張雅潔 錢琨

（哈爾濱華德學院，黑龍江哈爾濱 150025）

淺談以計算思維為導向在課程改革中的應用研究

張雅潔 錢琨

（哈爾濱華德學院，黑龍江哈爾濱 150025）

計算思維代表著一種普通的認知和一類普適的技能，應該像“讀、寫、算”一樣成為每個人的基本技能，而不僅僅限于計算機科學家，而是我們每個人都應該去學習和掌握的，要如何把計算思維更好的運用到教學實踐中，也將是每個教育工作者要面臨的重大的課題。計算思維的提出、應用和推廣普及正適應了當今社會環(huán)境的需求，為推動教學改革提供了新的挑戰(zhàn)。

計算思維 現(xiàn)狀 能力 教學改革

計算思維的強大潛力必然會在具體的教學工作中和學生的實際學習、掌握知識方面得到充分的體現(xiàn)。但是現(xiàn)在正缺少的是怎樣將計算思維有效應用于教學中的方法，也就是如何去應用我們的計算思維在教學中進行技術的創(chuàng)新，這方面的工作還需要我們堅持不懈地去努力探索。

1　計算機思維的概述

目前國際上廣泛使用的計算思維概念是由美國卡內(nèi)基·梅隆大學周以真教授提出的，即計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為的涵蓋了計算機科學之廣度的一系列思維活動。

計算思維的六大特征：概念化，不是程序化；根本的，不是刻板的技能；是人的，不是計算機的思維方式；數(shù)學和工程思維的互補與融合；是思想，不是人造物；面向所有的人，所有地方。［1］計算思維本身并不是計算機的專屬。

著名科學家錢學森說過，教育工作的最終機理在于人腦的思維過程。開發(fā)學生的創(chuàng)造性潛能，培養(yǎng)和提升學生的創(chuàng)新思維與能力是我國素質(zhì)教育的根本宗旨。在幫助學生了解信息技術基本知識和技能的基礎上，更加注重學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)與提升，應是我國計算機教育的根本出發(fā)點和歸宿。

2　當前計算機基礎教學現(xiàn)狀

2.1教學方法的古板

傳統(tǒng)的教學方法就是老師在上邊用PPT講，學生課下拷貝課件。老師和學生之間互動極少。到每學期末的時候，通常都采用出卷的形式去考試，學生只需復習課件的內(nèi)容或是背下來老師給的復習范圍，這樣很容易使學生產(chǎn)生機械式的學習，這就會直接影響最后的教學效果。

2.2學生缺乏主動學習的意愿

在課堂上能夠全神貫注聽老師從頭到尾講課的越來越少，學生對計算機的掌握水平參差不齊，有的同學已經(jīng)會一部分計算機的知識了。而另一部分在課堂上基本上也就能集中十幾分鐘的精神，甚至更少。而課下除了應付考試外，很少一部分的學生回去會溫習課堂上老師所講授的內(nèi)容或是看看教材上的知識點，學習主動性很差。

2.3教學考核方式的不科學

在以往的教學中，評價的方式就是在期末考試當中使用最后的卷面成績?nèi)ミM行評價。通常是筆試的考核，但其實試題的知識點的覆蓋不可能太全面，教學當中的重、難點等都不可能很突出，也就很難反映出學生的真實水平，最后的結(jié)果是造成學生的實踐及操作能力提不高，學生的創(chuàng)新能力也會被壓制。

3　應加強培養(yǎng)學生計算思維的能力

為進一步落實我國高校以“計算思維能力培養(yǎng)”為核心任務是改變教育觀念，將計算思維有意識地融入到教學內(nèi)容、教學方法與手段以及整個課堂教學之中，潛移默化地幫助學生形成基本計算機文化素養(yǎng)的學習能力、思維能力和研究能力”［3］

