以培养计算思维为目标的表达式教学研究与实践

表达式是程序设计语言的核心,涉及计算机中很多基本概念和方法。但在目前的教学中,这些内容并没有很好地被融入,导致大部分学生没有从计算机层面理解表达式,最终影响学生对程序设计和编程的兴趣。依据图灵机、冯诺依曼机、上下文无关文法等计算理论及逆波兰式等编译方法,融合程序设计和计算机运行实现中的内容,文中设计了确定运算符求值顺序的递归算法和表达式求值的循环算法,以CDIO中"做中学"教育理念为指导,设计了对这两个算法的纸上演算学习方法。依此方法,学生在演算的过程中不仅掌握表达式及相关程序设计的知识,还有效培养程序思维、递归思维,以及"0和1"思维等计算思维。