基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討

[摘要]計(jì)算思維概念的提出引起了人們的廣泛關(guān)注，為了研究如何在計(jì)算機(jī)教學(xué)中引入“計(jì)算思維”、如何培養(yǎng)學(xué)生的“計(jì)算思維”能力的問題，即針對基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革中面臨的問題進(jìn)行了論述，并根據(jù)實(shí)際改革方案給出了相應(yīng)地解決方法。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算思維；大學(xué)計(jì)算機(jī)；教學(xué)改革

[中圖分類號]G71[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-6432（2014）6-0141-02

1引言

自從2006年美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（CMU）的周以真教授提出“計(jì)算思維”這個概念以來，在國內(nèi)外計(jì)算機(jī)科學(xué)界引起了人們廣泛的關(guān)注，特別是2010年7月，全國九所“985工程”建設(shè)高等學(xué)校在西安交通大學(xué)舉辦了首屆“九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研討會”，并在會后發(fā)表了聯(lián)合聲明。聲明指出，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的一個重要內(nèi)容，就是要潛移默化地使他們養(yǎng)成一種新的思維方式，即運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念對問題進(jìn)行求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和行為理解，即建立計(jì)算思維。[1]

2面臨的問題

21思維方式的轉(zhuǎn)變：如何使教師和學(xué)校管理者從原有的“狹義工具論”的思想觀念轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念對問題進(jìn)行求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和行為理解的計(jì)算思維的方式由于各種原因，大多數(shù)人甚至包括部分計(jì)算機(jī)專業(yè)人士都認(rèn)為計(jì)算機(jī)只是一個工具，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)就是學(xué)習(xí)一種操作技能，就像會開車的人不一定會修車、不一定懂汽車的構(gòu)成和工作原理一樣，會使用計(jì)算機(jī)的人也不一定要知道計(jì)算機(jī)的工作原理，特別是針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)的同學(xué)來說，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程就是學(xué)會如何操作計(jì)算機(jī)，如何使用一些工作、學(xué)習(xí)、生活中需要用到的辦公軟件或會上網(wǎng)聊天、購物就行了，至于計(jì)算機(jī)如何工作、如何維修那是專業(yè)人士的事。因此，在以往的教學(xué)中，很多老師都是注重某種軟件的操作方法的介紹，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中強(qiáng)調(diào)工具的使用，這導(dǎo)致了“狹義工具論”的出現(xiàn)。在以往的許多計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材中大多也是以操作步驟的描述為重點(diǎn)，缺少對問題的分析和解決思路的介紹，這就造成許多同學(xué)學(xué)習(xí)了該軟件后只會完成簡單的操作，而不會使用該軟件解決復(fù)雜的問題，或面臨問題時無從下手，沒有解決問題的思路和想法。

22教學(xué)內(nèi)容的重組：探索如何選取既能滿足大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)，又能滿足計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容以往大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的主要教學(xué)內(nèi)容是計(jì)算機(jī)學(xué)科知識的一個“壓縮餅干”或“拼盤”，大量教材基本上是有關(guān)領(lǐng)域的濃縮版[2]；有些學(xué)校還采用了模塊化教學(xué)方式，無形中強(qiáng)化了以軟件操作為主的教學(xué)內(nèi)容，很多內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)了以后只是“蜻蜓點(diǎn)水”，“略知一二”，或“只知其然，不知其所以然”，不知該軟件的應(yīng)用領(lǐng)域，面對要解決的實(shí)際問題時也不知從何下手。

23教學(xué)方法的改革：如何改變課堂教學(xué)中一直使用的只注重講解操作步驟，不注重培養(yǎng)學(xué)生理解基本概念及基礎(chǔ)理論的教學(xué)方法，采用怎樣的教學(xué)方法才能把計(jì)算思維融入到課堂教學(xué)中現(xiàn)在很多中小學(xué)校都已經(jīng)開設(shè)了信息技術(shù)課，大部分學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之前就已經(jīng)掌握了部分計(jì)算機(jī)的基本操作，特別是有關(guān)操作系統(tǒng)的文件操作和辦公軟件的文字編輯操作，如果在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中我們還是一味地講授這方面的內(nèi)容，以操作作為教學(xué)重點(diǎn)的話，只能導(dǎo)致學(xué)生失去對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。然而，如果要講授枯燥乏味的概念和理論，要如何提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣以及如何把計(jì)算思維的思路融入到基本概念和基本理論中呢？

