计算机应用基础教学中计算思维与应用技能的双重培养

刘正东

［摘要］分析非计算机专业计算机基础教育改革必要性，探讨应用技能与计算思维培养相结合的发展思路。建议加强学生计算思维的培养，提高学生的逻辑思维能力，同时建立基于知识点聚类的网络课程，使得课堂与网络教学之间相互协调，成为一个系统的有机整体。

［关键词］高等教育教学改革计算机应用基础计算思维

［中图分类号］TP3-4［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）06-0062-02

在高校教育中，计算机教育已作为素质教育的一部分成为高校必修课之一。目前很多高校对计算机基础课程的教学进行了反思，认为应该突破以应用技能培养为主的教学模式，更多地突出计算思维能力的培养。计算机应用基础是一门重要的计算机基础课程，一般在第一学期开设，也是改革呼声较高的课程。该课程内容改革在保持应用性的基础上，需围绕计算思维的核心思想，进一步梳理相关的理论思想和知识体系，突出以计算思维为核心、以应用技能为外延的改革思路。

一、计算机基础教育改革的必要性

2010年，九校联盟计算机基础课程研讨会形成重要共识，把培养学生的计算思维能力作为计算机基础教学的核心任务，为计算机基础教学改革确定了重要方向。2010年10月在“第六届大学计算机课程报告论坛”中将计算思维引入大学计算机基础教学，此后计算思维得到了国内计算机基础教育界的广泛认可与重视。计算思维包括计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力，有利于学生把握计算机硬件及软件技术的本质和核心，可以为学生今后的自学和进入社会中的工作奠定扎实的基础。

二、提升计算机应用基础教学的建议

（一）完善教学内容，将应用教学与计算思维能力培养相结合

目前各高校普遍采用了“1+X”的课程体系。北京服装学院实施了以计算机应用基础和六门程序设计类课程组成的“1+6”的计算机基础课群，为应用技能与计算思维能力培养相结合的教学改革打下了良好的基础。计算机应用基础是所有学生必修的课程。目前该课程的主要包括内容见表1。

表 1计算机应用基础课程的内容

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可以看到，计算机应用基础的内容涵盖了信息技术的绝大多数领域，范围是比较广的，在这些模块中，明显可以看到授课的内容具有技术理论与实践应用相结合的鲜明特色。在课程中，几乎每个概念对应一种计算思维方法，每个章节都是多种计算思维方法的集合。在课程内容多、学时少的情况下，进行以计算思维为导向、应用技能提高为目标的教学改革，是有很大的难度的计算机应用基础教学内容应该立足应用技能与计算思维培养并举、理论与实践结合的思路，使学生对这些信息技术的基本原理以及基本问题求解方法有所认识，进而从中了解从计算思维的基本方法培养计算思维的基本能力。

建议从以下几个方面加强内容的建设：

1．计算的历史、影响以及对未来发展的启示。计算机的发展历史是人类智慧、创造力和想象力的结晶，与其他学科相互促进和发展，不断产生新的研究方法和工具。学习计算机的发展史引导学生建立计算思维的意识，思考如何在其中发挥专业作用。

2．介绍冯·诺依曼体系，理解计算机系统的软硬件模型。让学生理解为什么会提出采用存储程序方式，理解现代计算机程序运行的模型。

3．信息的编码。编码也是各种标准的核心和基础。文字编码比如美国的ASCII、中国的GB2312、国际的UNICODE等都具有广泛的应用。学生了解了编码的重要性也会延伸到本专业的各种信息的标准问题，可以发现标准的制定往往意味着市场的占有。

4．操作系统。操作系统是所有计算机系统的基础软件平台，学习使用操作不应该作为重点，需要理解它是如何存储数据，如何管理各种设备，如何解决计算资源的竞争问题等。

5．计算机网络。有了计算机网络，才有了丰富多彩的互联网世界。网络中的协议又是网络技术中的精髓和核心，理解计算机网络的架构和协议的核心思想有助于学生理解各种网络上的应用难题。

