大學計算機基礎教學與計算思維的融合

李曉艷　孫林

摘 要 針對計算機基礎課程教學現狀，總結課程教學中存在的對培養目標認識不夠，重實驗、輕理論，注重教學形式多于教學內容等問題，提出合理化建議。積極將計算思維引入到教學中去，并對計算思維與不同教學方法的融合進行探討，以期培養學生的科研探索精神，達到提高教學質量的目的。

關鍵詞 計算機基礎課程；計算思維；Office辦公軟件

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）10-0063-03

1 前言

目前，計算機技術在日常生活、辦公、學習、工業生產等方面已得到廣泛應用，熟練地掌握計算機基礎技能成為現今社會考查個人能力的標準之一。因此，如何培養非計算機專業學生的計算機基礎技能成為各高校面臨的一個主要問題[1]。

大學計算機基礎課程是針對大學一年級學生開設的計算機基礎性課程，其目的是使學生更好地掌握基本的計算機信息技術知識，并能更好地運用計算機知識解決各自專業以后可能遇到的問題。該課程是河南師范大學計算機專業和非計算機專業學生的必修課程，在提高學生綜合素質、培養創新能力上起到重要作用。本文主要探討關于非計算機專業學生的大學計算機文化基礎課程的學習。大學計算機基礎課程主要有內容涉及面廣、知識點多、學時相對較少的特點。而該課程所面對的學生層次不一，一部分學生在中學時接觸計算機教育比較多，而另一部分學生可能根本就沒有接觸過計算機，這樣就造成兩極分化，如果按照正常的教學進度去講，可能就會出現有些學生覺得枯燥無味，而有些學生卻聽不懂、跟不上的情況。這些都對計算機教學帶來巨大的挑戰[1-2]。

2 大學計算機基礎教學中存在的問題及應對措施

對培養目標的認識不夠 在日常教學過程中，多數教師在對本門課程的整體理解上存有偏差，認為大學計算機基礎就是Office辦公軟件的使用，學會使用Office辦公軟件就達到了學習本門課程的目的，而對計算機基礎在今后學習、工作中的意義，沒有進行充分的強調，導致一部分非計算機專業的學生認為本門課程不是專業課，不重要，學成什么樣都可以。這種認識會淡化學生對計算學科的認識，嚴重阻礙學生對計算機技術核心思想與方法的掌握。

大學計算機基礎教學與計算思維融合需要來自各專業的學生，匯集多方面的思維，需要學生、教師共同努力，結合學生專業，吸引學生對計算機產生興趣。在教學過程中，教師應通過抽象理論講解和典型案例剖析的結合向學生強調計算機基礎的重要性。結合當今實際互聯網動向，讓學生能從實際中體驗到所學知識的具體應用，把抽象化為具體。

存在重實驗、輕理論的情況 在教學過程中，許多教師比較注重學生的動手能力和對計算機的實際操作能力，在教授Word排版、Excel的應用、PPT的制作上花費大量時間去講解，但對基礎的理論知識一帶而過，沒有進行較為詳細的講解，以至于大部分學生在以后的學習過程中“知其然而不知其所以然”。

學生入校時對計算機知識的掌握程度不同，真正全面掌握計算機基礎知識的學生非常少，即使一部分來自發展較好地區的學生對計算機掌握的知識比較多，也僅限于基本操作和簡單的Office辦公軟件的使用，而全面掌握計算機基礎知識的學生非常少。而這部分學生也很容易對計算機基礎這門課程的認識產生偏差，認為自己已經掌握了足夠的計算機知識，認為教師所講的內容自己早就會了，不需要再重復學習。以至于這些學生上課不注意聽講，甚至逃課，而真正期末考試的時候，他們的成績卻遠不如那些根本沒有接觸過計算機的學生，時常還會出現“掛科”現象。究其原因，就是學生只注重操作步驟，完成了一個小小的操作就認為學會了該項知識，卻沒有通過系統的理論學習將學習內容串聯起來，因而達不到全面掌握學習內容的目的。

針對這種問題，教師應該突破約定俗成的教學模式，理論聯系實際，又作用于實踐，從兩個方面對學生進行詳細的講解、指導，增加計算機傳授量，讓學生充分認識到計算機理論知識的重要性，并能用所學到的理論解決實際操作中遇到的問題，達到全面掌握學習內容的目的。

