计算机程序设计中的思维能力训练

新的时代背景下，传统的计算机程序设计教学手段已经 无法顺应时代发展的要求。所以，在计算机程序教学中，教 师必须改变传统的教学方法和教学理念，不能只重视基础知 识积累，更要注重提升学生的思维创造能力。只有以时代发 展为前提，不断探索和研究，才能在计算机程序设计教学中 培养出适应社会要求的创造性人才。 编程中，花了很多心思的假设、猜测、推理、归纳和使用。 例如，循环结构的编程，往往是从简单的案例，总结出解决 问题的方法，最后用编程来处理。多数时候，这个过程都是 反复循环的。经过反复训练，得到一个很好的锻炼学生的抽 象思维能力过程。实践证明，通过编程教学，学生的抽象、 分析、解决问题的能力有很大提高。 2.2 有利于创造性思维的培养 人们在创造活动中或在需要创造性解决问题的情境中表 现出的有创见性的思维，称作创造性思维。它提供了思维有 价值的结果。 编程中，大量废弃传统的数学教学思想，如 A=A+1 不 能在数学教学中设置这个公式，但在大量的累加程序和赋值 语句中可以采用。经常使用穷举策略、分层分治策略及优化 组合策略等，打破以往的教学实践，以一种全新的思维方式 和创意工具，大大提升了学生创造的成就感。 创造性思维，一般包括编制、审核、顿悟和验证。教学 计划主要是为了展示四个阶段正确的程序设计。要设计正确、 完整的程序，一般要经过漫长的过程，主要有以下几个阶段： 设想——框图——程序——调试——修改——成功。写下一 个程序，要经过上机调试，操作或操作失误，找到结果不满 意，然后修改、调试，并依此类推，直到符合自己的理想。 这是一个艰难的思维过程。有的程序虽然看起来简单，但它 往往要花费很多精力调试。一旦解决问题，学生会感到满足， 获得成就感，从而可以更好地激发学生的求知欲望。于是， 在不断的学习中，学生充分发挥自己的创造力，从而不断提 高自己的思维能力。 2.3 有利于学生思维空间的拓展 只要人类还在发展，计算机程序的编写就无止境。不管 计算机使用哪种语言，都有丰富的内涵，也为学生提供了广 阔的思维空间。在程序设计教学中，教师要引导学生学以致 用，着重培养学生分析问题、解决问题的能力。由此一来， 不仅是计算机编程课程，对其他学科的学习也能起到很好的 辅助作用。比如，学生用 FOXBASE、QBASIC 等统计考试
指在问题提出后，学生能立即进入状态，迅速、周密地思考， 分析问题，然后解决问题，进一步快速作出正确判断。所以， 教学过程中，教师要鼓励学生从被限制的思维中解脱出来， 摆脱定性思维，另辟蹊径，提高思维的敏捷性。 3.4 思维创造性的训练 学生思维的创造性是激发学生创新精神的强大动力，是 求异思维和发散思维的先决条件。所以，教学过程中，老师 要鼓励学生大胆想象，引导学生摆脱思维的枷锁。大多数情 况下，学生的创造性思维都是跟随直觉进行大胆的猜想的结 果，然后在猜想中创新。 例如，在排列问题的解决上，部分学生不能快速发现问 题的切入点，找不到解题思路。对于这类学生，老师应该做 出一定的引导，使学生慢慢发现排列的规律，让学生针对规 律去猜想、验证，进一步发现排列存在升序规律。由前一个 排列产生下一个排列的过程中，引起右边位置的某一个数字 的变化，然后在保持其他位置数字不变的情况下找出发生变 化的数字，就可以产生下一个排列。
２ 计算机程序设计中思维能力训练的重要性
2.1 有利于抽象思维的发展 实际生活中，人们对事物的了解总是从一般性质开始， 然后才了解其特定性质。在了解事物的过程中，思考归纳的 推理方式起到了非常积极的作用。这种思维过程同样应用于 编程思维。在计算机编程中，首要解决的就是算法问题。合 适的算法使用依赖于编程来实现派生。该算法展示了符号和 概念。编程过程中，通过问题分析、推理，归纳出一般规则， 然后用计算机语言形容它，是一个非常复杂抽象的的过程。
作者简介：寿新焕（1974-），男，浙江诸暨人，本科，讲师。研究方向：计算机应用、程序设计。
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2016 年第 3 期
信息与电脑 China Computer&Communication
计算机工程应用技术
成绩，并根据成绩进行名次排序时，可以利用编程解决一些 有趣的数学、推理和图形问题，从而很好地引导学生的发散 思维，由此训练他们精益求精、严谨治学的态度。 前面说过，在计算机编程课程中拓展四维空间，对其他 学科的学习也能起到很好的推动作用，以辅助其他学科的学 习，使学生能够充分发挥思维拓展，掌握技能，领悟到计算 机不只是一门专业学科，更是一种实用工具，且可以将其掌 握的技能在实际学习和生活中加以利用，从而不断增加学生 的感性认识和动手、动脑能力以及面对现实的勇气。
计算机工程应用技术
信息与电脑 China Computer&Communication
2练
寿新焕
（诸暨市职教中心，浙江 诸暨 311800）
摘 要：21 世纪以来，我国在计算机程序方面取得了巨大成就。对于计算机程序设计课程教学而言，学生计算思维 能力的培养是重中之重，是当代计算机基础教学的一项主要责任。 关键词：计算机；程序设计；思维能力；计算思维；训练 中图分类号：TP311.1 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2016）03-044-02
１ 计算思维概念
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行人类行为理 解、系统设计等的一系列思维活动。计算思维是将人的思维 与机器的运作相结合，并不能真正的思维，只是一种概念， 是一种思维方式，是信息时代生根立命的基本技能。计算思 维是从学科思维层面讨论学科的根本问题。 李国杰曾在 2010 年指出，如今的信息世界是一个三元 世界，主要由物理世界、信息世界、人类社会三部分组成。 这与传统的一人一机、分工明确的人机共生系统不一样， 是一种全新的信息世界观。也正是有了这种改变，时代对学 校除计算机专业以外的其他学科的计算机基础教学提出了更 高、更严格要求。计算机基础教学不仅可以培养学生的计算 思维能力，还可以在一定程度上提高其信息素养，帮助学生 利用计算机解决遇到的问题，将其作为一种实用工具进行思 维、表达，从而对获取的信息进行深层次地分析、处理，以 便把其掌握的专业知识更好地应用到科学研究和生产中。