计算思维在经管类专业计算机应用基础课程教学设计中的应用

鲁昱 赵建强 于萍

摘要：为了提高经管类专业学生计算机综合应用能力，将计算思维引入计算机应用基础课程教学中，阐述了如何从四个方面来训练学生的计算思维。实践表明，基于计算思维的计算机应用基础课程教学，对培养大学生的计算思维能力和提高教学质量都有积极作用。

关键词：计算思维;计算机应用基础课程;教学设计

1 引言

《计算机应用基础》是各高校为一年级新生开设的一门公共基础课，旨在提高学生的计算机相关理论知识和培养学生的办公软件操作技能，为后续课程和工作技能做好准备，并以提升大学生的综合能力。教学组主要为经管类专业大一学生讲授计算机应用基础课程。未来的工作岗位的竞争愈来愈激烈，为了日后具备强劲的竞争力，经管类学生应掌握计算机基本操作能力、应用网络能力、信息处理能力、信息发布和传输能力以及计算机的综合应用能力。如何让经管类学生热衷于学习计算机相关的知识，并掌握相应的技能，日后能够学以致用。就要打开学生的思维空间，让他们逐渐掌握学习计算机课程的系统方法，让学习成为一种良好的习惯，不再恐惧计算机学科包罗万象的知识。在2006年，周以真（Jeannette M. Wing）教授--美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任提出了计算思维的概念。她提出，计算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的行为，涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维主要从分层思维、模式识别、流程建设和抽象化四个方面来进行思维构建。通过对大学计算机应用基础课程进行分析，运用四种思维来构建教学。在运用计算思维的《大学计算机应用基础》课程的教学中，逐渐培养学生的计算机技能和计算思维能力。

2计算思维的引入

《大学计算机应用基础》作为非计算机专业公共基础课，该课程主要是让学生了解计算机的基本理论知识和计算机在社会各领域的作用，掌握各种办公软件的操作知识和技能。我校经管类专业学生涉及到的专业方向有：金融管理、经济管理、财务管理、统计分析等，这些专业对计算机技能都有很高的需求。将计算思维引入教学中来，激发学生的学习兴趣，体现计算机基础课程教学的系统性和针对性，全面提高计算机公共课程教学质量，培养学生良好的信息化素养和计算机应用技能。

为了在大学计算机应用基础课程教学中融入计算思维，重新对课程内容进行了梳理，分析了每部分内容中所蕴含的计算思维方法。下面从分层思维、模式识别、流程建设和抽象化四个方面来探讨大学计算机应用基础课程中蕴含的计算思维。根据课程的特点，将分层思维、模式识别、流程建设和抽象化贯穿于课程教学之中。引导学生从计算思维的角度去思考，进而培养学生计算思维能力。

2.1分层思维

分层思维是将一个大问题拆解成许多小的部分。这些小部分更容易理解，让问题更加容易解决。

在讲授计算机组成原理的时候，可以充分利用分层思维来设计教学。计算机硬件作为一个复杂的物体，可以拆分成两个最主要的部分：一是最直观展现给我们的器件就是显示屏和键盘;二是由一部分不能直接看到的复杂器件组成的器件，包括 中央处理器（CPU），主板，显卡，内存与硬盘等。中央处理器是计算机的大脑。台式机、笔记本电脑、智能手机都是计算机硬件的具体实例。在讲授计算机网络的同时，也可以更多的利用分层思维来设计教学。

2.2模式识别

模式识别是识别不同问题中的模式和趋势（共同点）的过程，能从以往的经验中得到规律并且举一反三将它运用到其他的问题中。A当我们把复杂的问题分层到小问题时，我们经常会在小问题中找到模式，这些模式在小问题当中有相似点。

例如需要画一个数据分析图，可以根据数据分析图的特点，联想过去用什么软件做过类似的图，进而用类似的办法解决当前的问题。可以用分层思维解析图的每一部分，再用模式识别的方法解决局部的实现。

2.3流程建设

流程建设是一步一步解决问题的过程，按照的一定的顺序完成一个任务。在日常生活中和计算机基础课程中始终体现着流程建设思维。学习计算机基础课程的时候，也是有一些流程要遵守。例如计算机网络传输就要遵守相应的流程。在上机实践过程中，就是流程建设的体现。我们对流程建设思维的掌握和运用，进而可以过度到算法的设计。

2.4抽象化

抽象化是关注关键信息，忽略不必要细节的过程。抽象化思维是将重要的信息提炼出来，去除次要信息的能力，掌握了抽象化的能力，我们就可以将一个解决方案应用于其他事物中，制定出解决方案的总体思路。

在進行数据库的讲授中，从实际问题中抽象出实体、关系，就是抽象化思维过程。

3让学生从被动接受知识向主动思维转变

大学计算机基础课程涵盖的内容繁多，信息量大，而课时有限。若是侧重于知识教学，教师要把全部的知识内容讲解完全，教师需要不断的赶进度，学生也会觉得很累赘。思维教学强调在教学环节中对学生进行思维的训练.思维教学强调以问题为核心，问题可以是老师提出的问题也可以是学生提出的问题。思维教学模式主要以“提出问题—分析问题—解决问题”为主，辅以理论知识的介绍。学生参与到问题的提出、分析、解答过程，极大地调动了学生的积极性;在思考的过程中由老师引导学生进行思维训练。大学计算机基础教学可以依据思维教学理论制定相应的思维教学实施步骤。

例如在讲授数据库这部分时，教师往往一开始讲数据库的相关概念、体系结构、数据模型、关系模型等相关知识，学生一般难以理解并应用，尤其难以从现实问题抽象出实体关系模型。然而，思维教学模式先创设情境，从学生熟悉的本校教务选课系统入手（教务系统帐号登录，查询课表，选课，查询学分，查询成绩，这些离不开数据库），再教学生使用Office自带的Access数据库（创建数据库，创建表，创建表之间的关系，录入数据，查询数据，删除数据，修改数据，进行数据库操作的练习），让学生亲手体验数据库的作用。在初步体验到数据库功能操作的前提下，相应地提出问题：数据库是如何进行数据的存储？数据库能完成什么事情？数据库是如何去做的（增、删、改、查）？数据库是怎么能把问题解决得更好（优化）？如何从实际问题出发，抽象出实体关系模型，进而来设计数据库并实现。

在学习与练习的过程中，学生逐渐地也会提出许多他们感兴趣的问题。教师在对这些问题进行分析和解答的过程中，将数据库的基础知识传授给学生，学生从问题求解出发，探索到问题的答案。整个学习过程里，学生成为主动学习的对象，教师成为学生学习思维的引导者。学生不仅学到了数据库是什么，有什么作用，怎么发挥作用（对数据库功能操作的掌握），也掌握了数据库为什么这么做（对基本原理的掌握），从而培养了学生从计算思维的角度认识和理解数据库的能力。

4结语

为了提高经管类专业学生对计算机基础课程的学习兴趣，以及培养学生的计算机技能，将计算思维的核心理念融入教学设计中。让学生逐渐形成计算思维的思考习惯，从被动学习变成主动学习。

参考文献：

[1]Wing J M. Computational Thinking[J]. Communication of the ACM，2006，49（3）：33-35

[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）

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