基于计算思维的计算机基础教学体系探析*

韦晓虎

（桂林电子科技大学 教学实践部，广西 桂林 541004）

基于计算思维的计算机基础教学体系探析*

韦晓虎

（桂林电子科技大学 教学实践部，广西 桂林 541004）

当前大学计算机基础教学普遍存在教学内容繁多、忽略专业以及个体差异、课时少，实验教学不合理等问题，导致学生难以掌握必备的计算机基础知识与技能。大学计算机基础教学体系的改革，应以培养学生的计算思维为理念，精选教学内容，制定合理教学目标，充分运用多种教学手段相结合方法优化教学过程，实现实验与理论并重培养学生的计算机应用能力。

计算思维；教学体系；多媒体技术

引言

2009年中国互联网普及率已经超过全球平均水平，根据最新《中国互联网络发展状况统计报告》，截止2015年12月，中国网民达到6.88亿，互联网普及率为50.3%，意味着在许多家庭都配置有计算机以及手机等智能设备，学生在进入大学前就已学习过一定的计算机基础知识。大学计算机基础是当前工科院校的基础性课程，其内容与学生以后生活工作紧密相连，学习的瓶颈是绝大多数学生重视程度不够，信息素养能力基础不一。计算机基础课程教师需要积极探索行之有效的教学模式，针对不同基础，不同专业学生采用不同理论教学与实验方法，对课程进行教学体系改革，培养学生计算思维能力，使学生在基于计算机应用基础上，在以后的工作、学习中熟练运用计算机解决各种问题。

一、精选教学内容

教学内容是教与学相互作用过程中有意传递的主要信息，也是教师传授给学生的知识和技能总和，教师需要对教学内容认真分析，合理提炼和组织教学内容并且合理安排教学内容的呈现[1]。教育部高等教育司发布的《关于公布大学计算机课程改革项目名单的通知》（教高司函[2012]188号）指出大学计算机基础教学要着力提升大学生信息素养和应用能力，推动以大学生计算思维能力培养为重点的大学计算机课程改革，要以培养学生的运用计算机解决问题的计算思维能力为主要教学目标。针对课程理论学时“少”的特点，教师可根课程教学的重难点，精选与提炼教学内容，删减与实际应用不符的教学内容，充分重视理解大原理，忽略繁琐难懂小细节，使学生在有限学时内掌握计算机基础原理，懂得如何运用计算机解决问题，培养学生的计算思维。

在具体教学实践中，一是在课程绪论部分应重点突出计算机基础课程的重要性，强调计算思维的培养对以后学习甚至是工作后的重要性。介绍人们解决问题的常见方法、模块化方法以及计算思维，并配合一些经典案例讲解，使学生意识到计算思维在问题解决中的重要意义，并理解如何将计算思维运用于生活学习中，让学生高度重视该门课程的，激发学习兴趣提高学生学习主动性。

二是在讲解计算机组成结构时，尽量让学生将理论知识与实物对应起来，让亲自购买过计算机的同学介绍其购机时对各种参数挑选的原因，可以在课堂教学中带上实际拆开的主机箱让学生看，用实物作为道具进行实例讲解，并且找到并认识各种相应部件，让学生根据冯-诺依曼体系结构找出具体机器中的对应部件，学生会印象深刻从而加深对理论知识的理解。

三是结合课程学时情况与教学目标对教学内容进行合理删减。对信息处理等办公软件知识进行合理删减，将具体的演示操作放到实验课中，演示完成后学生立即动手操作会有更

好的教学效果，突出教学的应用性；在操作系统部分，着重于讲明白操作系统在整个计算机系统中的作用，操作系统基本功能以及组成，并且以当前常用的操作系统为例做演示，计算机网络部分重点向学生讲清楚网络中数据传输的原理，不要过多涉及复杂的协议以及网络底层通信相关知识。

二、优化设计教学任务

首先，教师应依据教学内容设计教学任务，给学生一些课后思考题目，要求学生在一段学习时间内，给出解决方案，这些题目不能包含大量复杂计算，着重于训练学生的计算思维，例如在讲完二进制与数制转换后，可以让学生完成农夫、狼、小羊和白菜过河问题的求解，该游戏难度一般，用常规语言学生是可以描述出解决方案步骤，现在要学生用计算机语言来处理该问题，就需要将各种游戏状态用二进制描述，那么整个过河方案就是各种状态的转换，而各种状态对应的就是不同的二进制数，由此学生可以应用二进制数制于生活中。其次，依据教学内容特点要点设计教学任务，鼓励学生课后根据兴趣自主学习，并以自学为主的原则，在课程网站上提供了大量不同题材的素材以及各种微课视频，便于学生在课后有选择的进行学习。最后，针对不同专业学生设计教学任务，在设计教学任务时将课程内容与不同专业学生特点相结合，例如，机械专业、通信专业、电子专业等工科专业在与法学、管理、外语等文科专业学生以后使用计算机应用能力要求是不同的。在具体教学实施时，教师可以根据不同专业分层次进行教学，并留给学生一定发挥创造的空间。

