計(jì)算思維能力在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的培養(yǎng)

程紅霞

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在教學(xué)過程中也在不斷地進(jìn)行改革。計(jì)算思維的概念提出后，以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維為導(dǎo)向成為課程改革的主要方向。本文分析了在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，提出了計(jì)算思維的培養(yǎng)方法，以促進(jìn)教學(xué)。

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

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）12-0087-02

隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)在各行各業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在大學(xué)教育中也越來越重要，目前很多高校都會(huì)在大學(xué)一年級(jí)開設(shè)這門課程。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和實(shí)踐應(yīng)用的能力。近些年，隨著信息技術(shù)的普及，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程也出現(xiàn)了一些問題。在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的推動(dòng)下，各學(xué)科領(lǐng)域都呈現(xiàn)了與“計(jì)算”相關(guān)的需求，普適計(jì)算、云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、可穿戴計(jì)算等，這就要求在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中引入計(jì)算思維能力。

1 目前大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平差異較大

目前，很多高校在大學(xué)一年級(jí)都會(huì)開設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和實(shí)際應(yīng)用能力的操作。隨著計(jì)算機(jī)的普及，很多大城市的學(xué)生在中學(xué)階段都已經(jīng)學(xué)過信息技術(shù)課程，對(duì)計(jì)算機(jī)的操作有了一定的基礎(chǔ)，而偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生則很少接觸計(jì)算機(jī)，因此不同地區(qū)的學(xué)生計(jì)算機(jī)水平差異較大。在教學(xué)過程中，老師很難做到兼顧所有學(xué)生，有一定基礎(chǔ)的學(xué)生認(rèn)為這門課程很簡(jiǎn)單，不能引起學(xué)生的興趣，沒有學(xué)習(xí)的熱情，沒學(xué)過的學(xué)生則認(rèn)為這門課程很難學(xué)習(xí)。

1.2教材落后，教學(xué)內(nèi)容陳舊

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在快速的發(fā)展，但是很多高校使用的教材卻跟不上時(shí)代的變化，學(xué)習(xí)的內(nèi)容還是老版本，技術(shù)落后，不能與時(shí)俱進(jìn)。機(jī)房的設(shè)備老舊，不能及時(shí)跟上計(jì)算機(jī)的發(fā)展變化，更新比較緩慢。

在教學(xué)內(nèi)容方面，很多高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的專業(yè)之間沒有關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程不夠重視。因此，很多高校對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的課時(shí)進(jìn)行壓縮，由54個(gè)學(xué)時(shí)壓縮到36學(xué)時(shí)，還有些學(xué)校甚至壓縮到15個(gè)學(xué)時(shí)，通過幾次講座完成這門課程，基本操作部分由學(xué)生課下自己完成。這門課程的存在成了一個(gè)形式，對(duì)學(xué)生的未來發(fā)展不能起到任何作用。

2 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維的提出

2006年3月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授提出計(jì)算思維的概念，他認(rèn)為“計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。”

以計(jì)算思維為導(dǎo)向的新一輪改革為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)研究注入的新的生命力。計(jì)算思維能力的培養(yǎng)將作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)[2]。將計(jì)算思維引入計(jì)算基礎(chǔ)教學(xué)，是具有普適性的思維訓(xùn)練，能夠很好地解決在教學(xué)中出現(xiàn)的問題，能夠讓學(xué)生學(xué)會(huì)解決和處理問題的能力。計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念進(jìn)行問題求解，以人類行為能夠理解的包含計(jì)算機(jī)科學(xué)廣度的思維活動(dòng)，按照計(jì)算機(jī)求解問題的方法考慮問題求解，以構(gòu)建出相應(yīng)的算法和基本程序。計(jì)算思維作為學(xué)生必備的基本素質(zhì)，為其專業(yè)學(xué)習(xí)提供了更多的學(xué)習(xí)方法。計(jì)算思維若與學(xué)生專業(yè)知識(shí)背景結(jié)合起來，能夠使他們更有能力解決復(fù)雜的實(shí)際問題，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)新能力。

3 計(jì)算思維能力在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的培養(yǎng)策略

3.1完善教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)以往在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題，應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的改革，以逐漸培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新整理，同時(shí)把計(jì)算思維作為核心內(nèi)容，突出其重點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容方面需要以計(jì)算思維能力的培養(yǎng)為指導(dǎo)，計(jì)算機(jī)的教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握必要的計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用這些知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力。在教學(xué)中對(duì)教材和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減，主要介紹計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理、硬件組成、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用等內(nèi)容，在進(jìn)行理論教學(xué)的過程中還要注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法

在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采取多元化的教學(xué)方式，例如采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法、自主探索式教學(xué)法及案例式教學(xué)法等。在教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更好地掌握計(jì)算機(jī)的知識(shí)與技能[3]。例如在應(yīng)用案例式教學(xué)法時(shí)，教師選擇的案例應(yīng)該是結(jié)合學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容。首先向?qū)W生展示做好的案例，吸引學(xué)生的注意力，引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，通過簡(jiǎn)單的介紹，創(chuàng)設(shè)情境，然后布置任務(wù)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過講解案例的具體制作過程，組織學(xué)生分組完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或者互聯(lián)網(wǎng)等不同的途徑進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這個(gè)過程中如果出現(xiàn)問題可以通過小組互相討論，協(xié)作解決，教師主要隨時(shí)了解各小組的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。當(dāng)任務(wù)都完成后，要對(duì)自己學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并展示共享，其他學(xué)生可以發(fā)表自己的看法，對(duì)提出的問題，學(xué)生之間可以互相討論，最后教師再進(jìn)行總結(jié)。采用案例式教學(xué)法中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，讓學(xué)生通過協(xié)作學(xué)習(xí)主動(dòng)思考完成任務(wù)即掌握了“問題求解”的方法，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力至關(guān)重要。通過計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)，利用計(jì)算機(jī)解決自己專業(yè)方面的問題，而且還能夠提高分析問題、解決問題的能力。教師在教學(xué)過程中也要不斷進(jìn)行探索，改進(jìn)教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國良，董榮勝.計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011（1）：7-11.

[2]朱勇，楊洪偉，宋曉強(qiáng).大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)途徑[J].計(jì)算機(jī)教育，2013，185（5）：35-38.

[3]謝鵬，張紅梅.以培養(yǎng)計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016，38（a01）：245-247.

【通聯(lián)編輯：王力】