基于思维培养的计算机基础教学研究与探索

谭航

【摘要】伴随着计算机技术的发展，计算机的使用已经渗透到各类专业领域，这就要求高职院校学生除了要熟练掌握计算机的基础知识外，还要学会使用计算机技术来解决各类专业问题。如何更好的使用计算思维来开展《计算机基础》课程教学的改革与创新，是我们面临的一项重要课题和任务。因此，构建计算思维导向下的《计算机基础》课程教学的改革与学习模式具有非常重要的现实意义。

【关键词】计算思维 计算机基础教学 计算机应用能力 计算思维能力

1计算思维概念的提出

目前通过查阅相关资料发现对計算思维的概念在学术界还没有达成一致意见，学者们都从各自的视角来解读什么是计算思维。2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上首次提出了计算机思维（Computational Thinking）的定义。她认为：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。2010年7月，清华大学等9所高在在西安召开了计算机基础课程研讨会，会议明确指出：大学计算机课程的核心任务是发展学生的计算思维素质，从而促进学生创新能力的培养，计算思维是所有在校大学生必须要掌握的科学思维。

2.计算思维与计算机基础教学

2.1计算思维探讨

计算思维即是我们在日常生活中利用计算机科学相关概念解决实际问题时的一系列思维活动。计算思维离我们并不遥远，它一直存在于我们的思维中，只是周以真教授使之更加清晰化和系统化。在周以真教授看来，计算思维应该是每个人所必备的思维方式之一，而不只是属于计算机科学家的。在学生的培养方面，我们除了要教给他们学习阅读、写作和算术以外，还应该让他们掌握计算思维。

2.2计算机基础课程中的计算思维能力培养

计算机基础教学应该加强学生学习的积极性和创造良好的学习氛围，提高学生学习兴趣。培养学生的计算机文化素养是培养其思维方式的重要组成部分，同时也是激发学生学习兴趣，使他们持续保持对计算机相关内容学习不竭动力的源泉。所以在教学过程中，除了知识和思维的教学外，我们还需通过创设对培养计算机文化素养有利的环境，该环境的营造不仅仅是课堂内的教学，教师还可以将学生带到课堂外，通过多种方式来培养学生的计算机文化素养。计算机文化素养的培养将学生领进了计算机世界的大门，学生可以自由地遨游在计算机的海洋里，进而通过对计算机知识和技能的学习达到培养思维能力的目的。为了在计算机基础的教学中培养学生的计算思维能力，教师首先应全面深入地理解计算思维的本质和计算思维的内涵；其次，应该积极探索培养计算思维的途径；再次，引导学生将计算思维有效地运用于对各种实际问题的处理中。计算机科学与技术是一门理论性和实践性都很强的学科，在教育教学中贯穿计算思维的培养是一个新的跨越和挑战。

3计算思维能力培养

3.1引导式教学

要学会并且学好计算机科学必须具有高度的抽象思维能力，即具备将实际问题抽象为数学模型同时将该数学模型转换为计算机语言的能力，因此在平时的计算机教学中，那就需要老师不仅要讲授基本的知识点，更要着重地培养学生按照计算机解决问题的方式去分析问题解决问题的能力。课堂的教学侧重于方法的介绍，具体实现则让学生自主完成，有意识的去培养学生的推理、逻辑思维能力，逐步地让他们拥有计算思维能力。引导式教学实际上让学生对问题的认识从表面的感性认识到深刻的理性认识，在这一过程中使得学生的对问题的认识不断提高，从而能从多方面，多角度以及从更抽象的级别认识、分析、解决问题。但是学生自主思考问题往往需要一段时间，如果问题太难，太大往往学生思考时间过长还得不到任何效果，那么教学任务难以完成，所以教师在课堂上对知识点相关问题的选取与把握上显得尤为重要，要恰到好处。这样学生可以在课堂内把知识点消化吸收。

3.2任务式教学

任务式教学其本质包含着问题学习方法，任务式教学不宜在课堂上实施，而是在课下实施。在任务式教学中教师需要把握任务的数量以及难度，交给学生的任务要有一定的应用价值，让学生觉得学以致用，这样才能激发学生的学习兴趣。当学生完成任务，对OFFICE中各个空间熟悉之后，教师可以安排一些提高性的任务，例如让学生设计电子请帖，这不仅需要学生熟悉文字处理软件，还需熟悉Photoshop、Flash等绘图软件的使用。由于学生觉得知识有用，便会自行查阅资料，从而完成设计、排除困难，最终实现完成任务。在这一过程中学到的知识融会贯通，使得学习变成了一种创造性的学习，而不是被动的接受式学习，更不是简单地知识堆砌式学习。任务式教学一方面调动学生的学习积极性，一方面拓宽了知识领域，让学生形成了完备的计算机知识体系以及计算思维体系，为他们后续的知识学习提供了有效的方法。

3.3多平台化教学

计算机基础课的上机实验往往在Windows平台下进行，学生对于不同的操作系统以及不同的程序设计语言却是一概不知，为了拓宽学生的知识领域，可以跨平台实验教学，有利于学生形成完备的计算机知识体系，同时培养他们的处理能力以及计算思维能力。例如：上机实验可以在Windows和Linux两种操作系统平台下进行。汇编程序设计上机实验中，在学生完成实验的基础上可以要求他们将汇编语言翻译成学过的高级语言（C语言等），让学生认识到不同的计算机语言只是在表现形式上有所不同，其内涵却是相通的，有了这样的举一反三的训练，在学习新的计算机语言时不再会产生畏惧心理，而且这一过程训练了计算思维能力。

4总结

学生思维能力培养是当前国内外研究的热点课题，计算思维的提出与发展使得计算机基础课程成为培养学生思维能力有效的途径之一。计算思维的培养需要学生持续保持对计算机相关课程的兴趣，有兴趣则会产生强大的学习动力。在这个过程中也要让学生将学到的知识运用到实际当中，提升其理论与实践相结合的能力，从而培养他们的实践创新能力和思维创新能力。

参考文献：

[1]J eannetteM.Wing.Computationalthinking[J].Communica-tionsoft-heACM，2006，49（3）：33-35.

[2]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].中国大学教育，2010（9）：5-9.

[3]马义德，张在峰等，微型计算机原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2004：144-146.

[4]董荣胜，古天龙.计算思维与计算机方法论[J].计算机科学，2009，36（1）：1-4.

[5]牟琴，谭良，计算思维的研究及其进展[J].计算机科学，2011，38（3）：10-15.