以计算思维培养为核心 重构《大学计算机》课程体系

摘要：随着计算机技术的飞速发展，计算机应用已渗透到人类社会的各种领域，社会对人才在计算机应用方面的能力和技术水平提出了相当高的要求，高等院校加强学生计算思维的培养势在必行。本文针对原有的大学计算机公共基础开发式动态课程体系，提出了培养计算思维为核心的全新课程体系。

关键词：计算机基础教学；课程体系；计算思维

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0239-02

随着计算机技术的不断发展，计算机教育在大学整体教育中的重要性更加突出，同时计算机基础课程体系设计面临新的机遇与挑战。计算思维的培养引入到计算机课程体系中是“十二·五”期间大学计算机课程改革的重点。

一、现状及所存在的问题

教育部计算机基础课程教学指导分委员会发布了《计算机基础教学白皮书》后，计算机基础教育得到空前重视和普及，各高校纷纷进行计算机公共课教学改革。大学计算机公共课是以培养计算思维为核心的课程体系，是一个全新的课题，在课程体系的改革和实践过程中面临了许多困难。

1.面对计算机使用的普及化，高校要主动地适应社会发展的需求，就要让大学生具有过硬的计算机知识、技能和应用方面的能力，这就必须从源头抓起，强化高校的计算机基础教学。但是现在许多高校对计算机课程的重视程度远远不如其他公共课程，如英语和数学等。

2.大多数院校由于对该课程的重视程度不够，致使教师人数不够，要么专职教师的工作任务繁重，要么聘请其他的外聘教师，这都对教学质量有所影响。

3.教学资源建设具有长期性，教学内容和教学资源更新快，所需人力、物力和财力多。需要加强协作交流，实现最大可能的资源共享。建设对硬件设备提出了较高要求，需要长期建设，而学生对教学资源的使用也具有较强的选择性。

4.教材的建设也具有长期性。市面上关于计算机基础课程的教材不计其数，但是体系结构完善、合理的教材并不多。再加上不同院校的学生的情况和基础也有所差异，所以要根据本校学生自身特点编写教材，以适应学生个体差异，体现创新能力培养。

5.课程体系各课程之间，公共课程与专业计算机课程的关系协调。不同专业对计算思维的培养方法也有所不同，这不仅使教学内容有所不同，增加了教学难度，同时也给教师提出了更高的要求。

二、培养计算思维的主要内容

本课题是以计算思维为导向的大学计算机基础课程的研究，具体包括以下几方面内容：研究科学思维，研究理论思维、实验思维与计算思维的辩证关系；构建计算思维的表达体系（特征、结构、方法）；明确计算思维核心概念，分析以计算思维为核心的美国CPATH计划的研究内容与资助项目；研究计算科学中的深层次问题，如可计算性、计算复杂性、P=NP问题等，重新审视计算思维内涵、本质和特征；大学计算机课程的定位，与数学、物理基础课程地位；研究以计算思维为导向的大学计算机课程的基本性质、课程改革的基本理念和总体目标；研究计算思维核心概念与大学计算机教育的课程体系或知识体系的对应关系；研究计算思维对其他学科的影响，提取跨学科的能反映计算思维核心概念的典型教学案例，大学计算机课程能够体现计算机学科向其他学科广泛渗透和交叉融合的特点；计算思维对人才培养的重要意义，计算思维对学生创新能力培养的重要作用等；支撑以计算思维为导向的大学计算机基础课程改革项目相关学科（如心理学、教育学）的理论与方法。

三、培养计算思维具体研究方法

计算机思维教育不是一门课程可以解决的，需要一系列课程的学习逐渐形成的一种解决问题的思维能力，更多的是隐藏在教育教学方法与能力培养的过程中，要靠学生“悟性”，使学生能自觉地应用到解决实际问题中。

1.明确整体建设目标。让学生们从一入校门就开始接触和计算思维有关的培养模式，潜移默化地培养他们对复杂事物进行抽样、分解的能力，并能够将问题归纳推导至他们熟悉的简单问题上去。构建基本的信息素养与学习能力，能够“自觉”地学习计算机的相关技术和知识，以达到有兴趣和会用计算机来解决问题，终身受益。

2.构建基于计算思维教育课程的新体系。依据教育部的“计算机基础教育白皮书”和计算机基础教育研究会的“计算机基础教育蓝皮书”，结合其拟定的基本思路，对以计算思维培养为核心的计算机公共课程体系进行了研究，并结合本校特色，采用分类分层的原则。其中计算机基础全校公共必修课，但是会根据文理科学生的不同讲授的内容有所区别。在后续课程中，针对理工类学生开设程序设计应用基础，商科学生开设数据库应用基础，文科学生开设多媒体应用基础。

3.构建多元化的思维学习环境。根据新的课程体系，构建相对应的四中平台：计算机文化平台、计算机硬件实验平台、计算机软件实验平台、各种思维训练平台。前三种属于公共基础平台，是为各种程序设计类课程服务的，第四种思维训练平台是为算法设计、数据结构等提升课程服务的，更进一步则是各种竞赛与训练的平台。

4.加强教学方法与手段的改革与创新。计算机基础教学最大的难度就是将课程作为计算机工具的教学与学习。所以，应加强学生的学习积极性和树立良好的学习氛围，提高学生的兴趣，增强其学习的热情。其关键是加强实践环节的教学，它开展情况的好坏直接影响到该门课程的教学质量。培养学生的自学能力、实践能力和创新精神是计算机基础教学的重要任务之一，使学生系统掌握计算思维的能力，为后续课程的学习打下良好基础，应该大力改革实验教学内容。

5.改革考试方式。在课程体系改革中，考试改革也是一个重要的课题。在计算机基础课程教学中，应采用上机实作和期末机考相结合的方式，但应改变以期末机考为主的考试形式，代之为上机实作为主，机考为辅。考试采用统一考试大纲、统一命题、统一上机考试。根据课程不同层次及性质决定上机实作和上机考试在总成绩中的具体比重，并在考试大纲中明确说明。鼓励并组织学生参加重庆市及全国计算机等级考试。学生未通过校内考试但在相应计算机等级考试中，成绩达到一定分数以上者，可用其成绩来替代计算机课程的成绩。

针对原有的大学计算机公共课程开发式动态课程体系，提出了培养计算思维为核心的全新课程体系。基于不同学校特色，基于不同学科，不同专业的计算机应用的需求，从多门课程多种软件中提炼共性知识，强调思维的培养。具体采用思维牵引的知识讲授和不同学科的专业实例的教学方法，以最大限度地适应计算机知识的飞速更新、社会信息化速度加快、高校学科不断增加的新形势，为计算机基础教学深化改革奠定了基础。

参考文献：

[1]龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中的计算机思维培养[J].中国大学教学，2012，（5）：51-54.

[2]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学，2011，（1）：7-11.

[3]朱勇，杨洪伟，宋晓强.大学计算机基础教学中的计算机思维的培养途径[J].计算机教育，2013，（5）：35-38.

[4]吴宁，催舒宁.以计算机思维能力培养为核心的大学计算机基础教学内容改革研究[J].计算机教育，2012，（7）：107-110.

基金项目：重庆市高等教育教学改革研究项目（0834120）。

作者简介：李娅（1979-），女，重庆人，硕士，讲师，主要研究方向：人工智能、专家系统、基础教学。endprint