认识计算机论文

第第页认识计算机论文关键词:计算思维;计算机基础教学;“一三四三”模式

计算思维作为一种思想能够被人们用于管理日常生活，解决各领域问题，并与他人沟通和互动，具备计算思维的人能够通过比较、分类、类比等方法，将计算机科学中的设计思想和方法迁移到其他事物之中，以提高问题的解决效率和精确程度，同时，能够擅长对冗杂事物进行分析，通过规范的方式将冗杂问题转化为若干简洁事物加以解决，并准时调整方式方法以适应事物的进展改变规律。在教学领域，计算思维也能够作为一个解决问题的有效工具，对全部学科的教学实践都具有指导意义。

一、计算思维引入高校计算机基础教学实践的必要性

(一)“大数据”进展的时代要求

“大数据”不是单指技术形态，而是针对日益增长的信息量和数据种类而衍生出来的一种现象。高校计算机基础教学也同样面临“大数据”的时代冲击，无论是教学内容，还是教学方式方法，都被充分地数字化和网络化。对于高校计算机基础教学的任何实践活动，都伴随相应数据的产生，对数据的分析讨论实质上就是计算，这就是计算思维的用武之地。

(二)高校老师创新教学方法与模式的主观诉求

计算思维为高校从事计算机基础教学的老师供应了理解自然、社会以及计算机基础课程的一个新视角，同时也为高校老师在计算机基础教学实践中不断发觉问题，解决问题，创新教学方法与模式供应了一种新途径，强调了制造学问而非简洁使用信息，提高了高校老师在计算机基础教学实践中的制造和创新力量[1]。同时，能够使同学在老师的指导下领悟计算思维的思维方式，并自觉运用到自己的学习和工作中，为科技的进展创新供应预备。

(三)高校计算机基础教学改革的客观要求

基于计算思维对高校计算机基础教学内容和教学方法进行改革，在课程体系建设中注意培育非计算机专业同学的计算思维，使其把握基于计算思维的问题求解方法，为将来利用计算手段进行学科创新讨论奠定基础。基于计算思维进行教学课程改革，重点要进行的是用计算机语言表述形式来进行现实问题的转化，而不是单一地寻求解决问题的技巧[2]。

二、计算思维引入高校计算机基础教学的“一三四三”模式

(一)计算思维引入高校计算机基础教学的课程体系设计

课程体系设计是高校计算机基础教学的基础，也是计算机基础教学改革的焦点。设计一个融入计算思维理念的高校计算机基础教学课程体系，需要考虑将计算思维各特征点多视角、宽领域、立体化地融入到课程体系设计中。引入计算思维将会对高校计算机基础教学现有的课程体系进行重新端详和定位，并进行新的剪裁和增删。在课程体系的构建上，基于计算思维的计算机基础教学课程体系设计从实例动身，紧紧围绕各学科同学在计算机科学基础理论方面的系列课程进行相关专业的设计、规划、部署、实施、开发和高级管理[3]。一方面，要带着同学熟识和把握分析问题的力量，引导同学学习、把握并自觉运用抽象、约简、转化等方法，将现实世界的问题转化成计算机世界的描述方式;另一方面，要借助计算机高级语言实现计算机世界与现实世界的自动化联系，培育同学运用计算机科学思维进行分析问题、解决问题的力量。课程体系的设计过程详细包括四个方面:一是现实情景描述，即依据各学科专业的实际应用背景，对需要解决的问题进行简洁阐述，激发同学发觉并描述问题的潜能[4]。二是概括问题，也就是将实际问题经过分析和抽象，提炼出要素并转化成信息世界的描述方式，培育同学抽象、约简和归纳的计算思维力量。三是处理过程，即运用基础学问对上一阶段中抽象到的问题进行求解，细化处理步骤，确定问题的处理模式。四是确定课程体系的过程，对上述每个阶段中细化得到的处理过程运用计算思维的方法结构表示出来，设计一个包括主干课程和分级课程的树形课程体系结构。

(二)计算思维引入高校计算机基础教学的课程内容确定

课程内容是高校计算机基础教学的核心。基于计算思维确定高校计算机基础教学的课程内容，以计算思维的引导、培育和熬炼为目标，从适应各专业的实际需要动身，总体上确定三个方面内容:计算思维意识培育课程、计算机基础理论课程、计算机实践课程。

1.计算思维意识培育课程主要是针对思维方式和主观意识的培育训练，利用计算机计算速度高、存储量大和智能化强等优点，引导同学运用计算思维解决现实中难以解决的问题。利用计算机解决现实问题，需要进行思维转换，将自然语言与计算机语言在思维与认知方面进行等量转换，在现实中自觉运用这种转换思维的力量就是计算思维意识课程培育的目标[5]。培育同学运用计算机编程的思维和理论来描述并界定人类的自然语言，同时利用计算机的优势为人类解决问题就是计算思维意识培育课程的课程内容。

