计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨

1、计算机根底教学中计算思维才能培养的讨论计算机根底教学中计算思维才能培养的讨论论文联盟.Ll.一、大学计算机根底课程开展现状大学计算机根底课程是本科生进入大学后首先学习的计算机课程。近年来，许多高校都把该课程列为必修的公共根底课程之一。课程内容根据不同学校的要求，主要讲授计算机系统平台、信息处理、计算机网络、程序设计基储数据库根底等领域的根底知识与根本技术。课程的培养目的是要求学生不仅掌握计算机科学与技术的根底知识，而且应初步具备利用计算机分析和解决问题的意识与才能，为学生终身学习以及更好地使用计算机及相关技术来解决本专业领域问题奠定基矗教育部高等学校计算机根底课程教学指导委员会2022年10月

2、发布的?高等学校计算机根底教学开展战略研究报告暨计算机根底课程教学根本要求?中提出了关于深化高等学校计算机根底教学改革的几点意见，进一步明确了计算机根底教学在高等教育中的根底性地位。要求在大学计算机根底课程教学中应不断探究以培养目的为导向的分类分层次教学形式，加强以知识体系和实验体系为根底的课程建立，加强以应用才能培养为核心的理论教学。近年来，随着计算机技术及网络的广泛普及和应用以及学生计算机应用技能的不断进步，大学计算机根底课程的教学中也出现了一些问题，如学生学习兴趣不高、逃课率增加、教学内容主要以技能性的知识介绍为主等。很多老师因此产生了困惑，对课程内容提出了一些质疑，也影响了课程的教学效

3、果。围绕着大学计算机根底课程的改革也一直是计算机根底教学改革的热点话题。二、大学计算机根底课程教学内容设计大学教育的主要目的是大学生综合素质与才能的培养。计算机根底教学作为本科教育教学的重要组成局部，课程的内涵和目的需要充分表达时代的特征和需求，不断与时俱进，改革创新。课程的目的不仅仅要传授、训练和拓展大学生在计算机方面的根底知识和应用才能，更要展现计算机学科的思维方式，培养当代大学生用计算机解决和处理问题的思维和才能，提升大学生的综合素质，强化创新理论才能。基于计算思维开展教学研究与理论是当今高校计算机根底教学面临的新课题和首要任务，也是培养大学生综合素质的重要环节。近年来，计算思维的培养成

4、为国际和国内研究的热点，计算思维才能将成为2l世纪每个人的根本才能。2022年?九校联盟(9)计算机根底教学开展战略结合声明?的核心要点也强调需要把培养学生的计算思维才能作为计算机根底教学的核心任务。计算思维是运用计算机科学的根底概念进展问题求解、系统设计以及人类行为理解等，它涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动，计算思维最根本的内容是抽象和自动化。2022年3月，美国卡内基梅隆大学计算机科学系主任、美国基金会(SP)计算机和信息科学与工程部(ISE)主任周以真(Jeannette.ing)教授在美国计算机权威uniatinsftheA首次提出并定义了计算思维(putatinalThinki

5、ng)。提出计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，就像阅读、写字、做算术一样，成为人们最基储最普遍、最适用和不可缺少的根底思维方式。在大学计算机根底教学中灌输计算思维，目的是培养学生像拥有阅读、写作和算术根本技能一样拥有计算思维才能，并能自觉地应用于日常的学习、研究与将来的工作中。大学计算机根底教学是培养大学生计算思维才能的重要课程载体。教育部高等学校计算机根底课程教学指导委员会提出了大学计算机根底教学要培养对计算机的认知才能、利用计算机解决问题才能、基于网络的协同才能和信息社会终身学习才能。这四个方面才能的培养，恰恰说明了计算思维才能培养的核心要素。陈国良院士及国内的一些专家，都

6、对大学计算机根底课程中开展计算思维教学引导，给出了很好的解读和指导。因此，大学计算机根底课程的培养目的，应该在课程原有的培养目的根底上，拓展学生计算思维的意识与才能。要求学生理解计算思维的根本内容，理解人与计算机器才能的局限性，理解计算思维解决问题的一般步骤，理解计算在问题解决过程中所发挥的作用。基于计算思维才能培养的教学改革目的，我们根据学校的课程设置情况和教学根底，初步制订了大学计算机根底课程8个单元的教学内容，即：概论、数据的表示与存储、计算机系统组成、操作系统、计算机网络根底与应用、程序设计根底与算法、数据库系统和信息平安。对于计算机根本操作技能方面的训练和要求，那么作为必须具备的根本

7、技能，通过大学计算机根底实验和自学完成。三、基于计算思维才能培养的课程理论如何明确、恰当地将计算思维融入大学计算机根底课程教学过程中，以进步学生运用计算机知识抽象问题、进展问题求解和形式化描绘的才能，对新形式下计算机根底教学改革是一个挑战和必须面对的课题。教育部高等学校计算机根底课程教学指导委员会主任委员陈国良院士对大学计算机根底课程施行计算思维给出了教学方法原那么建议：以计算学科根本问题为导向，以经典案例为根底，通过实验理解和应用编程的根本原理，通过习题课强化学科根底概念的理解，着力进步学生的计算思维才能。1.教学组织过程具有针对性和系统性大学计算机根底课程是计算机根底教学的第一门课程，也是

