基于思維培養的計算機基礎教學研究與探索

譚航

【摘要】伴隨著計算機技術的發展，計算機的使用已經滲透到各類專業領域，這就要求高職院校學生除了要熟練掌握計算機的基礎知識外，還要學會使用計算機技術來解決各類專業問題。如何更好的使用計算思維來開展《計算機基礎》課程教學的改革與創新，是我們面臨的一項重要課題和任務。因此，構建計算思維導向下的《計算機基礎》課程教學的改革與學習模式具有非常重要的現實意義。

【關鍵詞】計算思維 計算機基礎教學 計算機應用能力 計算思維能力

1計算思維概念的提出

目前通過查閱相關資料發現對計算思維的概念在學術界還沒有達成一致意見，學者們都從各自的視角來解讀什么是計算思維。2006年3月，美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上首次提出了計算機思維（Computational Thinking）的定義。她認為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。2010年7月，清華大學等9所高在在西安召開了計算機基礎課程研討會，會議明確指出：大學計算機課程的核心任務是發展學生的計算思維素質，從而促進學生創新能力的培養，計算思維是所有在校大學生必須要掌握的科學思維。

2.計算思維與計算機基礎教學

2.1計算思維探討

計算思維即是我們在日常生活中利用計算機科學相關概念解決實際問題時的一系列思維活動。計算思維離我們并不遙遠，它一直存在于我們的思維中，只是周以真教授使之更加清晰化和系統化。在周以真教授看來，計算思維應該是每個人所必備的思維方式之一，而不只是屬于計算機科學家的。在學生的培養方面，我們除了要教給他們學習閱讀、寫作和算術以外，還應該讓他們掌握計算思維。

2.2計算機基礎課程中的計算思維能力培養

計算機基礎教學應該加強學生學習的積極性和創造良好的學習氛圍，提高學生學習興趣。培養學生的計算機文化素養是培養其思維方式的重要組成部分，同時也是激發學生學習興趣，使他們持續保持對計算機相關內容學習不竭動力的源泉。所以在教學過程中，除了知識和思維的教學外，我們還需通過創設對培養計算機文化素養有利的環境，該環境的營造不僅僅是課堂內的教學，教師還可以將學生帶到課堂外，通過多種方式來培養學生的計算機文化素養。計算機文化素養的培養將學生領進了計算機世界的大門，學生可以自由地遨游在計算機的海洋里，進而通過對計算機知識和技能的學習達到培養思維能力的目的。為了在計算機基礎的教學中培養學生的計算思維能力，教師首先應全面深入地理解計算思維的本質和計算思維的內涵；其次，應該積極探索培養計算思維的途徑；再次，引導學生將計算思維有效地運用于對各種實際問題的處理中。計算機科學與技術是一門理論性和實踐性都很強的學科，在教育教學中貫穿計算思維的培養是一個新的跨越和挑戰。

3計算思維能力培養

3.1引導式教學

要學會并且學好計算機科學必須具有高度的抽象思維能力，即具備將實際問題抽象為數學模型同時將該數學模型轉換為計算機語言的能力，因此在平時的計算機教學中，那就需要老師不僅要講授基本的知識點，更要著重地培養學生按照計算機解決問題的方式去分析問題解決問題的能力。課堂的教學側重于方法的介紹，具體實現則讓學生自主完成，有意識的去培養學生的推理、邏輯思維能力，逐步地讓他們擁有計算思維能力。引導式教學實際上讓學生對問題的認識從表面的感性認識到深刻的理性認識，在這一過程中使得學生的對問題的認識不斷提高，從而能從多方面，多角度以及從更抽象的級別認識、分析、解決問題。但是學生自主思考問題往往需要一段時間，如果問題太難，太大往往學生思考時間過長還得不到任何效果，那么教學任務難以完成，所以教師在課堂上對知識點相關問題的選取與把握上顯得尤為重要，要恰到好處。這樣學生可以在課堂內把知識點消化吸收。

3.2任務式教學

任務式教學其本質包含著問題學習方法，任務式教學不宜在課堂上實施，而是在課下實施。在任務式教學中教師需要把握任務的數量以及難度，交給學生的任務要有一定的應用價值，讓學生覺得學以致用，這樣才能激發學生的學習興趣。當學生完成任務，對OFFICE中各個空間熟悉之后，教師可以安排一些提高性的任務，例如讓學生設計電子請帖，這不僅需要學生熟悉文字處理軟件，還需熟悉Photoshop、Flash等繪圖軟件的使用。由于學生覺得知識有用，便會自行查閱資料，從而完成設計、排除困難，最終實現完成任務。在這一過程中學到的知識融會貫通，使得學習變成了一種創造性的學習，而不是被動的接受式學習，更不是簡單地知識堆砌式學習。任務式教學一方面調動學生的學習積極性，一方面拓寬了知識領域，讓學生形成了完備的計算機知識體系以及計算思維體系，為他們后續的知識學習提供了有效的方法。

3.3多平臺化教學

計算機基礎課的上機實驗往往在Windows平臺下進行，學生對于不同的操作系統以及不同的程序設計語言卻是一概不知，為了拓寬學生的知識領域，可以跨平臺實驗教學，有利于學生形成完備的計算機知識體系，同時培養他們的處理能力以及計算思維能力。例如：上機實驗可以在Windows和Linux兩種操作系統平臺下進行。匯編程序設計上機實驗中，在學生完成實驗的基礎上可以要求他們將匯編語言翻譯成學過的高級語言（C語言等），讓學生認識到不同的計算機語言只是在表現形式上有所不同，其內涵卻是相通的，有了這樣的舉一反三的訓練，在學習新的計算機語言時不再會產生畏懼心理，而且這一過程訓練了計算思維能力。

4總結

學生思維能力培養是當前國內外研究的熱點課題，計算思維的提出與發展使得計算機基礎課程成為培養學生思維能力有效的途徑之一。計算思維的培養需要學生持續保持對計算機相關課程的興趣，有興趣則會產生強大的學習動力。在這個過程中也要讓學生將學到的知識運用到實際當中，提升其理論與實踐相結合的能力，從而培養他們的實踐創新能力和思維創新能力。

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