2.计算机基础理论课程以讲解计算机基础学问为主，课程内容涉及计算机软硬件的基本概念、组成与工作原理、操作系统、数据库、多媒体、网络、信息技术及平安等方面的基础性内容。对于非计算机专业同学进行计算机基础理论课程教育，应是面对各个领域的应用，而不只是面对计算机学科。在计算思维引入高校计算机基础教学，培育应用型人才的过程中，计算机基础理论学问的把握是基础。

3.计算机实践课程是指在老师的指导下，以提高同学计算机操作力量和实际动手力量为目标，由同学自主进行的综合性学习活动，培育并表达同学对学问综合应用的力量。在实践课程教学内容中，融合多种计算机科学思维方法，培育同学运用计算思维的方式设计试验过程和步骤。设计基于关注点分别的层次化试验课程教学体系，有助于培育不同层次、不同专业同学的计算思维力量和实践创新力量。

(三)计算思维引入高校计算机基础教学的教学方法

1.双向互动法。在有限的课堂教学时间内，从计算机基础学问技能的讲解转向计算思维力量的培育。老师的角色发生转变，成为同学主动建构学问的促进者和引导者。老师可敏捷采纳任务驱动、自主学习、案例教学、构建主义教学等教学方法，引导并激发同学对问题进行多样性及重构性的思维活动，在问题的抽象、求解思路及方法的探讨中导出计算机在不同学科的应用思想及方法，以增添同学的计算思维意识和计算思维力量。

2.试验教学法。融合多种计算机科学思维方法构建试验教学的内容，试验方法和试验步骤具有开放性，老师负责给出参考步骤和引导方法，激发同学自主学习、创新力量和计算思维的培育。

3.反馈递进法。老师指导同学采纳递归的思想，把冗杂的问题变为与原问题相像的简洁问题，削减重复计算，同学利用并行处理和逆向思维，对问题进行描述，反馈给老师，师生双向沟通，进一步设计并确定求解问题的方案。

4.二维教学法。既注意计算机基础教学广度，又注意其深度。广度教学是指从自然、社会中的广义计算拓展到计算机科学中的计算，将日常生活中的概念映射到计算机科学中的概念和理论，使同学易于理解、把握并进行概念抽象。深度教学是指基于同学深度理解与思维相关的理论与概念，进一步探讨思维本质和应用，进而强化思维的作用和价值。将广度教学与深度教学有效结合，从广度教学延展到深度教学，形成二维教学法。

(四)计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价

计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价包括三个环节，即评价、反馈和优化。

1.评价是对高校计算机基础教学目标实现程度的量化考核，科学的评价体系能够较好地反映教学效果。在以培育同学计算思维力量为核心目标的高校计算机基础教学评价体系中，加强对同学探究发觉并构建学问的自主学习力量和问题求解及系统设计中计算思维力量程度的'考核，加大实践成果权重，重点检测同学在分析解决问题上的思维力量。

2.反馈是通过教学评价，使老师和同学了解教学过程的结果，准时供应反馈信息。反馈信息在计算思维引导的计算机基础教学中具有重要的调整作用。只有通过反馈信息调整教学行为，准时调控课程打算，才能到达计算机基础教学目标。

3.优化是在评价与反馈的基础上，通过改革创新教学打算和教学行为而到达教学的最正确状态。遵循教学规律，合理确定优化教学的标准，开展计算思维引入计算机基础教学实践的教学试验和教学改革，寻求合理的教学结构，争取最好的教学效果。

三、“一三四三”模式的实施策略

(一)注意提升老师熟悉与素养

计算思维对计算机专业出身的计算机基础老师来说并不生疏，在工作、教学和生活中都在潜移默化地应用，只不过没有上升到理论的高度或者作为一个系统的理念提出来，并传授给同学[6]。课程体系的建设、内容的讲解、案例的设计的实施最终都将由老师来完成，老师在本轮改革中将起到主导作用。通过培训、自身学习、同行之间的商量沟通，在熟悉、方法上全面提升老师自身的素养和熟悉，达成共识，形成合力，通过集思广益和研讨制定适合本校同学特点的教学体系。

(二)准时更新教学内容

要实如今有限的学时内既使同学的应用的力量得到有效提升，又要在同学的力量结构中融入计算思维的要素，关心同学更有效地建立计算机问题求解意识，就需要在教学内容上更新。在教学内容上，提升同学的操作力量、提升信息素养，进而形成问题求解力量。通过上机的实践教学，在讲练结合的状况下，提升同学的操作力量。在内容的选择上，从同学的实际应用动身，既要有通识学问，又要符合专业技术人才专业技能的培育要求。另外，对于不同层次、不同专业类别的同学在内容的设置和案例的设计方面要有针对性，确保同学是在原有基础上的一个递进式的学问的提高和思维习惯的不断养成。

(三)有效融合教学过程思维培育与应用力量培育

许多高校过去注意的是力量的培育，在教学过程中以此为目标，但新的教学改革是在这个目标上更进一步的提升，最终实现思维培育与应用力量培育要融合。“计算思维”应表达出既能感知又能实现的、具有可操作性的思维方式，科学融合当前计算机应用基础类的课程内容，在教学实践中渗透“计算思维”的本质特征，并在课程内容编排和