培養(yǎng)計(jì)算思維能力的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

蔡美玲

摘要：文章從教學(xué)內(nèi)容入手，分析現(xiàn)階段課程內(nèi)容的教學(xué)現(xiàn)狀，提出內(nèi)容不斷更新、體現(xiàn)實(shí)用性、具有典型性、理論與實(shí)踐結(jié)合的改革思路，介紹面向計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；計(jì)算思維；教學(xué)設(shè)計(jì)；面向應(yīng)用

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2018.10.019

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671—1580（2018）10—0079—04

一、背景

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生通識(shí)必修課程，是培養(yǎng)信息時(shí)代大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)更新周期越來越短，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中以Windows及Office等應(yīng)用技能為主的教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于學(xué)科發(fā)展。此外，教育部從2001年開始普及中小學(xué)信息技術(shù)教育，納入了許多傳統(tǒng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的技能應(yīng)用型的教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)內(nèi)容已經(jīng)跟不上大一新生的學(xué)習(xí)需要。在這種情形下，迫切需要對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革。

2010年，北京大學(xué)等9所高等學(xué)校發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》，確定將培養(yǎng)計(jì)算思維能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)。2015年，教指委（教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)）又發(fā)表了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，進(jìn)一步明確了大學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)目標(biāo)：不僅要理解計(jì)算學(xué)科的基本知識(shí)和方法，掌握基本的計(jì)算機(jī)操作技能，還要培養(yǎng)計(jì)算思維，掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析解決問題的一般方法。目前，計(jì)算思維的概念已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)同。然而，面對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)，如何有效推進(jìn)以計(jì)算思維導(dǎo)向的教學(xué)改革仍然是對非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教育的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是需要繼續(xù)深入研究的課題。

教學(xué)改革首先要改革的是教學(xué)內(nèi)容。內(nèi)容是知識(shí)的第一載體，是教學(xué)的綱領(lǐng)。要培養(yǎng)計(jì)算思維能力，首先和重點(diǎn)就要設(shè)計(jì)與提煉表達(dá)計(jì)算思維過程的教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算思維的核心概念是經(jīng)過高度概括和總結(jié)的抽象理論，并不適合成為直接的教學(xué)材料，其培養(yǎng)要滲透在具體的學(xué)科知識(shí)傳授、應(yīng)用能力訓(xùn)練的過程中。如果教學(xué)內(nèi)容不能體現(xiàn)計(jì)算思維的方式和過程，就很難開展計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，因此，我們期望以教學(xué)內(nèi)容改革為切入點(diǎn)，在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中推進(jìn)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

二、現(xiàn)狀分析

目前許多國內(nèi)高校都開展了面向計(jì)算思維能力培養(yǎng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)，作為從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師，通過教學(xué)實(shí)踐、問卷調(diào)查、院校交流、文獻(xiàn)查閱等方式，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段的基于計(jì)算思維的課程教學(xué)中仍然存在不少問題，其中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題主要包括以下幾方面。

（一）教學(xué)內(nèi)容相對滯后

近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，但是很多高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容卻沒有及時(shí)更新，涉及的教學(xué)內(nèi)容還是平臺(tái)和軟件的操作與使用，所以學(xué)生無法學(xué)習(xí)到最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容不夠新穎、實(shí)用、有趣，缺乏深度。

（二）教學(xué)內(nèi)容針對性不強(qiáng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是除計(jì)算機(jī)專業(yè)以外所有的專業(yè)都要學(xué)習(xí)的課程，但各專業(yè)之間的學(xué)生在思維方式、學(xué)習(xí)興趣、理解能力、基礎(chǔ)知識(shí)等方面都有所區(qū)別。如果教學(xué)內(nèi)容沒有專業(yè)的針對性，無法與專業(yè)結(jié)合滿足需求，學(xué)生就沒有學(xué)習(xí)的興趣，更遑論培養(yǎng)其計(jì)算思維能力了。

