基于“計(jì)算思維”為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究

沈志興　蔡紹峰

摘要：“計(jì)算思維”是無處不在的，在學(xué)習(xí)、工作中都存在著計(jì)算思維，計(jì)算思維深入到人們生活的方方面面，在現(xiàn)在的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，嘗試將以“計(jì)算思維”為核心進(jìn)行教學(xué)。文章闡述了“計(jì)算思維”得概念以及特征，并對我國大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的問題進(jìn)行分析，并提出了教學(xué)改革的建議，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建“計(jì)算思維”為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革體系。

關(guān)鍵詞：“計(jì)算思維”；大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程；教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0139-02

我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時代，信息技術(shù)的發(fā)展速度不斷地得到提升，尤其是中國的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，速度不斷地增快，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得發(fā)展使人們的生活、工作得到了較大的改善，信息技術(shù)在進(jìn)行發(fā)展的過程中，也存在著重要的缺陷，人們逐漸將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為工具，對人們的思維的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，對于計(jì)算機(jī)的教學(xué)中的眾多問題進(jìn)行分析，并針對教學(xué)中產(chǎn)生的問題提出解決的措施。

1計(jì)算思維的概述

1.1“計(jì)算思維”的概念

周以真教授認(rèn)為“計(jì)算思維”實(shí)際上是每個人都將具有的技能，尤其是在進(jìn)行計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)課程教學(xué)中。計(jì)算思維是國際計(jì)算機(jī)教育都極為關(guān)注的概念，對于“計(jì)算思維”的定義，不同的學(xué)者有不同的意見，主要是分為兩種，一種認(rèn)為計(jì)算思維是以計(jì)算為主體，用計(jì)算來模擬人的思維。在計(jì)算機(jī)的教學(xué)中，主要是將計(jì)算思維看做一種能力，思維作為核心，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具備思維能力；另一種看法是將計(jì)算思維作為思維來進(jìn)行看待。至今計(jì)算思維并沒有統(tǒng)一規(guī)定的概念。對于計(jì)算思維的內(nèi)涵進(jìn)行了解是很有必要的，其中就以周易真教授的定義來進(jìn)行闡述：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類行為的科學(xué)方法。

1.2“計(jì)算思維”的特征

計(jì)算思維并不是機(jī)械活動，它靈活的進(jìn)行設(shè)計(jì)活動、構(gòu)造活動。計(jì)算思維并不是計(jì)算機(jī)的思維，而是人的思維，具有豐富的創(chuàng)造力、想象力；計(jì)算思維是現(xiàn)代社會生存的基本技能，這種技能是具有較高的思維水平的，并不是進(jìn)行技能的重復(fù)；計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)“思維”一詞，本身是有思想、有創(chuàng)造力的活動，計(jì)算思維應(yīng)用在人們的生活工作中來幫助人們解決問題，在大學(xué)的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，運(yùn)用計(jì)算思維主要是來幫助學(xué)生的學(xué)習(xí)，提升教師的教學(xué)水平，提高教學(xué)的效果。

2當(dāng)下各高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的問題

2.1教育理念存在偏差

在我省計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會上，我們對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)和改革進(jìn)行過探討，從各個院校反饋的信息來看，各院校的教師在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)、課程設(shè)置、專業(yè)培養(yǎng)方案上都存在許多偏差。教師在進(jìn)行教學(xué)時，有的認(rèn)為：計(jì)算機(jī)教育改革沒有實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容，計(jì)算機(jī)就是生活、學(xué)習(xí)、工作的工具，無非就是將計(jì)算機(jī)的教育看做“計(jì)算機(jī)軟件”教育，教會學(xué)生會用就行，他們提倡的是計(jì)算機(jī)工具論。有的院校的教師認(rèn)為：計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，應(yīng)緊跟時代潮流，在教學(xué)時始終關(guān)注學(xué)生的某個軟件的實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致功利性不斷增強(qiáng)，關(guān)注現(xiàn)實(shí)利益，對于社會需求、學(xué)生的需求，片面的進(jìn)行理解，在教學(xué)的過程中，忽視對學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生對于計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的思想和方法都不了解，容易使學(xué)生的思維僵化，不利于教育改革的發(fā)展。高校在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力的時候，過分關(guān)注計(jì)算機(jī)技能的培養(yǎng)，忽視學(xué)生的計(jì)算思維能力得培養(yǎng)，這種教學(xué)方式會忽視學(xué)生的主觀能動性，使教學(xué)的過程枯燥、乏味，學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)時，主要進(jìn)行機(jī)械的模仿，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)的效果與課程預(yù)期的差距較大，不僅會使教師的教學(xué)僵化，還會是學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的興趣。

