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篇1

高中計算機 教學(xué)策略 思維能力

【中圖分類號】G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0307-02

能力是使活動順利完成的個性心理特征，中學(xué)信息學(xué)教學(xué)的一個重要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的能力。思維能力是信息學(xué)教學(xué)要求的核心，它與自學(xué)能力、動手能力密切相關(guān)，對其它能力的發(fā)展水平起著制約作用。因此如何在實際教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力就成為我們認(rèn)真思考的問題。？

1改變教師觀念，改革教學(xué)模式

在計算機教學(xué)中，我認(rèn)為現(xiàn)在最恰當(dāng)?shù)淖鞣ㄊ牵糜嬎銠C多媒體、大屏幕投影、網(wǎng)絡(luò)等先進的教育技術(shù)手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粉筆和黑板。在課堂上，教師著重問題的創(chuàng)設(shè)，提供氛圍，讓學(xué)生在實踐活動中發(fā)現(xiàn)問題，著手解決問題，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，老師則成為學(xué)生的“協(xié)作者”。例如在學(xué)習(xí)信息科技基礎(chǔ)知識令時，把先由老師講解理論，改為在老師的指導(dǎo)下邊實踐、邊學(xué)習(xí)；在學(xué)習(xí)Windows時，更是每堂課都離不了計算機。例如在講解FrontPage（主頁制作）軟件時，首先把學(xué)生帶到計算機旁，使每一名學(xué)生都面對FrontPage軟件的界面。老師先讓學(xué)生熟悉FrontPage界面，再幫助學(xué)生學(xué)會閱讀“幫助”，然后觀看老師編寫主頁的過程，最后讓學(xué)生自己設(shè)計一個圖文并茂的主頁。學(xué)生在剛開始操作時，感到困難重重，每進行一步操作都會遇到新問題，此時教師要親切和藹地耐心指點，鼓勵學(xué)生去發(fā)現(xiàn)新問題，大膽地讓學(xué)生去試驗，并提供可行的處理辦法，使學(xué)生在不斷的操作中，總結(jié)出有規(guī)律性的方法。在主頁設(shè)計中，學(xué)生傾注了自己的心血，使得版面非常美觀、精致，很多老師看后都贊嘆不已。在五周的FrontPage軟件學(xué)習(xí)中，學(xué)生們不斷進行著自我評價、自我完善，最終不但能全部掌握要求的內(nèi)容，而且對學(xué)生來說，感到最大的收獲是學(xué)會了一種應(yīng)用軟件的使用方法，為學(xué)生今后能獨立使用其他工具軟件奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然教學(xué)模式有多種多樣，如講解接受模式、自學(xué)輔導(dǎo)模式、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)模式、實驗?zāi)Ｊ降鹊龋谥T多種教育模式中，沒有那一種模式是最完美的。在教學(xué)中，采用那種教學(xué)模式，需要我們在實踐中不斷地去摸索總結(jié)。當(dāng)然，教學(xué)的目的不在于追求完美的模式，改革教學(xué)模式不是目的，而是通過某種行之有效的方法，全面地貫徹教育方針。

2鼓勁學(xué)生，勤學(xué)好問，訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性

作為現(xiàn)代人最基本的能力和文化水平的標(biāo)志，信息素養(yǎng)（信息的獲取、分析、處理、與應(yīng)用的能力）應(yīng)該在人的必備知識結(jié)構(gòu)與潛在能力中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。最核心的問題是：學(xué)會如何適應(yīng)信息社會，就是要具備基本的讀、寫、算的技能之外，還應(yīng)當(dāng)具備對學(xué)習(xí)新知識的好奇心、探索欲，對事物主動思考的質(zhì)疑能力，具有使用信息系統(tǒng)并會從無限的信息系統(tǒng)中提煉自己所需要知識的能力，以及解決問題的運籌能力及抓住新問題、運用新方法、提出新見解的能力。古人云：學(xué)問，學(xué)問，不恥下問。對于自己不能解答的問題應(yīng)及時的請教老師或同學(xué)，養(yǎng)成不懂即問的好習(xí)慣。越是自己百思不得其解的問題，經(jīng)請教弄懂之后，對開拓自己的思路作用越大，越是經(jīng)久不忘。凡是學(xué)習(xí)優(yōu)異的同學(xué)都有愛提問題的好習(xí)慣。教師在平時的教學(xué)中應(yīng)鼓勵學(xué)生多問問題，大膽提出問題，課堂教學(xué)應(yīng)努力營造一個民主和諧、生動活潑的教學(xué)環(huán)境，善待學(xué)生的提問，并組織學(xué)生對意義較大的提問進行討論，以求共同進步。支持學(xué)生大膽地發(fā)表不同見解，正確的老師及時給以肯定，給以鼓勵；不正確的見解也要引導(dǎo)學(xué)生討論研究，予以校正。切忌對學(xué)生的不正確提問惡語批評，挫傷其積極性，提倡多問幾個為什么，引導(dǎo)學(xué)生大膽的提出自己的新思路、新方法、新方案。

3上機實踐，成功體驗，激活思維

信息技術(shù)課是一門實踐性很強的課，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)在學(xué)生認(rèn)知水平能夠承受的前提下安排一些適合自學(xué)的內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)掌握。開始自學(xué)的內(nèi)容要少而簡單，等學(xué)生認(rèn)為自學(xué)不是一件很難的事情且樂于參與時，再適當(dāng)加大自學(xué)的難度。例如：在Photoshop圖片加工處理的教學(xué)過程中，先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會基本編輯方法后，對一些觸類旁通拓展性的操作可放手讓學(xué)生自己去體會發(fā)揮，在這深一層次的實踐中，教師指點學(xué)生碰到問題尋求幫助的幾條路徑：軟件本身的幫助系統(tǒng)，老師、同學(xué)的幫助，因特網(wǎng)的相關(guān)資源。這樣做會使學(xué)生在不斷的成功體驗中增強自信，并逐漸養(yǎng)成求知探索的習(xí)慣。學(xué)生通過對上機訓(xùn)練，獲得大量的感性知識，然后在教師的指導(dǎo)下進行“去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里？”的思維加工過程，實現(xiàn)由感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的飛躍。經(jīng)常進行這種思維訓(xùn)練，可以顯著提高學(xué)生抽象思維的能力。

4課外實踐，求知探索，拓展思維

篇2

一、加強數(shù)學(xué)語言訓(xùn)練

語言是思維的工具，也是思維的結(jié)果，在課堂上，除了耳聽、眼看、腦想外，還得動口把思維用語言表達(dá)出來，從想到說，對于低年級學(xué)生來說是比較困難的，如何進行數(shù)學(xué)語言的訓(xùn)練發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力，采用什么方法，使教學(xué)符合規(guī)律和學(xué)生的心理特點。小學(xué)生由于年齡小，語言發(fā)展尚不完備，語言表達(dá)往往缺乏完整性、條理性，而且學(xué)生也習(xí)慣于用生活化的語言來表達(dá)自己對數(shù)學(xué)知識的理解。我認(rèn)為在學(xué)習(xí)的初始階段，經(jīng)常使用生活化語言，會阻礙學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效發(fā)展。

在計算教學(xué)中，應(yīng)該引導(dǎo)他們說清思路。計算題教學(xué)的重點是讓學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上掌握計算方法。學(xué)生對于一種算理聽聽似乎明白，但是真正理解與否，要看他能否清楚地表達(dá)出來，并且算理的表達(dá)要求有條有理、有根有據(jù)，符合邏輯關(guān)系。在低段數(shù)學(xué)的計算教學(xué)中，加強算理教學(xué)，重視說想的過程，既可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的計算方法，又能培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，發(fā)展學(xué)生思維。如在學(xué)習(xí)20以內(nèi)的進位加法時，要求學(xué)生通過分析，說出9+5的算理：因為9加1等于10，所以把5分成1和4，9加1等于10，10再加4就等于14。這樣通過讓學(xué)生說算理，使學(xué)生條理清楚，思維深刻。經(jīng)常進行這樣的訓(xùn)練，讓學(xué)生充分利用語言這個信息源，清晰而又準(zhǔn)確地表達(dá)自己的思維，學(xué)生思維程序優(yōu)化進程就會大大加快。

二、加強對比、觀察、判斷方面的訓(xùn)練

結(jié)合對比、觀察、判斷方面的教學(xué)，初步培養(yǎng)學(xué)生的分析、比較、綜合能力。如教學(xué)兩位數(shù)加一位數(shù)、整十?dāng)?shù)（不進位）的口算方法，先讓學(xué)生操作計算34+2和34+20的結(jié)果，再敘述操作過程，分析題中數(shù)的特點，歸納綜合得出口算的步驟，讓學(xué)生通過分析、比較、綜合總結(jié)出口算方法。這樣對比教學(xué)，不僅有利于學(xué)生掌握算理，培養(yǎng)初步比較、分析、綜合能力，還有效地提高了計算的正確性。結(jié)合法則教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象、概括能力。但是在對比教學(xué)中，要注意選擇有關(guān)聯(lián)性的題，如32+2和34+20看似很接近，但是計算方法不同，2和32個位上的2相加，20和32十位上的3相加，設(shè)計此類題的目的在于讓學(xué)生在計算之前觀察、思考，找到適當(dāng)?shù)姆椒āＭㄟ^這些題，靈活有效地區(qū)分算理，提高計算的實效性。再比如，7×9，63÷9，63÷7這三道題，學(xué)生不光是計算，而是在計算中，體會乘除法之間的關(guān)系，感受到乘除法的互逆關(guān)系，提高他們的思維水平，讓學(xué)生積極思考。如在教學(xué)兩位數(shù)加兩位數(shù)，在教34+28和46+24兩道題后，進行總結(jié)筆算加法的法則時，我先放手讓學(xué)生自由說：你覺得筆算加法時要注意什么？學(xué)生討論。在此基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生歸納整理出進位加法的筆算法則，這樣學(xué)生的抽象概括能力得到了培養(yǎng)，對法則的理解能力就進一步加強了，從而也訓(xùn)練了學(xué)生的思維能力。

如在教學(xué)第三冊中第47頁例1―3時，先啟發(fā)學(xué)生邊看圖邊想，共有幾個人？算式有，3+3+3+3+3=15，6+6+6+6=24，2+2+2+2+2+2+2=14。再比較這三個式子有什么共同點，有什么不同點。學(xué)生發(fā)現(xiàn)這幾個題都是幾個相同加數(shù)相加的算式，教師引出：當(dāng)幾個相同加數(shù)相加時，我們可以用一個新的算式來表示――乘法。這樣的數(shù)學(xué)活動，不僅僅是停留在計算層面上。首先，通過學(xué)生觀察，找到幾個算式的共同點，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力。其次，當(dāng)教師引出幾個加數(shù)連續(xù)相加的時候我們可以用簡便運算乘法來表示，學(xué)生感受乘法的用途，其實就是一種特殊加法的簡便運算，在計算的過程中，提供學(xué)生思考時間，讓他們意識到乘法是有用的，它可以簡便地表示一些特殊的加法算式。再次，對加法和乘法進行對比，讓學(xué)生體會乘法和加法間的關(guān)系，找到乘法和加法的關(guān)系。最后，明確要想快速算出這些連加的題，我們要把這些有規(guī)律的式子總結(jié)出來，編出乘法口訣，可以幫助我們快速計算。一個小小的計算活動，蘊含著許多過程，這些過程都是在逐步培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

在進行計算題練習(xí)課時，適當(dāng)?shù)爻鲆恍╁e誤計算讓學(xué)生判斷改正?？梢杂行У靥岣邔W(xué)生計算的準(zhǔn)確性。如：34+5的豎式教學(xué)中，教師先展示錯誤的豎式； 3 4 提問對嗎？錯在哪里？

學(xué)生指出錯誤：個位應(yīng)該和個位對齊。教師提問：我們在計算時，應(yīng)該注意什么？學(xué)生回答：相同數(shù)位要對齊。這樣的判斷改錯題，不僅能鞏固學(xué)生容易出錯的地方，還能提高學(xué)生的觀察，分析能力。

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關(guān)鍵詞 計算機教育；信息素養(yǎng)；醫(yī)學(xué)生

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)21-0042-03

Training Information Quality of Medical Students in Basic Computer Education//Hu Shan, Liu Yan

Abstract In this paper, we discussed the reform of the basic computer course from the way of teaching objectives, course curriculum and teaching mode etc. We should take into account both computer basic knowledge and the continuous improvement of information technology in basic computer education. Our aim is to improve the information quality of medical students, form their scientific ways of thinking and expand their medical research capacities using computer technology and to maintain the persistent vitality of the basic computer course.