注重教學形式多于教學內容 教學形式服務于教學內容，最終的目的是實現教學內容的傳授，使學生能夠更好地掌握教學內容。而一部分教師在教學過程中更加注重教學形式，認為“先上理論課，再上實驗課”的教學形式比較落后，而“理論講解和上機實驗同步進行”的教學形式更好，如果學校因為硬件設施的影響無法實現后者的上課要求時，有些教師會出現比較氣餒的情緒，嚴重影響教學效果。這種情況一旦出現，將會大大削弱學生的興趣，形成惡性循環。

其實，在教學過程中，不能說哪種形式更好，把握好教學目標，找到較為適合的方式，同樣能達到較好的課堂效果。教學內容是根據教師給學生傳授知識和技能，概括教學目標來確定的。比如，基于河南師范大學目前的教學條件，學校安排大學計算機基礎授課方式普遍采用的是“先上理論課，再上實驗課”的教學形式，這樣能實現學生在課堂上更集中注意力去學習教師所教授的內容，更有助于理論知識的學習。這樣的效果是“理論講解和上機實驗同步進行”的教學形式所不能比擬的。在課堂上，教師可以將理論知識和計算思維通過提問和討論的方法傳授給學生，在一節課將要結束時再輔以學生以相應的任務，比如給學生分組，讓一組學生共同去完成一個任務，那么學生在上機實驗課會更有目標練習，并解決相應的問題，以達到熟練掌握學習內容的目的。

3 計算思維在計算機基礎教學中的重要意義

計算思維是2006年美國卡內基·梅隆大學的周以真教授提出的。它是運用計算機科學的基礎概念來求解問題、設計系統和理解人類行為的科學方法。它通過選擇合適的方式陳述一個問題，對問題的相關方面進行建模并用最有效的辦法實現問題的求解[3-4]。計算思維是人類求解問題的一條途徑，它是一種思想，是求解問題、與人交流和管理日常生活中所需要用到的一種科學思維方法。

能使學生終生受益 我國學生在計算和計算機理解方面存在不足。當前計算機的應用已經遍及全社會，現代社會對于計算機應用水平的要求已經不局限于計算機專業的學生，而是全社會成員都必須具有的基本素質，所有大學生都必須具有對于計算機技術深度運用的能力。而恰恰在這一方面，我國與發達國家之間存在較大的差距。在這樣的背景下，作為對于計算機應用能力的培養，僅僅掌握幾項具體的應用技能是遠遠不夠的，必須對于計算以及計算機科學的思維形式有較為深刻的理解，接受對于計算思維的嚴格培養，才能使得學生走上社會以后具有很好的應用計算機解決問題的思維習慣，成為當下這個信息社會、大數據社會的合格公民。

如同所有人都具備“讀、寫、算”能力一樣，計算思維是大學生必須具備的思維能力，是每一個人為了在現代社會中發揮職能所必須掌握的。將計算思維融入計算機基礎教學中，不僅可以使學生更好地理解每個知識點，而且可以將這些知識點相互關聯在一起，形成一串知識鏈，更能促進理論知識的掌握。從長遠來看，還促進了學生的科研精神和邏輯思維，使學生在正確的指導下進行科研創新，讓學生舉一反三。此外，計算思維還能幫助學生尋找到解決問題的最優途徑，降低做事成本，提高辦事效率，使其終身受益。

不受軟件更新換代影響 計算思維是利用啟發式推理尋求解答，即在確定情況下的規劃、學習和調度的思維方法。當遇到軟件的更新換代時，學生能在這種思維方法的引導下快速熟悉新版本軟件的操作。

Office辦公軟件是計算機基礎學習的一個重要部分，而Office的更新換代在近十幾年里經歷了Office2000、Office2003、Office2007、Office2010等。如果不能很好地培養學生的計算思維，就可能出現以下問題：學生只會用當時學習的那個版本的軟件，換個新版本的軟件就不會用，或是接受起來要比經過計算思維訓練的學生慢。