2.2教育的內(nèi)容忽視“計(jì)算思維”教學(xué)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容比較單一是目前各高校課程設(shè)置中的普遍現(xiàn)象之一，主要包括的課程涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類、基礎(chǔ)語言程序設(shè)計(jì)類及internet基礎(chǔ)應(yīng)用等一般性的軟件操作知識，很多的內(nèi)容與中學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容重復(fù)，例如現(xiàn)在還有許多高校在教授office中word、excel、powerpoint等軟件的基本應(yīng)用操作，這部分內(nèi)容在高中時期已經(jīng)學(xué)過，使教授的內(nèi)容重復(fù)，內(nèi)容沒有新鮮感，學(xué)生對教學(xué)的內(nèi)容感到乏味，學(xué)習(xí)的熱情低下。計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計(jì)上沒有“計(jì)算思維”的內(nèi)容，僅僅使用軟件教學(xué)，學(xué)生在遇到問題時，不會發(fā)揮計(jì)算思維的作用，不能很好地解決問題。還有就是教學(xué)的內(nèi)容比較散亂，在教學(xué)時重點(diǎn)不突出，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，不能主動的設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，導(dǎo)致自身的知識結(jié)構(gòu)混亂，學(xué)習(xí)積極性下降。

2.3教學(xué)的模式僵化

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，均采用大班教學(xué)（合班教學(xué)），教學(xué)的模式僵化，盡管經(jīng)過了變革，但仍然存在著問題。由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，社會對于計(jì)算機(jī)人才的需求不斷增大，學(xué)校在開設(shè)計(jì)算機(jī)課程時，受到教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、師資力量等諸多因素的影響，學(xué)校采用合班授課的模式可以解決以上諸多問題。但是也存在不足，由于大學(xué)的學(xué)生來自不同的地區(qū)，每個學(xué)生的實(shí)際水平都不相同，知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知水平都不同，這種大班教學(xué)的教學(xué)模式，在實(shí)際的教學(xué)中會忽視學(xué)生的實(shí)際狀況，會使部分學(xué)生跟不上教學(xué)的節(jié)奏，會使學(xué)習(xí)難度增大，對于掌握這種能力的學(xué)生，會使學(xué)生覺得在浪費(fèi)學(xué)習(xí)時間，在課堂上注意力低下，對于學(xué)習(xí)的內(nèi)容基本沒有興趣。

2.4師資力量較分散

高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)，部分教師堅(jiān)持傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，教師本身不具備計(jì)算思維教學(xué)的意識，在教學(xué)中沒有對學(xué)生的思維能力進(jìn)行開發(fā)、培養(yǎng)。目前計(jì)算機(jī)教學(xué)的難度越來越大，計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革對教師也提出了更高的要求，使教師面臨更大的挑戰(zhàn)，同時要求教師要不斷進(jìn)行觀念的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)的改革。

目前，各高校從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師隊(duì)伍不斷變大，教師的素質(zhì)良莠不齊，力量分散，思想不統(tǒng)一，這種狀況會影響到計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)水平。

