王 洋

（三門峽職業(yè)技術學院，河南 三門峽 472000）

計算機基礎課程的教學是高等教育中的重要組成部分之一，其教學目的是傳授學生計算機基礎知識，培養(yǎng)學生基本的計算機技能，讓學生掌握計算機知識的應用能力和解決計算機問題的能力。2006年，美國卡內(nèi)基·梅隆大學的計算機教授周以真提出了計算思維這一詞匯，并給予了定義，如果說數(shù)學教學培養(yǎng)的是學生的邏輯思維的能力，那么，計算機思維培養(yǎng)的則是學生的計算思維能力。近年來，我國各高校對計算機教學過程中培養(yǎng)計算機思維能力的研究和關注越來越多，如何培養(yǎng)計算機專業(yè)學生的計算思維的能力，幫助學生學會應用計算思維去分析問題和解決問題成為各高校共同研究的課題。

一、計算思維的概述

自計算機基礎教學課程產(chǎn)生以來，高職計算機基礎課程教學的主要目標是計算機軟件工具的介紹和應用，這種教學方式使得高職學生缺乏足夠的計算機理論與方法方面的基礎。計算思維是美國卡內(nèi)基·梅隆大學的計算機科學系教授周以真提出來的，并得到了計算機教育界的廣泛支持。周教授指出：“計算思維代表著一種普遍的認識和一類普遍實用的技能?！睂O家廣院士指出：“計算思維是計算機科學界最具有基礎性和長期性的思想”[1]。

計算思維是在數(shù)學思維和工程思維的基礎上提出來的，計算思維具有抽象性和多層次性，計算思維的范疇很廣，遠不止計算機的編程，計算思維還是每個人都應該掌握的一種基本技能。也就是說，計算思維通過計算機科學的基礎概念建立起模型，目的是方便處理計算問題，計算思維的內(nèi)容包含了計算機科學中一系列的思維活動。計算思維作為一種基本的技能，是現(xiàn)代人必須掌握和具備的，也是現(xiàn)代社會中不可或缺的一種基礎思維。

二、我國高職院校在計算機基礎教學中遇到的問題

（一）教學模式的問題

我國目前各高職院校中計算機基礎的教學模式普遍還局限在課堂教學和一些相關實驗相結合的模式，這種傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法學生的需求，也適應不了現(xiàn)階段高職學生的認知水平，整個教學過程枯燥乏味，嚴重影響了教學質(zhì)量。

（二）教學手段的問題

我國現(xiàn)階段高職院校的計算機基礎教學方法普遍停留在傳統(tǒng)的“一刀切”上，單一陳舊的教學方法抑制了學生學習的積極性和動力，最終影響學習成果。

（三）教材問題

我國高職院校中文科、理科和工科的計算機基礎教材是一樣的，忽略了不同專業(yè)不同層次學生的需求和學習水平，教師按照相同的教材教學，使得不同專業(yè)的特點凸顯不出來。

三、計算思維與計算機基礎教學的關系

美國信息技術咨詢委員會（PITAC）于2005年提高了一份《計算機科學：確保美國競爭力》的報告[2]。報告中指出，計算機科學屬于一門學科，對其他學科具有促進的作用，在未來社會中，不管是最有前途的經(jīng)濟領域內(nèi)的前沿研究還是其他方面的研究，都可能需要借助先進的計算機技術和計算科學，計算機基礎課程是學習其他學科和進一步掌握計算機技術的基礎，同時，在現(xiàn)代社會中，計算機基礎教學是培養(yǎng)高職學生綜合素質(zhì)，強化高職學生創(chuàng)新能力過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)之一，計算機基礎的教學對高職血紅色呢夠的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等方面起著重要的影響。

有關研究表明，高職院校必須充分認識到計算機基礎教學的重要性，要把培養(yǎng)學生的計算思維能力作為計算機基礎教學中的重要目的和核心任務，構建完善的計算機基礎教學體系和內(nèi)容，把計算思維應用到高職計算機基礎的教學當中，把計算思維與計算機基礎的教育融合起來，有利于培養(yǎng)學生的計算思維能力，能夠提高學生在未來的生活和工作當中適應各種計算機的應用環(huán)境，增強他們的計算思維能力，建立一種長期的可持續(xù)發(fā)展的計算機應用能力，推動其他專業(yè)的發(fā)展。

四、計算思維下現(xiàn)有的計算機教學模式

目前，在計算機基礎的教學中，把計算思維應用到計算機基礎的教學中，現(xiàn)有以下幾種基于計算思維下的計算機基礎教學模式，一是分層教學、二是任務驅動教學、三是啟發(fā)式教學、四是循序漸進教學。所謂分層教學，就是要求教師將教學按照教材內(nèi)容、教學任務和目標進行層次化、過程化和結構化的劃分，從而引導學生從理論起點到應用終點的計算機思維鏈的升華，加深學生對教學內(nèi)容中基本原理的掌握。任務驅動教學是通過制定不同的任務，再依次解決任務的教學模式。循序漸進的教學模式是指在教學活動中，教師讓學生模仿現(xiàn)有的示例，再逐步掌握計算機課程中的各種計算機原理、結構，通過這種模式能夠提高學生對計算機基礎的學習興趣。截至目前為止，我國已經(jīng)有不少高校試圖將計算思維引入到計算機基礎的教學當中，不過在具體的教學當中，高職院校的教學模式依然是傳統(tǒng)教學模式。

