基于思維培養(yǎng)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)研究與探索

譚航

【摘要】伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機的使用已經(jīng)滲透到各類專業(yè)領(lǐng)域，這就要求高職院校學(xué)生除了要熟練掌握計算機的基礎(chǔ)知識外，還要學(xué)會使用計算機技術(shù)來解決各類專業(yè)問題。如何更好的使用計算思維來開展《計算機基礎(chǔ)》課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新，是我們面臨的一項重要課題和任務(wù)。因此，構(gòu)建計算思維導(dǎo)向下的《計算機基礎(chǔ)》課程教學(xué)的改革與學(xué)習(xí)模式具有非常重要的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】計算思維 計算機基礎(chǔ)教學(xué) 計算機應(yīng)用能力 計算思維能力

1計算思維概念的提出

目前通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)對計算思維的概念在學(xué)術(shù)界還沒有達(dá)成一致意見，學(xué)者們都從各自的視角來解讀什么是計算思維。2006年3月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真教授在美國計算機權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上首次提出了計算機思維（Computational Thinking）的定義。她認(rèn)為：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)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。2010年7月，清華大學(xué)等9所高在在西安召開了計算機基礎(chǔ)課程研討會，會議明確指出：大學(xué)計算機課程的核心任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的計算思維素質(zhì)，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，計算思維是所有在校大學(xué)生必須要掌握的科學(xué)思維。

2.計算思維與計算機基礎(chǔ)教學(xué)

2.1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(xué)相關(guān)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(yuǎn)，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(yīng)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(xué)家的。在學(xué)生的培養(yǎng)方面，我們除了要教給他們學(xué)習(xí)閱讀、寫作和算術(shù)以外，還應(yīng)該讓他們掌握計算思維。

2.2計算機基礎(chǔ)課程中的計算思維能力培養(yǎng)

計算機基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該加強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使他們持續(xù)保持對計算機相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)不竭動力的源泉。所以在教學(xué)過程中，除了知識和思維的教學(xué)外，我們還需通過創(chuàng)設(shè)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(nèi)的教學(xué)，教師還可以將學(xué)生帶到課堂外，通過多種方式來培養(yǎng)學(xué)生的計算機文化素養(yǎng)。計算機文化素養(yǎng)的培養(yǎng)將學(xué)生領(lǐng)進(jìn)了計算機世界的大門，學(xué)生可以自由地遨游在計算機的海洋里，進(jìn)而通過對計算機知識和技能的學(xué)習(xí)達(dá)到培養(yǎng)思維能力的目的。為了在計算機基礎(chǔ)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，教師首先應(yīng)全面深入地理解計算思維的本質(zhì)和計算思維的內(nèi)涵；其次，應(yīng)該積極探索培養(yǎng)計算思維的途徑；再次，引導(dǎo)學(xué)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(xué)與技術(shù)是一門理論性和實踐性都很強的學(xué)科，在教育教學(xué)中貫穿計算思維的培養(yǎng)是一個新的跨越和挑戰(zhàn)。

3計算思維能力培養(yǎng)

3.1引導(dǎo)式教學(xué)

要學(xué)會并且學(xué)好計算機科學(xué)必須具有高度的抽象思維能力，即具備將實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型同時將該數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為計算機語言的能力，因此在平時的計算機教學(xué)中，那就需要老師不僅要講授基本的知識點，更要著重地培養(yǎng)學(xué)生按照計算機解決問題的方式去分析問題解決問題的能力。課堂的教學(xué)側(cè)重于方法的介紹，具體實現(xiàn)則讓學(xué)生自主完成，有意識的去培養(yǎng)學(xué)生的推理、邏輯思維能力，逐步地讓他們擁有計算思維能力。引導(dǎo)式教學(xué)實際上讓學(xué)生對問題的認(rèn)識從表面的感性認(rèn)識到深刻的理性認(rèn)識，在這一過程中使得學(xué)生的對問題的認(rèn)識不斷提高，從而能從多方面，多角度以及從更抽象的級別認(rèn)識、分析、解決問題。但是學(xué)生自主思考問題往往需要一段時間，如果問題太難，太大往往學(xué)生思考時間過長還得不到任何效果，那么教學(xué)任務(wù)難以完成，所以教師在課堂上對知識點相關(guān)問題的選取與把握上顯得尤為重要，要恰到好處。這樣學(xué)生可以在課堂內(nèi)把知識點消化吸收。

3.2任務(wù)式教學(xué)

任務(wù)式教學(xué)其本質(zhì)包含著問題學(xué)習(xí)方法，任務(wù)式教學(xué)不宜在課堂上實施，而是在課下實施。在任務(wù)式教學(xué)中教師需要把握任務(wù)的數(shù)量以及難度，交給學(xué)生的任務(wù)要有一定的應(yīng)用價值，讓學(xué)生覺得學(xué)以致用，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)，對OFFICE中各個空間熟悉之后，教師可以安排一些提高性的任務(wù)，例如讓學(xué)生設(shè)計電子請?zhí)?，這不僅需要學(xué)生熟悉文字處理軟件，還需熟悉Photoshop、Flash等繪圖軟件的使用。由于學(xué)生覺得知識有用，便會自行查閱資料，從而完成設(shè)計、排除困難，最終實現(xiàn)完成任務(wù)。在這一過程中學(xué)到的知識融會貫通，使得學(xué)習(xí)變成了一種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)，而不是被動的接受式學(xué)習(xí)，更不是簡單地知識堆砌式學(xué)習(xí)。任務(wù)式教學(xué)一方面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，一方面拓寬了知識領(lǐng)域，讓學(xué)生形成了完備的計算機知識體系以及計算思維體系，為他們后續(xù)的知識學(xué)習(xí)提供了有效的方法。

3.3多平臺化教學(xué)

計算機基礎(chǔ)課的上機實驗往往在Windows平臺下進(jìn)行，學(xué)生對于不同的操作系統(tǒng)以及不同的程序設(shè)計語言卻是一概不知，為了拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域，可以跨平臺實驗教學(xué)，有利于學(xué)生形成完備的計算機知識體系，同時培養(yǎng)他們的處理能力以及計算思維能力。例如：上機實驗可以在Windows和Linux兩種操作系統(tǒng)平臺下進(jìn)行。匯編程序設(shè)計上機實驗中，在學(xué)生完成實驗的基礎(chǔ)上可以要求他們將匯編語言翻譯成學(xué)過的高級語言（C語言等），讓學(xué)生認(rèn)識到不同的計算機語言只是在表現(xiàn)形式上有所不同，其內(nèi)涵卻是相通的，有了這樣的舉一反三的訓(xùn)練，在學(xué)習(xí)新的計算機語言時不再會產(chǎn)生畏懼心理，而且這一過程訓(xùn)練了計算思維能力。

4總結(jié)

學(xué)生思維能力培養(yǎng)是當(dāng)前國內(nèi)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(chǔ)課程成為培養(yǎng)學(xué)生思維能力有效的途徑之一。計算思維的培養(yǎng)需要學(xué)生持續(xù)保持對計算機相關(guān)課程的興趣，有興趣則會產(chǎn)生強大的學(xué)習(xí)動力。在這個過程中也要讓學(xué)生將學(xué)到的知識運用到實際當(dāng)中，提升其理論與實踐相結(jié)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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