基于计算思维的大学计算机基础课程改革方法探析

摘要：由于计算机技术与技能的快速发展，使目前的教学方案无法适应现在教学的需求。在大学进行大学教学时，应首先培养学生建立计算思维，利用计算机科学的基础概念，求解问题、理解行为、设计系统等，以此形成一种新的思维方式，培养出复合型的创新人才。

关键词：计算思维；大学计算机基础课；改革方法

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0144-01

计算思维能力如同学生的写作能力、阅读能力以及算术基本技能一样，应在日常的学习、工作以及研究中运用自如，因此，在大学计算机基础教学中，应加强培养计算思维。现在是高等教育研究人员面临的首要问题即是改革大学计算机基础课程教学模式，从而提高大学生计算机的运用能力，有效解决问题。

1 计算思维

计算思维，是指运用计算机科学的基础概念，进行求解问题、设计系统、理解人类行为的一系列思维活动。计算思维是通过约简、转化、分解等方法，对问题进行综合性分析，并将复杂的问题简单化，从而解决问题；如何对面对的问题进行建模，使其更容易实现；计算思维还能够恢复系统，如在根据容错、纠错、预防、保护、冗余等方式下；在不确定情况下还能启发式推理来解决问题，如通过调度、规划、学习等方式。所以，计算思维是一种综合性思维能力，是以高层次认知水平为主导的。

2 计算思维的大学计算机基础课程改革的方法

2.1 教学内容的组织

老师应让学生对该专业以及计算机结合的相关技术和领域进行初步认识，并将计算机在其领域的相关应用进行一个简单阐述，从而引起学生的重视，以及提高他们学习的兴趣。由于人们越来越重视信息技术，因此，在入校前新生已具有了一定的计算机应用技能，所以，在进行教学时，应适当调整教学内容，改变教学模式。

1） 教学授课环节

大学计算机基础课程教学内容主要包括：硬件基础知识、计算机软、计算机内的信息表示、网络基础、计算机信息安全、Win-dows操作系统、办公自动化软件Office2010。在进行理论知识教学时，不应只是进行基础知识教学，应计算思维为导向加大知识的深度与广度，并通过图灵机模型引入计算的本质。结合猜数字的游戏、城市交通铺路问题，以及二分查找法等相关的实际案例分析，来教学图论中的最小路径算法，以及计算思维系统设计和算法设计概念，具体实际案例与理论相结合的方法，让学生深刻理解计算思维的理念，从而使学生利用计算机解决问题、描述问题的能力等得以提高。最后，通过交互式使用计算机，教学交互方式使用操作系统，以及信息资源管理。通过程序方式使用计算机，教学算法的含义，并对与算法有关的概念进行深入介绍，如：软件工程、算法的设计与分析以及程序设计语言等。相比较于传统的理论教学，以计算思维为主导的理论知识介绍，无论在深度上，还是在广度上都得到了很大的提高。大学计算机教学大纲的主要要求就是提高学生的信息水平，以及计算机应用能力。

2） 实践操作环节

在教学具体操作环节时，之前老师通常是将每个菜单，以及每个按钮的含义和使用方法都会一一地讲给学生们，这种灌水式的教学方法，会使学生感到比较枯燥、乏味，另外，也不利于学生们记忆，使得教学效果不理想，因此，老师应重视学生软件学习方面能力的培养。Office2010办公自动化软件是在Windows的基础上开发出来的，它的菜单组成以及窗口界面等具有统一性的特征，而且按功能组成了一个个选项卡，因此，主席将选项卡的功能、概念讲述给学生就行，其中需要给学生讲解和演示的功能有Excel2010中的分类汇总和高级筛选等，其他的操作细节不需要特别讲解顺序步骤。以项目任务为目标，由老师带领学生共同参与具体的操作流程，例如，在教学Word2010的过程中，应先将word2010软件的主要功能介绍给学生们，让他们了解图文混排、基本文档编辑和排版、表格制作等功能。然后，通过制作求职简历的实例，让学生们具体操作各项功能的实际操作程序，该教学方法充分调动了学生的积极性，在很大程度上提高了教学的效果。对于一些难度较高的操作，可通过以问题为导向的方法引导学生，并进行具体演示。

2.2 教学方法的改进

在教学中应结合运用实际案例的方法，同时以问题为导向。由于在计算思维中融入了程序实现、计算机系统设计思想、算法设计计算本质、自动化计算等有关内容，因此，在教学过程中应结合具体案例进行教学，以使学生对计算机科学中的解决问题的方法、基本思想的分析等有个深入的认识。比如在介绍由机械计算工具向自动计算工具探索过程中，可以以计算工具发展史上具有里程碑意义的计算工具为实例，首先将其工作原理和设计思想进行详细的讲解，从而使学生对计算的本质有一定的认识，明白人们为什么会一直不断的努力实现计算工具自动化。比如以“鸡兔同笼”、“百元买百鸡”案例来介绍常用算法，介绍穷举算法。设计任务时，在办公自动化软件操作内容的教学过程中，从而利用问题为驱动，引导学生寻找解决问题的步骤、方法。比如Excel2010的图表，在讲解建立与编辑时，以某数据清单布置其任务，并以此数据清单为基础建立图表，图表由数据生成，所以第一步一般是图表制作，选择数据区域；建立图表的功能按钮或菜单项开始使用；对图表的数值轴标题和分类轴标题等图表元素进行确定。

2.3 测评方法

大部分学生在解决问题及分析问题方面欠缺主动性、积极性，对于生活或工作中遇到的问题，他们不擅长使用计算机的优势，以及计算思维方法解决问题，所以，在课程考核时，需结合多种考核内容，如：项目作业展示、学生参与任务驱动环节的主动性和积极性、学生共评、教师评价、学生自评、上机操作内容测试、学生提交有关计算思维的体会总结报告等，确保考核的公正性、公平性以及客观性。考核最终的目的是激发学生主动思考、以计算思维的角度主动分析问题和解决问题。

3 结束语

提高大学生的计算思维能力，是高校进行计算机基础课程教学改革的主要目的。因此，在高校计算机教学中，应注重培养学生的计算思维，并在各教学模块，以及知识点中不断地灌输计算思维，从而提高学生运用计算机的能力，通过计算思维求解问题。

参考文献：

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