基于思維能力培養(yǎng)的計算機基礎教學研究與探索

王海豐　王移芝

摘要：本文首先探討了計算思維和計算機基礎課程中思維能力培養(yǎng)的問題；其次通過在計算機基礎教學中對學生進行計算機文化素養(yǎng)以及思維能力培養(yǎng)的實踐，提升學習者的思維能力，達到了學科知識和計算思維能力的共同提升，取得了良好的效果。

關鍵詞：計算思維；思維能力培養(yǎng)；計算機基礎教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）10-0128-02

計算思維與計算機基礎教學

1.計算思維探討

計算思維即是我們在日常生活中利用計算機科學相關概念解決實際問題時的一系列思維活動。計算思維離我們并不遙遠，它一直存在于我們的思維中，只是周以真教授使之更加清晰化和系統(tǒng)化。在周以真教授看來，計算思維應該是每個人所必備的思維方式之一，而不只是屬于計算機科學家的。在學生的培養(yǎng)方面，我們除了要教給他們學習閱讀、寫作和算術以外，還應該讓他們掌握計算思維。

2.計算機基礎課程中的計算思維能力培養(yǎng)

計算機基礎教學應該加強學生學習的積極性和創(chuàng)造良好的學習氛圍，提高學生學習興趣。培養(yǎng)學生的計算機文化素養(yǎng)是培養(yǎng)其思維方式的重要組成部分，同時也是激發(fā)學生學習興趣，使他們持續(xù)保持對計算機相關內容學習不竭動力的源泉。所以在教學過程中，除了知識和思維的教學外，我們還需通過創(chuàng)設對培養(yǎng)計算機文化素養(yǎng)有利的環(huán)境，該環(huán)境的營造不僅僅是課堂內的教學，教師還可以將學生帶到課堂外，通過多種方式來培養(yǎng)學生的計算機文化素養(yǎng)。計算機文化素養(yǎng)的培養(yǎng)將學生領進了計算機世界的大門，學生可以自由地遨游在計算機的海洋里，進而通過對計算機知識和技能的學習達到培養(yǎng)思維能力的目的。

為了在計算機基礎的教學中培養(yǎng)學生的計算思維能力，教師首先應全面深入地理解計算思維的本質和計算思維的內涵；其次，應該積極探索培養(yǎng)計算思維的途徑；再次，引導學生將計算思維有效地運用于對各種實際問題的處理中。計算機科學與技術是一門理論性和實踐性都很強的學科，在教育教學中貫穿計算思維的培養(yǎng)是一個新的跨越和挑戰(zhàn)。

基于思維能力培養(yǎng)的大學計算機基礎教學探索應用

1.課前調查及分析

學生是學習的主體，上課前教師對學生的基礎知識和性格特點進行了解，對開展有效的教學過程有很大幫助。課前我們調查了參與計算機基礎課程的學生，完成此次問卷調查的學生共有84位。

由于學生的家庭和社會教育背景不同，所以造成其知識基礎、學習興趣和學習信心也有所不同。根據調查結果來看，學生在進入大學之前已經具備了一定的計算機基礎知識，而并不是對計算機一無所知的零起點。同時，我們也對學生的學習興趣進行調查，其中對計算機學習感興趣的占88%。學生的自信心也是影響學生學習效果的重要因素，對此，其中有73人表示有信心學好計算機基礎這門課程。

在對學生入學前的計算機基礎知識水平和學習興趣了解后，我們還需對學生的性格特點進行分析。當前的在校大學生主要以“90后”為主，這一代學生有其鮮明的性格特點，他們站在科技發(fā)展和教育信息化的風口浪尖，正是現在的社會背景孕育出了這樣一代人，其性格特點也順應了時代發(fā)展的潮流。他們開放的思想無論是在教育中還是在社會中只要適當地加以引導、合理地利用，就可以形成強大的創(chuàng)新能力。而他們以自我為中心的性格特點以及獨立的思想，也是在科研的道路上極其重要的不可或缺的寶貴品質。總之，計算思維的提出以及當代大學生的性格特點都順應了時代發(fā)展的潮流，在計算思維的指導下對大學生進行思維能力培養(yǎng)的教育正是新時代的要求。

