基于“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)的計(jì)算思維培養(yǎng)研究

房悅

摘? ?要：“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程是當(dāng)下學(xué)生在高等教育中必然要進(jìn)行學(xué)習(xí)的重點(diǎn)課程，且在新課程標(biāo)準(zhǔn)及素質(zhì)教育的整體教學(xué)背景之下，“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教育必然要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，這是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)階段打破傳統(tǒng)觀念教育的主要方式，對(duì)學(xué)生日后的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)也有著極大的促進(jìn)作用。將計(jì)算思維作為“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)之中的關(guān)鍵教學(xué)內(nèi)容，已經(jīng)逐漸被眾多職業(yè)院校接受。因此，文章從計(jì)算思維的定義角度出發(fā)，結(jié)合我國當(dāng)下“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)狀探究“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)中計(jì)算思維的教學(xué)方式，僅供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ);計(jì)算思維;培養(yǎng)研究

計(jì)算思維是指借助計(jì)算機(jī)之中科學(xué)知識(shí)概念對(duì)教材問題進(jìn)行分析、求解、系統(tǒng)知識(shí)設(shè)計(jì)、人類行為理解分析等設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)容的思維活動(dòng)。自2006年3月梅隆大學(xué)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域教授周以真具體論述之后，我國國家科技大學(xué)的院士便提出將計(jì)算思維引入大學(xué)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)，這一觀點(diǎn)的提出立刻引起了我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人士的重點(diǎn)關(guān)注。但是，在具體的實(shí)施過程之中，卻又出現(xiàn)了各種各樣的問題，嚴(yán)重阻礙了我國推行計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)的政策。因此，如何在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)過程之中合理地引入計(jì)算思維，讓學(xué)生合理地接受并學(xué)會(huì)去應(yīng)用它成為該領(lǐng)域的重要問題之一。

1? ? 計(jì)算思維描述

“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)之中的計(jì)算思維是科學(xué)思維活動(dòng)之中存在的有機(jī)元素，而在人們探索世界的過程之中，主要可以從3個(gè)特點(diǎn)上體現(xiàn)出來：邏輯思維、實(shí)證思維、計(jì)算機(jī)思維。前兩種思維應(yīng)用較早，而計(jì)算機(jī)思維雖然是在現(xiàn)代的學(xué)習(xí)科目之中逐漸形成的，但是其作用也越來越明顯。當(dāng)下計(jì)算機(jī)科技不斷發(fā)展使得理論與實(shí)驗(yàn)已經(jīng)可以共同發(fā)展了，二者共同為當(dāng)下人類社會(huì)文明及科學(xué)的實(shí)驗(yàn)發(fā)展提出了一定的理論依據(jù)，也能夠不斷地提高人們的生活水平及質(zhì)量。

2? ? 我國計(jì)算思維教學(xué)現(xiàn)狀

“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)的政策在我國推行的時(shí)間較短，該方面的技術(shù)研究也不是很成熟，仍然有許多問題需要人們?nèi)ソ鉀Q。在職業(yè)技術(shù)學(xué)院的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程之中，一些教師雖然在努力嘗試培養(yǎng)學(xué)生的這種計(jì)算思維，但如果不能及時(shí)改變當(dāng)下現(xiàn)狀，也無法取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

（1）教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)曾經(jīng)頒布過諸多文件，雖然在這些文件之中并沒有明確的計(jì)算思維培養(yǎng)規(guī)定，但從內(nèi)容上看也基本上涵蓋了計(jì)算思維的中心思想。另外，還有文件指出，“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)的基本目標(biāo)是希望學(xué)生能夠了解并掌握一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)及使用方法，用計(jì)算機(jī)解決所學(xué)領(lǐng)域之中的具體問題。用通俗的語言來說，就是借助計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)解決實(shí)際的問題，這便是計(jì)算思維的本質(zhì)目標(biāo)。

（2）職業(yè)技術(shù)學(xué)院的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程之中蘊(yùn)含了諸多計(jì)算思維的經(jīng)典案例。但在教材之中，對(duì)計(jì)算思維的特征只是做出了一些簡單的解釋，沒有再深層地對(duì)“為什么”進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，教師需要在有限時(shí)間里向?qū)W生解釋何為“操作系統(tǒng)”及其所包含的計(jì)算思維的相關(guān)內(nèi)容，這是最有價(jià)值的部分，需要教師通過知識(shí)篩選進(jìn)行整合總結(jié)。在早期的學(xué)習(xí)過程之中，“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”的主要教學(xué)內(nèi)容是概念理解，進(jìn)而再對(duì)計(jì)算機(jī)能力進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)行深度認(rèn)知及具體應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力基礎(chǔ)上，計(jì)算思維的訓(xùn)練是該環(huán)節(jié)的重要核心內(nèi)容。教師應(yīng)當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材之中的知識(shí)進(jìn)行重新了解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力，引入操作系統(tǒng)之中的層次結(jié)構(gòu)、資源管理、開發(fā)歷史、通用操作系統(tǒng)。

3? ? “計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)之中計(jì)算思維的培養(yǎng)措施

當(dāng)下計(jì)算機(jī)計(jì)算思維的培養(yǎng)方式中，最實(shí)用、最權(quán)威的方式是根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科內(nèi)容的基礎(chǔ)性作為教學(xué)引導(dǎo)，根據(jù)不同的實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)、編程之間所存在的各種規(guī)律，不斷提高學(xué)生對(duì)該學(xué)科的知識(shí)理解。進(jìn)而逐步提升學(xué)生的計(jì)算思維。

3.1? “計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)需要具有針對(duì)性和系統(tǒng)性

