基于计算思维的计算机基础课程一体化教学模式初探

张海琦

摘 要： 计算机基础是一门实践性较强的公共课程，目的是培养学生的计算机基础素质，提高学生的计算机应用技能。本文从课程的内容规划和教学模式两方面对基于计算思维的一体化教学模式在计算机基础课程教学中的应用做了初步的研究和探索。

关键词： 计算思维； 计算机基础； 一体化教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）02-82-03

0 引言

计算机基础课程是我国高校学生的一门必修课程，它的任务是对学生进行计算机素质教育。该课程内容包含着大量的知识压缩，涉及面非常广泛，且具有知识更新速度快，针对性不太强的特点。因此，大部分教师在十分有限的课时里无法应对不断更新的技术，只能注重相关应用软件的使用，这使得学生在学习中只满足于掌握计算机的基本操作技能和基本软件的应用，而缺乏系统构建知识的能力。这些现实情况意味着计算机基础课程的教学必须面临改革。本文将基于计算思维探索计算机基础课程的一体化教学模式，旨在培养学生计算思维的意识与能力，为将来的大学课程打好坚实的基础。

1 计算思维的概念

国际上公认的计算思维是2006由美国卡内基.梅隆大学的周以真教授提出，其定义为： 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等，涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。同时还明确地强调“计算思维”应是每个人都必须具备的基本能力。计算思维的本质是抽象和自动化，把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。2010年起，培养“计算思维”能力的呼声在国内日渐高涨，8月的西安会议上发表了《九校联盟（c9）计算机基础教学发展战略联合声明》[2]，其目的在于推动高校计算机基础课程引入计算思维去认识和解决问题，以培养学生的计算思维能力为核心，让学生建立起利用计算机技术解决问题的思路。

计算思维是一种能力，ACM前主席Denning教授曾系统地总结了计算的七类原理，即计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计[3]。计算思维具有计算机科学的许多特征，可以通过掌握计算机科学的基本知识而获得提高。同时，计算机科学在研究计算思维的概念、方法和内容的基础上，已经发展为解决问题的一种思维方式，这又推动了计算思维的发展。计算思维包含三个层次的内容：计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力。这意味着掌握使用计算思维解决问题的基本方法比学会解决问题的技术更加重要；当计算机作为解决问题的工具时，学会如何把问题转化为能够用计算机解决的形式比僅仅学会如何解决问题的具体技巧更加重要。因此培养学生的“计算思维”能力，将这种思维转化为利用计算机解决问题的思维方式成为了计算机基础课程教学中一个重要问题。

2 构建基于“计算思维”的启发探索与一体化结合的新的教学模式

2.1 以“计算思维”为核心的课程内容规划

以培养学生“计算思维”为核心，在此前提下，传统的教学方法已经无法满足教学的需求。如何正确理解计算思维的实质，如何在计算机基础课程中引入“计算思维”、如何完成课程教学的目标，关键就在于课程教学的组织方式。目前归纳出的改革模式有方法推进式、内容重组式和全面更新式三种，笔者从方法推进式和内容重组式突破，在重组课程内容时围绕计算思维的思想，结合本校的计算机基础课程的教学大纲，将课程内容进行了重新规划，如表1所示。

2.2 基于计算思维的一体化教学模式

基于计算思维的教学模式，就是建立一种合适的体系，能够激励、引导并帮助学生在学习中运用计算思维方法去发现、分析和解决问题，并在这一过程中达到获取相关知识、训练操作技能和培养个人能力的目的。

另外，传统的考核评价机制在一定程度上降低了学生的学习兴致和学习动力。很多高校的教学考核是采用期末考试成绩和平时成绩结合，其中期末考试成绩占到70%左右。又因为考虑到考试及格率等因素，最终成绩很大程度上无法客观地反映出学生计算机技能的掌握情况，有时甚至相差甚远。因此，国内外很多高等院校纷纷对教学和考核体制进行了不断改革。具体有：对教学的基本要求进行规范化，对教学质量提出更严格的要求，同时采用了更多样化的考核方式，从而加强学生的素质能力。由此形成了“讲授-学习-实践-考核”一体化教学模式。

基于计算思维的一体化教学模式是指，以教师为主导，学生为主体，并以实践为核心，以项目为载体，遵循制定好的评价标准，即老师对学生、学生对老师以及学生对学生的一系列评价，来培养学生自主创新和动手实践的一种互动教学模式[4]。使得讲授与学习在时间和空间上同步进行，让学生能够体会“学中做、做中学、学中悟、悟中学”的乐趣所在。该教学模式中，教师的主要任务包括设计项目、呈现问题、辅助学生进行实践，并考核和评价；而学生则通过明确学习目标、分析问题、共享交流和自我反思等相关教学活动训练其计算思维方式，达到提高分析问题、解决问题以及实践创新能力的效果。例如，教师在讲授网页制作时设计项目，让学生设计制作个人网站，领悟应用网页相关问题的求解方式。对于该过程中遇到的问题，教师引导学生运用计算思维的方法进行抽象和分析，通过各种途径进行自主检索、探究、思考、讨论等，形成正确的问题求解思路。最后学生完成该设计项目后，教师继续引导学生进行知识的归纳与总结，并相互评价，进一步完善成果。

3 结论

计算思维是创新性人才必备的基本素质。而基于计算思维的一体化教学模式则有机结合了教师的教学过程和学生的学习过程，有效调动了学生的积极性，使学生能够使用计算思维方法来分析项目、探索未知、协作学习、相互评价，自主地建构属于学生自己学习方式，提高其解决实际问题的能力。

参考文献（Reference）：

[1] WING J M，Computational Thinking[J]. Communications of

ACM，2006.49（3）：33-35

[2] 董荣胜，九校联盟（c9）计算机基础教学发展战略联合声明：教

育的转型[J].中国大学教学，2010.10：14-15

[3] 李廉.计算思维——概念与挑战[J].中国大学学报，2012.1：

7-12

[4] 孙俭.“教学做评”四位一体的财会专业技能教学模式探究[J].

职业，2010.11：67-68