试议以计算思维为导向计算机基础教学方案

论文导读：
【摘要】计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，对计算思维的培养已经成为当前教育的一个重要目标。将“计算思维”引入教学中，是当前我们面对的教育教学技术改革的新挑战、更是机遇。计算机基础教学在实现大学教育目标方面起着非常重要的作用，计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定基础。本文探讨了基于计算思维的大学计算机基础课程教学方案。
【关键词】计算机基础；教学方案；计算思维

1.计算思维简介

随着计算机科学的迅速发展，计算思维作为理由求解、系统设计和人类行为理解的一种思维方式受到广泛关注。计算思维（Computational Thinking）是由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真（Jeannette M.Wing）教授在2006年3月在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出和定义。
国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织提交的报告中指出，教育应围绕四种基本学习加以安排：一是学会认知，即学会学习；二是学会做事；三是学会共同生活；四是学会存活。从计算机基础教学能力培养目标看，涉及计算机学科专业能力的是：对计算机的认知能力和应用计算机的理由求解能力。这两方面的能力恰好反映了计算思维的两个核心要素：计算环境和理由求解。

2.计算机基础教学的基本定位

计算机基础教学不仅要培养学生对计算环境的认识，更重要的应该培养学生掌握在计算环境下的理由求解策略，这是今后学生应用计算机技术解决专业理由的重要基础。另外，计算思维能力的培养还展现了计算机学科独特的思维方式，为将来创新性地解决专业理由奠定基础。以计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务，不仅紧紧围绕现有计算机基础教学的根本任务和核心知识内容，而且反映了计算机学科的本质，也体现了通识教育应有的特征。显然，这样的教学定位，不仅摆脱了以“操作技能”培养学生计算机能力造成的“危机”，也更好地诠释了课程建设的目标，更好地体现了计算机基础课程的基础特征。
计算机基础教学在实现大学教育目标方面起着非常重要的作用。表现在：计算机不仅为解决专业领域理由提供有效的策略和手段，而且提供了一种独特的处理理由的思维方式；计算机及互联网有了极其丰富的信息和知识资源，为终生学习提供了广阔的空间以及良好的学习工具；善于使用互联网和办公软件是培养良好的交流表达能力和团队合作能力的重要基础；在信息社会里，计算机使用者的道德规范与社会责任是培养良好道德情操和社会责任感的重要内容。因此，计算机基础教学不仅是大学通识教育的重要组成部分，更在大学生全面素质教育和能力培养中承担着重要的职责。
高素质的创新人才是国家建设所不可缺少的。复合型的知识结构、良好的思维方式以及勇于探索的实践能力是创新人才的重要特征。大学计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定了基础，不仅承载着优化大学生知识结构的使命，也是培养大学动手实践能力的重要课程载体，更是训练大学生掌握计算机学科领域独特思维方式的教学内容。计算机基础教学在我国高等教育中已有30多年的发展历史，已经成为我国高等教育的必定组成部分，在学生综合素质、创新能力培养方面发挥着重要作用。

3.具体做法

计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，将发挥越来越大的作用，因此，对计算思维的培养已经成为当前教育的一个重要目标。针对这一目标，本课题面向应用型本科院校的学生，对大学计算机基础课程的教学方案、教育技术进行调整，采用任务驱动教学法，依托精心设计的教学内容、教学过程和科学的考核方式，使学生构建起基本的信息素养与学习能力，能够“自觉”的学习计算机的相关技术和知识，以达到有兴趣和会用计算机来解决理由，培养他们对复杂事物进行抽样、分解的能力，并能够将复杂理由归纳至他们熟悉的简单理由上去，终身受益。
以实践为主线、以计算思维为导向，从教学策略与手段的改革与创新入手，在不弱化“计算机软件的使用”的前提下，提升到“计算思维”训练的层面，全面提升学生的综合能力。围绕以下三个方面开展课程的教育教学技术研究和实践：
（1）结合教学团队建设，构建计算机文化素养平台。
从计算机文化素养的角度进行整体教学设计，如计算机发展历程、图灵奖、计算机硬件设备展台，还有组织学生进行微机组装实验以及市场调研等活动。从计算机文化素养的角度进行整体教学设计，如计算机发展历程、图灵奖、计算机硬件设备展台，组织学生进行微机组装实验以及市场调研等活动。建立“开放性的实验环境”，供学生随时上机实验，以转变传统教学策略中理论讲解与实际操作内容不同步的矛盾。
（2）按分类分层的原则进行教学内容重组；优化课堂教学结构。
我校在校学生有本科和专科层次的学生，有理科专业（数、理、化）和文科专业（中文、英语、政治、教育等），还包括艺体类专业（美术、音乐和体育），层次和类别较多。以前计算机基础课程传统的教学模式是不同层次、不同专业的学生采用相同的教学大纲，讲授相同的内容，采用统一的考核和评价体制，造成的直接影响是本科层次的理科类学生“吃不饱”，而专科类的文科及艺体类学生不能“消化”，这是教师和学生都不愿接受的事实。在分层教学思想的指导下，我们就课程体系、教学内容、教学策略、实践环节及考核方式上进行了一系列的改革，形成了一套适应我校具体情况的教学体系，取得了理想的效果，也为同类兄弟院校的计算机基础课程的教学提供了参考依据。
根据“1+X”课程设置方案中的课程整合要求，按照各专业的培养目标，对计算机基础所要讲述的内容提出相应调整方案。
一是根据文科和理科专业不同的需求特点，实行按文科、理科等不同的学科制定不同的教学大纲，分开授课，以满足不同学科对计算机基础知识的不同需求。
二是根据学生基础进行分层。随着中小学对信息技术的重视以及地区上的差异，学生进校时的计算机水平有了很大的变化：鉴于此，采用普通班、提高班及特色班，学生根据自己的实际情况、兴趣爱好、学习能力，自主选择班级，实行动态管理。
在计算机基础课程的教学改革中，将我校的在校学生按学历分为三个层论文导读：zer，etal.computationalsocialscience.science，february，2009.上一页12
次：本科、专科及函授。针对不同学历层次的学生，在教学时间和内容上均不相同。根据文科、理科及艺体类专业不同的需求，分别组织教学内容，制定教学大纲，确立我校的计算机基础课程体系结构。
（3）加强教学策略与手段的改革与创新，培养学生计算机文化素养、应用计算机和计算思维解决实际理由的基本能力。
在计算思维能力教学中，需要对计算思维重新阐释成如何开展教学的理由，简单地说：应用计算机解决理由的意识和能力。
参考文献
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