以計算思維為導向的高職高專計算機基礎課程研究

前言：在高職高專院校專業教學中，計算機基礎屬于一門公共必修課，所有專業都必須開設這門課程。計算機基礎課程主要是培養學生掌握最基本的計算機操作技能，以適應和滿足信息時代下用人單位對人才的要求。但長期以來，計算機基礎課程教學一直不理想，學生學習不積極，講課時間有限。為了解決上述問題，加快教學改革，計算思維引起了高職院校的高度重視。

一、計算思維及其應用價值

計算思維，是美國卡耐基梅隆大學一位計算機科學系教授在2006年3月首次提出的一個概念，一個新名詞，并對計算思維下了定義：是指運用計算機科學基礎概念來進行人類行為理解、問題求解、系統設計等一系列計算機科學相關的思維活動。該教授認為，計算思維屬于一種本質上的思維方式，是每個人都必須具備的一種最基礎、最普遍的思維方式，并適用于所有人的思維，適用于所有涵蓋計算機科學相關活動的思維，其本質是自動化和抽象。運用計算思維思考問題，求解問題，就是運用計算機求解問題的基本方法與過程來對問題進行思考和求解，并構建出對應的基本程序與算法。

計算思維被提出后便立刻引起了教育界和學術界的高度關注與重視，并吸引了許多學者開始積極投身于計算思維及其在計算機基礎教育中的應用價值、重要性，以及與計算機基礎教育之間關系的研究和分析。2010年，有關聯合聲明明確指出，計算機基礎課程教學改革要以計算思維為依托和核心，肯定了計算思維在計算機基礎教學中的重要性與價值，并對高職高專院校計算機基礎課程教學提出了具體要求，明確了改革的方向與內容。即高職高專院校計算機基礎課程教學體系結構設置要以計算思維為導向，以工具型內容為主，側重于計算機科學導論的學習，對于計算機基礎教學方法內容、教學目標的改革也要僅僅圍繞計算思維來展開和實施。

二、以計算思維為導向的高職高專計算機基礎課程教學策略

（一）合理設置課程體系

有關文件中對高職高專院校計算機基礎課程教學提出了明確要求，即要以計算思維為導向對計算機基礎課程體系結構進行設置。遵循這一導向，對計算機基礎課程體系結構進行設置，首先應明確高職高專院校非計算機專業開設計算機基礎課程的目的，即培養非計算機專業學生最基礎的計算機應用技能，培養他們計算思維能力。基于這一目標，計算機基礎課程體系結構的優化設置必須要融入計算思維概念。考慮到計算思維的培養單純依靠一門課程難以發揮作用，必須要依托一系列計算機應用課程才能夠實現，所以高職高專院校在設置計算機基礎課程體系時，應開設多門計算機基礎應用相關課程。如計算機科學導論、計算機基礎、網頁設計、VB程度設計、C語言程序設計、多媒體技術與應用、辦公自動化技術、人工智能、電子商務技術基礎、統計分析軟件、三維動畫設計、Java程序設計、數據庫技術與應用、計算機網絡及應用等等。

值得注意的是，對于計算機基礎課程的學習不僅課程要設置多門，而且對于這些課程的學習還應劃分一個先后次序，從課程本身和教學本身而言，也必須遵循層層遞進的原則。根據課程內容的難易程度和各門課程之間的內在聯系，將所有計算機基礎課程劃分為三個層次，按照先后順序依次為基礎課程（基礎思維，包括算法思維、計算機系統邏輯思維，程序思維）、專業課程（專業計算思維）和應用課程（通用計算思維，互聯網應用思維，網絡化思維、分析思維）。在上面提到的課程中，計算機基礎、VB程序設計和C語言程序設計應設置在基礎課程模塊當中，網頁設計、數據庫技術與應用、計算機網絡及應用和Java程序設計應設置在專業課程模塊當中，而其他的則應設置在應用課程部分。通過這樣從基礎到專業，再到應用的次序劃分，從而保證計算機基礎課程體系結構設置的合理性，與計算思維導向相符，與高職高專計算機基礎課程教學和人才培養相符。

（二）科學實施課程體系

設置好的計算機基礎課程體系結構，只有將其落實到實處，才能夠發揮課程的優勢與作用，才有助于學生計算思維能力和解決問題能力的培養。因而高職高專院校在完成計算機基礎課程體系結構的優化設置之后，還必須要針對課程體系制定一套與之配套的實施方案，以保證基礎課程、專業課程和應用課程有計劃、有順序、有層次性的實施。首先，學校應根據課程結構調整選課方案。可以采用“必選課+限選課（至少一門）+任選課（多門）”的形式，完成學生對基礎課程、專業課程和應用課程的選擇。選課階段，學生可以根據自身興趣與愛好進行自由選擇，有利于學生對計算機基礎課程學習興趣的激發和計算思維能力的培養拓展。選擇好課程之后，就需要將課程的知識體系與實驗體系予以落實，即理論教學和實踐教學。以計算思維能力培養為核心，教師應加強計算機基礎理論與實踐的結合，加強知識體系、實驗體系與其他相關專業課程的結合。針對不同專業學生教學，同一門課程在內容的組織安排和選取上應做出相應的調整，以凸顯其差別和靈活性，適應不同專業學生計算思維培養需求。對于操作性強的計算機基礎課程教學來說，實驗體系是其教學的重要組成部分，以計算思維為導向，教師應對實驗進行合理設計，強化學生的上機實驗。

總結：綜上所述，盡管計算思維提出的時間較短，理論研究尚未形成體系，但現有研究成果足以體現出其在計算機基礎課程教學及改革中的作用與價值，體現出計算思維在計算機類人才培養方面的重要性。因此，高職高專院校應以計算思維為導向來開展計算機基礎課程教學，對課程體系結構進行合理設置，明確教學目標與內容，讓計算思維引導學生逐步加強對計算機基礎知識的掌握與運用。

（作者單位：1包頭鋼鐵職業技術學院2包鋼高級技術學校3包頭稀土高新區南開小學）