4 將計算思維融入教學的具體實踐

將計算思維融入不同的教學方法中 如何培養學生的計算思維能力是貫穿大學計算機基礎教學的核心任務[5]。在教學過程中充分發揮“學生的主體地位，教師的主導作用”，將計算思維融入案例教學法、任務驅動法、課堂討論和提問等教學方法中，引導學生進行學習和思考。在本文中強調理論教學在整個計算機教學中的重要作用，希望通過理論教學引導學生形成計算思維，并將計算思維反饋于理論學習、作用于實驗上機，這樣才能提高學生的學習主動性，促進學生主動思考。

河南師范大學所用的計算機基礎教材是由科學出版社出版的，徐久成、王歲花主編的《大學計算機基礎》。書中的第一章所涉及的內容比較廣，有計算機的發展歷史，計算機的分類、應用，進位計數制、數制轉換，軟硬件系統等。對大一學生來說，這些知識比較抽象，難以理解。以進位計數制的講解為例，可以借助日常生活中的例子來講：“我們接觸比較多的就是十進制，在計數時，從1數到10，進1位。在計算日期的時候所采取的進位又不同：1小時=60分，采用的是60進制；1天=24小時，采用的24進制。而在計算機中采用的是二進制，原因是在電子器件信號中只有高電平和低電平兩種狀態，表示通和斷，硬件上便于實現，便用0、1兩個數碼來表示。而有時采用八進制和十六進制是因為便于書寫和閱讀。” 這樣輔以生活中的例子進行講解，學生對進制將會有一個比較清晰的理解，并了解到其深層次的原理，從而形成一種“思維”，在以后的學習類似于牽涉0、1兩種狀態時就自然地接受，不再產生障礙。

培養學生的探索精神 探索精神可以幫助學生沖破一切禁錮，找到生活中存在的真理。計算機基礎教學過程就是培養學生的計算思維的過程，學生掌握了計算思維就會對有關計算方面的知識產生興趣，從而在學習過程中不斷地探索，尋求知識的真理。而那些沒有掌握計算思維的學生，對所學的知識總是一知半解、缺乏興趣，總是教師教什么就學什么，按部就班，缺乏主動探索精神。

計算機基礎這門課程知識點多，涉及的知識面廣，僅僅依靠課堂講授，時間上遠遠不夠。這就是許多教師總感覺課程講不完，許多內容加快節奏甚至一帶而過的真正原因。并且學生也感覺很委屈，覺得教師講課講得太快，許多知識無法理解。而在課堂上主動培養學生計算思維的教學方法上起課來則較為輕松，上課效果也更好。例如，在給學生講解Excel中函數的使用方法時，所涉及的函數很多，書中也只是講解了ABS函數、ADD函數、AVERAGE函數等幾個常用函數的使用方法。在日后的學習中會遇到一些問題涉及課本以外的函數，而一部分學生沒有學習過就不會使用。因此，在教學過程中可以這樣講解：ABS函數是求絕對值函數，是單操作數，ADD函數和AVERAGE函數是多操作數。并對這些函數進行總結，找出其共同點和不同點，學生一經形成這樣的思維，在遇到新的函數時會很容易掌握其使用方法。在上機實驗課時也不會只練習教師講過的知識，而是會去嘗試一些新的內容，引起學生的思考和探索，因而提高教學效率和教學質量。

5 結語

教育的探索永無止境，教學的改革還在繼續。在非計算機專業的大學計算機基礎教學改革過程中，需要教育工作者不斷地探索，發現教育過程中存在的問題，尋求更好的解決辦法，將理論教學與實踐教學相結合，促進學生對計算機基礎的深入理解和學習，提高學生的計算機綜合素質，用計算思維來武裝學生，提高學生的思考能力，培養學生主動探索的精神。

參考文獻

[1]武航星，姚琳.大學計算機基礎教學存在的問題與對策[J].計算機教育，2014（4）：40-42.

[2]張俊玲，劉鴻波.非計算機專業計算機基礎課程教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2009（11）：126-128.

[3]傅翠嬌，曹慶華.科學素養與大學計算機基礎課程教學的融合[J].計算機教育，2014（4）：26-28.

[4]何欽銘，陸漢權，馮博琴.計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養[J].中國大學教學，2010（9）：5-9.

[5]董榮勝.計算思維與計算機導論[J].計算機科學，

2009（36）：50-52.