我国大学计算机基础课程教学中计算思维能力培养研究

张 捷，袁力田

（江西师范大学，江西 南昌 330029；2.南昌教育学院，江西 南昌 330006）

我国大学计算机基础课程教学中计算思维能力培养研究

张 捷1，袁力田2

（江西师范大学，江西 南昌 330029；2.南昌教育学院，江西 南昌 330006）

随着教育改革的不断推进，大学计算机基础课程教学确立了培养学生计算思维能力的核心任务。基于这种认识，文章对我国大学计算机基础课程教学中计算思维能力培养问题展开了研究，以期为关注这一话题的人们提供参考。

大学计算机；基础课程教学；计算思维能力；培养

学生进入大学后，首先就要学习“大学计算机基础”这门课程。而该门课程的开设，不仅要使学生掌握计算机基础知识和技术，还要使学生能够运用计算思维解决实际问题。因此，相关人员还应该加强计算机基础课程教学中计算思维能力培养问题的研究，以便更好地促进高等教育发展。

1 计算思维的概念解读

所谓的计算思维，其实就是运用功能计算机基础概念进行系统设计、问题求解和人类行为理解的一系列思维活动。利用计算思维解答问题，需要将实际应用问题转化为数学问题，然后通过建模、设计算法、编程和运行计算机来求解。从本质上来讲，这一过程就是计算思维的自动化运用过程。实际上，自古便存在计算思维[1]。但在现代科学形成的过程中，人们才对计算思维产生了深刻认识。之所以要在现代特别强调计算思维，则是由于人类正处在网络化、数字化时代，需要利用计算机完成日常事务处理，所以需要学会使用计算思维对问题进行考虑、陈述和解决，以适应人类社会的发展需要。因此，现代人需要掌握计算思维，并需要使其像数学思维一样成为自身的基本技能。

2 我国大学计算机基础课程教学现状

按照我国教育部颁布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》要求，大学计算机基础课程教学需要树立培养学生利用计算机处理各自专业问题的能力的教学目标。但就目前来看，受各专业差异及思想认识偏差的影响，我国大学计算机基础课程教学仍然存在较多问题。在实际教学中，教师仍然以介绍计算机原理、技能性知识和结论为主，以至于课程内容多为抽象的表达式、符号和定义。由于并未按照不同专业需求实现分层教学，所以多数学生无法较好将计算机基础知识与专业联系起来，无法运用计算机技术解决实际问题。之所以会出现这种现象，主要是由于大学计算机基础课程教学并未对学生的计算思维进行培养，以至于学生无法运用计算思维解决自己的专业问题，进而无法展示出计算机学科的思维魅力。

3 我国大学计算机基础课程教学中计算思维能力的培养

3.1 制定探索性教学内容

为加强学生计算思维能力培养，各高校还应制定探索性教学内容，以便通过开展计算机基础课程教学实现对计算思维的更好诠释。按照教学大纲，教师应先完成知识单元归纳，然后进行知识单元涉及的计算思维的梳理，并转变过去“灌输知识”教学思想。在讲授教学内容时，需从基于知识的思维传授的角度对可实现和可见的思维进行讲述，从而引导学生形成计算思维。为达成这一目标，教师需要做好教学内容设计，引导学生完成抽象问题的分析，以便在掌握计算原理的同时，形成问题的解决思路。所以在教学内容设计上，应多设计一些启发性和探究性问题，以便引导学生积极地讨论和有效地思考。例如，在对计算机系统组成内容进行讲述时，教师应对图灵机模型思想进行重点介绍。在设计计算机网络教学内容时，应做好约定和协议引出的思维的讲述[2]。在学习操作系统中线程和进程等知识时，则应设计程序执行过程案例，然后利用图示形式或多媒体技术对系统在不同时间段完成的操作进行演示，从而引导学生完成研习这些知识的思维方式的学习。

3.2 有针对性地组织教学

作为计算机基础教学的重要基础课程，“大学计算机基础”是关系到学生能否正确理解计算思维的重要课程，所以教师还要有针对性的组织教学，以确保能够在课程教学中科学引入计算思维讲述方法。为达成这一目标，任课教师需要加强与专业教师的交流，以便提高自身认识[3]。在此基础上，则可以尝试使用渐变模式和小班试点等方法开展教学。首先，为实现计算思维的自然引入，教师要采取组织研讨、定期交流和布置专题等方式引入计算思维，确保基础课程中可体现计算思维的知识点能够得到合理布置，并通过各种交流途径吸取多方经验。通过反复开展教学实践活动，则能帮助教师理清教学思路，从而逐渐转变自己的教学方法。其次，任课教师应与不同专业背景的教师组成教研队伍，并根据各院系教学情况开展计算机教学，从而完成理工类、人文艺术类和综合类专业课程系列的分别设置，并在课程中增设有关计算思维的特定学科专业案例，以完成稳定、合理知识体系的构建[4]。再者，通过开展小班试点工作，则能使计算思维在课程教学中的影响力得到逐步提高，然后实现科学教学经验的推广。

