以計算思維為導向的計算機基礎通識課程能力培養的研究

陳麗梅

摘要：信息技術的高速發展對于大學生如何高效的掌握計算機通識教育課程是目前教育者不斷思考和研究的課題，作為三大科學思維支柱之一的計算思維科學對于大學生的素質教育以及創新實踐能力的培養具有重要作用。本文主要針對目前在計算機基礎教學中面臨的困境與挑戰必須進行行之有效的教學改革。闡述計算思維在通識教育中的重要性，探討以計算思維為導向的實踐教學案例的應用。

關鍵詞：計算思維;通識教育;計算機基礎課程

中圖分類號：G712文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2015）03-0090-01

一、計算機基礎教學面臨的困境與挑戰

高速發展的信息化對大學畢業生的計算機應用能力以及實踐能力的要求更高，這使得我們教育工作者的教學要求就越來越高;如何能夠真正提高學生的信息素養能力也是值得思考的問題;計算機的技術更新速度快，對于計算機的教學內容不能夠一成不變內容;計算機的普及率非常高，目前中小學都已經開設計算機基礎課程。

目前無論是工作、學習、生活中都已離不開計算機，使得大部分人普遍認為計算機只要會用就可以了，在大學里沒有必要開設;大學生對計算機的認識度不夠，認為上課沒有實際應用價值，缺少學習的興趣和動力;由于計算機知識體系比較大以及內容更新非常快與教學有限的學時相互矛盾，大部分高校又縮減計算機基礎學時，并且教學資源不能夠得到充分有效的利用等，最終導致計算機基礎教學可有可無的錯誤認識。

綜上所述，對于高校計算機的教育教學，我們必須在有限的課時以及面臨困境與挑戰下，應該積極的進行對教學改革以及創新教育教學模式。

二、計算機通識教育與計算思維

計算機基礎通識課程是指高等學校為低年級的非計算機專業的學生開設的計算機公共基礎類的課程。根據高等教育對計算機基礎課程培養制定的目標是學生應該具有掌握計算機科學與技術的基本知識，通過對計算機科學的足夠認識和學習，應該具備一定的應用計算機分析以及解決問題的主動意識與相應的能力。

當前需要解決的實際問題都比較龐大復雜，這就需要不斷的了解、掌握訓練計算思維能力，培養學生基于計算機解決實際問題的思路與方法是非常必要的并且也是勢在必行的。

三、以計算思維為導向實施計算機基礎通識教育教學

1.確定計算思維的培養目標和任務。計算思維的培養目標和任務就是培養計算思維的能力，使不同專業的學生理解和熟練掌握計算機解題的特點與原理。

2.創新教學方法和教學手段。重點突出教學的內容和創新教學方法，目的加強學生的思維訓練。在教學過程中不能急于一時，根據學生的實際情況進行分層、分類逐漸推進教學進度，使學生充分實現對計算思維的認識和了解。例如，可以引入針對培養計算思維能力的討論式教學，利用可以重點突出計算思維的經典案例，通過創新教育教學的手段等突出教學的核心內容和解決問題的思路與方式。

3.以培養計算思維能力的案例教學的舉例。在計算機基礎通識課中針對計算機的信息表示與編碼的課中，采用了猜姓游戲的案例。本教學案例意在以激發學生的學習興趣，通過案例引發學生獨立思考問題、分析問題的計算思維的養成。主要包括相關知識的問題的引入，通過討論、小組合作、自我分析等方式尋求解決問題的思考，最終找到合適的解決問題的方法與方式，最后使知識進行自我拓展。具體的實施過程如下：

第一，根據百家姓準備好7張姓氏卡片，最后一張為姓氏對照表包含前六張所有的姓氏。根據百家姓的順序一共選了63個姓氏。（如圖1所示）

圖一姓氏卡片

第二，就可以讓學生開始游戲了，以第一張開始的順序依次展示給學生，并讓學生看到有自己的姓氏的卡片記為1，沒有則就記為0。則根據學生的回答立刻告知姓氏，學生就感到很神奇，激發了學生的揭示秘密的興致。

第三，可以開始給學生講述知道姓氏的秘密，直接引出二進制。例如：某位學生的答案為001010，則可以立即告訴學生姓陳。

第四，引出計算機信息編碼的方式與表示0/1，根據多名不同學生的編碼重點介紹二進制與對應的十進制。

第五，二進制與十進制的轉換。如二進制為001010，則為0*25+0*24+1*23+0*22+1*21+0*20=10，在對照表中則為第十姓氏為陳。

第六，接下來可以讓學生拓展關于八進制、十六進制以及互相的轉換。

綜上根據本教學案例，學生在玩游戲中提高了學生的獨立思考問題的能力，更好的利用計算環境培養計算思維。計算思維的培養不一定非得把解決問題的程序寫出來，只利用簡單的自然語言或者流程圖等都可以，計算思維并非計算機專業學生才能夠具備的，對于目前而言，所有人類都應該具有計算思維的能力。

（作者單位：黑龍江外國語學院信息科學系）

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