以計算思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)探索與實踐

1、以計算思維才能培養(yǎng)為導(dǎo)向的?大學(xué)計算機根底?教學(xué)探究與理論摘要：計算思維是當(dāng)今大學(xué)生應(yīng)具備的根本素質(zhì)，?大學(xué)計算機根底?是計算思維才能培養(yǎng)的一個關(guān)鍵課程。分析該課程的特點及教學(xué)中存在的問題，結(jié)合計算思維才能培養(yǎng)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個方面進展探究與理論。理論證明，這些方法和措施可以在一定程度上進步學(xué)生的計算思維才能，提升教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：大學(xué)計算機根底；計算思維；教學(xué)理論0.引言隨著信息技術(shù)的不斷開展和廣泛應(yīng)用，計算思維已不知不覺地融入社會生活的各個方面，計算思維才能亦成為現(xiàn)代社會不可或缺的根本技能。那么，在?大學(xué)計算機根底?課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，引導(dǎo)學(xué)生用計算思維去考慮

2、問題和解決問題，這對提升計算機根底課教學(xué)效果、培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有重要意義。1.計算思維與?大學(xué)計算機根底?教學(xué)計算思維Computational Thinking是運用計算機科學(xué)的根本概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為，包括了涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維是一種選擇適宜的方式去陳述一個問題，或?qū)σ粋€問題的相關(guān)方面建模使其易于處理的思維方法。理論思維、計算思維和實驗思維統(tǒng)稱為三大科學(xué)思維。目前，各高校的計算機根底課一般由信息技術(shù)根底、操作系統(tǒng)、辦公軟件、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等幾部分組成，課程內(nèi)容多知識分散、學(xué)時有限、學(xué)生程度參差不齊。計算機根底教學(xué)中的主要問題是“狹義工具論，認(rèn)為計算

3、機根底課就是教學(xué)生如何使用好計算機這個工具，而不是培養(yǎng)學(xué)生使用計算機技術(shù)的思想與方法去解決實際問題。就我校而言，在部分教師和學(xué)生中確實在某種程度上存在“狹義工具論的傾向。在計算機根底教學(xué)過程中，不能僅僅簡單地介紹“計算思維的概念，而是將計算思維的培養(yǎng)融入到整個教學(xué)過程中。結(jié)合各個專業(yè)的應(yīng)用需求，對現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容進展梳理和提升，將計算思維才能培養(yǎng)貫穿在課程教學(xué)過程中；通過改進教學(xué)方法，滿足不同的學(xué)習(xí)需求，打破教學(xué)的時空限制，更好地幫助學(xué)生運用所學(xué)的知識來分析和解決問題：通過完善考核方式，從多方位考察學(xué)生，從而更有利于計算思維培養(yǎng)目的的實現(xiàn)。2.基于計算思維才能培養(yǎng)的?大學(xué)計算機根底?教學(xué)改革本文

4、通過合理組織教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和完善的考核方式，以促進學(xué)生有意識地運用計算思維解決問題，進而培養(yǎng)其創(chuàng)新才能。2.1合理組織教學(xué)內(nèi)容，突出計算思維培養(yǎng)在?大學(xué)計算機根底?課程中，幾乎每一個概念對應(yīng)一種計算思維方法。結(jié)合計算機思維培養(yǎng)，針對每個概念知識重新梳理教學(xué)內(nèi)容，理論教學(xué)內(nèi)容組織如下：信息技術(shù)根底。計算機的開展歷史是人類對計算本質(zhì)認(rèn)識的不斷深化和持續(xù)開展的過程，計算機科學(xué)與與其他學(xué)科互相促進、結(jié)合，形成了龐大的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在介紹計算機的開展史的過程中。通過設(shè)置詳細問題培養(yǎng)學(xué)生的計算思維意識。計算機硬件根底。著重介紹馮，諾依曼體系構(gòu)造。通過周易八卦引入二進制，接著介紹數(shù)值、字符、圖像、聲

5、音和視頻的編碼。利用知識的歸納和演繹，讓學(xué)生理解為什么馮，諾依曼體系構(gòu)造具有強大的生命力，為什么計算機中采用二進制，主動引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)計算思維才能，幫助學(xué)生建立連接的知識體系。操作系統(tǒng)。學(xué)生已經(jīng)具備使用操作系統(tǒng)的根本技能，著重介紹操作系統(tǒng)在理論層面如何管理設(shè)備、如何處理計算資源的共享和競爭，培養(yǎng)學(xué)生的分類、排序、查找意識。操作系統(tǒng)五大功能中的文件管理是學(xué)生直接使用的功能，通過建立文件夾實現(xiàn)文件分類：對文件進展排序，可以快速地查找文件。不但操作系統(tǒng)，其他的軟件也具有查找功能，網(wǎng)絡(luò)中的搜索引擎也是查找，培養(yǎng)學(xué)生的查找意識也相當(dāng)重要。辦公自動化。弱化Office軟件操作技能講解，加強學(xué)生自動處理意識培

