計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)中計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究

王樂　王芳

摘要：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科是大學(xué)生入學(xué)接觸計(jì)算機(jī)專業(yè)的入門學(xué)科，是學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，充分將計(jì)算機(jī)知識(shí)運(yùn)用到更深層次研究領(lǐng)域的重要工具。這門學(xué)科不僅培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力，更要完美體現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科的思維方式，培養(yǎng)其通過計(jì)算機(jī)來解決和處理問題的思維和能力。而計(jì)算思維能力是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)的核心任務(wù)，本文探討了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科在發(fā)展過程中存在的問題，針對這些問題對大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)方式進(jìn)行改革，著重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，并在實(shí)踐活動(dòng)中不斷加強(qiáng)思維訓(xùn)練，進(jìn)而提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，強(qiáng)化創(chuàng)新實(shí)踐能力，并能自覺運(yùn)用于日常學(xué)習(xí)和生活中，為未來科研創(chuàng)新和學(xué)科發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）28-0270-02

一、當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展壯大，計(jì)算機(jī)專業(yè)報(bào)考人數(shù)和招生人數(shù)逐年攀升，成為社會(huì)熱門學(xué)科。本專業(yè)需要學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，為未來進(jìn)行深度計(jì)算機(jī)知識(shí)研究過程打下扎實(shí)基礎(chǔ)。不同學(xué)校對于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的要求不同，對于計(jì)算機(jī)知識(shí)傳授的側(cè)重點(diǎn)不同。這樣各學(xué)校不僅要在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)例如：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)信息處理、計(jì)算機(jī)模擬、計(jì)算機(jī)算法、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)庫SQL Server等進(jìn)行篩選，選出適合學(xué)校發(fā)展方向和研究目標(biāo)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程知識(shí)要點(diǎn)。而教學(xué)內(nèi)容主要是以技能性的知識(shí)學(xué)習(xí)為主，很多教師也因此產(chǎn)生了困惑，提出了一些質(zhì)疑，也影響了教學(xué)效果的優(yōu)化。同時(shí)還要讓學(xué)生樹立運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)來解決實(shí)際問題的觀念，用大數(shù)據(jù)來代替人工進(jìn)行事件決策，保證決策處在科學(xué)合理的基礎(chǔ)之上。還要讓學(xué)生樹立主動(dòng)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的理念，讓學(xué)生能夠借助網(wǎng)絡(luò)：百度、騰訊、傳智博客等平臺(tái)，進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我創(chuàng)新。但在實(shí)際中仍存在學(xué)習(xí)知識(shí)熱情度不高，學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚的現(xiàn)象，如上課過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)玩手機(jī)、睡覺甚至逃課等現(xiàn)象。學(xué)生在課堂中學(xué)到的內(nèi)容不夠豐富，制約著教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)成果的提升。于是，圍繞著“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革勢在必行。要重視學(xué)生對于這門課程的實(shí)際需求，讓課程教學(xué)不再那么死板僵硬。讓學(xué)生在上計(jì)算機(jī)課時(shí)思維能力是開放性的，能夠利用所學(xué)內(nèi)容積極進(jìn)行科技創(chuàng)新。這就需要我們教學(xué)工作者做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，讓學(xué)生充分融入到教學(xué)改革和社會(huì)實(shí)踐中去，讓學(xué)生的自身能力得到最大程度的提高。

二、在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中培養(yǎng)計(jì)算思維能力的意義

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中，培養(yǎng)計(jì)算思維能力有重要的促進(jìn)作用。灌輸學(xué)生的計(jì)算思維能力，能夠很好地讓學(xué)生在課堂上發(fā)揮自己的才能，充分融入到課堂教學(xué)當(dāng)中，讓學(xué)生不僅可以提高對于學(xué)習(xí)這門課程的興趣，同時(shí)學(xué)生的計(jì)算思維得到較大程度訓(xùn)練，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中不斷提高自己的學(xué)習(xí)成績，獲得成就感。為培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維能力，筆者從三個(gè)方面進(jìn)行闡述：

