分析大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的計(jì)算思維培養(yǎng)

李淞

摘要：本文主要以分析大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的計(jì)算思維培養(yǎng)為重點(diǎn)闡述，結(jié)合當(dāng)下計(jì)算思維認(rèn)識、目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題和培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力課程實(shí)踐策略為主要依據(jù)，從對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革、對教學(xué)方法進(jìn)行改革、全面的教學(xué)組織、有效的教學(xué)資源共享這幾方面進(jìn)行深入探索與研究，其目的在于加強(qiáng)計(jì)算思維在大學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)教學(xué)中的運(yùn)作效率

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

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）27-0132-02

隨著現(xiàn)在社會的進(jìn)步，信息技術(shù)被人類廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在教育中也顯得越來越重要，是一門在教育所有階段都應(yīng)該引起教學(xué)重視的課程。主要培訓(xùn)學(xué)生對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)知識掌握情況和實(shí)際應(yīng)用能力，因此，這是一門專業(yè)知識強(qiáng)、實(shí)際應(yīng)用多的教學(xué)課程。無論是不是計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識都是一門很受歡迎的課程，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程上可以不斷提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)會逐漸提升就算計(jì)基礎(chǔ)課程的質(zhì)量和效率。所以，分析大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的計(jì)算思維培養(yǎng)對課程發(fā)展有積極作用。

1 計(jì)算思維認(rèn)識

21世紀(jì)初，美國著名大學(xué)教授全面系統(tǒng)講述了計(jì)算思維的定義，四年后，中國科技大學(xué)院士在計(jì)算機(jī)報(bào)告會上聲明將計(jì)算思維納入大學(xué)，使其與大學(xué)計(jì)算機(jī)的課程相融合，從那以后，計(jì)算思維便在中國大學(xué)計(jì)算機(jī)行業(yè)得到關(guān)注。而計(jì)算思維就是指合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)教學(xué)基礎(chǔ)理論對存在的問題進(jìn)行解決、全面設(shè)計(jì)和人們行為的解釋等等，包括計(jì)算機(jī)教學(xué)深度等所有思維活動。其含義包括三個(gè)方面的內(nèi)容：

第一方面是計(jì)算思維的意識，計(jì)算思維所表現(xiàn)的是一種科學(xué)性的思維，計(jì)算思維和理論、實(shí)驗(yàn)思維共同形成了人類發(fā)展中的三大思維。第二方面是計(jì)算思維的方式，計(jì)算思維方式是計(jì)算思維的關(guān)鍵，計(jì)算思維方式多種多樣，美國教授主要講述了七種。具體而言，應(yīng)用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)思維有兩類：第一類是由數(shù)學(xué)與工程組成的方式，第二類是計(jì)算機(jī)本身特有的方式。例如：在學(xué)習(xí)計(jì)算微積分時(shí)，數(shù)學(xué)學(xué)科的同學(xué)可以通過函數(shù)求導(dǎo)逆運(yùn)算求解，而學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的學(xué)生通過無限分割圖形計(jì)算形成的面積得到微積分答案。數(shù)學(xué)學(xué)生一般不會應(yīng)用計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行計(jì)算，而第二種方法只有擁有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)生才會使用，但是這種解題思路依舊出自數(shù)學(xué)。其實(shí)在大學(xué)期間的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識中，所有的知識理論幾乎都對應(yīng)著一種計(jì)算思維的方式。第三方面就是指計(jì)算思維能力，其實(shí)計(jì)算思維培養(yǎng)的最終目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)解決實(shí)際問題，而站在計(jì)算機(jī)的方向去思考，解決問題就是指計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用能力。比如：通過計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)出的數(shù)學(xué)數(shù)字處理體統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等等都屬于計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用，也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的根本目標(biāo)。