三、多种方法教学结合

在教学过程中倡导使用多媒体教学为主，但是也积极探寻多媒体教学与板书教学两者相结合的平衡点，充分结合两种教学方式并发挥各自优点，板书效率低下，但是形式灵活，提前制作的课件难以满足所有情况的教学，特别是一些特殊问题出现时或者在课件中表达不够时，或者是学生临时产生的问题在课件上没有体现时，需要及时使用板书作为补充，运用多媒体技术开展大学计算机基础课程教学优势突出，但必须充分认识到多媒体技术的“辅助教学”的作用，不能完全否定板书的作用。在教学实践中必须充分发挥网络教学优势，互联网以及智能手机等智能设备的普及，现在学生可以随时接入互联网，需要为课程建立专门的课程网站，在教学网站中整合教学过程中的教案、试题、教学视频以及课件等各类教学资源，使学生能够随时根据需要访问这些学习资料，使学生在有限的课堂学时下，掌握学习更多计算机基础相关知识。

四、多方位保障实验教学开展

（一）良好的实验环境是开展高效实验教学的基本保障

目前，各大院校实验室基本能够满足学生试验需要，但是也存在一定问题，比如机器设备的过高故障率以及安排课时过少等，学生在仅有的实验课时内难以完成实验，或者在完成实验后还想进行进一步的学习时无法进行实验，需要专职人员负责维护相应计算机设备，及时维修处理各种故障机器，除正常安排的上课学时外，在其他时间开放公共机房实现开放式教学，并且有教师在值班，随时解答学生遇到的问题以激发学生学习热情，拓展学生思路，全面提升实验教学质量。

（二）探究式教学激发学生兴趣

探究式教学通过设定一些问题让学生解决，通过这些问题的解决让学生学习到新知识。具体为在实验教学过程中，改变过去“教师演示-学生模仿实验-提交实验报告”的模式，这种模式忽略了学生的主动性与参与性，降低学生对实验课的兴趣。在教学过程中将实验过程改为“问题-实验-观察分析-结论-应用”，实验教学过程中教师只需在一旁指导，由于整个实验过程中学生是自己探索进行，对各种知识点的理解与把握更深刻，已不再是对教师演示的简单模仿，从而有更好的学习效果。通过设定许多问题让学生首先尝试解决，在教师的指导下每个学生亲自动手做实验，可以激发学生操作的热情，要特别注意的是需要根据不同专业学生设计几个与实验教学相关的问题，要让学生在操作的过程中先进行思考，要努力尝试自己去解决问题，要求学生将解决过程记录在实验报告中。

（三）加强师生互动，让学生参加教学改革

计算机基础课程教学改革过程中不能忽视学生的意见与建议，应深度加强师生交流并积极互动。在课程开始前需要进行必要的问卷调查，了解学生的基础以及兴趣等，为教学内容的准备以及以后教学任务的制定有极高的参考价值，在课程教学进行过半之后进行，同样需要对各个专业学生进行调查问卷设计，内容包括学生对整体教学效果的评价、学习感受等。问卷内容可包含具体内容比如对教师指导方式、对课程的兴趣、做完试验后的整体感觉等问题。实践表明学生对师生之间的这种互动非常重视，通常能够提出了宝贵的建议，可以及时优化教学方法，实现教学的有效性。

五、结束语

信息技术的发展日新月异，要求从事相关课程教学的教师不断学习，特别是进行计算机基础教学的一线教师，需要及时改革教学方式，更新教学内容并运用各种先进教学手段与方式，及时了解学生的基本情况，在进行计算机基础教学时，除了传授基础计算机知识外，更重要的是培养学生运用计算机解决问题的计算思维能力，制定出满足学生需要的合理教学计划，创新改革教育理念，需要在教学实践过程中不断探索、总结和提高。

[1]卓建华.机电专业理实一体化教学中学习任务的设计与实施[J].职业技术教育，2014（35）：55-57.

[2]战德臣，聂兰顺.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学，2013（2）：56-60.

[3]杨在宝，许海成，杨波.大学计算机基础课程教学实践探索[J].教育与职业，2014（4）：149-151.

[4]王威.计算机基础课程教学改革与实践[J].教育理论与实践，2014（30）：54-55.

[5]郑丽坤，关绍云，郭丹.计算思维引导的高校计算机基础教学实践研究[J].黑龙江高教研究，2014（2）：174-176.

At present,there are many problems in college computer fundamental teaching,such as too many teaching contents,ignoring differences between majors and individuals,less class hours and unreasonable experiment teaching.So it is difficult for students to master the necessary basic computer knowledge and skills.The reform of basic computer teaching system in colleges should be based on developing students'computational thinking,selecting teaching content carefully and setting reasonable teaching goals.We should make full use of a variety of teaching methods to optimize the teaching process and place equal emphasis on experiments and theory to develop students' computer application ability.

computational thinking;teaching system;multimedia technology

G642

A

2096-000X（2016）23-0104-02

2016年广西高等教育本科教学改革工程资助项目（编号：2016JGB209）；2016年桂林电子科技大学课程综合改革在线教学资源专项项目（编号：C66JWA23JS01）。

韦晓虎（1979-），男，布依族，贵州麻江人，讲师，硕士，研究方向为计算机应用技术、计算机基础教育。