基于计算思维的大学计算机基础课程教学改革探讨

[摘要]计算思维概念的提出引起了人们的广泛关注，为了研究如何在计算机教学中引入“计算思维”、如何培养学生的“计算思维”能力的问题，即針对基于计算思维的大学计算机基础教学改革中面临的问题进行了论述，并根据实际改革方案给出了相应地解决方法。

[关键词]计算思维；大学计算机；教学改革

[中图分类号]G71[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2014）6-0141-02

1引言

自从2006年美国卡内基·梅隆大学（CMU）的周以真教授提出“计算思维”这个概念以来，在国内外计算机科学界引起了人们广泛的关注，特别是2010年7月，全国九所“985工程”建设高等学校在西安交通大学举办了首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”，并在会后发表了联合声明。声明指出，培养复合型创新人才的一个重要内容，就是要潜移默化地使他们养成一种新的思维方式，即运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解，即建立计算思维。[1]

2面临的问题

21思维方式的转变：如何使教师和学校管理者从原有的“狭义工具论”的思想观念转变为运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解的计算思维的方式由于各种原因，大多数人甚至包括部分计算机专业人士都认为计算机只是一个工具，学习计算机就是学习一种操作技能，就像会开车的人不一定会修车、不一定懂汽车的构成和工作原理一样，会使用计算机的人也不一定要知道计算机的工作原理，特别是针对非计算机专业的同学来说，大学计算机基础课程就是学会如何操作计算机，如何使用一些工作、学习、生活中需要用到的办公软件或会上网聊天、购物就行了，至于计算机如何工作、如何维修那是专业人士的事。因此，在以往的教学中，很多老师都是注重某种软件的操作方法的介绍，在实践环节中强调工具的使用，这导致了“狭义工具论”的出现。在以往的许多计算机基础教材中大多也是以操作步骤的描述为重点，缺少对问题的分析和解决思路的介绍，这就造成许多同学学习了该软件后只会完成简单的操作，而不会使用该软件解决复杂的问题，或面临问题时无从下手，没有解决问题的思路和想法。

22教学内容的重组：探索如何选取既能满足大学计算机基础课程教学目标，又能满足计算思维能力培养的教学内容以往大学计算机基础课程的主要教学内容是计算机学科知识的一个“压缩饼干”或“拼盘”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版[2]；有些学校还采用了模块化教学方式，无形中强化了以软件操作为主的教学内容，很多内容学生学习了以后只是“蜻蜓点水”，“略知一二”，或“只知其然，不知其所以然”，不知该软件的应用领域，面对要解决的实际问题时也不知从何下手。

23教学方法的改革：如何改变课堂教学中一直使用的只注重讲解操作步骤，不注重培养学生理解基本概念及基础理论的教学方法，采用怎样的教学方法才能把计算思维融入到课堂教学中现在很多中小学校都已经开设了信息技术课，大部分学生在进入大学之前就已经掌握了部分计算机的基本操作，特别是有关操作系统的文件操作和办公软件的文字编辑操作，如果在大学计算机基础课程中我们还是一味地讲授这方面的内容，以操作作为教学重点的话，只能导致学生失去对这门课程的学习兴趣。然而，如果要讲授枯燥乏味的概念和理论，要如何提高同学们的学习兴趣以及如何把计算思维的思路融入到基本概念和基本理论中呢？

3改革的尝试

31转变“狭义工具论”的思想、重组教学内容

我们在新编的教材中删除了大量描述操作步骤的文字，增加了对要解决的问题的分析性描述和引导式思路的描述，增强同学进行计算思维的锻炼；同时，为了避免部分基础差的同学不知道基本的操作步骤，我们把从教材里删除的大量有关软件操作的步骤都制作成了例题的演示视频文件，让这部分同学在课余时间可以自学相关操作。这样在教材中既弱化了操作，又不会导致学生不会进行相关操作。另外，在新编的教材中我们还增加了有关计算思维的概念的介绍，在部分基本概念的介绍中，我们也融入了用计算思维的思维方式来理解相关概念的分析引导式文字，加强了计算思维的训练。新教材在11级、12级、13级中使用取得了一定的效果。

32改革考试内容及方式

俗话说：“考试是老师的法宝”、“考试是指挥棒”。只有考试内容及形式改变了，老师的教学才会变，学生的学习也才会变。从2012级开始，我校的大学计算机考试从以往的注重操作的机考，改变成删除了部分操作性多的章节内容，而增加了自主作答、自主设计内容的考核，没有唯一答案，教师根据制作效果的情况打分；其次，一线教师参与题库建设，在题库建设中要求老师出综合题、出思考题，让学生拿到考题后，要通过思考与分析才能完成。

33改革教学方法

我们认为在计算机的发展历史中，计算思维一直都在被人们不自觉的应用着，例如我们在教学中采用的任务驱动的教学模式，对于办公软件的学习，我们尽量调动同学的学习积极性以及培养学以致用、能解决实际问题的能力，讲课时以一个综合实例为例，用计算思维的思路介绍软件的使用方法，然后布置同学使用相关软件制作一份电子报，或制作一个自选主题的内容介绍，这样学生在完成综合作业时既能全面掌握相关软件的使用方法，又能通过自己的作品反映出自己的个性，还能避免出现互相抄袭的问题。在完成作业时，很多同学先在下面设计好自己要表现的内容及形式，然后在相关软件中摸索如何美化该内容、实现该形式的途径，这种任务驱动式的教学方法我们认为也是计算思维应用的一种表现。

另外，在教学中我们坚持做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。例如，在介绍办公软件的格式操作时，我们先告诉同学们常用格式操作在“格式”工具栏上，绝大多数和格式相关的操作都在“格式”菜单里，然后给出要完成的格式要求及素材，让同学自己去探索如何完成题目要求。这样对于已经熟悉办公软件操作的同学就不会觉得在课堂上老师总是讲自己已经知道的内容而没兴趣听课，而对于不熟悉该操作的同学他们也不会觉得老师什么都没讲而无从下手，他们通过自己的不断摸索和总结，就能很快掌握软件的操作。这样也是培养同学们计算思维的能力的一种方法。

周以真教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]；计算思维就是让同学们像计算机科学家一样的思考问题：在面对问题时，如何正确地分析问题、解决问题。现在我们理解了这个道理后，在平时的教研会议里，就要求授课老师在授课时把不自觉的应用变为有意识的实践，加强学生在思维方面的锻炼，并且共同探讨如何在教学中贯穿计算思维的思路，互相交流，取长补短。

思想的转变不是一朝一夕就能实现的，思维的训练也不是一年半载就能完成的，今后我们还将不断地摸索和研究，不断地推进大学计算机基础课程的改革。

参考文献：

[1]何钦铭，陆汉权，冯博琴计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J].中国大学教学，2010（9）：5-9

[2]李波计算思维与大学计算机基础[J].中国大学教学，2012（7）：43-45

[3]吴宁，崔舒宁以计算思维能力培养为核心的大学计算机基础课程教学内容改革研究[J].计算机教育，2012（7）：107-110

[基金项目]云南省教育厅科研基金项目（项目编号2011Y031）。

[作者简介]沈湘芸（1972—），女，副教授，硕士。研究方向：计算机技术与应用。