Key words computer education; information quality; medical students

Author’s address Zhongshan School of Medicine, Sun Yat-sen University, Guangzhou, China 510060

計算機技術(shù)已深入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各個方面，從醫(yī)院診療設(shè)備技術(shù)的日新月異到醫(yī)學(xué)科研工作的不斷創(chuàng)新，計算機技術(shù)已成為醫(yī)學(xué)研究的重要手段。從學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展需求來看，無論是作為一名臨床醫(yī)生或者是成為一名醫(yī)學(xué)科研工作者，在學(xué)習(xí)階段培養(yǎng)信息素養(yǎng)，掌握科學(xué)的思維方式，是拓展未來職業(yè)道路的重要手段。

計算機基礎(chǔ)是中山醫(yī)學(xué)院醫(yī)科學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到的第一門計算機課程，其在計算機基礎(chǔ)教育方面的重要性不言而喻。然而，在現(xiàn)實的教與學(xué)的過程中會共同面對這樣的問題：計算機教育是否僅僅局限于計算機工具和軟件的使用？如何才能讓信息素養(yǎng)在個人的學(xué)習(xí)生涯中保持持久的生命力？此外，也有學(xué)者質(zhì)疑非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)課程是否有存在的必要性？[1]因為部分學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了如Office辦公軟件或者某種程序設(shè)計語言，入學(xué)以后能夠通過相應(yīng)的計算機能力水平測試的則不需要參加計算機基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。那么大學(xué)階段的計算機基礎(chǔ)課程僅僅是對中學(xué)階段所學(xué)知識的重復(fù)嗎？

本文結(jié)合上述問題探討如何結(jié)合醫(yī)學(xué)生的專業(yè)特點，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力為導(dǎo)向，合理設(shè)置課程體系、改革教學(xué)方法，提高計算機基礎(chǔ)教學(xué)的質(zhì)量，在計算機基礎(chǔ)教育中培養(yǎng)和提高醫(yī)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

1 中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院醫(yī)科學(xué)生計算機基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀

目前，中山醫(yī)學(xué)院針對醫(yī)學(xué)專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)是具備信息技術(shù)的應(yīng)用素質(zhì)與軟件工具的綜合使用能力。

根據(jù)2009年醫(yī)藥類計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會頒布的“醫(yī)藥類院校的計算機基礎(chǔ)教學(xué)的課程設(shè)置和基本要求”的指導(dǎo)性綱要文件，提出2+X的課程設(shè)置體系，其中“2”代表大學(xué)計算機基礎(chǔ)（醫(yī)藥類）和程序設(shè)計基礎(chǔ)兩門必修課；“X”包括數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及應(yīng)用、醫(yī)學(xué)多媒體及其在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用、醫(yī)學(xué)成像及處理技術(shù)、醫(yī)學(xué)信息分析與決策等4門選修課。

中山醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)專業(yè)的五年制本科教學(xué)安排中，計算機基礎(chǔ)課程的總學(xué)時為90學(xué)時，其中理論課和實驗課各占45學(xué)時。該門課程在學(xué)生入學(xué)的第一學(xué)年開設(shè)，主要包括3部分內(nèi)容：計算機文化基礎(chǔ)（包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、Office辦公軟件應(yīng)用等）、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)和程序設(shè)計基礎(chǔ)。針對這些教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)工作中總會有一些問題。

1）如果單純從課程內(nèi)容來看，大部分是進行普及性的基礎(chǔ)知識和技能教學(xué)，已被統(tǒng)一到非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力等級考試體系之下，如何形成具有醫(yī)學(xué)特色的教學(xué)體系？

2）計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，教學(xué)內(nèi)容不斷更新，理論知識不斷膨脹，而教學(xué)時數(shù)卻有逐漸減少的趨勢，如何才能通過課程體系的合理設(shè)置，平衡這兩方面的關(guān)系？

3）由于學(xué)習(xí)過程中所運用的軟件的時效性，會使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生質(zhì)疑，如何克服這種只針對軟件工具的學(xué)習(xí)方法，將學(xué)生的思維能力提升到一個新的高度？

2 以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力為導(dǎo)向，構(gòu)建合理的課程體系

構(gòu)建合理的課程體系是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生具有科學(xué)的思維方式、良好的信息素養(yǎng)的基礎(chǔ)，課程體系的構(gòu)建應(yīng)該遵循3個原則。

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關(guān)鍵詞：計算思維；程序設(shè)計方法；c語言程序設(shè)計；教學(xué)方法

《c語言程序設(shè)計》是計算機相關(guān)專業(yè)及其他理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，它是一門實踐性很強的計算機基礎(chǔ)課程。教學(xué)目標(biāo)是通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要掌握C語言程序設(shè)計的語言知識、編程技術(shù)和基本算法，更重要的是在實踐中逐步掌握程序設(shè)計的思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生問題求解和程序語言的應(yīng)用能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

由上述的教學(xué)目標(biāo)我們知道C語言程序設(shè)計這門課程中教師不僅講授C語言語法知識，還要幫助學(xué)生掌握程序設(shè)計的能力。但目前c語言程序設(shè)計課程教學(xué)中只注重知識講解，而忽略了程序設(shè)計思維的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生只會看不會寫。鑒于此，本文提出基于“計算思維”培養(yǎng)程序設(shè)計能力的教學(xué)方法，并將其運用于《c語言程序設(shè)計》課程教學(xué)實踐。

1C語言教學(xué)存在的問題

對于程序設(shè)計的初學(xué)者，編寫程序包含至少兩個方面的要素：1）程序設(shè)計語言的語法知識；2）計算思維，即算法，也就是用計算機的思維把客觀世界的問題分解成計算機所能處理的步驟，并描述出來。

目前大學(xué)《c語言程序設(shè)計》教學(xué)普遍存在的關(guān)鍵問題是：重語法，輕算法，注重傳授知識，忽略程序設(shè)計思維培養(yǎng)。大多數(shù)教師強調(diào)C語言語法知識的講授，造成學(xué)生死記硬背C語言的語法知識，卻不會運用，導(dǎo)致理論與實踐相分離，使學(xué)生誤以為C語言是枯燥的理論課程，從而產(chǎn)生厭煩情緒，失去C語言課程學(xué)習(xí)的興趣和動力；部分教師并沒有在課堂上帶領(lǐng)學(xué)生一起完成程序從無到有的編寫過程，學(xué)生不能形成程序設(shè)計思維，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生這樣的疑問：“程序為什么要這樣寫？”，大部分學(xué)生處于“看得懂別人寫的程序，但自己不會寫程序”的狀態(tài)。

著名國內(nèi)計算機教育專家譚浩強教授指出算法是程序的靈魂，在他所編寫的《c程序設(shè)計》一書中，“算法”這一章里用了幾種方法闡述如何描述算法，這其實包含了把客觀世界中問題的解決方法轉(zhuǎn)換成為用計算機思維解決問題這一重要思想！筆者與同行交流討論時發(fā)現(xiàn)，竟然有部分老師跳過“算法”這一章節(jié)，這是典型的重語法，輕算法，只注重傳授知識，而忽略程序設(shè)計思維培養(yǎng)。

2以計算思維培養(yǎng)程序設(shè)計能力教學(xué)法的運用

據(jù)筆者多年從事計算機程序設(shè)計語言教學(xué)工作經(jīng)驗及教學(xué)過程中所做的調(diào)查了解到這樣一種情況：許多學(xué)生面對某個編程題，不知道如何下手，并非學(xué)生不會用所學(xué)的數(shù)理化知識解決該問題，只是不知道如何用計算機編程來解決問題。這種情況的根本原因就是學(xué)生不知道如何把解決該問題的方法轉(zhuǎn)換成計算機思維表示出來。進一步說就是沒有形成計算思維。

計算思維的含義是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。其本質(zhì)內(nèi)容體現(xiàn)了抽象、約簡、規(guī)劃、關(guān)注點分離、遞歸、優(yōu)化、分解等思維特征-引。顯然如果學(xué)生不明白計算思維，不理解計算機是如何解決問題的，那么他一定不會編寫程序。因此想要培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計能力那么必須使學(xué)生養(yǎng)成計算思維，使用計算思維去把客觀問題的解決方法轉(zhuǎn)換成計算機所能處理的步驟（即算法）描述出來，最后再將算法轉(zhuǎn)換成程序語言代碼，即編寫出程序。

2.1通過案例驅(qū)動逐步建立計算思維

對于程序設(shè)計初學(xué)者，在開始時先通過案例讓學(xué)生逐步了解計算思維，讓學(xué)生知道計算機是怎樣來解決問題的，更具體的來說是讓學(xué)生知道計算機是通過什么樣基本步驟的組合或者重復(fù)來解決問題的，從而學(xué)生知道要讓計算機來解決問題，就要把問題分解成計算機所能處理的基本步驟，計算機通過重復(fù)執(zhí)行這些基本步驟即可解決問題。通過反復(fù)的練習(xí)與加強讓學(xué)生逐步建立計算思維，掌握分析問題和用計算機的思維方式來解決問題的能力。

下面通過案例w現(xiàn)計算思維。

題目：計算1+2+3+…+100。

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關(guān)鍵詞：計算思維；大學(xué)計算機基礎(chǔ)；課程教學(xué)；計算機網(wǎng)絡(luò)

自從2010年8月中國9所高校聯(lián)盟在西安會議上發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》以來[1]，國內(nèi)高校對運用計算思維作為新一輪計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的指導(dǎo)思想已形成了廣泛的共識。2011年11月在杭州召開的大學(xué)計算機課程報告論壇上，許多院校對圍繞計算思維的計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革進行了不同的解讀。筆者認(rèn)為，目前對計算機基礎(chǔ)教學(xué)進行新一輪改革的認(rèn)識是充分的，但如何以計算思維去指導(dǎo)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的具體改革實踐，尤其是在“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容的重新梳理和組織方面，仍然有許多值得探討的問題。

一、“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容改革的需求

教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》所提出的4×3知識體系結(jié)構(gòu)和1+X課程體系[2]，不但回答了上什么課的問題，也科學(xué)地闡述了為什么要上這些課的問題。尤其是“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程（即1+X中的“1”），在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中占有極其重要的地位。這是我們進行計算機基礎(chǔ)課程建設(shè)的基石，也是教指委和廣大從事計算機基礎(chǔ)教學(xué)工作的教師們多年辛勤工作的結(jié)晶。