（三）理論課程內(nèi)容寬泛，點(diǎn)多卻不深入

按照教指委的指導(dǎo)意見，課程教學(xué)內(nèi)容一般包括：信息與社會(huì)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、算法與程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息安全等。內(nèi)容寬泛加上課時(shí)壓縮，教學(xué)往往點(diǎn)到即止，面對紛繁復(fù)雜的計(jì)算機(jī)專業(yè)詞匯，學(xué)生對于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)變成了概念和知識(shí)點(diǎn)的簡單記憶，無法真正進(jìn)行計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

（四）理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)

理論教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于計(jì)算機(jī)解決問題的基本工作原理，概念、原理和方法的內(nèi)容偏多，但許多高校的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)仍以傳統(tǒng)的Windows及Office工具軟件的學(xué)習(xí)為主，理論課程內(nèi)容不能融入課程實(shí)踐，理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)課并沒有很好地發(fā)揮深化理論知識(shí)，培養(yǎng)應(yīng)用能力、計(jì)算思維能力和信息素養(yǎng)的作用，學(xué)生普遍感覺理論知識(shí)的學(xué)習(xí)枯燥無味、抽象、難以理解，教學(xué)效果差。

三、改革思路

通過對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)入學(xué)基本課程，必須在教學(xué)內(nèi)容上不斷深化改革，才能不斷適應(yīng)時(shí)代變化的需求。

（一）不斷更新教學(xué)內(nèi)容

圍繞計(jì)算思維能力的培養(yǎng)目標(biāo)，重新設(shè)計(jì)和組織教學(xué)內(nèi)容。針對原有的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程局限于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基本知識(shí)與理論教學(xué)的不足，整合、拓廣、深化教材內(nèi)容，突出重要的概念與能力訓(xùn)練，引入最新的學(xué)科前沿知識(shí)，例如當(dāng)今人們所關(guān)注的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)介紹等，將其作為重要的專題引入課堂，不斷提升教學(xué)內(nèi)容的新穎性、實(shí)用性和趣味性，有效提升了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的內(nèi)涵。計(jì)算機(jī)新技術(shù)本身就是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到一定程度后針對新的問題的解決方案，體現(xiàn)了計(jì)算思維過程。

（二）結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，合理組織教學(xué)內(nèi)容

首先，在基本內(nèi)容不變的前提下，明確各類專業(yè)與計(jì)算機(jī)的交叉知識(shí)點(diǎn)，適當(dāng)引入計(jì)算機(jī)學(xué)科特別是計(jì)算機(jī)新技術(shù)在該專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的知識(shí)或者技能，使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)專業(yè)特色，使學(xué)生能夠從自己專業(yè)領(lǐng)域的角度審視信息技術(shù)，更好地規(guī)劃專業(yè)學(xué)習(xí)課程。例如，文學(xué)類專業(yè)的學(xué)生可以介紹計(jì)算機(jī)寫詩、寫小說等實(shí)例及其中的計(jì)算機(jī)技術(shù)，音樂類專業(yè)的學(xué)生可以介紹音樂編制作曲軟件、計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成樂曲、音樂識(shí)別與比較等實(shí)例及其中的計(jì)算機(jī)技術(shù)。這些與專業(yè)相結(jié)合的計(jì)算機(jī)技術(shù)本身即是利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的一般方法，體現(xiàn)了計(jì)算思維過程。具有專業(yè)特色的學(xué)習(xí)內(nèi)容還可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開闊學(xué)術(shù)視野培養(yǎng)探索精神。

（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與理論互動(dòng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)過程中必不可缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，首先就要求學(xué)生要能靈活使用計(jì)算機(jī)這一基本的計(jì)算工具，在此基礎(chǔ)上還需有一定的實(shí)踐積累和動(dòng)手操作能力。為此，要精心編制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了面向基本操作技能訓(xùn)練，還要立足理論知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)應(yīng)用能力訓(xùn)練，使學(xué)生在應(yīng)用計(jì)算機(jī)過程中加深對計(jì)算機(jī)的基本概念和功能的認(rèn)識(shí)和理解，掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題的方法和思路，在實(shí)踐過程中自然而然地體會(huì)計(jì)算思維，從而潛移默化地具備計(jì)算思維的能力，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。

