高职计算机基础课程中学生计算思维能力的培养

一、计算思维能力培养的意义

2006年3月，美国卡耐基？梅隆大学计算机系主任周以真教授提出了计算机思维（computational thinking）的定义：计算机思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2008年美国计算使能的科学发现和技术创新计划旨在“计算思维”领域的创新和进步促进工程技术领域和自然科学产生革命性成果。

二、高职学生计算思维能力培养中存在的问题

首先，计算机基础教学中有一种“狭义工具论”的看法，很多人认为计算机基础教学就是教授一些计算机工具及其使用方法，没有认识到计算机学科的重要性。重操作而轻内涵，课程逐渐演变成办公软件的操作指南，导致学生对对该门课程兴趣不大，仅满足于学会计算机的基本操作，办公软件的基本使用等等。

其次，计算机基础课程知识构成庞大，内容枯燥单调。部分课程包含抽象的思维方式，导致课程难学、难教，同时又缺乏让学生主动参与实践活动的内容，只是机械的死记硬背，学生被动的接受知识，缺乏学习的主观能动性。

最后，高职学生本身在学习习惯、学习主动性、自学能力等方面和本科学生相比，仍有差距。只靠传统的教学模式，很难取得良好的教学成果。

三、高职学生计算思维的培养

针对高职学生的特点，如何恰当的将计算思维融入到计算机基础课程的教学当中去，培养学生运用计算思维描述问题、解决问题的能力，是高职计算机基础教学必须面对的重要课题。

1、分专业教学。根据高职院校学生专业的不同，在内容上也适当增减，并突出重点。首先进行调研，通过和各专业教师的交流和沟通，了解不同专业对于计算机基础知识的需求。如管理系学生毕业后，对文档的编辑表格的制作有较高需求，在教学中重点加强EXCEL表格和word文档的实训，重点培养学生的动手能力;对艺术类专业则侧重于PPT、多媒体技术的应用等方面;而对于计算机系专业的学生，则主要强化操作系统、网络知识、计算机语言等方面的教学，为学生之后的计算机课程深造打下坚实基础。这样针对不同专业的学生对计算机基础知识的需求，进行分专业教学，可使教学目标更清晰具体，教学效果更佳显著。

2、改变传统的教学模式，以“案例”的形式来展开教学。授课过程中先预设一个情境，由情境开始引入“任务”，“任务”完成过程中贯穿了需要掌握的理论和实践知识，在此过程中完成对知识的学习和理解。指导教师可根据具体情况讲授任务，示范完成后由再由学生亲自动手完成任务。任务结束后，学生们可通过在案例中所学到的知识和技能对其他类似“案例”进行实践，进而提高学生学习效果和自学能力。

3、精心设计实训环节。指导教师还可准备一些其他的小任务，在课后发布，让学生根据自身的基础选择，充分调动学生的主动性及创造性，以巩固学生的知识和能力，锻炼学生的计算思维。如：EXCEL环节，设计一个班级期末考试成绩表或班级通讯录，包含单元格格式、自动筛选、常用公式等知识的应用。在学生独立制作的过程中会遇到各种实际问题和困难，指导教师在此给予适当的提示，引导他们运用所学知识进行理论分析，再联系到实际，最后解决问题。完成后再进行评比，归纳总结任务中所应用的知识点，最终使得学生的理论知识和计算机的实际操作通过精心准备的“案例”联系到一起，培养学生运用所学的计算机知识解决实际问题的能力。

4、引入计算思维的讲述。在完成课程目标的同时，引入计算思维的讲述。如：讲解计算机系统组成时，引入图灵机模型思想;介绍操作系统、存储原理时体现抽象、共享等计算思维概念;教授硬件系统时，体现抽象化、流水线、自动化等计算思维思想;讲授二进制数值和进位规则时，可结合现实生活中的条形码等，指出其本质就是二进制，使学生初步具备二进制的思维方法。在教学过程中，指导教师以教学内容的设计和实施为起点，引导学生对问题进行抽象思考，分析及掌握所涉及到的计算思维原理，使得学生逐渐形成利用计算思维思考和解决问题的能力。

5、建设可持续性的计算机学习模式。计算思维的培养应当处于计算机教学的所有课程当中，计算机基础只是一个入门，承担基本性和导轮性的教学任务，要培养成熟的计算思维最好学习一些C语言或程序设计之类的相关课程。学院应采取多种形式的计算机学习方式，如定期讲座，选修课等等，以满足非计算机专业的学生的学习需求和计算思维能力的深层培养。

6、举办计算机技能比赛。为激发学生学习的热情和潜能，学院应定期举办各种计算机技能比赛，比赛涉及的知识面需广，要有一定深度，并加入一些创新内容。设有不同等级的奖项，让尽可能多的同学获取知识的同时也能获得荣誉。对成绩突出的同学，鼓励他们参加全国技能大赛。通过这些方法培养他们的创新能力、团队意识、和运用信息技术解决实际问题的综合能力。

四、总结

计算思维作为人类三大科学思维方式之一，是我们解决实际问题的有效工具，必须让学生作为一种习惯来培养。如何教育学生掌握计算机、了解计算机，进而通过应用计算机解决实际问题进行自主的思考和探索，培养学生的思维能力和应用能力，是我们当前以计算思维为导向的计算机基础教育改革的方向，在教学过程中加强计算思维意识的教育，增强学生运用计算思维的能力，让学生树立用计算思维求解问题的意识，最终能自觉的运用计算思维来思考问题和解决问题，是我国高职计算机基础教育教学改革的新挑战、新机遇。

（作者单位：吉林工程职业学院）