由于計算機基礎(chǔ)課程所依賴的計算機科學(xué)、技術(shù)、工程等發(fā)展極為迅速，知識更新周期越來越短，使得傳統(tǒng)的以技能為主的應(yīng)用型課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于學(xué)科發(fā)展。尤其是傳統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)課程下移到中小學(xué)階段，使得許多高校的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)入門課程“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”的內(nèi)容不能滿足大學(xué)新生的學(xué)習(xí)要求。筆者最近在和西部一些高校計算機基礎(chǔ)課程的教師接觸過程中，他們對此更有深刻體會：以技能性為主的計算機基礎(chǔ)課程已經(jīng)到了非改不可的地步。

即使已經(jīng)進行了課程內(nèi)容改革的部分學(xué)校，仍然面臨著課程應(yīng)該涉及什么內(nèi)容及如何組織的困惑。不同于大學(xué)階段的數(shù)理課程具有完備、循序漸進的體系，計算機基礎(chǔ)課程尤其是“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”涉及知識點很多，各種知識互相交叉，很難梳理出一條清晰的脈絡(luò)，往往從教材到教學(xué)過程都是以名詞解釋為主，也就是解釋了“是什么”，卻難以進一步解釋“為什么”。因此，在新的課程改革中如何表現(xiàn)課程的知識體系就成了亟待解決的問題。例如，在介紹計算環(huán)境時，往往局限于具體的機器描述，忽視了對計算環(huán)境核心思想的介紹和分析；再如，介紹算法也局限于實現(xiàn)過程，忽視了求解方法的思路。

課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)是一項“工程”，不但要解決課程的內(nèi)容體系，也需要解決如何在教學(xué)過程中組織和表現(xiàn)具體的內(nèi)容。計算機基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該有別于計算機專業(yè)教學(xué)，不可能也沒必要涉及計算機技術(shù)的方方面面。大學(xué)生學(xué)習(xí)計算機基礎(chǔ)課程，不僅要了解計算機是什么、能夠做什么、如何做，更重要的是要了解這個學(xué)科領(lǐng)域解決問題的基本方法與特點。計算機作為通識教育的重要內(nèi)容，不只是簡單地拓展學(xué)生在計算機方面的知識面，更需要展現(xiàn)計算機學(xué)科的思維方式[3]。“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程作為大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的入門課程，需要有相對穩(wěn)定、體現(xiàn)計算機學(xué)科核心思想和方法的內(nèi)容，不但要解釋相關(guān)知識是什么，更要回答它們?yōu)槭裁矗貏e要在不局限于特定機器的條件下，抽象表達(dá)計算模型和原理、方法及其實現(xiàn)，因此需要在更高層次上進行課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。

更為值得注意的問題是，由于一些高校“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容改革的滯后，使得相關(guān)學(xué)校的教學(xué)主管部門開始質(zhì)疑該課程設(shè)置的必要性，有的已經(jīng)開始將“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程從必修改為選修，或者干脆只保留了程序設(shè)計類課程。

歸根結(jié)底，我們必須正視以上問題。能夠解決上述問題的關(guān)鍵就是“計算思維”。如果將計算機作為機器，它是一種工具，是具有計算功能的工具；但是，它依賴的科學(xué)基礎(chǔ)并不是機器本身。這就是把計算機稱為“科學(xué)的機器”以及把其學(xué)科稱為“機器的科學(xué)”的原因。計算思維反映了計算機學(xué)科最本質(zhì)的特征和最核心的方法。將計算思維能力培養(yǎng)作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)，不僅緊緊圍繞現(xiàn)有計算機基礎(chǔ)教學(xué)的根本任務(wù)和核心知識內(nèi)容，而且反映了計算機學(xué)科的本質(zhì)，也體現(xiàn)了通識教育應(yīng)有的特征[3]。因此，需要全面正確理解計算思維，并運用計算思維的思想對“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容進行重構(gòu)。

二、計算思維的核心方法是“構(gòu)造”

正如陳國良院士等專家所指出的那樣：“計算思維不是今天才有，早就存在于中國的古代數(shù)學(xué)之中，只不過周以真教授使之清晰化和系統(tǒng)化了”。按照周以真教授對計算思維的解釋，計算思維建立在計算過程的能力和限制之上，由人或機器執(zhí)行。這一點特別重要：并非所有計算過程都是由計算機完成的。進一步而言，計算思維最根本的內(nèi)容，即其本質(zhì)是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）。

現(xiàn)實意義上的計算思維的基礎(chǔ)是計算機學(xué)科。計算機學(xué)科既是構(gòu)造計算機器的學(xué)科也是基于計算機器進行問題求解的學(xué)科。從問題求解的角度看，計算機學(xué)科所涉及的問題求解均是基于一定計算模型（環(huán)境，包括計算機器）和約束上的問題求解。這里所說的計算環(huán)境，并非是單一的機器層次上的，而是存在不同層次的計算環(huán)境。計算機學(xué)科不同的研究領(lǐng)域可以理解為在不同計算環(huán)境中的問題求解。例如，在抽象級上的圖靈機研究；在指令級上的硬件設(shè)計；在語言級上的程序設(shè)計；在系統(tǒng)級上的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及應(yīng)用軟件設(shè)計，等等。

無論面向什么層次的計算環(huán)境，問題求解首先需要解決的是問題的表示，例如編碼/解碼和建模等都是典型的例子。只有這樣才能夠建立計算環(huán)境所能理解的基本計算對象，進而為基于計算環(huán)境的問題求解提供可能。進一步需要設(shè)計問題求解過程，典型的方法有：約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、遞歸、并行、啟發(fā)式推理、平衡與折中等。最后需要驗證以確定計算過程的正確性與效率，典型方法有預(yù)防、保護、冗余、容錯、糾錯等，其中還需要多維度（時間、空間、簡潔、社會、成本）考量計算的效率。

因此，從本質(zhì)上說，計算思維的核心方法是“構(gòu)造”（Construct）。這里面包括了三種構(gòu)造形態(tài)：對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造[3]。對象構(gòu)造是面向計算過程中的各種對象，例如指令、硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)組織、程序函數(shù)/組件、系統(tǒng)軟件等；過程構(gòu)造是基于對象的計算形態(tài)的構(gòu)造，例如指令的執(zhí)行、算法（涉及數(shù)據(jù)組織和語言）、計算資源調(diào)度、分布式處理、軟件工程等；驗證構(gòu)造則是針對前述兩個構(gòu)造的有效性分析，包括測試與分析、系統(tǒng)安全性、可靠性及對社會的影響等。因此，計算思維能力的重要表現(xiàn)就在于培養(yǎng)其構(gòu)造能力。

進一步地講，我們可以將計算機學(xué)科的12個重復(fù)出現(xiàn)的基本概念[6]，與“構(gòu)造”進行關(guān)聯(lián)分析。可以認(rèn)為這些12個基本概念實際上就是針對對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造的不同的方法與原則[3]。

從學(xué)科思維角度看，與計算機學(xué)科關(guān)系最密切的傳統(tǒng)思維方法主要是數(shù)學(xué)思維、邏輯思維和工程思維。計算思維不是一種孤立的思維，在不同層次（環(huán)境）上的問題求解也體現(xiàn)了傳統(tǒng)思維的許多特征。如下圖所示。

計算思維與傳統(tǒng)思維圖

抽象級（如圖靈機）的問題求解具有數(shù)學(xué)思維的特征，指令/語言級上的問題求解（如程序設(shè)計）具有明顯的邏輯思維特征，而在系統(tǒng)級的問題求解中則大量應(yīng)用了工程思維方法。實際上，也可以把數(shù)學(xué)思維、邏輯思維、工程思維中的相關(guān)思想映射到計算機學(xué)科相對應(yīng)的理論、抽象和設(shè)計的相關(guān)形態(tài)上。

和計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)能力培養(yǎng)不同的是，計算機基礎(chǔ)教學(xué)層次上的計算思維能力培養(yǎng)不需要也不可能涉及計算思維的方方面面，而應(yīng)該面向各專業(yè)計算機應(yīng)用需求，培養(yǎng)學(xué)生基本的計算思維能力。主要體現(xiàn)在3個方面，即：對計算機的認(rèn)知能力，具有判斷和選擇計算機工具與方法的能力（包括運用信息技術(shù)的學(xué)習(xí)能力等）以及運用計算機解決專業(yè)問題的能力。

三、教學(xué)內(nèi)容組織

近年來，許多高校對大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容進行了大力度的改革，突破了過去那種以計算機應(yīng)用技能培養(yǎng)為主的教學(xué)模式，取而代之的是更多地教授計算機系統(tǒng)知識，更加突出課程的基礎(chǔ)性。但是，面對紛繁復(fù)雜的計算機專業(yè)詞匯，如果沒有厘清相關(guān)的內(nèi)容體系，無疑將使得學(xué)生從“不要學(xué)”變成“不會學(xué)”，因為即使一個計算機專業(yè)的學(xué)生要弄清那么多名詞、概念也不是一件容易的事。

“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”是高校極為重要的一門計算機基礎(chǔ)類課程。該課程內(nèi)容的改革應(yīng)該圍繞計算思維的核心思想，梳理和刪減現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容，避免概念的堆積，建立圍繞計算思維核心思想的內(nèi)容組織體系，突出核心的基礎(chǔ)內(nèi)容。

基于上述分析，我們認(rèn)為“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該涉及抽象級、指令級、語言級以及系統(tǒng)級的典型計算環(huán)境，使學(xué)生對這些計算環(huán)境的基本原理以及基本問題求解方法有所認(rèn)識，進而從中了解從計算思維的基本方法，培養(yǎng)計算思維的基本能力。因此，下面是我們基于上述思路提出的一種教學(xué)內(nèi)容組織架構(gòu)。

1.計算的歷史與影響。介紹人類追求自動計算的發(fā)展歷程以及現(xiàn)代計算機技術(shù)對經(jīng)濟發(fā)展和人類社會進步所帶來的影響。今天的計算機從最初的機器發(fā)展成為一門學(xué)科是人類智慧、想象力發(fā)揮到極致的體現(xiàn)。計算機學(xué)科與其他各門學(xué)科的結(jié)合，改進了研究工具和研究方法，促進了各門學(xué)科的發(fā)展。現(xiàn)在，計算科學(xué)已經(jīng)成為推動人類社會文明進步與科技發(fā)展的三大手段之一。

2.計算模型。這是對計算機的高度抽象，最為經(jīng)典的模型為圖靈機/波斯特模型（Turing/Post Model），解釋了機器的計算能力及其局限性，同時它還是研究算法的重要工具。按照圖靈-丘奇命題，所有可計算的都是圖靈機可以執(zhí)行的。

3.處理器模型。以指令為基礎(chǔ)理解具有程序能力的自動計算過程，進而理解現(xiàn)代計算機模型（也被叫做馮·諾依曼模型）。

4.信息的編碼與存儲。信息的編碼與存儲是問題表示的基礎(chǔ)，也是應(yīng)用計算機求解問題最基礎(chǔ)和核心的工作。通過介紹數(shù)制（進制）、邏輯代數(shù)和典型數(shù)據(jù)的編碼與組織方法，了解數(shù)據(jù)在計算機中的基本表示和存儲，包括存儲器結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的基本組織關(guān)系。

5.算法和程序。算法是計算機科學(xué)的核心和精髓。通過理解算法的表示與評價、基本算法以及程序的基本控制結(jié)構(gòu)，初步理解計算機解決問題的自動實現(xiàn)過程。

6.操作系統(tǒng)。作為計算平臺的操作系統(tǒng)，無疑是計算機軟件系統(tǒng)中最為重要的軟件，也是構(gòu)建系統(tǒng)的平臺基礎(chǔ)。這一部分的內(nèi)容組織不是基于如何使用操作系統(tǒng)，而是需要理解它是如何解決計算資源的競爭問題，高效實現(xiàn)資源共享與分配等。

