基于計算思維的《大學計算機基礎》課程改革淺析

黃瑜

計算思維是計算機教育界高度重視的一個概念，所謂計算機思維，指的是應用計算機學科的相關概念來求解問題并且分析人類行為的思維活動。將計算思維作為指導來改革計算機教學，能夠在一定程度上改進我國大學生的認知水平以及思維水平，提高他們對計算機應用的理解。

一、《大學計算機基礎》教學存在的問題

當前計算機課程主要集中在高校一年級必修課當中，二年級之后雖然某些專業設有選修課，但為數不多，與專業課程學習之間的聯系也不夠密切。這樣一來，計算機課程主要僅是涉及基礎知識與操作，在教學過程中很少能結合本專業的知識具體應用，以至于學生僅學會幾個常用軟件的操作，長時間不用，把學到的知識也都忘得差不多了。曾有學者指出，當人們從大學畢業若干年后，就會把大學老師在課堂上所講授的知識幾乎全都忘記了，剩下的才是大學教育的精髓。由此可知，大學教育并不在于教會了學生多少知識，更重要的是要讓學生掌握分析問題、解決問題的能力。

二、基于計算思維的《大學計算機基礎》課程改革措施

（一）拓展教學內容

一方面要將計算思維作為導向設計理論教學以及實踐教學的內容。計算機教師應當意識到計算思維的培養是知識到方法再到能力的過程。因此在教學環節，需要重點加強能力的培養，同時圍繞核心原理方面的內容來設置教學內容，明確課程教學的目的以及總體教學思路。在案例介紹以及實踐項目當中可以嘗試應用計算機思維分層次設計課堂教學，從而激發學生的學習興趣。與此同時，還可以采用探索式及啟發式的教學方法，結合課程內外，甚至結合學生所學專業知識來幫助學生理解所學的內容。另外，可將案例作為引子來介紹計算思維方法。《大學計算機基礎》的教學需要在完成課程內容的同時培養學生的計算思維。課程當中介紹的一些內容為鍛煉計算思維能力提供幫助，例如，在介紹計算機系統結構的時候可以介紹圖靈機的模型，在介紹計算機系統設計的過程當中可以順帶介紹自動化、抽象化以及流水線等理念，在介紹進程控制以及操作系統等內容的時候可以介紹體現共享以及并發等思維理念。

（二）改進教學方法

計算機教師應當不斷探索改進教學方法，可以探索應用項目驅動方法以及以問題為導向的教學方法。例如，在采用計算思維導向的教學方法當中，因為涉及計算本質、系統設計、自動化計算、算法設計、程序實現等方面的內容，教師可以多講解案例來輔助學生的理解，從而確保學生能對計算機學科當中的基本思想、常見問題以及解決方法透徹理解。例如，在介紹機械計算向自動計算發展的過程當中，可以介紹計算工具歷史上有著里程碑性質的代表，重點介紹其設計思想以及工作的原理，讓學生能夠更加深入地理解計算本質及人類生產生活對計算工具自動化的要求，從而體會到自動計算的價值。在介紹計算機常用算法的時候，可以通過“百元買百雞”以及“雞兔同籠”等典型的案例，來為學生介紹窮舉算法，在此過程當中潛移默化地培養他們的計算思維能力。

（三）改革測評方法

高校學生往往缺乏主動去分析問題以及應用計算機解決問題的意愿，所以在《大學計算機基礎》的課程考核環節，應當強調激發學生的主動思考意識以及應用計算思維去分析問題和解決問題的意愿，綜合采取不同的方法進行考核。例如，學生參與任務教學的主動性和積極性、學生提交的同計算思維應用相關的總結報告以及各種項目作業展示等。除此之外，還可以包括常規的上機操作測試、學生自評、互評以及教師評價等內容，力求實現考核的公平和公正。

三、結語

綜上所述，在創新計算機教育的背景下，《大學計算機基礎》這一課程也需要不斷改革，以計算思維作為指導來進行教學設計，確保教師以及學生在教學過程當中能夠構建計算環境并解決問題，從而提高他們的計算機應用能力。

（作者單位：欽州學院數學與計算機科學學院）