五、計算機基礎實施分層教學的意義

我國高職院校的招生對象是全國高考生，受地區(qū)差異的影響，導致學生的計算機基礎水平存在著較大的差異，尤其是受經(jīng)濟設備水平的影響，城市與農(nóng)村學生的計算機水平差異十分明顯，城市學生的計算機水平已經(jīng)達到一、二級的水平，而農(nóng)村學生的計算機水平普遍還停留在認識階段。這種情況下，高職院校計算機基礎教學就難以進行，簡單的知識使得部分學生不想聽，而難度大一點的又有部分學生聽不懂，最終嚴重影響教學質(zhì)量。這就要求高職院校的計算機教學要根據(jù)不同的情況構建合適的教學方法和模式，受學生計算機水平的不同層次的影響，就要根據(jù)學生不同的計算機水平進行分層教學，分層教學能夠體現(xiàn)出因學定教、因材施教的原則。采用分層教學的方式，能夠有效提高計算機基礎的教學質(zhì)量和學生的計算機水平。

六、基于計算思維的高職計算機基礎分層教學的構建

基于計算思維的高職計算機分層教學的目的是大幅度提高計算機基礎課程的教學效果和質(zhì)量，把基于“知識框架”的基礎上的新的思想方法運用到計算機基礎的分層教學當中，能夠引導學生掌握計算機技術中核心思想和方法，是高職計算機基礎分層教學的新方向。把計算思維引入到計算機基礎教學，在計算思維理念的基礎上，還要構建和完善分層教學結構，具體構建分層教學的思路有以下三個方面。

（一）試用計算機基礎分層教學的方法

通過分層教學模式把計算機基礎教學按照層次化、結構化和過程化進行劃分，從而引導學生從理論起點到應用終點的計算機思維鏈的升華，加深學生對教學內(nèi)容中基本原理的掌握。加深對計算機學科基礎概念的理解，大幅度提高計算思維的能力，這些都是在計算思維上進行計算機基礎分層教學的關鍵內(nèi)容?；谟嬎闼季S的計算機基礎分層教學方法，可以將計算機公共課程設置為基礎和應用兩個部分，并在原有內(nèi)容的基礎上提高兩到三個層次。分層時，根據(jù)學生的計算機應用知識的測試成績進行分層。在理工科的基礎教學當中，針對“1+X”中的“1”進行劃分的思路如圖1所示。

圖1 基于“1+X”課程的分層思路

（二）強化計算機思維的教學理念

分層教學的構建與計算機基礎的教學理念的轉變、教學內(nèi)容的更新、教學方法的變化和教學資源的優(yōu)化配置有關。要構建分層教學模式，就要從計算機基礎課程的內(nèi)容體系的優(yōu)化方面入手，對課程體系的定位和構成要素進行分析，把計算思維應用到計算機基礎理論、技術、工程、工具、服務和應用中。把計算思維應用到計算機基礎分層教學模式中的教學方法如圖2所示。例如，在計算機文化基礎教學等級考試時，以知識點為主要的講解對象，以演示的方式進行教學，能夠幫助學生系統(tǒng)的了解計算機基礎的基本知識，熟練掌握和運用計算機理論、技術，培養(yǎng)學生對計算機基礎的認識能力和解決問題的能力。

圖2 計算思維應用到計算機基礎分層教學模式中的教學方法

（三）優(yōu)化完善計算機基礎課程體系

高職院校中的計算機基礎課程體系主要包括文科和理工兩大類，文科專業(yè)的計算機基礎課程有三個層次，分別是計算機大公共課程、計算機小公共課程和計算機背景專業(yè)課程。而理工科的計算機基礎知識的教學結構為“四個領域三個層次”，理工科類的課程設計方案是“1+X”[3]。這種設計方案滿足了不同專業(yè)學生的需求，其中“1”指的是計算機基礎課程，而“X”可以根據(jù)學生的專業(yè)特點進行選擇，可供選擇的有《計算機網(wǎng)絡》、《網(wǎng)頁設計》等。根據(jù)計算思維的理念，根據(jù)學生學習信息的能力構建一個可持續(xù)發(fā)展的基礎理論，重新構建的計算機基礎課程體系包括了計算機基礎模塊、計算機系統(tǒng)與平臺模塊、程序語言模塊以及計算機技術與應用模塊。在計算思維下的計算機基礎課程體系如圖3所示。

圖3 計算思維下的計算機基礎課程體系

結語

作為高等教育中一門重要的基礎課程之一，計算機基礎課程的教學具有重要的意義，在計算機基礎教學的過程中，將計算思維融入到計算機基礎教學當中，實施計算機基礎分層教學，有利于提高教學效率和質(zhì)量，增強學生思考問題、分析問題和解決問題的能力，達到計算機基礎教學的目標[4]。

[1]徐長梅，許勁，凌云，等.應用型本科院校計算機公共課實踐教學模式的創(chuàng)新[J].湖南科技學院學報，2011（4）:12-15.

[2]戰(zhàn)德臣，聶蘭順，徐曉飛.“大學計算機”—所有大學生都應學習的一門計算思維基礎教育課程[J].中國大學教學，2011（4）:9-10.

[3]彭國星，童啟，劉強，等.圍繞計算思維進行大學計算機基礎課程教學內(nèi)容優(yōu)化[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2012（1）:3-5.

[4]吳寧，崔舒寧.以計算思維能力培養(yǎng)為核心的大學計算機基礎課程教學內(nèi)容改革研究[J].計算機教育，2012（7）:7-9.