7.計算機網(wǎng)絡(luò)。某種意義上，最為吸引大學(xué)生的計算機應(yīng)用技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)是一個集計算機、通信于一體實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，網(wǎng)絡(luò)的核心思想應(yīng)該是解決資源共享和信息交換中的“約定”問題以及可靠傳遞問題。

在以上內(nèi)容中，“計算的歷史與影響”從歷史和現(xiàn)實的角度認(rèn)識計算機技術(shù)的影響和作用；“計算模型”在抽象級計算環(huán)境上理解計算的基本原理；“處理器模型”則展現(xiàn)指令級計算環(huán)境的基本構(gòu)成，進而理解現(xiàn)代計算機的基本工作原理；“算法和程序”則從語言級計算環(huán)境角度說明計算的基本過程和方法，使學(xué)生了解計算機問題求解的基本方法；“操作系統(tǒng)”和“計算機網(wǎng)絡(luò)”都是典型的系統(tǒng)級計算環(huán)境，涉及同一物理機中計算資源競爭問題和不同物理機間信息交換問題的解決思路和基本方法，其中也包含了系統(tǒng)效率與驗證這些基本的工程方法；“信息編碼和存儲”是計算機問題求解的基礎(chǔ)，也是最基本的計算對象構(gòu)造。這些內(nèi)容涉及不同層面的計算環(huán)境的基本構(gòu)造方法以及對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造等基本構(gòu)造內(nèi)容，是計算思維最基礎(chǔ)和核心的內(nèi)容。

以上歸納，并非完全是教材的章節(jié)，也不完全是課堂教學(xué)的順序，而是一個教學(xué)內(nèi)容組織架構(gòu)。在具體課程教學(xué)中，需要根據(jù)這個架構(gòu)，對每部分內(nèi)容給予合適的描述，使之能夠被正確理解。

四、教學(xué)實施：以“計算機網(wǎng)絡(luò)”為例

前面我們設(shè)計了一個基于計算思維的“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容組織架構(gòu)。從整體上看，這個架構(gòu)所包含的內(nèi)容與許多高?，F(xiàn)有課程的教學(xué)內(nèi)容有較大的重疊和相似。但基于計算思維的計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革不僅僅是教學(xué)內(nèi)容體系的梳理，更重要的是在各部分內(nèi)容的具體教學(xué)中如何組織和呈現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)理解計算思維的基本方法，而不是簡單的概念堆積和知識堆積。

我們認(rèn)為，較為合適的教學(xué)過程應(yīng)該是圍繞問題求解的基本過程。即通過問題的引入，尋求解決問題的思路，進而引出問題的解決方法或?qū)崿F(xiàn)方法，使學(xué)生了解相關(guān)內(nèi)容的核心問題和核心解決方法。這里以“計算機網(wǎng)絡(luò)”部分的教學(xué)為例，分析說明相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的實施方法。

1.問題引入。網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機用通信設(shè)備和通信線路連接起來，以實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。因此，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要解決的核心問題有：收發(fā)端的識別（誰收發(fā)信息）、內(nèi)容識別（收發(fā)什么信息）、信息傳遞路徑（路由選擇）、信息傳遞的安全性和完整保障（容錯技術(shù)、較驗技術(shù)、身份認(rèn)證）等。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的每一個環(huán)節(jié)，都可以通過適當(dāng)?shù)膯栴}引出各種可能的解決方案以及對最合適、最有效同時也是最經(jīng)濟的方案的選擇。因此，網(wǎng)絡(luò)中的各知識點本身都是問題所致的，也是應(yīng)該通過問題引入解決方案進而成為技術(shù)的。

2.解決思路。解決上述網(wǎng)絡(luò)核心問題最主要的思路就是“約定”，不同機器之間有了統(tǒng)一的約定之后就可以方便地識別誰發(fā)送了什么信息。這種約定在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)里就是各種各樣的協(xié)議。所以，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最為經(jīng)典的表述就是“有網(wǎng)絡(luò)必有通信，有通信必有協(xié)議”。為了減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者并不是設(shè)計一個單一、巨大的協(xié)議來滿足所有的網(wǎng)絡(luò)通信要求，而是采用把通信問題劃分為許多個小問題，并相應(yīng)設(shè)計單獨的協(xié)議，使得每個協(xié)議的設(shè)計、分析、編碼和測試都比較容易。網(wǎng)絡(luò)分層模型就是這種思想的體現(xiàn)，也體現(xiàn)了約簡、分解、調(diào)度、折中等計算思維的思想。

3.現(xiàn)有實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)分層模型在目前實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中就是OSI/Internet模型，前者是7層協(xié)議模型，后者是4層結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)實應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)有不同的類型，比如按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍有：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等。

4.進一步發(fā)問?？梢赃M一步地深入分析網(wǎng)絡(luò)問題，例如：IP是實現(xiàn)收發(fā)端識別的基本方法，但當(dāng)IP地址瀕臨枯竭，就需要有新的解決方案，如動態(tài)IP、IP6等；如果聯(lián)網(wǎng)的機器過多，那么就會出現(xiàn)通信中的瓶頸，如何解決？這就是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模問題，現(xiàn)行的解決方案是設(shè)立A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)不同規(guī)模。

層出不窮的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，從技術(shù)層面，并沒有新的技術(shù)，只是各種技術(shù)的綜合運用，例如Web2.0。在學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)的基本知識以后，再通過回溯的方法思考“網(wǎng)絡(luò)模型”，也許能夠使學(xué)習(xí)者有豁然開朗之感。有關(guān)虛擬世界的議論，很大程度上是社會問題，而不是技術(shù)本身，因此通過問題引入的學(xué)習(xí)，不但能夠使得學(xué)生對具體的技術(shù)有所了解，也能夠了解到許多網(wǎng)絡(luò)問題并非是技術(shù)問題，但是和技術(shù)相關(guān)的。這種學(xué)習(xí)能夠使得學(xué)習(xí)者的視野得到開拓。

以上是以計算機網(wǎng)絡(luò)為例，分析我們運用計算思維指導(dǎo)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的思路。因此，可以將“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計定位于一個適當(dāng)?shù)母叨龋簢@計算思維相關(guān)的內(nèi)容體系，結(jié)合應(yīng)用實例和解決問題的過程，在較高的層次上去理解計算過程、計算原理和相關(guān)方法。

事實上，無論以何種方法或途徑組織計算機基礎(chǔ)知識，最終對學(xué)習(xí)者而言需要把對計算機的感性認(rèn)識以及使用計算機的激情引導(dǎo)到培養(yǎng)計算思維能力上來。希望學(xué)習(xí)者在今后的專業(yè)學(xué)習(xí)或者工作中，遇到專業(yè)問題能夠較為熟練且習(xí)慣于思考“如果讓計算機來處理這些問題，那么應(yīng)該如何做”。一個訓(xùn)練有素的專業(yè)人員，不但需要知道計算機是如何組成的，也需要知道如何通過抽象表達(dá)問題，進而實現(xiàn)自動化處理，同樣也需要知道哪些問題是計算機可以解決、哪些問題是計算機不能夠解決的。這些就是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)需要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。

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篇6

關(guān)鍵詞：計算機教學(xué)；計算機思維；能力培養(yǎng)方法

中圖分類號：G715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2011) 21-0000-01

Thinking in Practice

――Thinking Ability Training in Computer Teaching

Mo Yanmei

(Guangxi National Secondary Vocational School,Nanning 530100,China)

Abstract:With the rapid development of the human era,the computer as a discipline has been widely used in the community,been accepted,the computer has also been teaching the importance of the community,this paper from the computer and the computer teaching of thinking how to develop thinking skills methods and their significance for the following narrative.

Keywords:Computer teaching;Computer thinking;Capacity-training method

計算機作為人類勞動工具中的一種，有別于其他的勞動工具。傳統(tǒng)的勞動工具如鋤頭、鐮刀等等甚至于發(fā)展到現(xiàn)代大型的勞動器械，其代替的都人的肢體部分所做的勞動，而計算機包括一些大型器械中所采用的微電腦代替的則是人的腦力勞動。

一、計算機思維

關(guān)于計算機思維，筆者認(rèn)為應(yīng)該分為兩方面。一方面：計算機軟件中形式化了的程序思維。我們利用實踐活動中獲取的經(jīng)驗，將人腦在解決實際問題過程中所必須經(jīng)過的一系列分析、綜合、比較等思維活動歸納、總結(jié)并將其程序化，從而研制出能代替人腦必須經(jīng)過的大量的、機械重復(fù)的思維過程的程序。如數(shù)據(jù)處理類軟件、管理類軟件等等。另一方面：計算機使用者的思維。如果說程序思維是屬于我們?nèi)速x予計算機的思維，那么，計算機使用者的思維就屬于我們?nèi)说乃季S活動。為了讓計算機能更好地為我們工作，我們在使用計算機的過程中必須加入我們自身的思維，簡單地說就是“邊思考、邊操作”。計算機程序思維和計算機使用者的思維這兩種思維的結(jié)合構(gòu)成了我們在利用計算機解決問題過程中所使用到的全部思維活動，使計算機更充分更高效地運用到我們的學(xué)習(xí)和工作中。

二、計算機教學(xué)中培養(yǎng)思維能力的意義

我們在教學(xué)中培養(yǎng)計算機程序思維實際上就是教給學(xué)生相應(yīng)的計算機軟件知識，而培養(yǎng)學(xué)生自身的思維則是教會學(xué)生思考。由于我們在利用計算機解決問題的過程中必須同時運用到這兩種思維，我們解決問題的效率和質(zhì)量都取決于這兩種思維能否靈活運用，因此我們在計算機教學(xué)中也必須同時側(cè)重對于這兩種思維能力的培養(yǎng)，單純的注重計算機操作訓(xùn)練會使學(xué)生“知其然而不知其所以然”當(dāng)題目稍有變化或是當(dāng)所學(xué)的知識需要在實踐中具體應(yīng)用的時候無法將現(xiàn)有的知識聯(lián)系起來，從而陷入一片茫然，無從下手。而單純的強調(diào)個人思維，會使我們的教學(xué)過于抽象，由于計算機課程是一門操作性很強的課程，如果在教學(xué)中只是注重學(xué)生的分析思考而忽略必要的操作訓(xùn)練，又會使我們脫離了計算機教學(xué)最根本的目的，因此，在我們的計算機教學(xué)中必須同時注重這兩方面能力的培養(yǎng)。由于計算機在現(xiàn)實生活中主要起著工作、娛樂工具的作用，此外，受師資、學(xué)生素質(zhì)、教育層次、社會導(dǎo)向等因素的影響，當(dāng)前的中職與中學(xué)計算機教育仍主要以應(yīng)用為主，這使得大多數(shù)的計算機教師在教學(xué)中過于追求教學(xué)的短期目的，即學(xué)生只要“會操作”就行，在教學(xué)中普遍采用“滿堂灌”的方式，殊不知，表面上學(xué)生似乎是會操作了，但事實上只是將操作的步驟死記硬背下來，無法將計算機知識轉(zhuǎn)化為自身的思維能力，題目稍有變化或是當(dāng)所學(xué)的知識需要在實踐中具體應(yīng)用的時候便會無從下手。

三、計算機教學(xué)中培養(yǎng)思維能力的方法

由于思維能力包括了分析、綜合、抽象、概括、比較等等能力，是一種綜合能力，因此我們無法生硬地將這些能力拆分開來單獨訓(xùn)練，而應(yīng)該將每一個任務(wù)當(dāng)成思維能力的綜合訓(xùn)練。例如有這樣一項任務(wù)：對于一個社會調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總表，統(tǒng)計通過各種途徑了解各個快餐店的人數(shù)，實例中所使用到的數(shù)據(jù)表如下：