8、计算思维培养的关键。但是如何正确理解计算思维的本质、如何在课程中引入计算思维的讲述方法、如何完成课程的目的，教学的组织和老师队伍的进步就成为关键。为了保证大学计算机根底课程的教学效果，我们在课程理论中，要求任课老师首先进展认真学习和交流，加强自身的认识进步，尝试采用渐变的形式、小班试点的方法，进展教学理论，收到了一定的效果。(1)布置专题、组织研讨、定期交流。计算思维才能的培养需要对教学内容重新理解和认识，以不同的讲授方法传授给学生，在教学过程中自然引入，这对老师是一个挑战。计算机根底老师队伍的特点又很难让大家都能很好地适应这种教学观念的转变。因此，在教学中我们采用布置专题、组织研讨、定期交流

9、的方法，加强学习，深化研讨，进步老师对计算思维才能培养的认识。对课程中的可以表达计算思维的知识点分专题布置，然后组织任课老师讨论，更好地把握知识点的讲授。教学中定期组织老师或通过网络进展交流，汲取多方经历和做法。通过这些活动使授课老师理清了思路，明确了任务，并达成了共识，逐渐改变了讲授的方法，在教学中注意引导计算思维才能培养。(2)结合专业背景开展计算思维才能的培养。吸收由不同专业背景、从事计算机研究与应用的老师组成教学团队，结合不同院系的专业背景进展计算机教学，教学中结合实例，重点介绍计算机在不同学科的应用和解决问题所涉及的方法和思想。到达既阐释计算学科的普适思维，又给出面向特定学科专业的案

10、例的教学效果，更有利于学生对本专业计算机应用的认识和理解。(3)采取渐变形式，小班试点，逐步进步计算思维在教学中的影响力。在教学过程中，要求个别院系班级首先尝试进展教学理论，然后将体会和经历进展推广。2.教学内容制订具有启发性和探究性大学计算机根底课程的很多内容都对计算思维提供了很好的诠释和生动的案例。在教学内容的组织上，按照教学大纲，首先归纳出知识单元，然后梳理出知识单元中所涉及的计算思维，要求老师改变传统单程知识讲述的教学方法。在传授知识的过程中，引出考虑点，将知识传授转变为基于知识的思维传授，讲授可见的、可以实现的思维，突显计算思维才能的引导。学习目的是教学内容设计和施行的出发点和落脚点

11、，对课堂教学的顺利运行具有主导与控制作用，教学大纲那么是教学内容设计的主要根据。因此，在教学设计过程中，老师要引导学生对问题进展抽象、分析，掌握所涉及的计算原理，通过抽象与自动化，使学生形成问题求解的思路。特别是要设计好师生互动环节，给学生提出问题的时机。然后还要擅长引导学生积极有效地考虑、讨论，给予学生充足的时间，鼓励学生积极答复，探究问题的求解方法。老师必须事先精心设计每堂课教学内容，重点要放在培养学生的思维才能上。如讲授计算机系统组成时，介绍图灵机模型思想；讲授操作系统时，介绍进程控制、存储管理等引出的思维；讲授计算机网络时，介绍协议、约定引出的思维；讲授数据模型时，介绍关系引出的思维；

12、讲授信息平安时，介绍验证码的产生和它引出的思维。同时，老师在授课过程中，还向学生介绍思维导图的工具，引导学生在学习中注意知识归纳和总结。3.实验内容设计具有兴趣性和综合性传统教学策略在设计实验内容时，更多的是增加学生的感性认识和上机实验才能，缺少兴趣性和综合性，无视了计算思维才能的培养。由于大学生对新颖事物好奇，有着丰富的想象力，因此，好的实验内容设计，要尽量兴趣化，贴近生活，给学生留出创新思维的空间，强调问题抽象、求解思路和形式化描绘。在实验内容设计时，除要求学生完成一般根本的题目，还适当给出一些综合性的题目，要求学有余力的学生完成，并给予适当的指导。同时，网上学习中心平台还给出相关计算思维

13、的文章和学习资料，要求学生在学习之余阅读，并提交学习的体会。4.教学资源建立具有开放性和共享性随着信息技术尤其是网络技术的不断开展和成熟，大学生除了在图书馆、阅览室等处学习之外，还迫切需要更为开放的资源环境。因此，如何将分散、无序、富于多样性的各种教学资源整合起来，建立便于检索、内容丰富、门类齐全的教学资源库，为老师的教与学生的学提供丰富可靠的信息资源支持，成为推动信息技术走进课堂、效劳教学的关键。教学资源建立所要解决的一个本质问题，就是如何为学习者提供全面的支持效劳，建立起科学的学习支持效劳体系。开放式教育是一个全新的教育领域，学习支持效劳系统的建立为学生的个性化学习带来可能，运用计算思维的

14、关注点别离方法，化繁为简，合理挑选资源信息，充分发挥老师的指导和调控作用，建立教与学之间的信息沟通渠道。在教学过程中我们通过网上学习中心、教学资源共享平台、精品课程平台等，提供课程的教学资源，并具有很好的开放性和实用性。学生在学习中遇到问题，可以很方便地访问这些共享的资源解决学习中的问题，进步学习的效率。还可以与老师讨论其他知识的拓展和扩大，满足个性化培养的目的。老师可以利用这些平台，为学生提供丰富的辅助教学资源。5.课程考核标准具有根底性和实用性以计算思维为核心的课程改革正在不断地讨论和深化，施行中还会遇到一些问题需要解决和面对。对于该课程的考核标准，我们认为应该表达大学计算机根底课程在高等教育中的根底性地位。对于技能性要求的内容，要求学生必需要到达考核标准，具备在信息化社会中纯熟使用和操作计算机的才能，这些技能型知识的学习通过大学计算机根底实验课程来完成