1.培養(yǎng)計(jì)算思維可以提高學(xué)生對于課程的興趣，讓學(xué)生不再機(jī)械進(jìn)行學(xué)習(xí)。在當(dāng)今，教育的本質(zhì)在于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力。讓學(xué)生不再單調(diào)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是有收獲性地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生不再把學(xué)習(xí)當(dāng)作一種負(fù)擔(dān)來看，而是作為一種興趣來進(jìn)行培養(yǎng)。而計(jì)算思維對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”至關(guān)重要，計(jì)算思維有助于學(xué)生形成邏輯思維模式，相互促進(jìn)能夠更好地學(xué)習(xí)這門課程，同時(shí)讓學(xué)生能夠帶著濃厚興趣進(jìn)行這門課程的學(xué)習(xí)。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)后，能夠深入了解其中的關(guān)鍵知識(shí)，深刻鉆研計(jì)算機(jī)知識(shí)的原理。對于不知道的地方能夠做到主動(dòng)深入地去了解，這樣的學(xué)習(xí)是自發(fā)的、有效率的，帶著興趣進(jìn)行學(xué)習(xí)更有利于能力的培養(yǎng)。

2.培養(yǎng)計(jì)算思維可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)有很大認(rèn)識(shí)，為更好學(xué)習(xí)算法打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。計(jì)算思維能力，對于學(xué)生深入學(xué)習(xí)計(jì)算知識(shí)有很大的幫助。計(jì)算思維能力，對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)有很高程度的要求。這就需要學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)有一個(gè)深入了解和學(xué)習(xí)的過程，學(xué)生形成計(jì)算思維后，學(xué)生的創(chuàng)新精神就會(huì)得到較大程度提升。這樣，學(xué)生在以后進(jìn)行算法學(xué)習(xí)時(shí)，能夠更為便捷和簡單入手，不再對那些數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)原理感覺生疏，這樣為以后進(jìn)行算法學(xué)習(xí)和創(chuàng)新算法、發(fā)展算法學(xué)習(xí)都起到推動(dòng)作用，為更好研究算法打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.培養(yǎng)計(jì)算思維可以提高學(xué)生的創(chuàng)新性能力，讓學(xué)生從學(xué)習(xí)中的得到啟發(fā)。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，學(xué)生在研究計(jì)算思維過程中，創(chuàng)新性能力就會(huì)得到較大程度提升，學(xué)生懂得如何靈活運(yùn)用各種計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)行問題解決。學(xué)生不僅掌握了各種計(jì)算機(jī)知識(shí)，同時(shí)學(xué)生還可以對這些知識(shí)進(jìn)行分析綜合，為未來更好地進(jìn)行科研創(chuàng)新和發(fā)展計(jì)算機(jī)學(xué)科作出卓越貢獻(xiàn)。同時(shí)，學(xué)生的創(chuàng)新能力會(huì)從培養(yǎng)計(jì)算思維中得到鍛煉，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)向著更高水平發(fā)展。

