基于计算思维分析大学计算机教学的改革

【摘要】随着对计算思维的研究深入，在计算机教育中的应用领域也发生了一系列新的变化。在分析了高校计算机基础课程的教学现状之后，提出了在计算机基础课程教学中基于计算思维的重要性，从教学方法的多样化、教学目标、按专业分类教学、教学内容的模块化、综合评估等几个方面，阐述了计算思维的高校计算机基础课程教学体系改革的方针，为进一步提高本科计算机基础课程教学的质量奠定了基础。提出了课程体制改革的必要性，对教学内容、教学模式、评价方法等方面的改革进行了探索和实践。

【关键词】计算思维;计算机基础;教学体系;改革

引言：计算思维是人们在理解事物和解决问题时，运用计算机科学的概念、逻辑和算法来理解和判断的一种思维方式。它是人类科学思维活动的固有组成部分。周义珍认为，计算思维是每个人都应该具备的一项基本技能，它与读、写、算同等重要。他还主张在计算机基础教育中加强计算思维能力的培养。这种做法在国内外的高校也给予了充分的重视和认可。

一、 大学计算机基础课程现状分析

伴随着互联网技术和计算机技术的广泛普及，以及信息技术课程在中小学的开设，大学生的计算机技能水平有了显著提高。通过对该校大部分学生的问卷调查，从2063名学生的反馈信息中得知，50.75%的学生接触过word，73.24%的学生接触过excel，尤其是办公室章节的内容。大多数学生在操作办公软件方面有一定的基础，认为他们掌握了办公室相关的内容，因此在学习本章时松懈。但通过后续的实践，我们发现学生在实际操作中还存在很多问题：操作不熟练，遇到具体效果时不知道从哪里入手;对一些复杂的问题不进行分析;对数据处理得不到有效的信息等等。另外，由于本课程涉及的知识内容较多，是计算机科学知识的压缩版。在学习过程中，学生表示知识内容零散，难以记忆，学习后容易遗忘，没有真正掌握相关内容。根据跟踪调查，经过一个学期的学习，学生对课程的态度有了很大的提高。44.64%的学生认为课程很重要，41.54%的学生认为课程很重要，只有0.92%的学生认为没有必要学习。75.42%的学生认为该课程对自己的专业有帮助，81.34%的学生希望继续学习计算机相关课程。因此，运用计算机技术和方法解决专业问题是大学生必备的能力。提高大学生的计算机应用能力也是大学基础教育的重要组成部分。

二、计算机基础教学改革的实践

大学生的计算思维能力的训练绝对来说不是一门基本的能够解决实际问题的计算基础课，它需要始终贯穿在高校教育的整个过程中。对于计算机专业和非计算机专业的计算机教育，应当区别对待。前者主要是注重各种思维原则和方法的提炼，从各种思维和方法的高度培养学生;对于后者，要充分结合自己的专业特色，注重培养有效地运用计算机技术，并借助于计算思维来解决自己的专业问题的能力。既要高度重视专业课计算机基础知识的学习，又要高度重视本科课对于学生的计算思维培养，协调二者之间的关系。

三、 设计教学内容

在教学内容的设计上，教师应设置带有导向性的课程内容。首先，对于计算机的专业而言，可以注重能力的培养，教学内容方面涵盖着计算机的程序设计、计算思维和基础知识。传统计算机基础的概念与原理可从计算思维的角度重新审视。例如，二进制值的表达就是计算思维的一个典型例子。在传统的课程教学中，主要讲解二进制与其它基的数值转换。但从计算思维的角度出发，教师应该解释二进制表示的基本原理。其次，对于非计算机科学与工程、综合类专业，课堂上可以减少对办公软件等软件操作技能的讲解，进一步加强学生的动手能力、自主思考能力和自我思维能力;对程序设计、计算思维等算法内容，如计算思维的基本内容、计算思维和计算问题解决（图灵机、计算的本质、计算机问题解决的指导等），应适当增加一些课时。对于人文艺术类专业而言，可增加计算思维基础、办公软件高级应用、专业相关工具和软件使用等教学内容。

教师根据教材内容或知识点，收集大量有趣的信息，重构原有的知识点，将理论知识融入到实际工作中。在老师的指导下，学生通过介绍要解决的实际问题，思考问题的重点，最终解决问题。例如：在教授C语言的程序结构时，我们首先从解决生活中“做早餐”的问题入手，然后引出计算机如何解决问题，以及如何用算法的思想来描述和解决问题。在循环句的教学中，通过常见的“猜数”游戏，介绍了条件控制循环结构的程序设计。在处理问题的历程中，学生不仅可以掌握理论知识，了解知识的实际应用，而且可以提高学习兴趣和操作技能，进一步去培养学生的思维能力，让学生真正成为课堂的主体。

四、教学内容

计算机基础课程的教学内容分为计算机基础知识、办公软件操作和公共基础知识三个模块。

（1）在计算机基础知识部分，主要是用来拓寬学生的基础知识，介绍基本原理，介绍计算思维的概念和网络技术的相关知识。

（2）在办公软件操作部分，主要是提高学生的实践能力。通过一些专业案例练习，培养学生运用计算思维思考和解决问题的综合能力。

（3）培养学生的计算思维能力的方法主要是公共基础知识部分，它包括了程序设计基础、软件工程基础、数据结构与算法、数据库处理基础等基本内容。其中，算法便是解决问题的方法和方案，是培养计算思维能力的重要组成部分。用计算方法和计算思维来解决和处理一些学科中的专业问题。

结语：总而言之，在计算机基础教学中引入计算思维的概念，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且可以提高学生分析问题和解决问题的能力，为后续的计算机课程打下基础。实践证明，引入计算思维的计算机基础课程教学改革，提高了教学质量和效果。当然，这一改革是一个长期的过程，需要我们在教学实践中不断探索。

参考文献：

[1]任颖，王丽娜，方霞.计算思维为导向的大学计算机基础教学研究[J].软件工程，2020，23（2）：56-58.

[2]张立铭 ，富春 岩.计 算思 维下的大 学 计 算 机 基础课程教学模式研究[J].信息与电脑：理论版，2018（24）：251-252.

作者介绍：席斯雅，新疆天山职业技术大学，性别：女（1983.11），民族：汉，籍贯：山西，学历：研究生 职称：讲师，研究方向：软件工程

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