王玉

【摘要】隨著信息時代的不斷發(fā)展，在我國的高等教育學院當中計算機教學課程也正在逐漸的運用計算思維進行教學，其主要目的就是為了優(yōu)化計算機教學內容以及改善教學方法。本文主要分析計算思維的具體含義和現(xiàn)實意義，在把計算思維運用在教學當中，以此來培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。

【關鍵詞】計算機思維；大學計算機教學；優(yōu)化研究

計算思維其最早出現(xiàn)在美國計算思維專題的討論當中，而且在美國的計算思維專題當中具有專業(yè)的名詞解釋：它是屬于能夠解決在課堂上所有問題的工具，當這一個名詞誕生的那一天起就已經(jīng)轟動了全世界，甚至是在中國也有大量的教育工作者和科學工作者都針對這一理念進行深入的研究，以此來適應于我國的教育工作。

一、大學計算機教學現(xiàn)狀

在2010年的時候，教育部高等學校當中的計算機基礎教學有明確的指出非計算機專業(yè)的本科畢業(yè)生在計算機知識和能力培養(yǎng)的時候需要針對“4個領域3個層次”進行開展教學，與此同時還需要進行強調“1+X”的課程體系。在大學計算機基礎教學現(xiàn)狀來看，當前的計算機教學形式都是屬于知識型和技能型的教學方法，知識過多注重知識點的傳授以及計算機軟件的操作使用能力，例如，二進制、Word和Excel等基礎計算機操作，而非計算機專業(yè)學習的科目就是指文科學生在未來所需要進行應用的計算機科學研究和創(chuàng)新方式。但是現(xiàn)階段的教學模式只是讓學生進行了解基本知識點和計算機軟件的操作技能，不能夠把計算手段運用在自己的專業(yè)領域。

二、計算思維下計算機教學內容及教學方法的設定

（一）計算思維下大學計算機教學課程內容制作

在大學的計算機教學課程當中進行開展計算機教學方式其主要的教材內容就是屬于閑散和繁瑣，但是目前隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，以及計算機逐漸的應用在每家每戶當中，學生們對計算機的知識熟悉度也是正在逐漸的增高，然而學生在學習計算機技術的時候總是存在著厭學、煩躁的心理，那么這就對學生學習計算機的學習效果產(chǎn)生了嚴重的影響?；谟嬎闼季S的理念之下進行開展計算機教學，根據(jù)計算思維為原則進行開展教學，主要的教學內容就是二進制，以及計算機結構的設置等。

（二）計算機教學方法的設定

1.重視概念含義

在思維含義內容當中最為主要的內容就是概念，根據(jù)科學的名詞進行概念，所以在計算機教學內容當中我們應該適當引入正確的概念，但是在大學的計算機課程當中對于相關概念的含義只是一帶而過，并沒有深入的分析和探討，這使學生很難養(yǎng)成計算思維，而且還對學生學習計算機的效果有著嚴重的影響，只有不斷的擴大深究概念教學方法，才能更好的促進學生學習計算機知識。

2.重視學生的實踐操作能力

養(yǎng)成思維的時候是需要人們進行參加各種的社會活動所積累出來的經(jīng)驗，而學生學習計算機知識也是同樣的道理，教師若是想要學生完全的掌握和了解計算機知識，那么就需要教師能給學生充足的時間進行實踐操作，以此來提升學生的學習成績，在教學生進行實踐操作的時候也需要建立在學生的學習興趣上，不斷的提升學生學習計算機的學習興趣。

三、基于計算思維的大學計算機教學方法

“大學計算機基礎”是計算機教學課程當中最基礎的教學形式，同時也是培養(yǎng)計算思維的關鍵，計算思維的教學方式主要分為任務驅動、案例教學以及課堂研討法等教學模式，它是屬于最基本的計算思維方式，長時間運用計算思維方式能夠有效的提升學生的自主學習性、主動性以及創(chuàng)新性和協(xié)作性，能把學生在活動教學當中的主體位置體現(xiàn)出來，進而給學生創(chuàng)造出和諧、活躍、高興的學習氛圍，有效的提升教學效率。