教學目的是從培養(yǎng)學生科學認知能力出發(fā)，讓學生理解和建立“信息、計算、智能”這三大核心科學概念；圍繞計算思維的精髓培養(yǎng)學生掌握以“合理抽象、高效實現(xiàn)”為特征的構造性過程的能力；（1）計算機使用能力（computer literacy）。即基本的使用計算機和應用程序的能力，例如使用word，讀寫文件以及使用瀏覽器等。（2）計算機系統(tǒng)認知能力（computer fluency）。這是一種較高水平的理解和應用計算機的能力，主要包含在深入了解計算機系統(tǒng)知識和原理的課程中，如計算機網(wǎng)絡原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。（3）計算思維能力（computational thinking）。計算思維反映了計算機學科最本質(zhì)的特征和最核心的解決問題方法。計算思維旨在提高學生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學生發(fā)明和創(chuàng)新的能力及處理計算機問題時應有的思維方法、表達形式和行為習慣。

因此，在大學里推進“計算思維”這一基本理念的教育和傳播工作是十分必要的，計算思維在一定程度上像是教學生“怎么像計算機科學家一樣思維”，這應當作為計算機基礎教學的主要任務。［4］

4　如何將計算思維運用到教學改革中

計算機基礎教學是培養(yǎng)大學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要環(huán)節(jié)。在新形勢下，計算機基礎教學的內(nèi)涵在快速提升和不斷豐富，進一步推進計算機教學改革、適應計算機科學技術發(fā)展的新趨勢，是國家創(chuàng)新戰(zhàn)略對計算機教學提出的重大要求。

（1）要營造出一種比較和諧的、愉快的學習氛圍。教學活動其實并不是枯燥的純理論的傳輸，它一定伴隨著強烈的情感反應。在教學過程當中，老師可以借助一些游戲軟件或是案例教學，用源自于社會、生活、經(jīng)濟等領域的典型案例來調(diào)動學生的積極性，將案例與知識點相結(jié)合，深化學生對知識點的理解和掌握。來吸引學生們的興趣，教學中一定要通過教學方法的改變，使學生去主動學習。

（2）要鼓勵學生參加科技競賽活動。每年還會有各種各樣的關于計算機的競賽。我校每年都會有許多的學生去報名參加。學生們在比賽前，都要精心去準備才能取得更優(yōu)異的成績。通過這些所有的活動，培養(yǎng)學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創(chuàng)新能力。

（3）繼續(xù)加大實驗課程的力度，增加一些程序設計的大作業(yè)。學生可自由組合成小組，這樣能夠以一定強度使學生掌握必要的計算機應用技能，鍛煉動手實踐能力，老師引導學生自主思考、歸納和總結(jié)，讓學生體會和理解如何用計算機科學的思維和方式去解決專業(yè)問題，進而培養(yǎng)學生的計算思維能力。

（4）校企合作培養(yǎng)創(chuàng)新人才。校企合作的結(jié)合即學校與生產(chǎn)企業(yè)之間相互合作，促進和提升學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才提供廣闊空間。如果只停留在理論教學層面，學生學到的知識就如同紙上談兵。讓學生深入實踐鍛煉，了解社會的前沿技術，將書本上學到的知識與實際運用相接軌，以備更好的掌握運用所學，推進高素質(zhì)人才培養(yǎng)的同時也解決了就業(yè)的問題。

學校承擔著為國家培養(yǎng)復合型高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重任，樹立以人為本、培養(yǎng)能力、提升素質(zhì)、綜合發(fā)展的新型教育理念，培養(yǎng)具備計算思維能力、綜合實踐能力以及創(chuàng)新能力的復合型高素質(zhì)創(chuàng)新人才為目標。計算思維所帶來的教學改革并不是一朝一夕就能完成的，還需要我們不斷的探索，研究和總結(jié)，相信在不久的將來以計算思維為導向的教學改革研究會有更大的突破。

［1］陳國良.計算思維導論.北京：高等教育出版社，2012：11.

［2］王移芝，魯凌云，周圍.以計算思維為航標拓展計算機基礎課程改革的新思路［J］.中國大學教學，2012（6）：39-40.

［3］李波.計算思維與大學計算機基礎［J］.中國大學教學，2012（7）：44.

張雅潔（1981—），女，黑龍江哈爾濱人，畢業(yè)于黑龍江大學，學士，講師，主要從事計算機教育研究；錢琨（1981—），女，黑龍江哈爾濱人，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學，學士，講師，主要從事計算機教育研究。