本實例的目的是讓學(xué)生利用計算機EXCEL軟件將數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)按“了解途徑”分類后，統(tǒng)計通過各個途徑了解各個快餐店的人數(shù)。

此項任務(wù)的教學(xué)目的有二：（1）數(shù)據(jù)排序的另一作用：分類；（2）“分類匯總”命令的操作方法。

那么教師應(yīng)該如何利用這一任務(wù)訓(xùn)練學(xué)生的思維能力呢？我們按一般解決問題的三個步驟走：

（一）提出問題。我們在演示前不防把操作前的數(shù)據(jù)表與操作后的數(shù)據(jù)表同時展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察對比數(shù)據(jù)表前后的變化來了解任務(wù)完成的最終效果與目的。例如，操作后增加了哪些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有什么特點，在實踐中對于此類數(shù)據(jù)會有怎樣的要求等等。對于沒有任何社會經(jīng)驗和工作經(jīng)驗的學(xué)生來說這一點尤其重要，這一步不僅能讓學(xué)生對分類匯總有深刻的印象，讓學(xué)生更易于理解，而且教師在引導(dǎo)學(xué)生觀察的過程中，學(xué)生也學(xué)會了如何比較分析。這一步能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、對比、分析、抽象的能力。

（二）分析問題。在給學(xué)生觀察操作前后數(shù)據(jù)的變化，了解了分類匯總的效果和目的后，教師進一步引導(dǎo)學(xué)生分析如下問題：①在使用分類匯總命令前需要對數(shù)據(jù)表按照操作目標(biāo)進行分類，在計算機中如何進行數(shù)據(jù)的分類，從而引出“排序”命令的另一作用：分類；②分類的目的是什么，在分類匯總中為什么必須事先進行數(shù)據(jù)的分類，利用“排序”命令進行分類時排序的“升序”與“降序”對操作結(jié)果是否有影響，有怎樣的影響；③計算機在執(zhí)行分類匯總的命令時都對數(shù)據(jù)表進行了什么處理，在使用分類匯總命令時設(shè)置的選項各有什么意義；④在分類匯總結(jié)果顯示的三級數(shù)據(jù)在實踐中對于這三級數(shù)據(jù)的應(yīng)用。在解決問題的三個步驟中這一步是最重要的，因為這一步不僅能讓學(xué)生調(diào)動自身的思維參與到計算機解決問題的過程中，提高學(xué)生的分析問題的能力，也是學(xué)生了解計算機思維，通俗地說就是了解計算機能解決什么問題，它是如何解決問題的一個最佳途徑。只有很好地了解了計算機解決問題的過程，我們才能讓計算機更好的為我們服務(wù)。

篇7

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);Blackboard網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí);計算思維;小組協(xié)作學(xué)習(xí)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7503（2015）11-0050-04

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展，使得“混合式學(xué)習(xí)”逐漸成為教育技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。近幾年，高校學(xué)者對混合式教學(xué)模式進行了探究與實踐，通過將傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，使二者優(yōu)勢互補，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及認(rèn)知技能，進而獲得更佳的教學(xué)效果。

21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)在社會各個方面的應(yīng)用也越來越廣泛，隨之，社會對大學(xué)生的計算機能力也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，強化計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)已成為高校計算機基礎(chǔ)教育的共同目標(biāo)。

但是，在課程教學(xué)實踐中，教師一味地追求計算機應(yīng)用能力的提高，使得“大學(xué)計算機”課程教學(xué)變成了計算機基礎(chǔ)操作練習(xí)課程，課堂教學(xué)變得單調(diào)乏味，學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的興趣。另外，“大學(xué)計算機”作為計算機基礎(chǔ)類系列課程的入門課程，其教學(xué)效果直接影響學(xué)生對后續(xù)計算機課程的學(xué)習(xí)興趣。那么，究竟如何開展“大學(xué)計算機”課程才能既滿足社會需求又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生掌握計算機與學(xué)科知識融合的技能？針對此問題，本文通過初步探索試圖使問題得到解決。

一、混合式教學(xué)模式理念

何克抗教授認(rèn)為，混合式教學(xué)就是把傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)（E-Learning）的優(yōu)勢結(jié)合起來，既發(fā)揮教師在課堂上的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)對象的主體性?；旌鲜浇虒W(xué)模式在充分分析學(xué)生的需要、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境的前提下，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢相結(jié)合，通過優(yōu)勢互補來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力，強調(diào)的是在恰當(dāng)?shù)臅r間采用合適的學(xué)習(xí)方法以達(dá)到最好的學(xué)習(xí)效果。它注重教師“教”，即教師的引導(dǎo)作用，更注重學(xué)生積極、有效地學(xué)。

二、“大學(xué)計算機”課程教學(xué)現(xiàn)狀

近年來，“大學(xué)計算機”課程改革雖然在不斷地進行，但目前各高校計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)仍舊面臨很大問題。

（一）教學(xué)形式比較單一

目前，高校中“大學(xué)計算機”課程的教學(xué)形式為教師在課堂以教材、教學(xué)課件為主進行知識講授，學(xué)生上機實驗課進行實踐操作，強化練習(xí)。這種教學(xué)形式仍然是以課堂講授為主，以教師為中心，使得教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”相脫離，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的過程中處于被動地位，缺乏對新知識的學(xué)習(xí)興趣，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性很難得到發(fā)揮。同時，師生之間的交互性也不強。

（二）學(xué)生水平參差不齊

高校的學(xué)生來自全國各地，因此，學(xué)生入學(xué)時所具備的計算機基礎(chǔ)知識差異較大，少數(shù)學(xué)生在高中時已經(jīng)熟練掌握Word、Excel、PowerPoint等基礎(chǔ)知識，而部分遠(yuǎn)郊區(qū)縣學(xué)生很少接觸計算機，對計算機系統(tǒng)組成尚且模糊。另外，學(xué)生掌握的計算機知識多限于網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用，比如：收發(fā)郵件、QQ聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲等，大部分學(xué)生計算機基礎(chǔ)知識和基本技能尚未達(dá)到大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求。

（三）教學(xué)內(nèi)容不斷豐富

隨著計算機的發(fā)展，計算機知識更新的速度也隨之加快，這就意味著教師要在有限的課堂時間內(nèi)向?qū)W生傳遞更多的現(xiàn)代化信息技術(shù)知識。如何合理地安排課程內(nèi)容，如何高效地傳遞計算機知識，成為高校計算機基礎(chǔ)教師首要思考的問題。無疑，這對于計算機基礎(chǔ)教師來說任務(wù)加重，對其課堂教學(xué)也形成一定的挑戰(zhàn)。

（四）教師缺乏培養(yǎng)學(xué)生計算思維的意識

計算思維是最近幾年提出的新概念，多數(shù)計算機基礎(chǔ)教師對計算思維尚且概念模糊，對“大學(xué)計算機”課程中涉及的關(guān)于思維的知識尚未構(gòu)成體系，因此，在課堂教學(xué)中缺乏對學(xué)生的思維培養(yǎng)意識，使得計算思維的培養(yǎng)喪失了在“大學(xué)計算機”教學(xué)中的重要地位，從而使計算機課程教學(xué)變成了簡單的技術(shù)操作。因此，有意識地對學(xué)生進行科學(xué)的、系統(tǒng)的計算思維培養(yǎng)是一個長期的過程。

三、混合式教學(xué)模式下的“大學(xué)計算機”課程教

學(xué)

（一）教師課堂知識講授

1.任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)

“大學(xué)計算機”課程具有基礎(chǔ)性、實踐性的學(xué)科性質(zhì)，其作為計算機基礎(chǔ)教育的入門課程，決定了課程應(yīng)按照重基礎(chǔ)、強實踐，突出綜合應(yīng)用能力的原則培養(yǎng)學(xué)生。因此，在課堂理論講授時，教師采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生積極性，提高學(xué)生解決問題的能力。

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)是一種教學(xué)方法，其最大的特點就是圍繞“任務(wù)”展開教學(xué)。新型的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)以確定的任務(wù)為核心，教學(xué)過程中以“任務(wù)”為主線，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者運用一定的思維方法完成任務(wù)為重點內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者在完成任務(wù)的過程中形成以科學(xué)思維解決問題的習(xí)慣。也就是說，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)使學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，適合學(xué)生特點，使教與學(xué)的過程生動有趣、易于接受。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)適用于“大學(xué)計算機”課程中的學(xué)習(xí)操作類的知識與技能。比如：學(xué)習(xí)Word表格、圖文混排操作時，讓學(xué)生制作學(xué)生情況登記表或者個人簡歷，掌握其基本操作的應(yīng)用;學(xué)習(xí)PowerPoint時，讓學(xué)生制作數(shù)字故事（或數(shù)字幻燈片），以此掌握圖片、音頻的插入及自定義動畫等相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，教師通過啟發(fā)、示范，把學(xué)生引入到通過某個知識點來解決現(xiàn)實問題的情境，幫助學(xué)生結(jié)合日常生活中的實例，找到解決實際問題的方法，從而提高應(yīng)用技能。

2.計算思維的培養(yǎng)

（1）計算思維概念的提出及內(nèi)涵。美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真教授（Jeannette M. Wing），提出并定義了計算思維（Computational Thinking， CT）的概念：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及理解人類行為等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算機學(xué)會理事長李國杰指出，計算思維是在抽象的多個層次上進行思維，是與閱讀、寫作、算術(shù)思維一樣的人類的基本思維方式：它選擇合適的方式去陳述一個問題，對問題進行相關(guān)方面的建模，將問題轉(zhuǎn)化為某個模型的信息處理過程，并用最有效的辦法實現(xiàn)問題求解。

（2）“大學(xué)計算機”課程中計算思維的培養(yǎng)。計算思維是一種思維方式，教師通過大學(xué)計算機課程培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，不僅僅是教會學(xué)生如何操作計算機，更是培養(yǎng)學(xué)生的一種思維能力，當(dāng)學(xué)生遇到問題時，能夠思考問題，進行問題建模，尋求解決問題的科學(xué)方法。教師應(yīng)深刻地意識到：“大學(xué)計算機”課程教學(xué)不僅要講知識，更要講貫通這些知識的思維，講可實現(xiàn)的思維。教師時刻注意將思維性的教學(xué)理念貫穿于課堂教學(xué)中，讓“知識”隨著“思維”的講解而展開，“思維”隨著“知識”的貫通而形成，“能力”隨著“思維”的理解和訓(xùn)練得到提高。因此，教師在平時授課時，應(yīng)注意系統(tǒng)梳理各單元所蘊含的可見的、可實現(xiàn)的思維，著重培養(yǎng)學(xué)生的思維方式，逐步實現(xiàn)知識傳授向基于知識的思維培養(yǎng)過渡。例如：在計算機系統(tǒng)組成教學(xué)單元，教師可以講解“0和1”的思維，讓學(xué)生從系統(tǒng)的角度了解信息存儲的過程：現(xiàn)實世界的各種數(shù)值性或非數(shù)值性信息通過語義符號化轉(zhuǎn)化為0和1表示，0、1將運算轉(zhuǎn)化成算術(shù)運算或邏輯運算，運算通過晶體管等元器件實現(xiàn)，體現(xiàn)由軟件到硬件的轉(zhuǎn)化思維;在講解磁盤與文件管理的有關(guān)內(nèi)容時，教師可向?qū)W生傳授化整為零的基本思維：操作系統(tǒng)將磁盤劃分為一個個簇塊，文件中的信息按簇塊大小被分割，寫入磁盤，這樣以簇塊為單位和內(nèi)存交換信息，以便充分利用磁盤空間。此外，教師在講解計算機網(wǎng)絡(luò)的章節(jié)時，可以向?qū)W生講授網(wǎng)絡(luò)化的思維，講解Internet基本知識時，可向?qū)W生闡述互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用思維等。

