大學生計算機基礎教學中的計算思維培養的探討

賀 琳

（廣州商學院 計算機系，廣東 廣州510000）

1 “大學計算機基礎”課程發展現狀

“大學計算機基礎” 課程是本科生進入大學后首先學習的計算機課程。近年來，許多高校都把該課程列為必修的公共基礎課程之一。課程內容根據不同學校的要求，主要講授計算機系統平臺、信息處理、計算機網絡、程序設計基礎、數據庫基礎等領域的基礎知識與基本技術。課程的培養目標是要求學生不僅掌握計算機科學與技術的基礎知識，而且應初步具備利用計算機分析和解決問題的意識與能力，為學生終身學習以及更好地使用計算機及相關技術來解決本專業領域問題奠定基礎。

2 計算機基礎教學中的計算思維能力

計算機基礎教學是學校教育的重要組成部分，該課程的教學內涵及目標在于將時代的特征和需求充分地展現出來， 從而不斷地創新，與時俱進。該課程的目標一方面是在于向學生傳授計算機基礎知識及相關技能性知識、應用能力等，另一方面就是注重提高學生的計算機課程的思維方式， 努力培養學生運用計算機解決問題的能力和思維，使其整體素質得到提升、改革創新及實踐的能力不斷強化，進而使其綜合素質得到提高。因此，當前，越來越多的學校將基于計算思維能力培養的研究和探討作為亟待解決的新課程目標和主要任務，將其加入學生綜合素質培養的關鍵環節。計算思維能力培養在近些年逐漸成為計算機基礎教學課程研究的重點課和核心任務。計算思維這一思維方式是每一個人都應具備的最本質的，正如人們要進行閱讀、寫作等活動一樣，是人們在各種活動中必不可少的基礎思維方式，在學校的計算機基礎教學課程中引進計算思維理念，其最主要的目的就是讓學生掌握和應用計算思維能力，能夠在未來的學習和工作中熟練運用。 因此，作為學生的計算思維能力培養的重要載體，計算機教學基礎課程起著舉足輕重的作用和影響。

3 基于計算思維能力培養的課程實踐

如何明確、恰當地將計算思維融入“大學計算機基礎”課程教學過程中，以提高學生運用計算機知識抽象問題、進行問題求解和形式化描述的能力，對新形勢下計算機基礎教學改革來說，是一個挑戰和必須面對的課題。

3.1 教學組織過程具有針對性和系統性

“大學計算機基礎”課程是計算機基礎教學的第一門課程，也是計算思維培養的關鍵。 但是如何正確理解計算思維的實質、如何在課程中引入計算思維的講述方法、如何完成課程的目標，要解決這些問題，教學的組織和教師隊伍的提高就成為關鍵。 為了保證“大學計算機基礎”課程的教學效果，我們在課程實踐中，要求任課教師首先進行認真學習和交流，加強自身的認識提高，嘗試采用漸變的模式、小班試點的方法，進行教學實踐，并收到了一定的效果。

（1）布置專題、組織研討、定期交流。 計算思維能力的培養需要對教學內容重新理解和認識，以不同的講授方法傳授給學生，并在教學過程中自然引入，這對教師是一個挑戰。 計算機基礎教師隊伍的特點又很難讓大家都能很好地適應這種教學觀念的轉變。 因此，在教學中我們采用布置專題、組織研討、定期交流的方法，加強學習，深入研討，提高教師對計算思維能力培養的認識。對課程中的能夠體現計算思維的知識點分專題布置，然后組織任課教師討論，以更好地把握知識點的講授。 教學中定期組織教師或通過網絡進行交流，吸取多方經驗和做法。通過這些活動使授課教師理清了思路，明確了任務，并達成了共識，從而逐漸改變了講授的方法，注意在教學中加強計算思維能力培養。

（2）結合專業背景開展計算思維能力的培養。 吸收由不同專業背景、從事計算機研究與應用的教師組成教學團隊，結合不同院系的專業背景進行計算機教學，教學中結合實例，重點介紹計算機在不同學科的應用和解決問題所涉及的方法和思想。達到既闡釋計算學科的普通思維，又給出面向特定學科專業的案例的教學效果，以提高學生對本專業計算機應用的認識和理解。