3.3 设计综合性课程实验

在以往的计算机基础课程教学中，虽然设计有实验教学内容，但主要是以培养学生上机实验能力为目标开展教学，本身缺乏综合性，未能实现学生计算思维培养。想要在计算机基础实验课中加强学生计算思维能力的培养，教师还应该完成综合性实验设计，确保实验内容的趣味性和实用性，从而为学生提供更多的思维创新空间。具体在设计实验内容时，教师除了要求学生完成基本实验题目，还应该进行综合性题目设计，以便为有余力的学生提供更多的学习机会。比如，通过设计构造性实验，就可以引导学生运用抽象思维进行常用数学模型构建，从而使学生学会如何运用计算思维解决问题[5]。在学生尝试完成这些题目时，教师则可以通过适当指导引导学生形成计算思维。此外，在实验内容选取上，应选择能够反映各学科对计算机技术的需求的素材，以便使学生能够更好地将计算机技术与专业问题联系到一起。

3.4 建设开放性教学资源

在网络时代，高校还应该借助网络技术和现代信息技术优势实现开放性教学资源的建设，以便为学生提供一个能够满足个性需要和发展需求的开放学习环境。在这样的教学环境中，高校可以将各种教学资源有效融合到一起，从而完成内容丰富和门类齐全的教学支持体系的构建，进而为学生计算思维的培养提供更好的平台。为此，高校还应该结合专业需要进行教学网站、精品课程平台和教学资源共享平台等各种平台的建设[6]。在开展计算机基础课程教学时，则可以利用这些平台满足学生个性化学习需求，并为学生解决学习中的问题提供获取信息资源的途径。而通过这些途径解决生活和学习中遇到的问题，则能够使学生学会运用计算思维解决问题，因此将有助于实现学生计算思维能力的培养。

3.5 建立实用性考核标准

在大学计算机基础课程考核方面，虽然国家采取了机考+笔考的形式，但是仍然无法达成培养学生计算思维的目标。针对这一情况，还应建立实用性考核标准，以加强学生计算思维能力培养。一方面，在考核题型设计上，应适当减少单选题比重，并增加多选题比重，以便使学生的思维空间得到拓展，并引导学生通过积极思考更好地掌握计算机知识[7]。在填空题设计上，填充内容应为解决问题需运用的思维，以便将思维与知识更好地结合起来。在综合题设计上，还应向将专业应用于计算思维相结合的方向倾斜，以便对学生的计算思维能力进行考察。另一方面，在考核结果评定上，应使用科学的方法。具体来讲，就是适当增加作业成绩在考核成绩中所占的比例，而作业的布置则需要以学生计算思维培养为核心。比如，可以要求学生在指定时间内运用Office组件等功能完成电子邮件编写，然后根据作业内容体现的计算思维运用情况展开考评，继而使学生运用计算思维解决问题的积极性得到充分调动。

4 结语

在网络时代，计算思维能力已经成为人们生活和工作不可缺少的能力。所以在大学计算机基础课程教学中，还应加强该能力的培养，以便学生更好地适应时代的发展需求。因此，相信本文对大学计算机基础课程教学中计算思维能力培养问题展开的研究，可以为相关工作的开展带来启示。

[1]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.

[2]陆汉权，何钦铭，徐镜春.基于计算思维的“大学计算机基础”课程教学内容设计[J].中国大学教学，2012（9）：55-58.

[3]牟琴.“轻游戏”对计算思维能力的培养—教育游戏对程序设计基础课程教学的影响[J].远程教育杂志，2011（6）：94-101.

[4]朱勇，杨洪伟，宋晓强.大学计算机基础教学中计算思维的培养途径[J].计算机教育，2013（5）：35-38.

[5]徐燕，潘亚平.计算思维与计算思维能力培养—谈大学计算机基础教学改革[J].江苏技术师范学院学报，2013（2）：92-95.

[6]艾明晶，李莹.以计算思维能力培养为核心的大学计算机课程改革[J].计算机教育，2014（5）：5-9.

[7]王移芝，金一，周围.基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J].中国大学教学，2014（3）：49-53.

Research on the cultivation of computational thinking ability in the teaching of computer basic course in our country

Zhang Jie1, Yuan Litian2
（1.Jiangxi Normal University, Nanchang 330029, China; 2.Nanchang Education College, Nanchang 330006, China）

With the development of educational reform, the teaching of university computer basic course established the core task of training students’ ability of computational thinking. Based on this understanding, this paper studied on the training of basic computer courses teaching in China’s university of computational thinking, in order provide reference for people paying attention to this subject .

university computer; basic course teaching; computational thinking ability; training

张婕（1981— ），女，江西宜春，本科，讲师；研究方向：计算机应用。