大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究

摘要：現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)課題研究熱點(diǎn)就是計(jì)算機(jī)思維能力的培養(yǎng)。本文以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)為研究依據(jù)，然后分析和研究了怎樣進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革，怎樣在教學(xué)的各個(gè)流程中充分運(yùn)用計(jì)算思維能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和整體能力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生們潛在的學(xué)習(xí)熱情和能力。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)；計(jì)算思維；培養(yǎng)；能力培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 23-0000-02

近年來(lái)，許多高校都把計(jì)算機(jī)課程列為必修的公共基礎(chǔ)課程之一，“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程是本科生進(jìn)入大學(xué)后必須且第一項(xiàng)要學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)課程。根據(jù)不同學(xué)校的要求，課程內(nèi)容主要是講授信息處理、數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等領(lǐng)域的最基礎(chǔ)的技術(shù)和知識(shí)。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)并不只是要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)最基本的知識(shí)就可以，而是應(yīng)該基本具備利用計(jì)算機(jī)分析和解決問(wèn)題的能力，為學(xué)生們以后的工作、終生學(xué)習(xí)以及靈活地使用計(jì)算機(jī)和相關(guān)技術(shù)來(lái)解決各個(gè)專(zhuān)業(yè)、領(lǐng)域形形色色的問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。計(jì)算思維是對(duì)基于二維矩陣的計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)領(lǐng)域進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的進(jìn)一步系統(tǒng)闡述，貫穿于計(jì)算機(jī)科學(xué)的所有課程。所以，在計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)化計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)科學(xué)人才尤為重要。

1 為何要在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中加強(qiáng)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

計(jì)算機(jī)課程的目標(biāo)設(shè)定，一方面是在于向?qū)W生傳授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用能力及相關(guān)技能性知識(shí)，而另外一方面就是注重提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)課程的思維方式，全面培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決各種問(wèn)題的思維和能力，進(jìn)而提高學(xué)生全方位的綜合素質(zhì)，實(shí)踐以及改革創(chuàng)新的能力不斷增強(qiáng)，進(jìn)而使其綜合素質(zhì)得到提高。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是學(xué)校教育的重要組成部分，尤其是在大學(xué)教育中，此課程的教學(xué)主旨和目標(biāo)在于將時(shí)代的特征和市場(chǎng)的需求充分體現(xiàn)出來(lái)，所以我們對(duì)于計(jì)算機(jī)的教學(xué)要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改革創(chuàng)新。

2 計(jì)算思維能力培養(yǎng)的探討和實(shí)踐

計(jì)算思維能力培養(yǎng)的主要目標(biāo)和關(guān)鍵方面有：基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的協(xié)同操作能力以及終身學(xué)習(xí)能力；應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)知識(shí)解決和處理問(wèn)題的能力；計(jì)算機(jī)的相關(guān)認(rèn)知能力。怎樣合理有效地將計(jì)算思維融入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中，對(duì)新形式下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革是一個(gè)必須面對(duì)的課題。

2.1 教育理論基礎(chǔ)的完善

計(jì)算思維作為信息技術(shù)環(huán)境下分析解決問(wèn)題的指導(dǎo)性思想和方法，根據(jù)現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，它不可能被“教”給學(xué)生，而是通過(guò)個(gè)體之間（教師和學(xué)生，學(xué)生和學(xué)生）的社會(huì)活動(dòng)和合作交流，學(xué)生在自己的頭腦中建構(gòu)自己對(duì)計(jì)算思維的理解，在這個(gè)學(xué)習(xí)和發(fā)展的過(guò)程中，教師扮演著“促進(jìn)者”和“幫助者”的角色，通過(guò)激勵(lì)、協(xié)作等方式幫助指導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算思維能力的理解和提高。同時(shí)，隨著Web 2.0、知識(shí)構(gòu)建系統(tǒng)（如Wiki）和智能搜索技術(shù)等的快速發(fā)展，各種有效促進(jìn)學(xué)習(xí)的工具和技術(shù)層出不窮，學(xué)習(xí)超越了個(gè)人的內(nèi)化活動(dòng)，個(gè)人既是復(fù)雜知識(shí)的貢獻(xiàn)者，又可以通過(guò)“關(guān)聯(lián)”受益于復(fù)雜的知識(shí) ，關(guān)聯(lián)主義（Connectivism）作為數(shù)字時(shí)代的學(xué)習(xí)理論，得到了越來(lái)越多學(xué)者的認(rèn)可。因此，在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力時(shí)，也要強(qiáng)化學(xué)生的“關(guān)聯(lián)”能力。通過(guò)“關(guān)聯(lián)”，學(xué)生既可以有效開(kāi)展計(jì)算思維能力培養(yǎng)的實(shí)踐，又可以為計(jì)算思維能力提供有益補(bǔ)充。

