基于計算思維的大學計算機基礎課程教學改革探討

黃慧

摘要：將“計算思維”引入大學計算機基礎課程的教學是目前該課程的研究熱點。該文對大學計算機基礎教學現狀進行分析，探討了在計算機基礎教學中培養學生的計算思維能力的方法和途徑。

關鍵詞：計算思維；大學計算機基礎；教學改革

中圖分類號：TP3-05 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）35-0194-02

Discussion on Teaching Reform of University Computer Basis Based on Computational Thinking

HUANG Hui

（Guilin Normal College， Guilin 541001， China）

Abstract： The introduction of computational thinking into the teaching of basic computer courses is the focus of the study. This paper analyzes the present situation of computer basic teaching in University， and probes into the methods and ways to train students' Computational Thinking Ability in the teaching of computer basic course.

Key words： computational thinking； university computer basis； teaching reform

1 計算思維概述

2006年3月，計算思維（Computational Thinking）由美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出。周教授認為：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[1]。我國對于計算思維的關注始于“高等學校計算機教育研究會”2008年10月在桂林召開的關于“計算思維與計算機導論”的專題學術研討會，此專題會議主要探討科學思維以及科學方法在計算機課程教學中的推動和創新作用[2]。2013年，國家教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會發布了《計算思維教學改革宣言》，明確了計算思維能力培養在計算機基礎課程教學中的中心地位，同時把計算機思維能力培養上升到創新人才培養和國家發展的高度[3]。因此，將“計算思維”引入大學計算機基礎課程的教學是目前該課程的一個發展方向。

2 大學計算機基礎課程教學現狀

2.1 對計算機基礎課程不夠重視

為保證非計算機專業學生本學科知識的學習，不可能拿出太多學時來學習“大學計算機”課程，而且還面臨不斷壓縮課堂學時的壓力[4]。《大學計算機基礎》是一門全校性的公共必修課，要求學生掌握計算機軟硬件技術與網絡技術的基本知識，具備常用軟件的實際操作能力。有些高校認為大部分學生在中小學期間就已經學習了計算機課程，在調整教學計劃的時候，會增加專業課學時，減少大學計算機基礎課程的學時。對計算機基礎課程不夠重視還體現在有些高校對于培養學生應用計算機分析問題、解決問題的思維能力沒有要求，只要求學生必須拿到全國計算機等級一級考試證書，大學計算機基礎這門課程才能算通過，老師只能讓學生在課堂上不斷重復的機械做題，以此來提高計算機考級通過率。

2.2 學生入學時計算機水平參差不齊，影響教師教學效果。

學生在進入大學前的計算機水平出現兩極分化的趨勢。在城鎮中的孩子很小的時候可能就接觸到了計算機，對于最基本的計算機操作能夠熟練的應用，然而對于農村的孩子而言，很多學生都沒有上過計算機課，這類學生在學習的過程中就會很吃力。學生們的計算機基礎水平懸殊，讓教師在實際的教學過程中不能夠照顧到所有的人。基礎較好的學生期望學得深入，基礎較差的期望能聽得懂課程內容。已經學會了的同學覺得老師講得太簡單，而還沒有掌握這些知識的同學根本跟不上老師的節奏，從而使部分學生對于課程失去興趣。到底講授哪些內容才能使全部學生受益，這樣給教師的教學造成了很大的困難，影響了教學的效果。

2.3 教學方式單一，教學內容和專業需求沒有聯系

大學計算機基礎課程的教學方式一般是教師采用多媒體教學，讓學生在機房上機獨立完成相關實驗內容，教師進行上機指導。教學內容實用性不強，在教學過程中很少能結合本專業的知識具體應用，沒有培養學生的計算思維能力和應用計算機的創新能力。上機的實驗內容和專業需求沒有聯系，學生只學會了一些常用軟件的操作，學了知識和技能后不能學以致用，更不知道跟學習、工作實際相結合，一旦遇到實際問題，不會綜合運用計算機來解決。比如學生雖然掌握了 Word、PPT這些常用辦公軟件的操作技能，但讓他自己獨立去制作個人簡歷、制作課件時，可能就無從下手。

3 計算機基礎教學中計算思維能力的培養和提高

計算機基礎課程的教學應致力于讓大學生掌握計算科學的基本理論和方法，培養大學生形成一種新的思維方式，即計算思維無論哪個學科的學生，只有擁有突出的計算思維能力，才能成為新一代社會需要的復合型人才[5]。

