李波 王妍 趙立英

摘要：計(jì)算思維是目前當(dāng)今社會(huì)比較關(guān)注的一個(gè)話題，也是計(jì)算界重點(diǎn)研究的課題之一。對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程來(lái)講，最大的難題在于對(duì)學(xué)生進(jìn)行的分層教學(xué)的構(gòu)建。計(jì)算機(jī)思維屬于人的一種思維模式，是指人們利用自身的智慧解決計(jì)算機(jī)問(wèn)題。該文主要分析在計(jì)算思維模式下應(yīng)用型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的構(gòu)建，計(jì)算思維對(duì)于大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的作用以及對(duì)于人才的培養(yǎng)具有是意義。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；應(yīng)用型；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；分層教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）24-5703-02

1 概述

計(jì)算思維是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力的主要思維，這些計(jì)算的過(guò)程可以由人的大腦完成，也可以由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。計(jì)算思維不單單指的是計(jì)算機(jī)編程，而是比較廣泛的思維方式，這種思維方式應(yīng)該是每個(gè)人都具備的。計(jì)算思維在日常生活中被人們廣泛運(yùn)用，多數(shù)用于管理工作中。近幾年來(lái)我國(guó)高校對(duì)于在計(jì)算機(jī)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的這種教學(xué)模式越來(lái)越重視，這種思維的培養(yǎng)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的構(gòu)建有很大的幫助[1]。

2 計(jì)算思維的概述

長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容都是對(duì)于軟件工具用途的講解，這種講課內(nèi)容導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的只是理論知識(shí)，忽略了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的方法。2006年在美國(guó)首次提出了計(jì)算思維的概念，并且計(jì)算思維被提出后得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。計(jì)算思維代表的是一種技能，是一種思維方式，計(jì)算思維結(jié)合了計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，并且運(yùn)用計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)概念來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答。計(jì)算思維的發(fā)明源自數(shù)學(xué)思維，在進(jìn)行推理時(shí)被廣泛運(yùn)用。計(jì)算思維不只是單純的計(jì)算機(jī)編程，它是一種抽象的思維方式，是每個(gè)大學(xué)生都應(yīng)該具備的一項(xiàng)技能[2]。在對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行了解時(shí)，應(yīng)該首先對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念有所了解，因?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)包含了一系列的思維方式。計(jì)算思維是每個(gè)現(xiàn)代人都應(yīng)該具備的一種思維方式，它也是人們最基本日常生活中最不可或缺的一種思維方式。人們利用計(jì)算思維可以解決各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)這也是一股指引學(xué)生尋求更好發(fā)展的力量。人們還可以利用計(jì)算思維做好日常生活中的管理工作。

3 計(jì)算思維對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的影響

計(jì)算機(jī)作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，它本身具有促進(jìn)其他學(xué)科發(fā)展的作用。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以為人們解決很多問(wèn)題，例如目前最困擾人們的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決。所以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科同時(shí)也是一門(mén)十分重要的學(xué)科，可以為其他學(xué)科培養(yǎng)優(yōu)秀的人才解決所遇到的難題。大學(xué)是培養(yǎng)人才的重要基地，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)同時(shí)也是培養(yǎng)大學(xué)生能力素質(zhì)的重要課程。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是大學(xué)通識(shí)教育的組成部分，在學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)、創(chuàng)新培養(yǎng)方面都發(fā)揮著重要的作用。對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確的定位，是計(jì)數(shù)機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)，也是計(jì)算機(jī)改革為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)所要面臨的新挑戰(zhàn)[3]。

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略中指出，高校學(xué)生必須充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)于學(xué)生的重要性，將培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力作為一種目標(biāo)來(lái)完成，從而完善計(jì)算機(jī)課程體系，為所有高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)樹(shù)立榜樣。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革，應(yīng)該主要以計(jì)算思維為核心，使計(jì)算思維與應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程相結(jié)合，這對(duì)于計(jì)算機(jī)教師來(lái)說(shuō)是一種突破。已經(jīng)接受計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的同學(xué)，這種有效的結(jié)合可以在未來(lái)的工作生活中適應(yīng)各種環(huán)境的變化。這種計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，是一種長(zhǎng)期性的發(fā)展，對(duì)于計(jì)算思維能力的養(yǎng)成有著促進(jìn)作用。提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算思維方式，是整個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程改革的目的。教師只有從思想和方法上對(duì)學(xué)生進(jìn)行講授，計(jì)算思維最終才會(huì)發(fā)揮它的作用力，對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。