2.2 教學(xué)組織過(guò)程具有系統(tǒng)性和針對(duì)性

現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程被幾乎所有的高校列入學(xué)生的基礎(chǔ)必修課程中。不同的學(xué)校依據(jù)本校的不同規(guī)定而設(shè)定相應(yīng)的課程教學(xué)內(nèi)容，其涵蓋了關(guān)于計(jì)算機(jī)信息處理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容以及數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)。當(dāng)然，只有加強(qiáng)教學(xué)組織過(guò)程的系統(tǒng)性和針對(duì)性，才能在日常教學(xué)活動(dòng)中，切實(shí)使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力，針對(duì)問(wèn)題安排教學(xué)活動(dòng)，綜合的將教學(xué)目標(biāo)貫穿到教學(xué)活動(dòng)設(shè)置過(guò)程中，才能使學(xué)生逐步掌握和利用計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)解決和分析問(wèn)題，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決相應(yīng)問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)能力。

2.3 教學(xué)內(nèi)容制訂具有啟發(fā)性和探索性

“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的很多內(nèi)容都對(duì)計(jì)算思維提供了很好的詮釋和生動(dòng)的案例。在傳授知識(shí)的過(guò)程中，要改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”教育方式，引出思考點(diǎn)，將理論式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榛诶碚摰乃季S方式與學(xué)習(xí)方法的傳授。

教師必須事先精心設(shè)計(jì)每堂課教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)要放在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力上。例如：講授數(shù)據(jù)模型時(shí)，介紹關(guān)系引出的思維；講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，介紹協(xié)議、約定引出的思維；講授計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成時(shí)，介紹圖靈機(jī)模型思想；講授信息安全時(shí)，介紹驗(yàn)證碼的產(chǎn)生和它引出的思維。

2.4 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)注重其對(duì)學(xué)生的啟發(fā)性和探索性

在編制教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師必須考慮到學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)這個(gè)方面。此外，教師設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和選擇講授方式時(shí)也要考慮到計(jì)算機(jī)課程的趣味性和全面性，進(jìn)而可以通過(guò)興趣的培養(yǎng)進(jìn)而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終達(dá)到我們提高學(xué)生計(jì)算思維能力的目標(biāo)。傳統(tǒng)教學(xué)策略在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí)，大多都是注重學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和上機(jī)操作能力，而忽視了課程的趣味性和實(shí)踐綜合性，忽視了計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。鑒于大學(xué)生的好奇心和求知欲，還有著天馬行空的想象力，因此，具有趣味性的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，更有吸引力，更貼近生活，可以給學(xué)生留出創(chuàng)新思維的空間。

在如今飛速發(fā)展的信息時(shí)代，我們的生活和工作如此離不開(kāi)計(jì)算思維，那么很顯然，計(jì)算思維必須成為當(dāng)今人們不可或缺的一種生存技能。在我們的生活中，計(jì)算思維無(wú)處不在，它已經(jīng)無(wú)時(shí)無(wú)刻地融入了我們的日?；顒?dòng)中，成為解決實(shí)際問(wèn)題的必須工具，隨時(shí)都具有被使用的可能性，計(jì)算思維緊密聯(lián)系著人們的日常生活和工作，逐漸成為人們應(yīng)具備的生存能力之一，有效解決和處理問(wèn)題的必要工具，所以每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該掌握。顯然地，它應(yīng)當(dāng)有效地融入我們的日常教學(xué)之中。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，是一個(gè)要長(zhǎng)期堅(jiān)持的過(guò)程，需要我們不斷實(shí)踐，并在實(shí)踐中不斷探索創(chuàng)新。在學(xué)校的課程教學(xué)中必須要相應(yīng)引進(jìn)計(jì)算思維，關(guān)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)一定程度上還需要較長(zhǎng)的過(guò)渡階段，因此，還需要我們不斷地通過(guò)實(shí)踐去探索和總結(jié)。

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[作者簡(jiǎn)介]唐鳴，男，江蘇南京，江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)員。