3.1 改進教學方法，引入新的教學模式

將計算思維的培養融入到實際教學中。不僅僅是要求學生掌握計算機基礎知識和常用軟件的實際操作能力，教師教學不僅僅在于教會了學生多少知識，更重要的是要培養學生通過計算思維去分析問題、解決問題。endprint

引導式教學是一種啟發式教學，在學習過程中教師以引導的手段，讓學生發現問題，通過學生本人自主的思維活動，選擇自我學習或團隊合作的探索方式，自我嘗試的去解決問題，教師再結合學生在自學中遇到問題進行輔導和講解，讓學生在課堂中占學習的主導地位。例如，在學習計算機工作原理中，通過教師提問“數據如何在計算機中存儲？”，引導學生學習二進制編碼及計算機存儲設備等概念。例如，在學習計算機網絡相關知識中，可以通過“手機上網的WIFI網絡和4G 網絡有何不同？”、“機房的計算機是如何網絡連接實現數據共享的？”等一系列問題，引導學生學習網絡傳輸介質、連接設備與網絡協議等概念。

任務驅動式教學這種模式是以任務組織教學，教師制定學習任務讓學生獨立或分組完成。通過完成具體的任務，讓學生在實踐中掌握所學的知識與技能，達到能力訓練的要求。例如在學生掌握了word軟件的基本操作后，教師給學生布置一個畢業論文排版或者制作個人簡歷的任務。這讓學生覺得這些任務與自己今后的學習工作有關系，因此他們會自覺主動的認真研究，從而全面提高課堂教學效果，提升課堂效率。

為了培養學生的計算思維能力，我們可以在課堂教學中選用不同的教學模式對學生多啟發、多引導。

3.2 結合專業特色，設計學習任務

由于高校各專業的人才培養目標不同，對計算機能力的要求也不盡相同，因此在課時固定的情況下，我們可以針對不同專業、不同學科的學生，有選擇的讓他們學習與其專業相關的計算機知識，設計有助于學生計算思維能力培養的學習任務。例如，文秘專業的學生應著重訓練其熟練掌握計算機常用操作，熟練運用辦公軟件進行日常辦公的能力；會計專業的學生應著重訓練其使用Excel軟件對數據進行處理的能力等。

我們也可以針對學生的就業需求，設計與就業崗位相關的學習任務。在教學內容的選取上，要注重情境化，要和實際應用相聯系。例如，在講解Excel軟件的相關操作時，我們可以為會計專業的學生設計“工資管理”的學習任務，具體內容包括怎樣利用電子表格函數的功能求應發工資、扣稅、實發工資等。為教育專業的學生設計“成績管理”的學習任務，具體內容包括如何統計學生的總成績、學生成績排名、期末成績分析等。為市場營銷專業的學生設計“商品管理”的學習任務，具體內容包括商品銷量統計、利潤統計、余貨查詢等。學生在完成這樣具體的、與專業就業相關的學習任務過程中積極探索，學生的學習主動性提高了，計算思維能力也有所提升。

3.3 改革測評方法

在大學計算機基礎的課程考核環節，應當考慮學生的主動思考去分析問題以及應用計算思維去分析問題和解決問題的能力，綜合采取不同的方法進行考核。例如，教師的評價，學生參與引導式任務教學是否積極主動，學生參與任務驅動教學提交的與計算思維應用相關的作業展示等。例如，上機實驗內容可以側重學生的計算機基本技能的訓練和綜合應用能力的培養，為學生設計基礎型實驗和提高型實驗，學生必須要完成的是基礎型實驗任務，而提高型實驗任務學生可根據自身的基礎在完成基礎型實驗后自行選擇。這些考核內容都力求實現考核的公平和公正。

4 總結

本文分析了大學計算機基礎教學存在的一些問題，探討了可以通過改進教學方法，引入新的教學模式等途徑，將計算思維應用到計算機基礎教學改革當中去，從而提高學生學習的主動性和積極性，讓學生在學習工作中遇到問題時會用計算思維能力和創新能力去思考、分析和解決問題。

參考文獻：

[1] 谷多玉，武迪.計算思維教育研究現狀及實踐路徑袁中果[J].創新人才教育，2016（4）.

[2] 王欣.基于計算思維的“大學計算機基礎”課程教學改革[J].牡丹江大學學報，2016，25（12）.

[3] 李輝，唐新來，徐奕奕，陳集炎.基于計算思維的大學計算機基礎課程教學改革的研究[J]. 高教學刊，2017（6）.

[4] 戰德臣，王浩.面向計算思維的大學計算機課程教學內容體系[J].中國大學教學，2014（7）.

[5] 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）.endprint