（二）依托于Blackboard平臺的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)

1.什么是Blackboard平臺

Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（也稱BB平臺）是應(yīng)用較廣泛的教學(xué)管理平臺。BB平臺以課程為核心，教師可以在平臺內(nèi)上傳教學(xué)課件、教學(xué)視頻等學(xué)科相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生可以自主選擇要學(xué)習(xí)的課程進行學(xué)習(xí)，每一門課程都具備獨立的學(xué)習(xí)區(qū)、討論區(qū)、作業(yè)區(qū)、素材資源區(qū)，為師生提供了強大的教與學(xué)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)環(huán)境。Blackboard平臺是一個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的支撐平臺，為教學(xué)提供支持，教師和學(xué)生可以在任何方便的時間瀏覽內(nèi)容、獲取資源、評估教學(xué)效果，實現(xiàn)彼此的協(xié)作。

2.BB平臺在“大學(xué)計算機”課程中的應(yīng)用

Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中，“大學(xué)計算機”課程模塊包括課程簡介、教師信息、公告通知、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、課程錄像、上機實驗與素材、互動社區(qū)、資源鏈接等功能。由于Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺具備這些功能，因此，學(xué)生就可以在課外根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)興趣，進行自主學(xué)習(xí)：學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，查看教師課件和教師課上講解、操作視頻或錄屏，有針對性地進行學(xué)習(xí);如有疑問，學(xué)生可通過互動社區(qū)與同學(xué)、老師進行實時的交流，以便問題得到及時解決。對于基礎(chǔ)稍好的學(xué)生，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺還提供了拓展知識訓(xùn)練題，以激發(fā)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)的興趣。

教師可以根據(jù)需要重新安排知識點的順序，以適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要;教師還可以根據(jù)需要開發(fā)支持自主探究、協(xié)作交流和探究性學(xué)習(xí)的資源，資源的內(nèi)容可以包括與課程內(nèi)容相關(guān)的課程資源和試題資源庫，以增強學(xué)生對計算機基礎(chǔ)知識操作的熟練程度。另外，教師通過登錄Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教師端，可查看學(xué)生作業(yè)完成情況;教師還可以通過登錄個人BB平臺，對學(xué)生登錄BB平臺自主學(xué)習(xí)的次數(shù)進行統(tǒng)計，進而對學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況進行學(xué)習(xí)分析，以便更好地教學(xué)。

（三）上機實驗課：分層教學(xué)與小組協(xié)作學(xué)習(xí)

有了前兩步的教學(xué)環(huán)節(jié)作基礎(chǔ)，上機實驗課可以采用分層教學(xué)與小組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式進行，基本步驟如下。

1.測試新生計算機水平并分組

首先，采用上機考試的方式對新入學(xué)的大學(xué)生進行計算機水平測試，進而統(tǒng)計和分析入學(xué)新生的計算機水平，根據(jù)統(tǒng)計的信息，對學(xué)生水平進行層次劃分。然后，根據(jù)學(xué)生層次進行合理的分組，每組中選擇計算機水平高的一位學(xué)生為小組長。

2.對小組長進行骨干培養(yǎng)

教師從往屆學(xué)生中選取課程達(dá)標(biāo)且成績優(yōu)異的學(xué)生作為小組的組長輔導(dǎo)員，對小組長進行有針對性的培養(yǎng)。小組長預(yù)先通過Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行自主學(xué)習(xí)，遇到疑問，及時和小組輔導(dǎo)員進行溝通，解決問題;如遇難題，教師給予指導(dǎo)。通過這樣的方式，一方面可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及解決問題的能力;另一方面，留給教師更多的時間進行教學(xué)資源、教學(xué)過程的設(shè)計。應(yīng)屆的學(xué)生經(jīng)培養(yǎng)，計算機水平有了很大的提高，計算機水平測試優(yōu)秀者則有機會作為下一屆學(xué)生的小組輔導(dǎo)員。往屆學(xué)生通過擔(dān)任小組輔導(dǎo)員，可以作為學(xué)習(xí)實踐加學(xué)分，這對于學(xué)生來說，在一定程度上也形成一種激勵制度，有利于其學(xué)習(xí)水平的提高。

3.小組協(xié)作學(xué)習(xí)，小組長上機實驗輔導(dǎo)

每講完一個內(nèi)容單元，教師擬定適合學(xué)生團隊合作的題目，安排學(xué)生上機實驗課，小組協(xié)作完成任務(wù)。小組成員進行協(xié)商，根據(jù)自己成員特長、興趣愛好選擇合適的題目，或者自行擬定題目。小組成員討論探索、設(shè)計合作方案并進行任務(wù)分工，小組成員各司其職，小組長則負(fù)責(zé)指導(dǎo)和幫助本組學(xué)員完成任務(wù)，小組輔導(dǎo)員負(fù)責(zé)全班同學(xué)的上機指導(dǎo)工作。教師除了關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情況外，還應(yīng)對小組長和輔導(dǎo)員的表現(xiàn)進行及時評價，如果其技術(shù)水平有限或其對待同學(xué)的提問態(tài)度消極、散漫，教師應(yīng)用積極、認(rèn)真、水平進步快的學(xué)生予以代替。上機實驗課旨在通過協(xié)作的方式提高學(xué)生的計算機技術(shù)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的合作、溝通能力。

4.以小組為單位，不定期進行評比

教師不定期對小組進行評比，其中包括學(xué)生作業(yè)的完成情況、正確率、登錄Blackboard進行自主學(xué)習(xí)的次數(shù)等。通過這些方法教師從正面、側(cè)面督促了學(xué)生及時完成作業(yè)，多加練習(xí)。

四、結(jié)束語

“大學(xué)計算機”課程是針對大學(xué)新生一年級的學(xué)生開設(shè)的?；诰W(wǎng)絡(luò)的混合式學(xué)習(xí)加上分層化的小組協(xié)作學(xué)習(xí)，在一定程度上可以改變學(xué)生原有的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃拥?、有針對性地學(xué)習(xí)，同時，還可以增強師生之間、學(xué)生之間的互動交流，學(xué)生遇到學(xué)習(xí)上的問題，能及時得到指導(dǎo)。當(dāng)然，在教學(xué)過程中，資源的開發(fā)和建設(shè)以及適當(dāng)?shù)脑u價機制也是必不可少的。因此，“大學(xué)計算機”的課程建設(shè)仍需要廣大教師和學(xué)生的共同努力。

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20.

篇8

關(guān)鍵詞：計算機教學(xué)；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

中圖分類號：TP3-4；G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

一、前言

我國計算機專業(yè)的教學(xué)依然很呆板，教學(xué)內(nèi)容依然滯后，培養(yǎng)出來的學(xué)生并不能滿足社會的真正需求。目前就業(yè)單位的用人要求越來越實用化，一般都需要有實際的操作經(jīng)驗。因此我們應(yīng)該要及時對計算機的教學(xué)提出調(diào)整，將知識傳播的教學(xué)方式向著培養(yǎng)能力的方式轉(zhuǎn)變。

二、高校計算機教學(xué)存在的問題分析

（一）我國培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的理念在我國仍然沒有深入到所有教育者的內(nèi)心。我們都知道，計算機的教學(xué)是高校重要的基礎(chǔ)課程，占據(jù)著很重要的地位，隨著就業(yè)形式的發(fā)展，高校的領(lǐng)導(dǎo)和教師對于計算機課程的教學(xué)質(zhì)量都很看重。但是在教學(xué)中如何提升學(xué)生的創(chuàng)新能力卻仍然沒有作為教學(xué)重點來布置。目前，許多高校的教學(xué)內(nèi)容依然很陳舊，這已經(jīng)成為制約計算機教學(xué)質(zhì)量的重要因素。多數(shù)教師依然利用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)完成課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具有極強的考試能力作為教學(xué)的主要目標(biāo)，學(xué)生只注重考試分?jǐn)?shù)，而忽略了自己是否可以學(xué)習(xí)到真正的知識，以及是否掌握了計算機的技巧，使得教學(xué)顧此失彼，培養(yǎng)出一批高分低能的學(xué)生。計算機作為一門應(yīng)用性較強的學(xué)科，我們應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和操作能力，依靠單純的理論灌輸并不能培養(yǎng)出具有高素質(zhì)、高水平的人才。因此，我們應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為教育內(nèi)容的重要指標(biāo)，在這樣的理念指引下來開展具體的教學(xué)活動。

（二）我國的一些傳統(tǒng)體制和機制制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。在我國計算機教學(xué)除了一些陳舊理念的制約，還受到在教學(xué)手段方面的影響，這些因素在很大程度上已經(jīng)影響到了學(xué)生創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)?？偟膩碚f，這種制約主要哦來自于現(xiàn)在計算機教學(xué)中的評估體制，在我國的教學(xué)方案中，一些條文雖然鼓勵了教師在教學(xué)手段中運用創(chuàng)新，很多教師認(rèn)為只要按照大綱進行最基本的教學(xué)，讓學(xué)生在考試中取得優(yōu)異的成績，這樣在上級進行評估時就會取得很高的評價。這就使得教學(xué)手段的創(chuàng)新舉步維艱。一些學(xué)校的校領(lǐng)導(dǎo)為了保證教學(xué)任務(wù)的完成，不敢輕易的進行教學(xué)改革活動，設(shè)置了很多的條條框框的規(guī)定，使得一些教學(xué)活動只能在這些規(guī)定中進行，將一些好的理念扼殺在了萌芽階段。這在某種程度上也限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、如何提升學(xué)生創(chuàng)新能力

（一）強化教師的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

1.教師的專業(yè)基礎(chǔ)要打牢。要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先教師應(yīng)該有著強烈的創(chuàng)新意識。萬丈高樓的建立，需要扎實的地基作為基礎(chǔ)。高校應(yīng)該不斷引進高學(xué)歷、高素質(zhì)的人才，提升教師隊伍的整體專業(yè)性，與此同時還要對在職教師隊伍進行定期的專業(yè)技能培訓(xùn)，通過系統(tǒng)的培訓(xùn)，將教師隊伍的專業(yè)性提升到一個新的層次。

2.培育教師創(chuàng)新能力。作為在課堂上的組織者和引導(dǎo)著，要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先應(yīng)該培養(yǎng)教師的創(chuàng)新能力，在校內(nèi)，學(xué)校應(yīng)該將培育教師的創(chuàng)新能力作為一項重要的教學(xué)任務(wù)。鼓勵教師爭優(yōu)創(chuàng)先。在做好本職的教育工作同時，要鼓勵教師進行新課題的科研研究，要走出校園，和一些企業(yè)進行聯(lián)合開發(fā)一些課題，以此來提升教師的創(chuàng)新能力。

3.創(chuàng)新教師教學(xué)方式。我們傳統(tǒng)的填鴨式的教育對于啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維能力有著一定的局限作用。這就要求我們在教學(xué)中求變，要在課堂上盡可能的采取引導(dǎo)式的教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、探索式教學(xué)以及問題教學(xué)、情景教學(xué)。豐富多樣的教學(xué)方法可以全面的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識以及創(chuàng)新能力。

4.探索考核方式創(chuàng)新。目前我們的計算機課程考核形式是期末閉卷考核綜合學(xué)生課堂平時的表現(xiàn)來進行評定。其中，期末的閉卷考核作為最主要的考核方式。為了提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們可以對考核方式進行必要的改革，增加實際操作能力的評估，將其作為期末考試的一個重要占比，將筆試成績的占比進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣可以避免高分低能學(xué)生的培養(yǎng)，以此來提升學(xué)生的創(chuàng)新力。