6、養(yǎng)。辦公自動化軟件具有的原那么、思想也是計算思維的表達。自動處理是電子文檔的特點之一，在Word中著重介紹工程符號和編號、頁眉頁腳、腳注尾注、頁碼頁面邊框；在Excel中著重介紹數(shù)據(jù)的自動填充、公式與函數(shù)、條件格式、挑選、分類匯總等；在PowerPoint中著重介紹模板、設(shè)計、幻燈片切換等。計算機網(wǎng)絡(luò)根底。在介紹計算機網(wǎng)絡(luò)根底知識的同時，引入目前網(wǎng)絡(luò)新概念新技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算等。著重介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和計算機網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決專業(yè)問題的主動性和自覺性。數(shù)據(jù)庫根底。介紹數(shù)據(jù)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫模型以Access為例說明如何創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫、表和查詢以及構(gòu)造化查詢語言SOL

7、。此外，在組織教學(xué)內(nèi)容時還要考慮教學(xué)內(nèi)容與不同專業(yè)之問的關(guān)聯(lián)，關(guān)注計算思維在其他各個專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。2.2改進教學(xué)方法，滿足不同學(xué)習(xí)需求以計算思維才能培養(yǎng)為導(dǎo)向的計算機根底教學(xué)改革，采用“問題驅(qū)動式案例教學(xué)與以“知識點為聚類的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，在培養(yǎng)學(xué)生計算思維的同時兼顧計算機應(yīng)用技能?！皢栴}驅(qū)動式案例教學(xué)方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)過程分為提出案例、分析問題、解決問題和歸納考慮四個環(huán)節(jié)。教師在授課前以計算機思維才能培養(yǎng)為導(dǎo)向、以知識點為主線、以由淺入深為原那么設(shè)計教學(xué)案例；針對詳細案例，從計算思維的角度提出相關(guān)問題；針對操作系統(tǒng)部分設(shè)計下載并安裝QQ軟件的案例，由于QQ是學(xué)生常

8、用軟件，下載并安裝QQ軟件并不復(fù)雜，但對于操作系統(tǒng)卻是一個復(fù)雜的過程。結(jié)合該案例可以設(shè)計以下問題：OO軟件是保存到哪里？如何訪問QQ軟件？QQ軟件如何與其他進程共享CPU資源？在授課過程中將操作系統(tǒng)的主要知識點串聯(lián)在一起，通過提出問題層層深化，最后解決問題并對解決問題的方法進展歸納。通過精心設(shè)計案例把實際問題轉(zhuǎn)化成形式化的描繪，通過提出和解決相關(guān)問題培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。計算機根底課程知識分散、課時有限，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺打破了教學(xué)的時空限制，同時也能促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)才能的進步。依托學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立計算機根底網(wǎng)絡(luò)課堂，提供各種學(xué)習(xí)資源，包括課件、視頻、考慮問題和前沿問題等。針對各個教學(xué)內(nèi)容中

9、的知識點分別錄制視頻教程，視頻教程的時間在15分鐘左右。視頻教程完畢時可留下相關(guān)問題。例如。錄制辦公自動化軟件主題課程，不再利用有限的課時進展講授：操作系統(tǒng)中的進程管理知識點可以錄制視頻并設(shè)置“哲學(xué)家進餐問題以訓(xùn)練學(xué)生的計算思維：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是課堂授課的有效補充，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺師生可以及時地交流互動，同時也使用QQ、微信、微博等新技術(shù)來拓展和延伸課堂教學(xué)。2.3完善考核方式，多方位評價學(xué)生教學(xué)評價采用傳統(tǒng)考核與定期考核相結(jié)合的方法，傳統(tǒng)考核占60%，定期考核占40%。傳統(tǒng)考核主要考察學(xué)生對計算機技能的掌握，定期考核考察學(xué)生使用計算思維解決問題的才能。傳統(tǒng)考核采用基于局域網(wǎng)的無紙化測評系統(tǒng)，學(xué)

10、生考試時只需要通過IE閱讀器訪問考試效勞器，從效勞器上下載考試需要的數(shù)據(jù)后即可開始考試，所有的考試過程管理均由考試客戶端和效勞器共同完成。無紙化考試促進學(xué)生在平時注重實際操作才能的學(xué)習(xí)，考核過程公開透明，學(xué)生可以認(rèn)識到自己的優(yōu)勢與優(yōu)勢。針對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容定期進展考核，主要考察學(xué)生對計算機技術(shù)核心思想和方法的掌握情況，進步學(xué)生使用計算機技術(shù)解決實際問題才能。學(xué)習(xí)相關(guān)知識之后，教師要求學(xué)生按照計算思維的形式解決一些實際問題，例如，何時不租用輪滑鞋子而是自已買一雙？去超市結(jié)賬排哪一隊？完善的考核方式加強了實際動手才能的培養(yǎng)，也有助于考察學(xué)生的計算思維，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維才能。3.結(jié)語計算思維是目前?大學(xué)計算機根底?教學(xué)研究的熱點課題之一，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個方面計算機根底課程教學(xué)進展討論和研究，將計算思維訓(xùn)練融入教學(xué)過程中。以挖掘?qū)W生潛能，進步學(xué)生運用計算思維考慮和解決專業(yè)問題，理論說明學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、方式和動力產(chǎn)生了較大的變化，計算思維才