基于計算思維的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)思考

廖禮

摘要：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)及理解人類行為，它包括了涵蓋計算機科學(xué)廣度的一系列思維活動。如何在《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程打破傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容及模式，融會貫通計算思維是一個值得深思的問題。培養(yǎng)學(xué)生的計算思維對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力有顯著的作用，也是社會發(fā)展的必然要求。

關(guān)鍵詞：計算思維;Python;教學(xué)改革

1.引言

《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》是各類院校開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課，是學(xué)生認識計算機、利用計算機解決實際問題、培養(yǎng)計算思維的先驗課程之一。早在2010年《九校聯(lián)盟計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》就提出要將培養(yǎng)計算思維能力作為《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革的核心任務(wù)。計算思維能力更是未來每個人的基本技能組成成分，如何結(jié)合院校自身特點以及專業(yè)特色打造獨具特的計算機基礎(chǔ)教學(xué)呢？目前基于計算思維的教學(xué)改革已大力開展進行，很多高校已實施了一系列的改革方案，如制定基于計算思維的教學(xué)目標和教學(xué)計劃，對學(xué)生采取分層分類教學(xué)，采用場景式、啟發(fā)式等教學(xué)方式等。然而要解決“計算思維”落地還有很長的路要走。

2.存在問題

2.1教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容主要包括：計算機基概論、操作系統(tǒng)、計算機多媒體應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、Office軟件應(yīng)用等。儼然是計算機專業(yè)各科目的精簡濃縮版，課時少，內(nèi)容多是擺在當(dāng)前的一個重大問題。另外，隨著信息技術(shù)的普及，絕大部分學(xué)生已經(jīng)具備一定的計算機操作技能，如果在上課期間還過多的重復(fù)講解這部分內(nèi)容就顯得有點不合時宜。

2.2考核評價

對于計算思維的考核評價模式相對單一，評價體系還不夠健全。僅停留在認知層面，對計算思維能力的外在行為無從考核，無法衡量教學(xué)效果的優(yōu)劣，評價的有效性不能得到保證。

2.3對計算思維的理解存在偏差

教師方面：一是將程序設(shè)計能力簡單的等同于計算思維能力。二是將計算思維能力培養(yǎng)與計算機應(yīng)用分開，不注重兩者之間的延續(xù)性和整體性。學(xué)生方面：有的在學(xué)習(xí)這門課之前已經(jīng)掌握了一定的計算機基礎(chǔ)知識，導(dǎo)致在課堂中不集中注意力去學(xué)習(xí)，難以形成計算思維去分析問題和解決問題;有的片面的認為計算機是一門工具，學(xué)會了怎么使用計算機就掌握了計算思維。

3.改進措施及策略

3.1創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

計算思維的培養(yǎng)離不開實戰(zhàn)化的演練，教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新顯得尤為重要。程序設(shè)計語言作為貫穿計算思維的一個有效利器，合理選擇一種程序設(shè)計語言作為《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程教學(xué)的內(nèi)容具有十分重要的意義。對于初學(xué)者而言，無論使用哪種編程語言進行教學(xué)都有一定的難度。Python語言在設(shè)計上具有（1）易于學(xué)習(xí)（2）易于閱讀（3）豐富的庫（4）免費并開源（5）可移植（6）面向?qū)ο螅?）可嵌入性的特點，初學(xué)者不需要過度關(guān)注語言本身的知識，可把重點放在理解計算思維這一根本任務(wù)上來。Python語言可以貫穿整個《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程的教學(xué)，滿足對不同專業(yè)不同層次的學(xué)生實施個性化教學(xué)。

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上應(yīng)與時俱進，結(jié)合專業(yè)特點，適時融入新技術(shù)，及時對計算機知識進行重組，梳理出符合當(dāng)前計算機發(fā)展和適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容。注重知識的連貫性，遷移性。例如，在講解Excel時可以給學(xué)生埋下伏筆，拋出問題，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫的教學(xué)做好鋪墊。適當(dāng)增加探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在探究的過程中提高計算思維能力。例如，在講解操作系統(tǒng)時，可以融入相應(yīng)的Python庫，旨在提高學(xué)生對操作系統(tǒng)更深層次的理解。對教學(xué)內(nèi)容進行二次設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生對知識點進行更深入的了解，增加實踐機會。例如，在講解進制轉(zhuǎn)換時在講清楚基本原理的基礎(chǔ)上，適當(dāng)引入算法這個概念，引導(dǎo)學(xué)生過Python編程實現(xiàn)不同進制之間的轉(zhuǎn)換，通過不同維度加深對問題的理解。

3.2提高教師業(yè)務(wù)水平

加強師資隊伍的建設(shè)，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，把握機會，不斷創(chuàng)新，努力拓展未知領(lǐng)域，增強知識的寬度和廣度，以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)。充分利用好各學(xué)習(xí)平臺，例如：學(xué)堂在線、中國大學(xué)MOOC，學(xué)習(xí)經(jīng)典的教學(xué)方法和理念，提高自身專業(yè)素養(yǎng)。加大經(jīng)驗交流和培訓(xùn)，擴充師資力量，引進綜合素質(zhì)高的人才。

3.3提升學(xué)生對計算思維的認識

積極引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思想，提升對計算思維的認識。教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣愛好、專業(yè)特色，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，做到因材施教。例如：針對大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生，在教學(xué)中就應(yīng)注重對數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用的講授，通過Python編程實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理，利用Python對經(jīng)典的數(shù)據(jù)挖據(jù)算法進行介紹。這樣不僅可以提高學(xué)生計算思維的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生對自己專業(yè)的認同感，為后續(xù)課程的開展奠定一定的基礎(chǔ)。

3.4健全評價體系

目前對于學(xué)生的評價方式大多停留在期末考試成績加平時成績的方式。平時成績的指標又僅限于課堂表現(xiàn)、平時完成作業(yè)情況，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)進程、完成作業(yè)的過程、創(chuàng)新思維以及計算思維等。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，在作業(yè)和實踐過程當(dāng)中分層次、分梯度的設(shè)計題目，鼓勵創(chuàng)新思維，注重計算思維的運用。為每個學(xué)生建立專屬的學(xué)習(xí)檔案，科學(xué)立體地評價學(xué)生。

4.結(jié)束語

當(dāng)今社會信息化飛速發(fā)展，《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》作為高校學(xué)生的第一門計算機通識類課程，如何讓學(xué)生有效提高計算思維能力是教學(xué)的關(guān)鍵所在。計算思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，需要長時間不斷地探索、積累、運用、鞏固。因此，作為教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，由知識技能傳授向思維能力應(yīng)用轉(zhuǎn)變，注重與各專業(yè)后續(xù)課程的銜接，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，不斷提高其分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

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