3 構(gòu)建“計(jì)算思維”為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的體系

在進(jìn)行大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革時，首先要構(gòu)建以“計(jì)算思維”為核心的教學(xué)體系，將教學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合起來，在教學(xué)中，注意培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決問題的能力，使其正中融入進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中，讓學(xué)生不自覺地進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，就要關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展，選擇合適的計(jì)算思維，推動計(jì)算機(jī)教學(xué)的全面改革。

3.1創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

高校教師在進(jìn)行教學(xué)時，應(yīng)該主動培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。在教學(xué)內(nèi)容上，根據(jù)計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。 計(jì)算機(jī)教學(xué)不僅要對學(xué)生的實(shí)際操作能力進(jìn)行培養(yǎng)，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和運(yùn)用計(jì)算思維來解決問題的能力。例如，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，首先需要了解學(xué)生對該課程的知識掌握程度，統(tǒng)籌調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)之前知道自己通過學(xué)習(xí)后能解決什么實(shí)際問題，可以達(dá)到什么樣的計(jì)算機(jī)操作技能，可以達(dá)到計(jì)算機(jī)應(yīng)用的何種素養(yǎng)。我們團(tuán)隊(duì)在該課程的實(shí)際教學(xué)上，在掌握學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能素養(yǎng)后，調(diào)整原有教學(xué)模式，制定詳細(xì)教學(xué)計(jì)劃，擯棄初高中時期的教學(xué)內(nèi)容，拔高教授內(nèi)容，以計(jì)算思維為指導(dǎo)，通過驗(yàn)證性、探究性、開創(chuàng)性促進(jìn)學(xué)生積極參與教學(xué)，在提高學(xué)生的積極性后，掌握計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、自主化、漸進(jìn)式的學(xué)習(xí)步驟，最后擴(kuò)展到其他課程的學(xué)習(xí)上。

3.2使用知識貫穿典型思維的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)

打破現(xiàn)有課程設(shè)置單一模式，提升計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的豐富性，進(jìn)一步提高學(xué)生計(jì)算機(jī)技能的應(yīng)用素養(yǎng)。教學(xué)上要不斷總結(jié)、歸納知識的結(jié)構(gòu)，明確思維教學(xué)的整體目標(biāo)，將思維教學(xué)的體系建立明確的結(jié)構(gòu)，教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)該具有較強(qiáng)的啟發(fā)性、探索性，通過學(xué)習(xí)能讓學(xué)生提高解決實(shí)際問題興趣，從而達(dá)到越學(xué)越樂境界。在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，團(tuán)隊(duì)嘗試更改部分課程設(shè)置的內(nèi)容，將大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)中的office的基本操作模塊簡單的描述，重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到高級的辦公應(yīng)用場合，減少理論講解課時，增加實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，布置實(shí)際辦公應(yīng)用預(yù)案，讓學(xué)生完成操作內(nèi)容。在后續(xù)課程上，根據(jù)不同專業(yè)，設(shè)置不同的基礎(chǔ)程序類課程，程序類課程教學(xué)中注重思維算法體系的訓(xùn)練，依托項(xiàng)目，貫徹計(jì)算思維解決問題，實(shí)現(xiàn)工程化教學(xué)方案，讓學(xué)生掌握解決問題的方法，最后擴(kuò)展到各專業(yè)解決實(shí)際問題。

綜上所述，在進(jìn)行教學(xué)時，不僅僅是進(jìn)行形式教學(xué)，還要將教學(xué)的理論知識與感性的思維結(jié)合起來，適當(dāng)?shù)膭h減較為復(fù)雜的專業(yè)名詞，引導(dǎo)學(xué)生主動對問題進(jìn)行思考。

4 結(jié)語

我國的計(jì)算機(jī)教育始于80年代，文章以“計(jì)算思維”為核心，明確了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的方向，使改革的目標(biāo)更加明確。在進(jìn)行改革的過程中，將教授的內(nèi)容進(jìn)行共性的總結(jié)，架設(shè)知識結(jié)構(gòu)，重視問題的探究過程，試圖逐漸完善大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)，將教學(xué)的模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際思維能力，實(shí)現(xiàn)課程改革的目標(biāo)。

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