（一）任務驅動法教學模式

任務驅動法教學模式就是指某一個實例為導學方法，在實例當中的主要內容進行提出問題，進而引導學生進行深入的思考，讓學生能在學和做的過程當中進行分析問題、解決問題。例如，當學生在學習辦公軟件powerpoint的時候，教師就可以先根據(jù)自己的實際情況進行制作關于自己的求職簡歷，并以PPT的形式展現(xiàn)出來，以此來吸引學生的學習興趣，調動學生學習興趣的時候，就可以給學生進行講解在制作簡歷的過程當中自己的建立如何進行規(guī)劃，怎么樣去運用powerpoint的功能去創(chuàng)作，在課后的時候在讓學生每一個人進行制作一份關于自己的求職建立。根據(jù)以上的教學形式就能夠讓學生在學習的過程當中了解到“獲取信息、理解信息、運用信息、處理信息以及表達信息、創(chuàng)新信息”的全方面處理能力。運用任務驅動式教學形式的主要優(yōu)點就是在于教學方式目標的明確，每一個任務的分析、構思以及實現(xiàn)等都能夠反復的進行和使用，有助于培養(yǎng)學生的思考能力，當學生能把自己的思維能力逐漸延伸到外界的時候，就已經(jīng)正在不斷的培養(yǎng)計算思維能力了。

（二）案例教學模式

案例教學模式其主要教學目標就是以行動為導向，教師先進行引導和組織學生針對教學當中的實際例子進行深入的思考和分析，讓學生對實際例子擁有相關的理論知識、技術技能和基本原理的理解?！按髮W計算機基礎”課程當中大部分的教學內容都是根據(jù)計算思維進行演變的案例，當教學在對學生進行傳授計算機基礎知識的時候，需要給學生設計出一個可以進行深入思考的點，在把所要傳授的知識運用思維方式進行傳授，進而實現(xiàn)計算思維能力的引導。例如，教師可以舉一些學生在日常生活當中常見的計算機例子，像是條形碼和二維碼的應用，讓學生進行解釋信息技術的編碼知識，或者也可以運用微信、云計算等信息技術，讓學生完全的了解和掌握計算機和網(wǎng)絡的基本操作能力。

（三）課堂研討法的教學模式

在大學的計算機教學當中運用課堂研討法的教學模式，其主要目的就是為了能夠促進學生之間的互動秦光，讓學生能夠在思維教學當中展現(xiàn)出自己的主體位置，促進學生在思維活動中更好的進行學習計算機知識。開展課堂研討法教學活動主要先針對研討的主題進行設計，先把學生以班級為單位進行劃分成為不同的小組，在根據(jù)每一個小組的實際情況進行設計任務，讓學生能夠根據(jù)教師所設計的任務進行學習計算機的基本概念、操作技術以及搜查相關資料等，并在課堂上相互交流和探討，最終把探討出來的結果總結成為研究報告并提交給教師。例如，當學生學習多媒體技術、網(wǎng)絡基礎知識等計算機內容的時候，教師就可以先讓學生進行了解自己身邊的多媒體、網(wǎng)絡等，在讓學生進行描述自己所喜愛的多媒體、網(wǎng)絡，通過課堂研討法的形式讓學生了解自己不熟悉的領域，長時間的運用這種教學模式不僅能夠有效的發(fā)揮出學生的想象力，還能鍛煉學生的發(fā)散性計算思維，促進學生進一步的發(fā)展。

（四）基于計算思維的教學設計

隨著教育時代的不斷整改，我國的“大學計算機基礎”教學課程當中的主要教學目標就是為了培養(yǎng)學生的計算思維，培養(yǎng)學生計算思維能力的同時，不僅需要學生能夠擁有使用計算機處理信息的能力和思維方式等，還需要學生擁有良好的信息素質和計算思維能力，所以教師在給學生設計教學內容和步驟的時候應該運用探究式的設計方案，重視學生的計算思維，指引學生走向思維方法的層次，并以計算思維作為主要的核心教學內容。先是從“計算機基本信息表示”章節(jié)當中的“計算機碼制”這一教學內容作為例子，其主要的教學設計根據(jù)以下步驟進行：

（1）進行提出問題：如何才能夠在計算機當中存儲出一個整數(shù)。

（2）進行描述問題：如何進行解決符號（正負）在計算機當中的表示情況。

（3）方法1：原碼則是表示為最高位的符號，其余位為整數(shù)的數(shù)字部分。

（4）方法1分析：以0的原碼和原碼的加法運算引導學生發(fā)現(xiàn)原碼的缺點。

（5）方法2：反碼，最高位表示符號，其余位為整數(shù)的數(shù)字部分取反。

（6）方法2分析：以帶進位的反碼加法運算引導學生發(fā)現(xiàn)反碼的缺點。

（7）方法3：補碼，最高位表示符號，其余位為整數(shù)的數(shù)字部分取反再加1。

（8）方法3分析：編碼唯一，運算簡單。

（9）總結原、反、補碼編碼方式及優(yōu)缺點。

四、結束語

綜上所述，計算思維是計算機領域當中最為重要的基本概念，同時還是計算機教育當中需要深入研究的對象，在大學的計算機教學當中運用計算思維，能夠有效的吸引學生的學習興趣和自主學習能力，以此來培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力和意識，進一步促進我國大學計算機教學事業(yè)的發(fā)展方向。