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中引入計(jì)算思維能夠很好地解決出現(xiàn)在教學(xué)中的問題，但是計(jì)算思維在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中的實(shí)行還存在很多不足，對計(jì)算思維理論掌握不夠和計(jì)算機(jī)本身具有的特殊性造成。所以，怎樣在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)而課程中不斷提升和培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，逐漸養(yǎng)成大學(xué)生可以通過應(yīng)用計(jì)算思維不斷解決實(shí)際問題，對推動計(jì)算機(jī)教學(xué)發(fā)展、提升學(xué)生計(jì)算機(jī)能力和水平及為社會培養(yǎng)優(yōu)秀人才具有一定的影響。

2 目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題

目前，很多高校都將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)納入大學(xué)生必修教學(xué)中，高校會按照大學(xué)生所學(xué)專業(yè)及高校水平為學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程和教學(xué)內(nèi)容[1]。包含了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的很多面，通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)不斷提升大學(xué)生計(jì)算機(jī)理論知識應(yīng)用實(shí)際解決問題能力，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)不斷學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。由于計(jì)算思維的引入時(shí)間比較短，對計(jì)算思維的認(rèn)識不夠，使得在加算計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)過程中出現(xiàn)了很多問題需要解決，還因很多高校沒有充分認(rèn)識到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要性，在安排計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程時(shí)出現(xiàn)很多問題，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)教學(xué)只是存在的形式，對學(xué)生未來發(fā)展沒有起到任何作用。有以下幾方面問題是很多高校共同存在的問題，首先是很多高校和教師片面地認(rèn)為，設(shè)置計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的目標(biāo)是教會學(xué)生如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)，而忽略了設(shè)置課程的真正目的。然后是因?yàn)楝F(xiàn)在社會發(fā)展快速，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，但是很多高校使用的教材還是老版本的，內(nèi)容古老，沒有新知識理論，也沒有按照現(xiàn)在發(fā)展和進(jìn)步對教材進(jìn)進(jìn)改革和編寫，古老的知識使學(xué)生不能與時(shí)俱進(jìn)，從而使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程變得毫無意義[2]。最后就是因?yàn)橛?jì)算機(jī)教師在講授知識時(shí)使用的教學(xué)方法不恰當(dāng)，影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中包含的知識廣泛，比較專業(yè)，采用不適合的教學(xué)方法會使知識變得更加復(fù)雜，學(xué)生知識掌握不足，理論概念搞不清楚，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。按照現(xiàn)在大學(xué)生在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題，需要對計(jì)算機(jī)課程進(jìn)行改革創(chuàng)新，解決存在的問題后，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

3 培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力課程實(shí)踐策略

3.1 對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革

根據(jù)以往在計(jì)算機(jī)中存在的不足和問題對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的改革，以逐漸培養(yǎng)學(xué)生思維能力的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)有效整合和分析，還要在教學(xué)中體現(xiàn)出以計(jì)算思維為中心的教學(xué)知識結(jié)構(gòu)，突出知識重難點(diǎn)，在根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況和課時(shí)安排對教材進(jìn)行合理刪減工作[3]。以不斷培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為發(fā)展方向，在教材中書設(shè)計(jì)出有關(guān)計(jì)算機(jī)知識理論、應(yīng)用原理、軟件操作、編程、設(shè)計(jì)、語言、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、基本計(jì)算方法、網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)用以及新型技術(shù)等多方面的教學(xué)模版。而且要在計(jì)算機(jī)知識中添加大量的計(jì)算機(jī)發(fā)展史和新時(shí)代動向容，不僅僅要突出教學(xué)的理論知識機(jī)構(gòu)，還要通過不斷學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，根據(jù)學(xué)生掌握知識情況和接受知識能力及其他方面的因素設(shè)計(jì)出最適合的教學(xué)方法，滿足學(xué)生對計(jì)算機(jī)技術(shù)需求和對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。從現(xiàn)在大學(xué)生計(jì)算機(jī)知識水平及學(xué)校課程安排等方面系統(tǒng)考慮，經(jīng)過不斷努力和分析，制定出最好的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，不斷提升高校學(xué)生的計(jì)算思維能力。