（3）采取漸變模式，小班試點，逐步提高計算思維在教學中的影響力。在教學過程中，要求個別院系班級首先嘗試進行教學實踐，然后將體會和經驗進行推廣。

3.2 教學內容制訂具有啟發性和探索性

“大學計算機基礎” 課程的很多內容都對計算思維提供了很好的詮釋和生動的案例。在教學內容的組織上，按照教學大綱，首先歸納出知識單元，然后梳理出知識單元中所涉及的計算思維，要求教師改變傳統單程知識講述的教學方法。 在傳授知識的過程中，引出思考點，將知識傳授轉變為基于知識的思維傳授，講授可見的、可以實現的思維，突顯計算思維能力的引導。 因此，在教學設計過程中，教師要引導學生對問題進行抽象、分析，掌握所涉及的計算原理，通過抽象與自動化，使學生形成問題求解的思路。特別是要設計好師生互動環節，給學生提出問題的機會。然后還要善于引導學生積極有效地思考、討論，給予學生充足的時間，鼓勵學生積極回答，探索問題的求解方法。教師必須事先精心設計每堂課教學內容， 重點要放在培養學生的思維能力上。

如講授計算機系統組成時，介紹圖靈機模型思想；講授操作系統時，介紹進程控制、存儲管理等引出的思維；講授計算機網絡時，介紹協議、約定引出的思維；講授數據模型時，介紹關系引出的思維；講授信息安全時，介紹驗證碼的產生和它引出的思維。同時，教師在授課過程中，還向學生介紹思維導圖的工具，引導學生在學習中注意知識歸納和總結，從而增強學生的計算思維。

3.3 實驗內容設計具有趣味性和綜合性

傳統教學策略在設計實驗內容時，更多的是增加學生的感性認識和上機實驗能力，缺少趣味性和綜合性，忽視了計算思維能力的培養。由于大學生對新鮮事物好奇，有著豐富的想象力，因此，好的實驗內容設計，要盡量趣味化，貼近生活，給學生留出創新思維的空間，并能讓學生進行問題抽象化、求解思路化和描述形式化。在實驗內容設計時，除要求學生完成一般基本的題目， 還適當給出一些綜合性的題目，要求學有余力的學生完成，并給予適當的指導。同時，利用網上學習中心平臺向學生提供相關計算思維的文章和學習資料，要求學生在學習之余閱讀，并提交學習的體會。

3.4 課程考核標準具有基礎性和實用性

以計算思維為核心的課程改革正在不斷地探討和深入，實施中還會遇到一些問題需要解決和面對。 對于該課程的考核標準，我們認為應該體現“大學計算機基礎”課程在高等教育中的基礎性地位。對于技能性要求的內容，要求學生必須要達到考核標準，具備在信息化社會中熟練使用和操作計算機的能力，這些技能型知識的學習通過大學計算機基礎實驗課程來完成。 對于思維性訓練的教學內容，則應該精心設計考核內容，檢驗學生通過課程的教學獲得了哪些思維方法，檢驗學生抽象問題、解決問題的思路。

4 結束語

在當前的形勢下， 計算機基礎教學是培養大學生綜合素質和創新能力不可缺少的重要環節，是培養復合型創新人才的重要組成部分，大學生計算機基礎課程不僅要培養學生具備基本的計算機操作， 更要培養學生的計算思維能力。 計算機基礎教學中計算思維能力的培養，是一個較為長期的過程，需要我們不斷探索與實踐。

［1］何欽銘，陸漢權，馮博琴.計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養——《九校聯盟（C9）計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》解讀[J].中國大學教學，2010(9)：5-9.

［2］周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊. 2007，3(11)：83-85.

［3］陳國良，董榮勝.計算思維與大學計算機基礎教育[J].中國大學教學，2011(1)：7-11.