三、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的對策

1.教學(xué)過程要具有針對性和完整性，保證教學(xué)的質(zhì)量和水平。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)是進(jìn)入IT行業(yè)的敲門磚和墊腳石，學(xué)生在對這門課程能夠充分了解后，再以后深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，重點(diǎn)在研究方向上進(jìn)行突破就會(huì)有深厚的基礎(chǔ)知識(shí)。這樣學(xué)生不會(huì)在未來學(xué)習(xí)中出現(xiàn)底子薄、能力弱等問題。這就需要教師在進(jìn)行這門學(xué)科教學(xué)時(shí)，對講解內(nèi)容有局域性和針對性，讓學(xué)生能夠真正學(xué)習(xí)到知識(shí)，培養(yǎng)到能力。學(xué)生不僅有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且還要有豐富的實(shí)踐能力，讓學(xué)生在實(shí)踐當(dāng)中能夠充分應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)。這就要求我們在課堂教學(xué)中，進(jìn)行兩個(gè)方面的創(chuàng)新。（1）合理安排教學(xué)測驗(yàn)，積極組織研討會(huì)和交流會(huì)。在計(jì)算機(jī)能力鍛煉當(dāng)中，需要學(xué)生能夠?qū)τ?jì)算機(jī)知識(shí)有深刻認(rèn)識(shí)，知道其中的原理和怎樣將理論運(yùn)用到實(shí)踐中。教學(xué)中教師要及時(shí)布置問題，積極主動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行問題探討和研究，讓學(xué)生之間進(jìn)行分組訓(xùn)練。既讓學(xué)生之間能夠形成勇于爭先的良性競爭，同時(shí)學(xué)生還要針對問題進(jìn)行合作，共同攻破問題和難點(diǎn)。教師還要利用信息網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)方法，并將教學(xué)方法靈活運(yùn)用到自己所教的領(lǐng)域中。這樣，學(xué)生不僅更有學(xué)習(xí)動(dòng)力，還會(huì)有更大程度的提升，同時(shí)教師的教學(xué)水平也得到很好鍛煉，從而為培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維起到很好的推動(dòng)作用。（2）開闊計(jì)算思維運(yùn)用的領(lǐng)域，將計(jì)算思維訓(xùn)練運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。由于計(jì)算機(jī)知識(shí)可以解決各種難題，我們可以根據(jù)不同領(lǐng)域的實(shí)際需求來運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，讓學(xué)生能夠懂得計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用范圍和重要功能，培養(yǎng)學(xué)生開闊的計(jì)算思維能力。這樣，學(xué)生不僅可以達(dá)到鍛煉自己的目標(biāo)，同時(shí)還可以為不同學(xué)科領(lǐng)域解決問題，共同促進(jìn)各自的發(fā)展。

2.教學(xué)內(nèi)容要更多側(cè)重于學(xué)生思維的啟發(fā)性和探索性，讓學(xué)生計(jì)算思維得到較大程度的提升。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)不應(yīng)該讓學(xué)生感到晦澀、難懂，應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)習(xí)到這門學(xué)科后能夠從中獲得啟發(fā)。知道著重對于自己計(jì)算思維的鍛煉和發(fā)展，讓學(xué)生能夠從中獲得最大利益。因此，在教學(xué)當(dāng)中，教師要對一些抽象、難懂的問題進(jìn)行實(shí)例化，讓學(xué)生能夠借助實(shí)際工具幫助自己了解。這樣，學(xué)生就會(huì)知道其中的工作原理是怎樣運(yùn)行的。這不僅可以加深學(xué)生對于這些知識(shí)的了解，同時(shí)還可以加深學(xué)生對于知識(shí)的掌握，為更好地鍛煉自己的計(jì)算思維起到重要推動(dòng)作用。例如：在講解IP地址時(shí)，教師完全把網(wǎng)絡(luò)層、物理層、應(yīng)用層等對信息處理比作加上信封，保證信息的完整性。又比如，在java面向?qū)ο蠼虒W(xué)中，面向?qū)ο蟮睦砟钭寣W(xué)生不夠理解，但是把面向?qū)ο蟊茸鬟M(jìn)行烹飪。面向?qū)ο笾灰窍蝻埖暧啿?，然后自己需求得到滿足就行，而面向過程語言（C語言）則是需要自己進(jìn)行買菜、洗菜、炒菜等步驟。這樣就可以讓原本抽象的知識(shí)進(jìn)行實(shí)例化，更好幫助學(xué)生理解?？傊诮窈蟮慕虒W(xué)中，還需要教育工作者的不斷改革、實(shí)踐和突破自我，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中幫助學(xué)生提升計(jì)算思維能力。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：The computer is the entry of basic discipline discipline college entrance contact computer professional，students master the computer knowledge，fully will be an important tool in computer knowledge to deeper research. This subject not only in the base of the students' computer knowledge and application ability，but also to the perfect embodiment of computer science thinking，cultivate their to solve the problem through computer processing and thinking and ability. While the computational thinking ability is the core task of basic computer teaching，this paper discusses the basic computer discipline problems in the development process，in order to solve these problems of college students in the teaching of basic computer course mode To reform，cultivate the computational thinking ability of students，and in practice continue to strengthen the training of thinking，and improve students' comprehensive quality，strengthen the ability of innovation and practice，and consciously applied in daily life and study，make an important contribution to the future of innovation and development of the subject.

Key words：computer basis；subject；teaching；computational thinking ability；training