（二）培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新性思維

一個民族的發(fā)展需要創(chuàng)新，作為未來祖國建設(shè)的棟梁，大學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)勢在必行。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可以給我們帶來非常有價值的產(chǎn)物。大多數(shù)人的創(chuàng)新性思維都是經(jīng)由后天培養(yǎng)形成的。由于初高中階段我們主要是對基礎(chǔ)理論知識進行學(xué)習(xí)，在高校，大學(xué)生的創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)是大學(xué)教師教學(xué)的重要任務(wù)之一。

1.大學(xué)計算機教師要對學(xué)生的敏捷性思維和獨立性思維進行重點培養(yǎng)。對于學(xué)生的思維敏捷性培養(yǎng)，我們可以在鍵盤輸入速度、上機調(diào)試的速度來對學(xué)生進行有效的培養(yǎng)，通過系統(tǒng)的訓(xùn)練，可以使得學(xué)生的思維變得更加的靈活。獨立性的思維培養(yǎng)，我們可以培養(yǎng)學(xué)生單獨完成計算機程序編程，調(diào)試以及使用的能力，這兩方面都是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)。

2.大學(xué)生在直覺思維方面的培養(yǎng)。直覺思維是創(chuàng)新能力的一個活躍的表現(xiàn)，在創(chuàng)新方面起到了很重要的作用。很多重要的創(chuàng)造與發(fā)明都是直覺思維引導(dǎo)的，在計算機教學(xué)中，當(dāng)一些學(xué)生有了直覺想法時，教師應(yīng)該進行指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生去創(chuàng)造，積累一些解決實際問題的經(jīng)驗。計算機的發(fā)展水平是隨著時代的發(fā)展而發(fā)展的，因此我們可以說計算機知識是沒有止境的。因此，計算機的教師要鼓勵學(xué)生去想象、去實踐、去探索。鼓勵學(xué)生運用自己所掌握的知識，制作一些軟件、程序。通過獨立的創(chuàng)造發(fā)明，可以使學(xué)生的創(chuàng)新性思維得到最大的鍛煉。

四、結(jié)語

我國對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，目前剛剛起步，我們要利用計算機教學(xué)中創(chuàng)造教育的因素，鼓勵學(xué)生去自由發(fā)揮、去創(chuàng)造。要合理的對課程進行必要的改革，增加實踐課程的安排，讓學(xué)生多動手、多提問、多思考，要發(fā)揮學(xué)生的自主意識，在最大的限度上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。從而達(dá)到提升學(xué)生全面素質(zhì)的提升。

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篇9

關(guān)鍵詞：計算思維；案例教學(xué)法；教學(xué)模式；VB程序設(shè)計；思維意識

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）36-8352-03

1 概述

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機的應(yīng)用遍及社會各行各業(yè)，計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)不僅限于計算機專業(yè)的學(xué)生，運用計算機技術(shù)解決專業(yè)問題是當(dāng)代大學(xué)生必須具備的基本素質(zhì)。對非計算機專業(yè)學(xué)生的計算思維能力的培養(yǎng)是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的首要任務(wù)。 “Visual Basic 程序設(shè)計語言”（以下簡稱 VB）作為一門面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，具有簡單易學(xué)、功能強大、應(yīng)用廣泛的特點。因此，各高校把VB作為非計算機專業(yè)進行計算機教育的基礎(chǔ)課程之一。由于非計算機專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為這門課難學(xué)、難懂，另外，有些學(xué)生認(rèn)為這門課跟所學(xué)專業(yè)無關(guān)，缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情，所以難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。這就要求教師要不斷進行教學(xué)改革，從教學(xué)模式、教學(xué)理念、教學(xué)方法等方面推陳出新，以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，改善教學(xué)效果，最終提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力和研究創(chuàng)新能力。

案例教學(xué)法是指依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，采用案例組織教學(xué)的一種教學(xué)方法。把抽象的理論和概念融入具體的案例中，使學(xué)生清楚地認(rèn)識到這些原理、概念在實際場景中的應(yīng)用，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力。案例教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生用計算機解決實際問題的能力，而不僅僅是學(xué)習(xí)一些原理和規(guī)則。

目前，計算思維的培養(yǎng)成為國際和國內(nèi)計算機教育界關(guān)注的熱點，計算思維能力不僅是計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的能力，也是所有大學(xué)生應(yīng)該具備的能力。將計算思維融入到程序設(shè)計教學(xué)中有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和創(chuàng)新能力，從而有助于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

本文依據(jù)計算思維的方法和案例教學(xué)模式的特點，結(jié)合VB程序設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀，探索采用基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的案例教學(xué)法來改革教學(xué)模式，改進教學(xué)理念，改善教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

2 計算思維

2.1 計算思維概念的提出

2006年3月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真（Jeannette M.Wing）教授首次提出并定義了計算思維（Computational Thinking）。她認(rèn)為，計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動[2]。計算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式，就像閱讀、寫字、做算術(shù)一樣，成為人們最基礎(chǔ)、最普遍、最適用和不可缺少的思維方式。計算思維的本質(zhì)是抽象（Abstraction）和自動化（Automation），即如何按照計算機求解問題的基本方法去考慮問題的求解，以便構(gòu)建出相應(yīng)的算法和基本程序。

2.2計算思維培養(yǎng)與程序設(shè)計教學(xué)

周以真教授認(rèn)為，計算思維不僅是計算機科學(xué)家才應(yīng)具有的思維，而是每個學(xué)習(xí)者都應(yīng)具有思維，終有一天計算思維會像讀、寫能力一樣，成為每個人的基本能力。學(xué)習(xí)程序設(shè)計課程的目的不應(yīng)僅局限于計算機編程，而是解決各領(lǐng)域各類型的問題。程序設(shè)計課程是訓(xùn)練學(xué)生思維能力的一個最直接最重要的平臺，計算思維則提供了重新審視程序設(shè)計教學(xué)的視角，將計算思維融入到程序設(shè)計教學(xué)中會大大提高學(xué)生的思維方式和解決實際問題的能力。教師重視和培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，可使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果。因此，程序設(shè)計課程的教學(xué)核心內(nèi)容是計算思維的培養(yǎng)，而不僅僅是學(xué)習(xí)編程技術(shù)。師生都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中都應(yīng)重視和體現(xiàn)出計算思維這一核心思想。

3 基于計算思維的案例教學(xué)法

在VB 課程教學(xué)中，引入計算思維的思想和理念，以案例教學(xué)作為方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，將以知識傳授為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂嬎闼季S能力的培養(yǎng)與應(yīng)用為主，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、生活和工作打下一個堅實的基礎(chǔ)。

3.1案例教學(xué)法的理論基礎(chǔ)

案例教學(xué)法長期以來一直是MBA 教學(xué)的重要方法之一。經(jīng)過長期的教學(xué)實踐，案例教學(xué)法以其先進的教學(xué)理念、鮮活生動的教學(xué)方式已經(jīng)被推廣到 MBA 以外的許多課程中，成為現(xiàn)代教學(xué)中一種不可替代的重要方法。所謂案例教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的需要，采用案例組織教學(xué)的一種啟發(fā)式教學(xué)方法，通過對典型案例的分析設(shè)計，逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。案例教學(xué)法把抽象的理論和概念融入具體的案例中，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力，可充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。與傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)法相比，案例教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生用計算機解決實際問題的能力以及創(chuàng)新能力[3]。

3.2 基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維的教學(xué)案例設(shè)計原則

案例教學(xué)法以案例為核心展開教學(xué)，因此，教學(xué)案例設(shè)計的質(zhì)量將直接影響到案例教學(xué)效果。教學(xué)案例設(shè)計應(yīng)以激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為基本原則[4-5]。

1）案例的針對性。教師要明確教學(xué)內(nèi)容所涉及計算思維的內(nèi)容，從培養(yǎng)計算思維的角度出發(fā)，重組經(jīng)典案例，將問題求解提升到計算思維的高度。按照計算思維重組教學(xué)案例，讓學(xué)生更能體會計算思維的本質(zhì)，即抽象和自動化。

2）案例的實用性。選取的教學(xué)案例要有一定的實際應(yīng)用價值。在選擇教學(xué)案例時，盡量以專業(yè)來區(qū)分，圍繞與學(xué)生自身專業(yè)相關(guān)的案例進行授課，培養(yǎng)學(xué)生運用計算思維解決本專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。這樣才能讓學(xué)生體會到程序設(shè)計的真正作用，才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3）案例的趣味性。設(shè)計有趣的案例能夠大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而以興趣帶動學(xué)生主動學(xué)習(xí)，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。例如： 在講授計時器控件時，采用了“隨機抽獎”案例；講授IF語句嵌套使用時，采用了“龜兔賽跑”案例；講授循環(huán)語句使用時，采用了“猜數(shù)游戲”案例等等。這些生動有趣的案例很容易吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生積極主動的參與教師的課堂教學(xué)，探究問題的解決方法，教學(xué)效果可想而知。

4）案例的難度。選擇案例要考慮學(xué)生的知識背景，過于復(fù)雜或過于簡單的案例，都會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的下降。所以，選取的案例難度要與學(xué)生的認(rèn)知水平相當(dāng)，這樣才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。

5）案例的循序漸進性。是指設(shè)計一組案例，后一個案例是在前一個案例的基礎(chǔ)上進行，難度逐步加大，功能逐步完善。這種由簡單到復(fù)雜的循序漸進的案例設(shè)計方法，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于逐步培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。例如，在講授順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計時采用了案例“計算三角形面積”，在選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計時可以繼續(xù)完善該案例，加入判斷輸入的三邊長度能否構(gòu)成三角形的條件判斷。通過不斷的對案例進行修正、改進，拓寬案例所包含的知識點，逐步提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

6）案例的綜合性。設(shè)計的案例既要有知識點案例，又要綜合性案例。僅有知識點案例，會導(dǎo)致學(xué)生缺乏綜合運用所學(xué)的 VB 知識解決問題的能力。綜合性案例貫穿于某章、某幾章或整門課程的教學(xué)內(nèi)容，可以將知識點有機結(jié)合在一起，便于學(xué)生對 VB 知識結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識，有利于提高學(xué)生綜合運用知識的能力。

3.3基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維的案例教學(xué)法實施過程

基于計算思維的案例教學(xué)法在VB程序設(shè)計教學(xué)中的實施流程如圖1所示。

1）案例演示。首先通過一個個典型案例的運行效果，尤其在VB課程中還可以配有豐富多彩的可視界面和多媒體功能，可以有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。激發(fā)他們自主探究案例如何實現(xiàn)的奧秘。

2）案例分析。在案例分析過程中，首先要提出實現(xiàn)案例所需要解決的問題，使學(xué)生明確要完成的任務(wù)目標(biāo)，問題的設(shè)置是體現(xiàn)教師如何正確引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進入案例情景的關(guān)鍵；然后是問題的表示，即如何建立模型，以便于用計算機進行求解。

接下來與學(xué)生共同探討解決問題的計算思維方法，進而引出相關(guān)的知識點。案例教學(xué)是以問題為導(dǎo)向，把枯燥單調(diào)的理論學(xué)習(xí)，變成解決真實問題的公開討論，在不斷的提出問題、分析問題、解決問題的過程中，使學(xué)生掌握了抽象的理論知識，培養(yǎng)了計算思維能力。