6．算法和程序。计算机基础课程的第二部分就是程序设计语言的基础课程，那么在计算机应用基础的课上提供计算机算法的表示与评价以及程序流程图的内容有助于初步理解计算机解决问题的自动实现过程。

（二）整合技能应用类教学资源，创建基于知识点聚类的网络课程

计算机基础的课程具有自身的特点，一是应用性比较强，二是知识点较为分散，使得在有限课时的课堂中很难达到较好的教学效果。教师不可能把所有的知识点都在课堂上呈现，也不可能将大量的实践环节在课堂上实施。课下的学生自主学习和实践是很重要的环节，网络教学在自主学习的过程中会起到很大的帮助作用。我们提出知识点聚类的网络课程（KCOC，Knowledge cluster Online Course）。

KCOC与国外名校的魔课（MOOC，Massive Open Online Course 大型开放式网络课程）以及我国推进的视频公开课一样，不仅可以面向高校学生，也可以为社会大众提供优质学习资源。不同之处在于，KCOC立足于课堂知识的补充与知识点再现，建议重视以下几个方面：

1．课程的选择。KCOC面向学生课外自学应用技能中细小的知识点，选择计算机课程技能性强的课程，选定的课程可以是计算机基础课中的某个模块。例如可以将Photoshop单独作为一个KCOK课程，也可以在计算机应用基础课中将Excel、PPT、Word之类的软件单独抽取出来作为KCOC的主题课程。

2．教学的设计。计算机应用类的课程有个特点是：每个软件都具有大量的知识点。比如：如何在word中输入汉字的偏旁部首，这些知识点很少在课堂上讲授，因为它太“小”了，但是对于使用者来说又具有很大的应用性。可以采用知识点聚类的方式，每个软件划分为不同的主题，每个主题下聚集相关的知识点的视频教程。每个视频需要满足两个条件：一是具备紧凑的知识结构，二是时间的适度，最好不超过15分钟，可以让学习者一口气看完。

3.制作的环境。知识点的视频公开课不是以理论知识和教师风采为主要内容，需要强调可操作性和应用性，建议采用录屏的方式。每个教师都可以随时录制视频，没有各种灯光、噪音、着装等限制。

4.教学的应用。KCOC是高校教学资源共享的一种形式，并不能代替高校课程的系统学习。建设的过程中有计划地整合每个主题课程的知识点，以满足高校学生课下自主学习的需求。作为知识普及与资源共享的形式，将KCOC应用于网络教学和移动课程，可随时满足学生的多重需求。

结论

在计算机应用基础教学不断改进的背景中，应对教育教学的基本思想和理念做更深的思考，让计算机基础教育适应经济社会发展的需求，与时俱进。计算机教育应包括计算思维培养和计算机应用基础两个部分，这两个部分的教学应与学生的逻辑思维培养以及利用计算思维分析问题、解决问题的能力相适应，并能凸显专业特色，与其他专业课程之间相互协调、相辅相成，使之成为一个系统的有机整体。在应用技能的培养上，利用KCOC网络教学弥补课堂的不足，这样，既没有弱化计算机软件的应用技能培养，又引入了计算思维的教学内容和方式，提升了计算机应用基础的课程内涵。应用技能与计算思维相结合的教学改革是一项系统工程，面临着教学内容、教学方法、师资力量等一系列问题，需要不断地分析、研究与探索。

［参考文献］

［1］齐敏菊,冯康,孙淮宁.高等师范类院校计算机基础教育改革探讨［J］.淮南师范学院学报,2013,15（3）.

［2］龚沛曾,杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养［J］.中国大学教学,2012，（5）.

［3］陈中良,张翠善.浅析网络环境下大学计算机基础课程教学改革［J］.电子设计工程，2013,21（7）.

［责任编辑：左芸］