計算思維能力在計算機基礎教學中的培養

程紅霞

摘要：隨著計算機技術的發展，計算機基礎課程在教學過程中也在不斷地進行改革。計算思維的概念提出后，以培養學生計算思維為導向成為課程改革的主要方向。本文分析了在教學過程中出現的問題，提出了計算思維的培養方法，以促進教學。

關鍵詞：計算機基礎；計算思維；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）12-0087-02

隨著科技的發展，信息技術在各行各業應用越來越廣泛，計算機基礎課程在大學教育中也越來越重要，目前很多高校都會在大學一年級開設這門課程。計算機基礎主要培養學生對計算機的基礎知識的掌握和實踐應用的能力。近些年，隨著信息技術的普及，計算機基礎課程也出現了一些問題。在計算機科學與技術的推動下，各學科領域都呈現了與“計算”相關的需求，普適計算、云計算、網格計算、可穿戴計算等，這就要求在計算機基礎教學中引入計算思維能力。

1 目前大學計算機基礎教學現狀

1.1學生的計算機基礎水平差異較大

目前，很多高校在大學一年級都會開設計算機基礎課，主要培養學生對計算機基礎知識的掌握和實際應用能力的操作。隨著計算機的普及，很多大城市的學生在中學階段都已經學過信息技術課程，對計算機的操作有了一定的基礎，而偏遠地區的學生則很少接觸計算機，因此不同地區的學生計算機水平差異較大。在教學過程中，老師很難做到兼顧所有學生，有一定基礎的學生認為這門課程很簡單，不能引起學生的興趣，沒有學習的熱情，沒學過的學生則認為這門課程很難學習。

1.2教材落后，教學內容陳舊

隨著社會的快速發展，計算機技術也在快速的發展，但是很多高校使用的教材卻跟不上時代的變化，學習的內容還是老版本，技術落后，不能與時俱進。機房的設備老舊，不能及時跟上計算機的發展變化，更新比較緩慢。

在教學內容方面，很多高校計算機基礎課程的教學內容和學生的專業之間沒有關聯，導致學生對課程不夠重視。因此，很多高校對計算機基礎課程的課時進行壓縮，由54個學時壓縮到36學時，還有些學校甚至壓縮到15個學時，通過幾次講座完成這門課程，基本操作部分由學生課下自己完成。這門課程的存在成了一個形式，對學生的未來發展不能起到任何作用。

2 計算機基礎教學中計算思維的提出

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提出計算思維的概念，他認為“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]。”

以計算思維為導向的新一輪改革為計算機基礎課程教學研究注入的新的生命力。計算思維能力的培養將作為計算機基礎教學的核心任務[2]。將計算思維引入計算基礎教學，是具有普適性的思維訓練，能夠很好地解決在教學中出現的問題，能夠讓學生學會解決和處理問題的能力。計算思維是運用計算機科學的概念進行問題求解，以人類行為能夠理解的包含計算機科學廣度的思維活動，按照計算機求解問題的方法考慮問題求解，以構建出相應的算法和基本程序。計算思維作為學生必備的基本素質，為其專業學習提供了更多的學習方法。計算思維若與學生專業知識背景結合起來，能夠使他們更有能力解決復雜的實際問題，從而激發學習的熱情和創新能力。

3 計算思維能力在計算機基礎教學中的培養策略

3.1完善教學內容

根據以往在計算機基礎課程教學中存在的問題，應對教學內容進行相應的改革，以逐漸培養學生計算思維能力的教學內容為基礎，對知識點進行重新整理，同時把計算思維作為核心內容，突出其重點。教學內容方面需要以計算思維能力的培養為指導，計算機的教學不僅要讓學生掌握必要的計算機知識和技能，更重要的是培養學生運用這些知識和技能解決實際問題的能力。在教學中對教材和教學內容進行適當刪減，主要介紹計算機基礎知識、基本原理、硬件組成、程序設計、計算機網絡、操作系統的應用、數據庫的應用等內容，在進行理論教學的過程中還要注重培養學生解決實際問題的能力。

3.2轉變教學方法

在實際的教學過程中，教師要重點培養學生的計算思維能力，根據教學內容采取多元化的教學方式，例如采用任務驅動式教學法、自主探索式教學法及案例式教學法等。在教學中結合學生的專業內容，促進學生在學習過程中更好地掌握計算機的知識與技能[3]。例如在應用案例式教學法時，教師選擇的案例應該是結合學生的專業內容。首先向學生展示做好的案例，吸引學生的注意力，引起學生的興趣，激發學生的學習欲望，通過簡單的介紹，創設情境，然后布置任務，明確學習目標。通過講解案例的具體制作過程，組織學生分組完成學習任務。學生在學習過程中可以通過網絡教學平臺或者互聯網等不同的途徑進行自主學習，這個過程中如果出現問題可以通過小組互相討論，協作解決，教師主要隨時了解各小組的學習情況，并進行針對性的指導。當任務都完成后，要對自己學習的主要內容進行總結，并展示共享，其他學生可以發表自己的看法，對提出的問題，學生之間可以互相討論，最后教師再進行總結。采用案例式教學法中，教師應根據學生的情況進行適當的引導，讓學生通過協作學習主動思考完成任務即掌握了“問題求解”的方法，從而實現了對學生解決問題能力的培養。

4 結束語

隨著科技的不斷發展和計算機技術的廣泛應用，計算機基礎課程中以培養學生計算思維能力至關重要。通過計算機基礎課程的學習，學生不僅能夠掌握計算機的基本知識，利用計算機解決自己專業方面的問題，而且還能夠提高分析問題、解決問題的能力。教師在教學過程中也要不斷進行探索，改進教學方法，促進學生計算思維能力的培養。

參考文獻：

[1]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.

[2]朱勇，楊洪偉，宋曉強.大學計算機基礎教學中計算思維的培養途徑[J].計算機教育，2013，185（5）：35-38.

[3]謝鵬，張紅梅.以培養計算思維為導向的大學計算機基礎課程教學改革與實踐[J].計算機工程與科學，2016，38（a01）：245-247.

【通聯編輯：王力】