3）案例設(shè)計。學(xué)生通過教師的講解、分析， 體會了實現(xiàn)案例的基本思路和方法。在案例設(shè)計實現(xiàn)階段，可以由師生合作完成界面的設(shè)計和代碼的編寫，使學(xué)生逐漸形成編寫VB程序的思維方式。在這一階段以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，參與意識。學(xué)生看到自己完成的案例效果，也會有一種成就感，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)VB程序設(shè)計的熱情。

4）歸納、總結(jié)、拓展。每個案例教學(xué)結(jié)束后，應(yīng)就案例教學(xué)中所涉及的計算思維方法和相關(guān)的知識點進行歸納和總結(jié)，鞏固加深知識體系。另外，啟發(fā)學(xué)生對案例進一步思考、討論，在案例的基礎(chǔ)上是否有拓展和創(chuàng)新，以及案例設(shè)計中的不足。 引導(dǎo)學(xué)生自主探究解決問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

4 結(jié)論

基于計算思維的案例教學(xué)法在充分整合計算思維方法和知識點的前提下，注重學(xué)生計算思維和自主探索能力的培養(yǎng)。在 VB 程序設(shè)計中使用基于計算思維的案例教學(xué)法，避免了枯燥繁雜的理論說教，借助形象的案例來講解計算思維方法，符合認(rèn)知規(guī)律，切實能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析問題、解決問題的能力。因此，在 VB 程序設(shè)計教學(xué)中，合理有效地使用基于計算思維的案例教學(xué)法有助于解決傳統(tǒng)教學(xué)之不足，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞：計算思維；非計算機專業(yè)；計算機；基礎(chǔ)教育

一、計算思維與計算機的關(guān)系

計算思維是一種思維方式，是建立在計算機理論基礎(chǔ)知識之上的思維方式，是在了解計算機的計算方法與工作方式的前提下，使用計算機這一工具，計算這一手段，通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、抽象和分解等方法使困難的問題得以簡化，最終求出結(jié)果或得到結(jié)論的一種思維方式。但計算思維又絕不僅僅是人在迎合計算機的思維方式。計算思維是人的思維方式，通過這種思維方式引導(dǎo)計算機工作以達(dá)到其目的的一種思維方式。而且計算思維是隨著計算機相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種思維方式，因此也是一種新的思維方式。

二、計算思維與非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育的關(guān)系

1.計算思維存在的普遍性。計算思維涉及運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為。由于計算機及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有普遍性，那么計算思維也不應(yīng)該僅僅是學(xué)習(xí)或從事計算機專業(yè)人士的一種技能。計算思維并不區(qū)分專業(yè)與領(lǐng)域，尤其應(yīng)該將其融入到處于思維活躍期的各專業(yè)大學(xué)生的解析能力當(dāng)中。周以真教授在對計算思維的闡述中提到兩點，一點是“計算思維是一種根本技能，是每一個人為了在現(xiàn)代社會中發(fā)揮職能所必須掌握的”；另一點是“計算思維無處不在，當(dāng)計算思維真正融入人類活動的整體時，它作為一個問題解決的有效工具，人人都應(yīng)掌握，處處都會被使用”。自然，它應(yīng)當(dāng)有效地融入每一堂課之中。各專業(yè)學(xué)生進入大學(xué)所能接觸到的計算機類課程就是非計算機專業(yè)公共基礎(chǔ)課，其責(zé)任首當(dāng)其沖。

2.計算思維在計算機基礎(chǔ)教育中的主導(dǎo)作用。孫家廣院士指出“計算機科學(xué)界最具有基礎(chǔ)性和長期性的思想是計算思維”。2010年7月，教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會在西安會議上，了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》，確定了以計算思維為核心的計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。

美國科學(xué)基金會（NSF）2005年底至2006年初鑒于計算機教育中出現(xiàn)的問題組織多領(lǐng)域?qū)＜曳謪^(qū)域進行了研討，得出的報告中就涉及“大學(xué)第一年計算機課程的構(gòu)建問題”以及“多學(xué)科的融合問題”。計算機公共基礎(chǔ)課是非計算機專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)掌握計算機相關(guān)知識的首要渠道，教學(xué)的重點應(yīng)放在如何教會學(xué)生計算思維，讓他們能熟練地運用于本學(xué)科中。計算思維在課程中的融入與滲透不僅會讓學(xué)生掌握一種解決問題的良好的思維方式，同時會幫助學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)過程中逐步形成優(yōu)良的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)，使學(xué)生對個人的專業(yè)發(fā)展有明確的定位。各種情況均說明只有大學(xué)非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程才能做到將計算思維的能力傳遞給各專業(yè)的學(xué)生。因為其既是一門給出計算機科學(xué)基礎(chǔ)概念及相關(guān)知識的計算機課程，又是一門面向不同專業(yè)的課程。

三、大學(xué)非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育現(xiàn)狀分析

對于非計算機專業(yè)大學(xué)計算機公共基礎(chǔ)教育的現(xiàn)狀，各位專家學(xué)者早就提出了其中存在的問題，而且，在社會信息化程度不斷提高等原因的推動下，原有問題日益嚴(yán)重與激化，新的問題也在不斷涌現(xiàn)，筆者認(rèn)為主要的問題可歸納為以下兩點。

1.對“計算機公共基礎(chǔ)課程”重視程度不足的問題。隨著計算機的全面普及以及計算機嵌入式設(shè)備的發(fā)展，大家對計算機越來越熟悉，計算機再也不是遙不可及的高端設(shè)備，而變成了老少皆宜的“家用電器”，大家操作起來都得心應(yīng)手。相應(yīng)的，學(xué)校的教育教學(xué)主管部門和學(xué)生甚至任課教師都越來越輕視該課程。計算機基礎(chǔ)課程不應(yīng)被輕視，因為計算思維的推廣與普及必須借助計算機科學(xué)這一平臺。教育工作者尤其應(yīng)該從戰(zhàn)略高度將計算思維從計算機應(yīng)用能力上提升出來，作為人的一種基本技能來教學(xué)。這樣必然大大提升計算機科學(xué)的地位，也必然大大提升與計算機科學(xué)相關(guān)的課程的地位。

2.課程定位與課程內(nèi)容設(shè)置不合理的問題。這一問題也是上一問題出現(xiàn)的原由，一般來講都是將計算機工具化，這樣必然使計算機科學(xué)受到輕視，與計算機科學(xué)相關(guān)的課程也必然受到輕視。計算機公共基礎(chǔ)課從國家層面對這門課程的定位就是基礎(chǔ)課程，也就是與數(shù)學(xué)、物理相同地位的基礎(chǔ)課程。既然是基礎(chǔ)課程，課程的教學(xué)方法就應(yīng)該像數(shù)學(xué)與物理一樣，以講授學(xué)科的基礎(chǔ)概念為主?，F(xiàn)在絕大多數(shù)非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課包含的內(nèi)容多而雜，網(wǎng)絡(luò)也講一點，硬件也講一點，人工智能、數(shù)據(jù)庫也講一點，除此之外就是主要以O(shè)FFICE辦公軟件的應(yīng)用為主。此外，再附以一門高級語言，教會學(xué)生學(xué)會諸如求“1～100的累加和”等程序。大學(xué)計算機教育用了一年甚至兩年的時間做的是社會培訓(xùn)或?qū)W生自學(xué)就能快速完成的工作。很顯然，理論薄弱而只求作為簡單工具使用，這種認(rèn)知必然對計算機科學(xué)的認(rèn)識淡化，無助于對計算技術(shù)中最重要的核心思想與方法的掌握。

四、計算機基礎(chǔ)教育中融入計算思維的構(gòu)想

針對非計算機專業(yè)大學(xué)計算機公共基礎(chǔ)教育目前存在的問題，各地學(xué)校也都進行了積極的教學(xué)改革。例如“分層次教學(xué)”、“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)”、“加大實驗課時”等多種教學(xué)改革方案，也收到了一定的成果。但可以想見，上述提到問題的最好解決方案就是在課程中融入計算思維。目前，國家對于在計算機教學(xué)中體現(xiàn)計算思維是充分認(rèn)可并滿懷期待的。西安會議上已經(jīng)確定了以計算思維為核心的計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革方案，余下的工作就是各級教育部門與教育工作者如何在計算機課程的教育教學(xué)中進行實施與推進。

周以真教授對計算思維定義中的闡述中涉及的很重要的內(nèi)容就是計算思維是考量如何運用計算機科學(xué)相關(guān)知識去更簡單、更有效、更快速地求解問題，得出最佳的結(jié)果。因此絕大多數(shù)教師都在無意識地、潛移默化地在教學(xué)中融入了計算思維的內(nèi)涵。只不過由于計算思維的提出與受重視的時間并不長，大家沒有意識到而已。那么如何在計算機基礎(chǔ)教育中融入計算思維這一問題的主要工作就在于將計算思維教育戰(zhàn)略高度化、意識形態(tài)化以及系統(tǒng)化。但這一融入具體如何實施是一項巨大的系統(tǒng)工程，筆者結(jié)合相應(yīng)學(xué)者的研究資料對該問題進行了系統(tǒng)的思考，并在所講授課程中進行了簡單的實驗，可表述如下。

1.講授內(nèi)容的調(diào)整。在課程教學(xué)中要想更好地體現(xiàn)計算思維，需要對課程定位、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷以及教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整。由于這需要學(xué)校教務(wù)部門的審批無法全面鋪開，但在教學(xué)過程中還是應(yīng)該盡量系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。在《計算機文化基礎(chǔ)》課程中較為具體與形象地給學(xué)生講授計算思維的基本內(nèi)容，使學(xué)生了解人與計算機能力的局限性，了解計算思維解決問題的一般步驟，理解計算在問題解決過程中所發(fā)揮的作用。而壓縮了諸如同一知識點重復(fù)訓(xùn)練的多個EXCEL案例。在程序設(shè)計課程中拿出更多的課時進行算法設(shè)計以及程序執(zhí)行過程等的講授，而相應(yīng)地轉(zhuǎn)變了以往對每個命令及語句的具體訓(xùn)練。

2.作業(yè)及實驗任務(wù)的調(diào)整。在課堂上更多地給學(xué)生預(yù)留出思考的時間。對于實驗任務(wù)的設(shè)置也更明顯地體現(xiàn)計算思維。例如，對理工類的學(xué)生，教師將從問題抽象化描述、問題表示、模型建立、尋求解決方案、算法設(shè)計、機器實現(xiàn)等步驟一一進行引導(dǎo)，增加學(xué)生體會計算思維本質(zhì)內(nèi)容的機會，鼓勵學(xué)生發(fā)展更廣闊的思維，更多樣的解決問題的方法，這也增強了學(xué)生以更簡單有效的方法完成任務(wù)的愿望。

3.區(qū)別對待不同類型、不同層次的學(xué)生。在教學(xué)中對于理工類學(xué)生加強系統(tǒng)設(shè)計與算法設(shè)計的訓(xùn)練，對于文史類學(xué)生較理工類學(xué)生在更多考量美學(xué)的基礎(chǔ)上偏重工作中的實際應(yīng)用。對于本科學(xué)生也較?？茖W(xué)生給出了較多的基礎(chǔ)理論內(nèi)容，并給予了更深層次的引導(dǎo)。

雖然計算思維在筆者的課程教學(xué)中無論質(zhì)與量的體現(xiàn)都很薄弱，但這無疑是一個良好的開端。對于計算思維如何更好地在非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中體現(xiàn)，并達(dá)到其應(yīng)達(dá)到的效果是一個系統(tǒng)化、長態(tài)化的復(fù)雜工作。同時也是與教育相關(guān)的部門、組織與個人息息相關(guān)的。不斷學(xué)習(xí)、探索、實踐與總結(jié)是唯一解決之路。

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