基于計算思維的大學計算機基礎課程教學改革研究

王丹

摘要：隨著全球信息化以及互聯網技術的快速發展，大學計算機課程未來的發展目標是進行計算思維與專業向結合的培養，本文以“大學計算機基礎”課程教學為研究中心，針對高校非計算機專業的學生計算機基礎教育，以計算機思維能力培養為目標的改革研究。

關鍵詞：高校；非計算機專業；計算機基礎教育；教學改革

1引言

2006年3月，美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真（Jean-nette M.Wing）教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出，并定義的計算思維（Computational Thinking）。周教授認為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道問題怎樣解決的方法。

2010年7月，在“第六屆大學計算機課程報告論壇”中提出：引入計算機思維是大學計算機基礎課程教學的“核心任務”。

隨后，教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會提出以“培養學生計算機應用能力和計算思維能力”作為計算機基礎課程培養目標，旗幟鮮明地把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教育的核心任務。計算思維存在于生活、學習、工作的方方面面，它是人類生活中不可或缺的一種思維方式，其影響力愈發明顯，很多高校也開始注重學生的計算思維能力的培養，改革計算機基礎教學，從而提升學生的素質，適應社會的發展。

2.高校大學計算機基礎課程教學現狀及問題

我校自2006年開始面向大學一年級學生第一學期開設計算機基礎課程，本著緊跟社會發展，提升學生的計算機操作水平的原則上，盡可能地使非計算機專業的學生對計算機學科的主要領域有基本認識，并在一定程度上考慮不同專業對計算機的需求。經過幾十年的研究和教學實踐，我們去的了一定的成效，但也發現了其中的問題。主要有以下幾點：

2.1各專業特點不明確，專業區分度不太大

大學計算機涉及的范圍廣、知識點多，系統性弱，不管專業是否一樣，都執行一套教學計劃。但實際上每個專業的學生對于計算機課程要求掌握的具體內容是不一樣的。例如，會計專業的學生要求能夠讓學生熟練地應用Excel中的函數進行計算，這就需要我們在計算機基礎教學當中重點講授有關函數的內容；文秘專業就要求學生具有良好的文字處理能力，便于以后再工作能發揮特長。所以我們在教學過程當中應當讓學生重點地去練習文字的快速錄入能力以及辦公軟件的應用。

2.2學生計算機能力兩極分化較嚴重

由于我國各個地區的經濟發展水平不同，再加上每個家庭的情況不同，所以學生對計算機的掌握情況相差較大。一些同學經常使用計算機，能較快的接受并掌握計算機課程；而有相當一部分同學來著經濟不夠發達的地區，對于計算機的認識直接為零，除了簡單的QQ聊天等基本應用，而辦公軟件幾乎沒有接觸。這樣，在我們的教學中，就加大了難度。

2.3教學環境變化

隨著計算機技術發展，教育體系的不斷改革，為何以及繁殖課題等各種形態的突起，根據大學計算機基礎課程的特點與問題，如何讓學生在課外時間通過新的教學手段，引導學生將計算機思維貫穿于學習中，并能去解決學習和生活中的專業問題。

3.大學計算機基礎課程改革實踐

3.1以計算思維為導向進行人才培養

將計算機思維有意識地融入到大學計算機教學的各個方面，首先讓學生充分理解和認識計算機的特點和用途，激發學習計算機的激情和動力；其次，對教學內容進行重新調整，明確課程定位，確立課程目標；最后，充分利用網絡和現代教育技術手段，開展教學。從應用技能型人才培養向創新型能力培養轉變，積極引入分層教學模式因材施教，適應不同層次和專業大學新生計算機學習需求。

3.2以完整的課程體系實現計算思維能力培養

依據培養目標和任務，建立滿足以計算思維為導向的基于分層的大學計算機基礎課程內容，在理論教學中把培養學生計算機應用能力和利用計算思維解決實際問題為核心，注重基礎知識的教學，加強對問題求解的學習與訓練，改變以往以技能講解和學習為基礎的培養方式。實驗內容則側重學生的計算機基本技能的訓練和綜合應用能力的培養，按照基礎實驗、拓展實驗和創新實驗進行分層次教學。教師在備課過程中，要充分考慮計算機與各個專業之間的聯系，制定有專業針對性的教學內容，從而將計算思維融入到不同學科，使學生能從不同方面利用計算思維思考并有效解決實際問題。

3.3以改進教學方法提高教學效果

目前教學環境的變化，計算機由以前的網絡互聯形式到目前的移動互聯時代，計算機教師應當不斷探索并改進教學方法，提出創新教學手段。

由于大學計算機總學時數的減少，由以前的64學時到目前的48學時，要求必須創新思維，由項目驅動法引入翻轉課堂的教學形式，同時要求學生提高自主學習能力，小組合作能力，與計算思維能力培養要求不謀而臺。教學環境改變，提高學生學習計算機的興趣，進一步推動教學內容地落實執行，學習由被動變為主動。

3.4以課程考核改革為質量保障

傳統的考核方式是試卷考核，這種考試方法是以理論為主，這樣會使學生的動手能力缺失。因此大學計算機基礎課程的考核方式采用了上機試題庫考核的形式。

以平時成績占40%和期末上機考試60%合計為課程總成績，利用學校開發的題庫進行隨機抽題，并組卷，重點考核學生計算機基礎理論知識和實踐操作環節的掌握情況，檢驗學生的計算機操作水平。平時成績由計算機理論作業本作業和每次上機實踐操作為依據，督促學生日常環節自主學習，循序漸進達到教學的要求。

4.教學實踐體會

以2015級本科教學的機械制造專業、會計專業以及營銷專業班級為改革試點，收到了較好的效果。以突出學生計算機學習的熱情為出發點，培養學生學習思考能力，讓學生產生強烈的好奇心和學習動力。教學評價方式，一是采取學生自評，根據學習前后的收獲進行自評；二是小組集體講評方式，體現團隊意識；三是學生對教師通過微信或者QQ平臺網上評教。

計算機課程是一個理論性與實踐性都很強的課程，這也使得計算機基礎教學中引入計算思維能力培養，對于培養學生創新能力，利用計算機分析和解決本專業問題的能力具有重要意義。

將計算思維引入教學中，也是我們面臨的教育教學改革的新挑戰，更是新機遇。在教授計算機知識的同時，我們也應加強自身思維教育意識，強化學生運用計算思維的能力，使計算思維成為當代大學生的基本技能。