2.教學實踐過程

大學計算機基礎課程主要可以分成兩部分內容，前一部分為計算機基礎知識和文化，后一部分為計算機技能操作與應用。前一部分內容主要培養(yǎng)學生的計算機文化素養(yǎng)，上課形式主要是課堂外參觀展覽；后一部分內容主要培養(yǎng)學生的計算思維能力，上課形式主要是課堂教學以及上機實驗。

為了通過計算機基礎課程對學生進行計算機文化素養(yǎng)的培養(yǎng)，我們特意在校園內構建了計算機文化素養(yǎng)平臺，主要包括圖靈獎文化長廊、文化展臺、硬件平臺和硬件實驗室以及其他計算機軟硬件資源。在對學生進行計算機文化素質教育時，教師帶領學生走出課堂，穿梭于圖靈獎文化長廊，邊走邊講述各屆圖靈獎得主的英雄偉績。此時，教師已經從課堂的知識傳授者轉變?yōu)轭愃朴趯в巫饔玫慕巧?，引導學生遨游在計算機文化的海洋，使學生不知不覺地進入計算機文化的世界，激發(fā)了學生對計算機的興趣，從而達到對計算機文化素質的培養(yǎng)。

在進行課堂內教學時，教師主要起引導和啟發(fā)的作用。目前是以數據為背景的大數據時代，研究的熱點已經從計算機轉為數據處理的能力，所以教學的重難點是在教學過程中使用計算思維的方法來引導學生理解大數據應用的價值。程序設計是培養(yǎng)計算思維最好的方法之一，在計算機基礎課上，對程序設計部分的內容，教師主要是運用計算思維的相關方法，如抽象與仿真、啟發(fā)式推理以及遞歸思維等，來引導學生設計簡單的程序，并通過設計的程序，使學生理解計算機在處理數據時的流程和算法，對培養(yǎng)學生的思維方式有著重要的意義。

無論是課堂外的計算機文化素養(yǎng)培養(yǎng)還是課堂內的思維能力培養(yǎng)，計算機基礎這門課程都只是起到一個入門的作用。課程的主要作用是帶領學生感受計算機文化以及簡單地進行學生思維能力的培養(yǎng)，激發(fā)學生對計算機學習的興趣，將學生引進計算機世界的大門。更加深入的知識和思維鍛煉，還需后續(xù)許多課程的學習以及學生對計算機持續(xù)的關注和興趣。

3.教學實踐效果分析

對于培養(yǎng)學生計算機文化素養(yǎng)的教學實踐，我們以在線討論的形式讓每位學生寫下他們的感受。通過學生寫下的參觀和實驗感受，可以真實地感受到學生們對計算機文化深刻的理解，基于思維培養(yǎng)的計算機基礎課堂外教學實踐對學生的計算機文化素養(yǎng)的培養(yǎng)取得了良好的效果。

對于課堂內的知識和思維培養(yǎng)的教學結果，我們通過發(fā)放在線問卷的形式獲取，最終完成問卷調查者有82人。主要從對培養(yǎng)學生的思維和處理問題的能力、對培養(yǎng)學生的興趣和嚴謹的學習態(tài)度是否有利，以及基于過程的考核方式是否合理等幾個方面進行調查。調查結果顯示：65%的學生認為他們的思維和處理問題能力有較大的提升；71%的學生認為對培養(yǎng)他們的學習興趣和嚴謹的學習態(tài)度有較大作用；87%的學生認為基于過程的考核方式好。從統(tǒng)計結果可以看出，基于思維培養(yǎng)的計算機基礎教學課堂內的教學效果達到了培養(yǎng)學生思維能力的目標。

結語

大學生思維能力培養(yǎng)是當前國內外研究的熱點課題，計算思維的提出與發(fā)展使得計算機基礎課程成為培養(yǎng)學生思維能力有效的途徑之一。計算思維的培養(yǎng)需要學生持續(xù)保持對計算機相關課程的興趣，有興趣則會產生強大的學習動力。在這個過程中也要讓學生將學到的知識運用到實際當中，提升其理論與實踐相結合的能力，從而培養(yǎng)他們的實踐創(chuàng)新能力和思維創(chuàng)新能力。

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