基于计算思维的大学计算机基础课程教学改革研究

王丹

摘要：随着全球信息化以及互联网技术的快速发展，大学计算机课程未来的发展目标是进行计算思维与专业向结合的培养，本文以“大学计算机基础”课程教学为研究中心，针对高校非计算机专业的学生计算机基础教育，以计算机思维能力培养为目标的改革研究。

关键词：高校；非计算机专业；计算机基础教育；教学改革

1引言

2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真（Jean-nette M.Wing）教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出，并定义的计算思维（Computational Thinking）。周教授认为：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。通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法。

2010年7月，在“第六届大学计算机课程报告论坛”中提出：引入计算机思维是大学计算机基础课程教学的“核心任务”。

随后，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出以“培养学生计算机应用能力和计算思维能力”作为计算机基础课程培养目标，旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教育的核心任务。计算思维存在于生活、学习、工作的方方面面，它是人类生活中不可或缺的一种思维方式，其影响力愈发明显，很多高校也开始注重学生的计算思维能力的培养，改革计算机基础教学，从而提升学生的素质，适应社会的发展。

2.高校大学计算机基础课程教学现状及问题

我校自2006年开始面向大学一年级学生第一学期开设计算机基础课程，本着紧跟社会发展，提升学生的计算机操作水平的原则上，尽可能地使非计算机专业的学生对计算机学科的主要领域有基本认识，并在一定程度上考虑不同专业对计算机的需求。经过几十年的研究和教学实践，我们去的了一定的成效，但也发现了其中的问题。主要有以下几点：

2.1各专业特点不明确，专业区分度不太大

大学计算机涉及的范围广、知识点多，系统性弱，不管专业是否一样，都执行一套教学计划。但实际上每个专业的学生对于计算机课程要求掌握的具体内容是不一样的。例如，会计专业的学生要求能够让学生熟练地应用Excel中的函数进行计算，这就需要我们在计算机基础教学当中重点讲授有关函数的内容；文秘专业就要求学生具有良好的文字处理能力，便于以后再工作能发挥特长。所以我们在教学过程当中应当让学生重点地去练习文字的快速录入能力以及办公软件的应用。

2.2学生计算机能力两极分化较严重

由于我国各个地区的经济发展水平不同，再加上每个家庭的情况不同，所以学生对计算机的掌握情况相差较大。一些同学经常使用计算机，能较快的接受并掌握计算机课程；而有相当一部分同学来着经济不够发达的地区，对于计算机的认识直接为零，除了简单的QQ聊天等基本应用，而办公软件几乎没有接触。这样，在我们的教学中，就加大了难度。

2.3教学环境变化

隨着计算机技术发展，教育体系的不断改革，为何以及繁殖课题等各种形态的突起，根据大学计算机基础课程的特点与问题，如何让学生在课外时间通过新的教学手段，引导学生将计算机思维贯穿于学习中，并能去解决学习和生活中的专业问题。

3.大学计算机基础课程改革实践

3.1以计算思维为导向进行人才培养

将计算机思维有意识地融入到大学计算机教学的各个方面，首先让学生充分理解和认识计算机的特点和用途，激发学习计算机的激情和动力；其次，对教学内容进行重新调整，明确课程定位，确立课程目标；最后，充分利用网络和现代教育技术手段，开展教学。从应用技能型人才培养向创新型能力培养转变，积极引入分层教学模式因材施教，适应不同层次和专业大学新生计算机学习需求。

3.2以完整的课程体系实现计算思维能力培养

依据培养目标和任务，建立满足以计算思维为导向的基于分层的大学计算机基础课程内容，在理论教学中把培养学生计算机应用能力和利用计算思维解决实际问题为核心，注重基础知识的教学，加强对问题求解的学习与训练，改变以往以技能讲解和学习为基础的培养方式。实验内容则侧重学生的计算机基本技能的训练和综合应用能力的培养，按照基础实验、拓展实验和创新实验进行分层次教学。教师在备课过程中，要充分考虑计算机与各个专业之间的联系，制定有专业针对性的教学内容，从而将计算思维融入到不同学科，使学生能从不同方面利用计算思维思考并有效解决实际问题。

3.3以改进教学方法提高教学效果

目前教学环境的变化，计算机由以前的网络互联形式到目前的移动互联时代，计算机教师应当不断探索并改进教学方法，提出创新教学手段。

由于大学计算机总学时数的减少，由以前的64学时到目前的48学时，要求必须创新思维，由项目驱动法引入翻转课堂的教学形式，同时要求学生提高自主学习能力，小组合作能力，与计算思维能力培养要求不谋而台。教学环境改变，提高学生学习计算机的兴趣，进一步推动教学内容地落实执行，学习由被动变为主动。

3.4以课程考核改革为质量保障

传统的考核方式是试卷考核，这种考试方法是以理论为主，这样会使学生的动手能力缺失。因此大学计算机基础课程的考核方式采用了上机试题库考核的形式。

以平时成绩占40%和期末上机考试60%合计为课程总成绩，利用学校开发的题库进行随机抽题，并组卷，重点考核学生计算机基础理论知识和实践操作环节的掌握情况，检验学生的计算机操作水平。平时成绩由计算机理论作业本作业和每次上机实践操作为依据，督促学生日常环节自主学习，循序渐进达到教学的要求。

4.教学实践体会

以2015级本科教学的机械制造专业、会计专业以及营销专业班级为改革试点，收到了较好的效果。以突出学生计算机学习的热情为出发点，培养学生学习思考能力，让学生产生强烈的好奇心和学习动力。教学评价方式，一是采取学生自评，根据学习前后的收获进行自评；二是小组集体讲评方式，体现团队意识；三是学生对教师通过微信或者QQ平台网上评教。

计算机课程是一个理论性与实践性都很强的课程，这也使得计算机基础教学中引入计算思维能力培养，对于培养学生创新能力，利用计算机分析和解决本专业问题的能力具有重要意义。

将计算思维引入教学中，也是我们面临的教育教学改革的新挑战，更是新机遇。在教授计算机知识的同时，我们也应加强自身思维教育意识，强化学生运用计算思维的能力，使计算思维成为当代大学生的基本技能。