基本技能訓(xùn)練包括操作系統(tǒng)的設(shè)置、使用和維護(hù)，辦公軟件（Office）的應(yīng)用、Internet的基本使用等，應(yīng)用能力訓(xùn)練包括算法與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置等。

（四）刪繁就簡，提煉典型計(jì)算思維培養(yǎng)內(nèi)容

目前，大部分高校的大學(xué)基礎(chǔ)課程課時(shí)并不充裕，但課程內(nèi)容寬泛，要在有限的課時(shí)內(nèi)達(dá)到計(jì)算思維能力培養(yǎng)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)問題求解能力的培養(yǎng)，勢必要梳理課程核心知識(shí)體系，提煉最能體現(xiàn)計(jì)算思維理念的內(nèi)容重點(diǎn)展開教學(xué)。許多大學(xué)生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力，對他們來講，并不需要老師在課內(nèi)喋喋不休地講解很多基礎(chǔ)性、概念性的知識(shí)點(diǎn)或操作方法，新型學(xué)習(xí)環(huán)境（網(wǎng)絡(luò)化、在線教育等）下學(xué)生完全可以根據(jù)發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)資料按個(gè)體經(jīng)驗(yàn)和需要進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師只需要在必要的時(shí)候進(jìn)行答疑即可。

四、面向計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

基于上述分析，參照教指委編制的指導(dǎo)意見，高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該立足計(jì)算思維能力培養(yǎng)，具有時(shí)代特征，體現(xiàn)一定的新穎性；與專業(yè)結(jié)合，體現(xiàn)實(shí)用性；課程知識(shí)體系完整，重點(diǎn)突出，體現(xiàn)典型性；尤其注重理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)合，面向應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的過程中自然而然地培養(yǎng)計(jì)算思維能力?；谝陨纤悸罚覀冎匦略O(shè)計(jì)和組織了一種計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容組織框架。

1.計(jì)算的發(fā)展歷程和應(yīng)用。

介紹計(jì)算的需求促進(jìn)計(jì)算工具的革新、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展歷程。介紹人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿的計(jì)算機(jī)新技術(shù)及其在各個(gè)領(lǐng)域尤其是在學(xué)生所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)還包括計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展史、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢等。

2.計(jì)算機(jī)基本工作原理。

從構(gòu)造自動(dòng)計(jì)算工具的理論出發(fā)，介紹馮諾依曼計(jì)算機(jī)的思想與構(gòu)成，以一個(gè)指令級機(jī)器程序的執(zhí)行為基礎(chǔ)理解計(jì)算機(jī)的自動(dòng)計(jì)算過程，進(jìn)而理解“自動(dòng)化”這一重要的計(jì)算思維概念。知識(shí)點(diǎn)還包括計(jì)算機(jī)的硬件和硬件系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)的組成、計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)等。

3.軟件與操作系統(tǒng)。

從為什么需要操作系統(tǒng)出發(fā)介紹作為計(jì)算平臺(tái)的操作系統(tǒng)的基本功能，重點(diǎn)介紹操作系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的分工一合作與協(xié)同管理的基本思維，理解計(jì)算機(jī)資源的共享和競爭。介紹嵌入式操作系統(tǒng)、移動(dòng)操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)還包括操作系統(tǒng)的構(gòu)成、操作系統(tǒng)的發(fā)展與演進(jìn)。

4.計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示。

要利用計(jì)算機(jī)解決問題，首先就要對問題進(jìn)行表示，對信息進(jìn)行編碼并在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)是問題求解的前提和基礎(chǔ)。從一張圖片信息的采集與顯示出發(fā)介紹信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)和表示，涉及采樣、量化、編碼、壓縮。在此基礎(chǔ)上介紹圖形、視頻、流媒體等技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)還包括數(shù)制及相互轉(zhuǎn)化，數(shù)值、西文字符和漢字?jǐn)?shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法。