目前本科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，同時(shí)這也是整個(gè)教學(xué)中的核心內(nèi)容，所以建設(shè)更加完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系，也是當(dāng)前的高校教學(xué)中的主要任務(wù)[4]。計(jì)算機(jī)對(duì)于信息的處理具有高效性，還可以對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括復(fù)雜的系統(tǒng)數(shù)據(jù)或是大型工程的數(shù)據(jù)等等，這些都可以借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成對(duì)整個(gè)過(guò)程的控制，計(jì)算機(jī)應(yīng)用在很大程度上解決了人們的難題，使人們對(duì)這個(gè)世界有了重新的認(rèn)知。這種機(jī)器代替人進(jìn)行的思考，正是計(jì)算思維的重要體現(xiàn)。計(jì)算思維的特征與計(jì)算機(jī)的特征大致上是相同的，計(jì)算思維會(huì)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，教師應(yīng)該合理的安排這方面的教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的解決問(wèn)題能力。計(jì)算思維的提出，就是要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

4 計(jì)算思維模式下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的構(gòu)建

目前我國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)主要以書(shū)本為主，進(jìn)行書(shū)本內(nèi)容的教學(xué)。從目前我國(guó)的分析狀況上來(lái)看，分層教學(xué)是解決這一現(xiàn)象的最好辦法。基于計(jì)算思維的分層教學(xué)，應(yīng)主要提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)效率，將新的教學(xué)方法應(yīng)用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生明確教學(xué)核心，并且對(duì)新的教學(xué)方法可以完全的適應(yīng)。這種計(jì)算思維是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展的新理念。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中最大的困難就是分層教學(xué)的構(gòu)建。很多學(xué)生在計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中都通過(guò)了，但是在真正的項(xiàng)目應(yīng)用中就不會(huì)操作，甚至部分優(yōu)秀學(xué)生在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)中一直表現(xiàn)良好，但是換另一個(gè)項(xiàng)目就不會(huì)了[4]。這種教學(xué)體系不僅耽誤了學(xué)生的發(fā)展，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力還沒(méi)有一點(diǎn)益處。計(jì)算思維觀念逐漸的滲透到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中去，要從課程內(nèi)容重要性的角度去學(xué)習(xí)計(jì)算思維知識(shí)，重點(diǎn)注重的是計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，并且可以獲得解決問(wèn)題的能力。在計(jì)算思維分層教學(xué)模式的構(gòu)建下，教師還要為學(xué)生的發(fā)展需求提供更高層次的教學(xué)內(nèi)容。

4.1 提升計(jì)算思維的教學(xué)理念

分層教學(xué)涉及到的教學(xué)內(nèi)容是十分廣泛的，例如有教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新、教學(xué)方法的改變、教學(xué)配置的升級(jí)等等，這些內(nèi)容將計(jì)算思維的概念分為多種類型，有技術(shù)類、理論類、服務(wù)類、應(yīng)用類等。根據(jù)這些分類與教學(xué)實(shí)際相結(jié)合，最終找出一套適合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的方案。計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)結(jié)合后帶來(lái)的好處是，學(xué)生思維能力提升的同時(shí)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的質(zhì)量也有所提升[5]。計(jì)算機(jī)的等級(jí)考試是衡量大學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的標(biāo)準(zhǔn)，這種機(jī)制的考核也存在一定的弊端，對(duì)于學(xué)生解決問(wèn)題的能力有所忽視，并且在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中也沒(méi)有得到全面的發(fā)展。對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的講解，主要是借助這種形式作為依托，幫助學(xué)生更好地消化理解知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)這也是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)掌握計(jì)算機(jī)理論的一種有效方法。計(jì)算機(jī)作為一種專業(yè)的學(xué)習(xí)工具，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)物的認(rèn)知能力是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重點(diǎn)。