3.2 對教學(xué)方法進(jìn)行改革

教師在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，教師要把全面培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維為教學(xué)關(guān)鍵，在根據(jù)教學(xué)內(nèi)容多樣性對教學(xué)方法進(jìn)行有效改革。比如說：示范教學(xué)法、自主探索教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法及實(shí)踐操作法等等，在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用與知識內(nèi)容相符，與學(xué)生專業(yè)有關(guān)的教學(xué)方法，不斷提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和實(shí)際應(yīng)用能力。例如：教師在應(yīng)用示范教學(xué)法時(shí)，是根據(jù)教學(xué)知識內(nèi)容進(jìn)行選擇的，在教學(xué)中通過教師對類型例子的示范后，幫助學(xué)生對知識進(jìn)行系統(tǒng)，然后學(xué)生通過對教師的操作內(nèi)容對類似知識進(jìn)行自主研究和探索，逐漸培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的發(fā)展[4]。教師在應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)法時(shí)要給予學(xué)生相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容，給予學(xué)生時(shí)間進(jìn)行思考和嘗試操作，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)計(jì)算機(jī)知識及其他知識進(jìn)行實(shí)踐探索，學(xué)生通過教師的提示和相互討論不斷實(shí)踐和操作，完成教師布置的教學(xué)任務(wù)，既能加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，又能促進(jìn)學(xué)生交流和自主思考能力。教師在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容有效整合采取有效教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生掌握知識，并會應(yīng)用到實(shí)際中[5]。教師要對教學(xué)方法做好準(zhǔn)備和計(jì)劃，保證學(xué)生能夠獨(dú)立完成每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以通過實(shí)際操作，自助探索，交流探討、查找資料等方法完成教學(xué)任務(wù)，以此不斷提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。

3.3 全面的教學(xué)組織

教師在教學(xué)中實(shí)施全面思維教學(xué)組織對教學(xué)有效進(jìn)行具有積極作用，因此教師要更加重視學(xué)生學(xué)習(xí)和互動過程，逐漸更改教學(xué)方法，增加有效的教學(xué)實(shí)際操作[6]。具體方法如下：首先教師要為學(xué)生提供專題，學(xué)生針對教師布置的任務(wù)進(jìn)行專門討論，經(jīng)常和學(xué)生進(jìn)行互動，把必要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識通過不同形式講授給學(xué)生，然后讓學(xué)生進(jìn)行自主探討，鼓勵學(xué)生積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法，和教師進(jìn)行交流；然后是把計(jì)算思維和其他學(xué)科的背景知識有效結(jié)合，不同專業(yè)學(xué)生對計(jì)算機(jī)知識的操作和應(yīng)用方法存在不同，所以通過專業(yè)知識和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識的有效結(jié)合可以幫助學(xué)生掌握知識，提高學(xué)生對計(jì)算機(jī)知識的應(yīng)用能力；最后通過對班級學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)情況逐漸對教學(xué)進(jìn)行改革，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和探索，研究出一套適合學(xué)生學(xué)習(xí)，還能不斷培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的教學(xué)方案。

3.4 有效的教學(xué)資源共享

教師為學(xué)生建立有效的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識資源共享是教學(xué)效果提升的重要保障，首先在高校圖書館、班級圖書角等地方增加計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識課本的建設(shè)是必然的，然后是通過網(wǎng)絡(luò)建立教學(xué)知識資源共享、優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容推送、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等方面的建設(shè)對學(xué)生全面了解計(jì)算機(jī)知識也有重要作用，可以通過自主學(xué)習(xí)和查找不斷提升學(xué)生計(jì)算思維能力[7]。還可以通過建立系統(tǒng)有效的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識資源共享庫，促使學(xué)生不斷進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索，發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)掌握知識的作用，以此不斷提升大學(xué)生計(jì)算思維能力發(fā)展。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在大學(xué)有很重要的地位，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維能力有關(guān)鍵性作用。通過不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，可以增強(qiáng)學(xué)生解決問題能力和實(shí)際應(yīng)用能力，但現(xiàn)在計(jì)算思維在計(jì)算機(jī)發(fā)展中還存在著很多問題，要著手解決這些問題，不斷完善和改革教學(xué)方法等，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，促進(jìn)學(xué)生未來發(fā)展。

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