5.算法類問題求解。

算法與程序設(shè)計(jì)課程體現(xiàn)了問題求解過程，是進(jìn)行計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重要教學(xué)模塊。以典型問題（例如旅行商問題，或者與專業(yè)相關(guān)問題）求解算法為例介紹算法類問題求解的基本思路：問題抽象和數(shù)學(xué)建模，算法策略設(shè)計(jì)，算法的程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，算法的分析與評價(jià)?？梢越柚鶶cratch Blocks平臺(tái)、Blockly平臺(tái)等進(jìn)行可視化編程實(shí)現(xiàn)算法，以幫助其加深對于計(jì)算機(jī)解決問題過程的理解，進(jìn)而理解“抽象”、“自動(dòng)化”等重要的計(jì)算思維概念。知識(shí)點(diǎn)還包括算法的起源、定義和表示，常用算法（求和、累乘、窮舉、迭代、遞歸、排序、查找）。

6.數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

很多系統(tǒng)類問題的解決都依賴于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)管理的原因出發(fā)介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)，以設(shè)計(jì)某高校學(xué)生信息管理系統(tǒng)為例介紹怎樣進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象和設(shè)計(jì)，并利用Access建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，理解系統(tǒng)化問題求解的典型思路。知識(shí)點(diǎn)還包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)的基本概念、數(shù)據(jù)描述的3個(gè)層次、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

7.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

從資源共享和信息交換出發(fā)介紹網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，其核心應(yīng)該是約定問題（協(xié)議）。以組建宿舍網(wǎng)絡(luò)為例，介紹傳統(tǒng)局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)的組建。知識(shí)點(diǎn)還包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)基本概念，網(wǎng)絡(luò)模型，網(wǎng)絡(luò)硬件，IP地址和DNS服務(wù)，移動(dòng)通信網(wǎng)。

8.計(jì)算機(jī)信息安全。

以信息安全大事件為學(xué)習(xí)案例介紹防火墻技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)字簽名與數(shù)字證書、用戶身份識(shí)別等信息安全技術(shù)基礎(chǔ)；介紹維護(hù)信息安全的基本舉措，深入淺出地闡述如何免受信息安全威脅，保護(hù)自己的隱私和秘密，解決用戶關(guān)心的信息安全問題。

以上各部分教學(xué)內(nèi)容基本圍繞案例展開，融入了計(jì)算思維的核心概念如抽象和自動(dòng)化，在具體教學(xué)時(shí)，可以圍繞問題的逐步解決展開，在教學(xué)的過程中自然而然地傳達(dá)這樣的解題思路。對于離散的、概念化的、基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)或操作方法可以通過學(xué)習(xí)資料以學(xué)習(xí)任務(wù)的形式事先布置給學(xué)生自學(xué)即可，我們的調(diào)查也顯示絕大部分的學(xué)生能接受這樣的學(xué)習(xí)任務(wù)。

針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，考慮到大一新生受來源地地域條件的限制呈現(xiàn)出較大差異，我們將傳統(tǒng)的以Windows及Office等應(yīng)用技能訓(xùn)練為主的基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)移至學(xué)期前半段完成，這一階段大約需要4～6周（16～24個(gè)學(xué)時(shí)）。經(jīng)過這一階段的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，絕大部分學(xué)生具備了一定的信息素養(yǎng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，更利于開展后半段面向計(jì)算思維能力培養(yǎng)的課程學(xué)習(xí)。針對上述8個(gè)模塊（32～40個(gè)學(xué)時(shí)）相應(yīng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如下：