3改革的嘗試

31轉(zhuǎn)變“狹義工具論”的思想、重組教學(xué)內(nèi)容

我們在新編的教材中刪除了大量描述操作步驟的文字，增加了對要解決的問題的分析性描述和引導(dǎo)式思路的描述，增強(qiáng)同學(xué)進(jìn)行計(jì)算思維的鍛煉；同時，為了避免部分基礎(chǔ)差的同學(xué)不知道基本的操作步驟，我們把從教材里刪除的大量有關(guān)軟件操作的步驟都制作成了例題的演示視頻文件，讓這部分同學(xué)在課余時間可以自學(xué)相關(guān)操作。這樣在教材中既弱化了操作，又不會導(dǎo)致學(xué)生不會進(jìn)行相關(guān)操作。另外，在新編的教材中我們還增加了有關(guān)計(jì)算思維的概念的介紹，在部分基本概念的介紹中，我們也融入了用計(jì)算思維的思維方式來理解相關(guān)概念的分析引導(dǎo)式文字，加強(qiáng)了計(jì)算思維的訓(xùn)練。新教材在11級、12級、13級中使用取得了一定的效果。

32改革考試內(nèi)容及方式

俗話說：“考試是老師的法寶”、“考試是指揮棒”。只有考試內(nèi)容及形式改變了，老師的教學(xué)才會變，學(xué)生的學(xué)習(xí)也才會變。從2012級開始，我校的大學(xué)計(jì)算機(jī)考試從以往的注重操作的機(jī)考，改變成刪除了部分操作性多的章節(jié)內(nèi)容，而增加了自主作答、自主設(shè)計(jì)內(nèi)容的考核，沒有唯一答案，教師根據(jù)制作效果的情況打分；其次，一線教師參與題庫建設(shè)，在題庫建設(shè)中要求老師出綜合題、出思考題，讓學(xué)生拿到考題后，要通過思考與分析才能完成。

33改革教學(xué)方法

我們認(rèn)為在計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史中，計(jì)算思維一直都在被人們不自覺的應(yīng)用著，例如我們在教學(xué)中采用的任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，對于辦公軟件的學(xué)習(xí)，我們盡量調(diào)動同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性以及培養(yǎng)學(xué)以致用、能解決實(shí)際問題的能力，講課時以一個綜合實(shí)例為例，用計(jì)算思維的思路介紹軟件的使用方法，然后布置同學(xué)使用相關(guān)軟件制作一份電子報(bào)，或制作一個自選主題的內(nèi)容介紹，這樣學(xué)生在完成綜合作業(yè)時既能全面掌握相關(guān)軟件的使用方法，又能通過自己的作品反映出自己的個性，還能避免出現(xiàn)互相抄襲的問題。在完成作業(yè)時，很多同學(xué)先在下面設(shè)計(jì)好自己要表現(xiàn)的內(nèi)容及形式，然后在相關(guān)軟件中摸索如何美化該內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)該形式的途徑，這種任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法我們認(rèn)為也是計(jì)算思維應(yīng)用的一種表現(xiàn)。

另外，在教學(xué)中我們堅(jiān)持做到“授之以漁，而不是授之以魚”。例如，在介紹辦公軟件的格式操作時，我們先告訴同學(xué)們常用格式操作在“格式”工具欄上，絕大多數(shù)和格式相關(guān)的操作都在“格式”菜單里，然后給出要完成的格式要求及素材，讓同學(xué)自己去探索如何完成題目要求。這樣對于已經(jīng)熟悉辦公軟件操作的同學(xué)就不會覺得在課堂上老師總是講自己已經(jīng)知道的內(nèi)容而沒興趣聽課，而對于不熟悉該操作的同學(xué)他們也不會覺得老師什么都沒講而無從下手，他們通過自己的不斷摸索和總結(jié)，就能很快掌握軟件的操作。這樣也是培養(yǎng)同學(xué)們計(jì)算思維的能力的一種方法。

周以真教授認(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[3]；計(jì)算思維就是讓同學(xué)們像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣的思考問題：在面對問題時，如何正確地分析問題、解決問題。現(xiàn)在我們理解了這個道理后，在平時的教研會議里，就要求授課老師在授課時把不自覺的應(yīng)用變?yōu)橛幸庾R的實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生在思維方面的鍛煉，并且共同探討如何在教學(xué)中貫穿計(jì)算思維的思路，互相交流，取長補(bǔ)短。

思想的轉(zhuǎn)變不是一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的，思維的訓(xùn)練也不是一年半載就能完成的，今后我們還將不斷地摸索和研究，不斷地推進(jìn)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]何欽銘，陸漢權(quán)，馮博琴計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010（9）：5-9

[2]李波計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012（7）：43-45

[3]吳寧，崔舒寧以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容改革研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2012（7）：107-110

[基金項(xiàng)目]云南省教育廳科研基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號2011Y031）。

[作者簡介]沈湘蕓（1972—），女，副教授，碩士。研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用。