“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”是計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的第一步，也是訓(xùn)練計(jì)算思維必不可少的重要環(huán)節(jié)。但是從教學(xué)課堂來看，如何正確地引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)、如何正確地引入計(jì)算機(jī)的思維方式、如何正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的思維本質(zhì)等等，都是教師團(tuán)隊(duì)在不斷創(chuàng)新的過程之中需要考慮的重要問題[1]。為了能夠保證計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)效果，教師在教學(xué)過程之中必須能夠靜下心來認(rèn)真地學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”知識(shí)并通過交流探討教學(xué)模式，以增強(qiáng)自身的意識(shí)能力。另外，教師還必須采用梯度的教學(xué)模式和建立小試點(diǎn)，通過教學(xué)實(shí)踐過程取得一定的積極效果。

3.2? 課堂授課環(huán)節(jié)需要有一定的啟迪作用和探尋作用

教師在對(duì)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”知識(shí)進(jìn)行授課時(shí)不能根據(jù)教材及自身的理解進(jìn)行盲目教學(xué)，電腦基礎(chǔ)課程教學(xué)對(duì)于師生而言都有著極其深刻的印象，教師需要在授課時(shí)根據(jù)教材內(nèi)容的提綱開展工作。具體的工作情況可以從以下幾個(gè)方面去考慮：（1）授課之后需要對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)理論層面的內(nèi)容總結(jié)。（2）對(duì)于教材之中的復(fù)雜內(nèi)容要進(jìn)行及時(shí)的提煉，尋找教材之中所涉及的計(jì)算思維，且這個(gè)過程不能再涉及之前的傳統(tǒng)思維模式，傳統(tǒng)思維必須要摒棄[2-3]。教師在對(duì)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”內(nèi)容知識(shí)進(jìn)行授課時(shí)，需要格外注重并培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，以往所應(yīng)用的教學(xué)模式必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)和優(yōu)化，重點(diǎn)突出培養(yǎng)計(jì)算思維技能的教學(xué)理念。另外，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)而言，這主要是課程末班規(guī)劃并準(zhǔn)確施行的重要前提，對(duì)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)有著重要的推進(jìn)及管理作用，教學(xué)的具體綱要是教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃進(jìn)程中的重要基礎(chǔ)。這就要求教師在對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)，要不斷地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，對(duì)其中所提及的計(jì)算規(guī)律格外注意，讓學(xué)生能夠根據(jù)計(jì)算思維對(duì)學(xué)習(xí)過程之中所提及的問題進(jìn)行自我分析、解決，以達(dá)到全面提升計(jì)算思維及自身能力的目的[4]。

3.3? 教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上需要具有趣味性及綜合性

在傳統(tǒng)教學(xué)模式之中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)往往忽視了學(xué)生的感性認(rèn)知及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ凇坝?jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)之中的重要性，缺乏對(duì)學(xué)生興趣及全面性的培養(yǎng)，缺乏了對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。學(xué)生作為主要學(xué)習(xí)者，對(duì)外界的新鮮事物充滿著好奇，也具有遠(yuǎn)高于成年人的豐富想象力。因此，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到內(nèi)容是否具有足夠的吸引力，是否與實(shí)際的生活相吻合，要留給學(xué)生豐富的自我想象、自我創(chuàng)新空間，學(xué)生能夠根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行抽象的理解、解答、形式的描述等。另外，教師還需要適當(dāng)?shù)匾胍恍┚哂芯C合性特點(diǎn)的問題，學(xué)生在面臨該種問題時(shí)需要有足夠的能力來完成，如果學(xué)生能力不夠，教師需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)生完成內(nèi)容學(xué)習(xí)。在線中心平臺(tái)能夠?yàn)閷W(xué)生提供關(guān)于計(jì)算思維的文章及資料，以供學(xué)生進(jìn)行參考、閱讀。

3.4? 圍繞計(jì)算思維展開教學(xué)

大學(xué)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程之中有許多概念性的知識(shí)都包含了計(jì)算思維，其中，比較重要的知識(shí)內(nèi)容如Cache是預(yù)存和緩存的方法，迭代、遞歸都是計(jì)算思維方法。這些內(nèi)容在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)過程之中，都需要教師圍繞計(jì)算思維去展開教學(xué)，通過引導(dǎo)式、啟發(fā)式的教學(xué)方法去引導(dǎo)學(xué)生通過自己的思考形成計(jì)算思維，提高自身的計(jì)算思維能力及創(chuàng)新能力[5]。

3.5? 重新確立評(píng)價(jià)體系

“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”內(nèi)容的考核不應(yīng)該僅限于對(duì)知識(shí)技能的掌握情況，還需要從能夠體現(xiàn)計(jì)算思維訓(xùn)練成果的角度去考慮。這就需要相關(guān)人員在原有的考核方式上，添加計(jì)算思維的考察。例如教師可以在學(xué)生的日常評(píng)價(jià)之中增加對(duì)應(yīng)的成績累加標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)學(xué)生在計(jì)算思維訓(xùn)練階段的各種表現(xiàn)進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)定，最終將學(xué)生的各項(xiàng)評(píng)分進(jìn)行綜合處理，構(gòu)成最終的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程分?jǐn)?shù)，以達(dá)到建立可觀、全面道德課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)的目的，從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)成績?cè)u(píng)價(jià)的弊端。

4? ? 結(jié)語

計(jì)算思維應(yīng)該是當(dāng)代人們都具有的一種思維模式，這是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可缺少的重要環(huán)節(jié)。“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程不單要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作能力，還必須要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。為此，如何將計(jì)算思維更好地融入計(jì)算機(jī)教學(xué)之中，需要教師在教學(xué)實(shí)踐之中不斷探索、不斷創(chuàng)新。

[參考文獻(xiàn)]

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