基于計算思維的大學計算機基礎課程體系研究

李江華 孫建國 崔玉文 叢曉紅

【摘要】計算機基礎課程作為高等教育的重要組成部分，本文深入分析了當今大學計算機基礎課程在計算思維方法面臨的挑戰，并提出了與專業課程融合的分層教學解決方法，以期滿足不同專業學生需求，融入計算思維內涵，達到計算機綜合能力培養的目標。

【關鍵詞】計算思維 ?高校 ?計算機基礎課程 ?分層教學

【中圖分類號】G642;TP3-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）18-0061-02

當前，計算機基礎課程作為大學教育的重要組成部分，是培養現代大學生必備技能的重要途徑，由于學生計算機基礎不一，專業不同等因素，實現統一標準的教學體系和內容，使學生既能夠學習到知識，又能提高計算機綜合運用能力，完善計算機基礎課程體系建設，對培養高素質的高校畢業生具有良好的現實意義和實踐意義。

一、課程體系研究與設計

在充分研究當前國內高校基本計算機基礎教學現狀，結合我校計算機基礎課程教學形式，圍繞計算思維為主線，建立了以能力培養為內涵的課程體系，結合學生實際需求和專業課程教學要求，實現不同基礎、起點的學生共同進步，以計算思維為內涵，綜合能力培養為目標，滿足不同專業的學生要求，對現有的教學體系進行分階段設計、優化，根據不同階段的教學目標，不斷豐富和完善教學內容，為此將課程劃分為四個層次教學階段。

1.面向基礎技能階段

針對計算機基礎能力參差不齊的學生，制定以實驗為主的計算機基礎知識系統培養體系，以操作系統、基礎操作、Office等各類應用軟件為主通識教育，網絡、數據管理為使用技能，以樣本實驗為主要學習內容，通過一定量的案例實驗，使學生在對計算機系統整體認知的基礎上，掌握計算機基礎操作與使用。

2.面向機器計算階段

在熟練掌握計算機操作技能基礎上，剖析圖靈機自動計算原理，以機器計算為導向，與典型數學問題相結合，從基礎原理上增強學生計算機解決數學計算能力，掌握基本邏輯電路的基礎上，理解指令的執行過程，讓學生以機器自動計算為目標，特別是計算類指令的執行過程，以簡單數學函數為對象，深入講解數學表達式的組合與構造方法，掌握代入、求值、計算過程，建立并掌握機器計算與計算機計算的實現過程。

3.面向數學算法階段

由算法解決的問題為切入點，充分理解一個算法解決多個同一類型系列問題的特點，理解數學模型與數學建模的關系;在數據基本結構的基礎上，引入存儲單元與變量，數據類型與運算表達式等編程語言特征，以某種高級語言為例，在掌握程序的表達方法的基礎上，以數學模型為切入點，引入算法的程序實現過程。在掌握算法復雜性分析方法的基礎上，構建算法類問題求解模型，實現了算法的綜合運用。

4.面向社會問題階段

以社會客觀事物為對象，詳細講授客觀事物的特征與抽象原理，理解類與對象的基礎概念，建立面向對象的描述方法;在掌握對象的構造、繼承、多態等特性的基礎上，熟知現代計算機解決問題方法，引入圖形窗口編程設計方法，并有選擇的結合網絡、數據庫等領域，掌握現代解決問題的設計原理。學生在掌握了計算機解決問題的技能基礎上，根據各個專業個性化學習和應用需求，達到具備解決本專業的基本問題能力。

二、教學方法

教學方法和手段是提高課程教學質量、提高學生學習效率的重要保證，教師運用MOOC平臺建立特色SPOC，實現線上線下相結合。在授課中教師采用啟發引導式教學模式，注重概念基礎、問題引出、案例結合、設計分析，來引導啟發學生，發揮學生作為學習的主體的作用。注重知識與案例的結合，擺脫概念和公式，采用案例分析，重點培養思維方式和能力體現上。充分挖掘學生的課外學習能力，線上學習、線下討論，根據問題組織小組等多種形式，充分調動學生積極性。教學中可以采用案例樣本體現方面通過創新能力點評、學生互評等手段，使學生明確自身不足和差距;同時教師在教學過程中不斷完善教學內容，調整教學方法，達到良好的教學效果。

三、結語

計算機基礎知識與基礎技能是當代大學生步入社會的必備技能，是現代企業對學生提出的基本要求，教師應不斷探索與創新，不斷豐富和完善教學內容，培養學生計算機綜合應用實踐能力，提高學生運用計算機解決問題的能力，培養出符合現代社會需求的專業人才，促進計算機基礎課程教學改革與發展。

參考文獻：

[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. 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）： 4-5.

[2]孫淑霞.地方高校大學計算機基礎課程改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2014（04）：59-62.

作者簡介：

李江華，男，生于1962年9月，漢族，河北省秦皇島市人，碩士研究生，教授，研究方向：計算機科學與技術。