4.2 對(duì)應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)課程進(jìn)行改革

大學(xué)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程基本上分為兩大類：文科類和理科類。文科類中的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程有分為三類：大公共課程、小公共課程、專業(yè)課程。理科類的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程則是根據(jù)所選專業(yè)的不同，所講授的知識(shí)也不同。學(xué)生通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，可以更好的將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到自己的專業(yè)中去。根據(jù)計(jì)算思維的思維方式，應(yīng)該重點(diǎn)考慮每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)理論構(gòu)建，以及自身的學(xué)習(xí)能力，改革后的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程由程序語(yǔ)言、技術(shù)應(yīng)用以及計(jì)算基礎(chǔ)構(gòu)成[6]。

在計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)模塊中，計(jì)算思維導(dǎo)論課程是重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)這門(mén)課程主要從學(xué)科基礎(chǔ)問(wèn)題中入手，在對(duì)有關(guān)計(jì)算理論的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。這門(mén)課程要求學(xué)生對(duì)計(jì)算思維的基本內(nèi)容有所了解，還要了解人與計(jì)算機(jī)之間存在的局限性。

4.3 使用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的新方法

教師將教學(xué)進(jìn)行了層次化的劃分，并且引導(dǎo)學(xué)生的思維更加抽象化，幫助學(xué)生消化吸收課堂上的講課內(nèi)容。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念的理解，提高計(jì)算思維能力，同時(shí)這也是分層教學(xué)的關(guān)鍵所在。在分層教學(xué)的新方法中，應(yīng)重點(diǎn)考慮將計(jì)算機(jī)公共課程提高兩個(gè)層次[7]。分層教學(xué)的基礎(chǔ)是學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)試，并且根據(jù)測(cè)試成績(jī)劃分層次。教師可以根據(jù)學(xué)生的專業(yè)不同選擇不同的教學(xué)內(nèi)容，但是要有針對(duì)性的進(jìn)行因材施教，教師還可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)為學(xué)生制定專門(mén)的教學(xué)模塊，但是所有的教學(xué)都要以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維為根本目的，充分發(fā)揮分層學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生可以得到更好的發(fā)展[8]。

5 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的意義

我國(guó)高校的招生對(duì)象主要是全國(guó)的高考生，由于受到各地區(qū)教育水平差異的影響，導(dǎo)致學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平存在著巨大的差異。由于受到設(shè)施建設(shè)的影響，城市學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平已經(jīng)達(dá)到可以自主完成項(xiàng)目操作的水平，而農(nóng)村學(xué)生還普遍停留在基本操作階段。面對(duì)這種現(xiàn)象，高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程很難有效的執(zhí)行下去。只有要求高校根據(jù)不同的情況制定不同的教學(xué)方案，根據(jù)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的不同進(jìn)行分層教學(xué)。分層教學(xué)是體現(xiàn)因材施教的有效辦法，也是提高高校學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的最佳方式[9]。

計(jì)算機(jī)分層教學(xué)具有一定的特殊性，其主要表現(xiàn)在靈活性上。教師很據(jù)學(xué)生的計(jì)算機(jī)實(shí)際水平來(lái)進(jìn)行分層次教學(xué)，也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平來(lái)決定上課時(shí)間的長(zhǎng)短，這種授課方式充分的打破了原有的教學(xué)模式，在其思維與時(shí)間上表現(xiàn)出了固定性[10]。不僅節(jié)約了教學(xué)資源，還使教學(xué)資源的作用發(fā)揮到最大化。從學(xué)生的角度來(lái)講，這種教學(xué)方式在一定程度上減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，因?yàn)閷W(xué)生可以根據(jù)自己的水平進(jìn)行學(xué)習(xí)，不用再擔(dān)心跟不上進(jìn)度的問(wèn)題，這種教學(xué)方式還避免了優(yōu)生遷就差生的問(wèn)題，對(duì)于已經(jīng)掌握的知識(shí)不用在去學(xué)習(xí)。這種分層教學(xué)方式，無(wú)論是對(duì)學(xué)生還是對(duì)教師都是有利的。

6 結(jié)束語(yǔ)

在高校中，計(jì)算機(jī)課程是基礎(chǔ)課程之一，且具有重要的意義。在整個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將計(jì)算思維融入到教學(xué)當(dāng)中去。構(gòu)建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的目的就是提高課堂的教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生具有分析問(wèn)題的能力。計(jì)算機(jī)思維與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的融合，可以使學(xué)生的天賦得到發(fā)揮。

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