1.計(jì)算機(jī)技術(shù)在本專業(yè)的應(yīng)用。通過網(wǎng)絡(luò)搜索、對各自專業(yè)的教師和高年級學(xué)長進(jìn)行調(diào)研等手段，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在本專業(yè)的典型應(yīng)用與最新應(yīng)用，以圖文形式提供研究報(bào)告并做課堂匯報(bào)，使學(xué)生從自己專業(yè)領(lǐng)域的角度審視計(jì)算機(jī)技術(shù)，加深計(jì)算機(jī)對于促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)重要性的認(rèn)識(shí)。

2.微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成。通過拆解和安裝微型計(jì)算機(jī)了解微型計(jì)算機(jī)的各硬件部件及其功能特性，理解以馮諾依曼計(jì)算機(jī)為理論基礎(chǔ)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理，要求以圖文形式提供實(shí)驗(yàn)分析和報(bào)告。

3.虛擬機(jī)（或模擬器）的安裝與使用。通過在PC上安裝一款A(yù)ndroid模擬器并在其中安裝若干APP了解操作系統(tǒng)的基本功能，掌握虛擬機(jī)（或模擬器）的安裝與應(yīng)用技術(shù)，要求以圖文形式提供實(shí)驗(yàn)分析和報(bào)告。

4.信息的存儲(chǔ)與表示。利用畫圖軟件繪制具有簡單形狀的字符或圖形，然后借助Matlab讀入圖片并進(jìn)行處理（例如灰度化、二值化），通過查看和修改圖像矩陣（信息隱藏）理解信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)與表示。

5.算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。利用可視化編程工具實(shí)現(xiàn)常見問題如韓信點(diǎn)兵、百雞問題、漢諾塔問題的求解，理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解決問題時(shí)的抽象和自動(dòng)化思維。

6.數(shù)據(jù)處理與管理。利用Office Access開發(fā)一個(gè)簡單的高校學(xué)生信息管理系統(tǒng)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫并使用窗體實(shí)現(xiàn)信息輸入、瀏覽和查詢等基本功能，理解利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決系統(tǒng)類問題的基本過程，理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)。

7.無線局域網(wǎng)組網(wǎng)與應(yīng)用。掌握無線路由器的配置和加密方法，實(shí)現(xiàn)利用無線局域網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)，并利用局域網(wǎng)聊天軟件（飛秋、飛鴿等）實(shí)現(xiàn)非互聯(lián)網(wǎng)模式下的信息共享與傳遞，加深對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能的理解。

8.簡單密碼的暴力破解。利用可視化編程工具實(shí)現(xiàn)簡單密碼的暴力破解，以圖文形式提供實(shí)驗(yàn)分析與研究報(bào)告，就如何保護(hù)自己的隱私的各種信息安全手段與舉措寫出有見解的心得體會(huì)。

以上分析與歸納是一個(gè)教學(xué)內(nèi)容組織框架的設(shè)計(jì)，在具體的教學(xué)過程中還需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，給予合適的描述，使之能適合基礎(chǔ)各不相同的各個(gè)專業(yè)，便于操作。

四、結(jié)語

在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中推進(jìn)計(jì)算思維能力培養(yǎng)是當(dāng)下高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與深化的必然趨勢。作為知識(shí)載體和教學(xué)綱領(lǐng)的教學(xué)內(nèi)容改革是其中的重中之重。

面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教育本質(zhì)應(yīng)當(dāng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的教育，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)面向應(yīng)用，要以大學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)、生活和將來工作的需要為導(dǎo)向，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)解決問題的思路，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)自然而然地感受計(jì)算思維要素之妙，掌握計(jì)算思維的基本方式，實(shí)現(xiàn)思維能力和應(yīng)用能力同步提升。為此，教學(xué)內(nèi)容必須強(qiáng)化理論指導(dǎo)下的實(shí)踐，一方面要講知識(shí)，講方法，講科學(xué)，一方面更要重視理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)踐出真知，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)知識(shí)，驗(yàn)證方法，感悟解決問題的思路，達(dá)到培養(yǎng)計(jì)算思維能力和解決實(shí)際問題能力的目標(biāo)。