魯昱 趙建強(qiáng) 于萍

摘要：為了提高經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生計算機(jī)綜合應(yīng)用能力，將計算思維引入計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)中，闡述了如何從四個方面來訓(xùn)練學(xué)生的計算思維。實(shí)踐表明，基于計算思維的計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)，對培養(yǎng)大學(xué)生的計算思維能力和提高教學(xué)質(zhì)量都有積極作用。

關(guān)鍵詞：計算思維;計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程;教學(xué)設(shè)計

1 引言

《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是各高校為一年級新生開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課，旨在提高學(xué)生的計算機(jī)相關(guān)理論知識和培養(yǎng)學(xué)生的辦公軟件操作技能，為后續(xù)課程和工作技能做好準(zhǔn)備，并以提升大學(xué)生的綜合能力。教學(xué)組主要為經(jīng)管類專業(yè)大一學(xué)生講授計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程。未來的工作崗位的競爭愈來愈激烈，為了日后具備強(qiáng)勁的競爭力，經(jīng)管類學(xué)生應(yīng)掌握計算機(jī)基本操作能力、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)能力、信息處理能力、信息發(fā)布和傳輸能力以及計算機(jī)的綜合應(yīng)用能力。如何讓經(jīng)管類學(xué)生熱衷于學(xué)習(xí)計算機(jī)相關(guān)的知識，并掌握相應(yīng)的技能，日后能夠?qū)W以致用。就要打開學(xué)生的思維空間，讓他們逐漸掌握學(xué)習(xí)計算機(jī)課程的系統(tǒng)方法，讓學(xué)習(xí)成為一種良好的習(xí)慣，不再恐懼計算機(jī)學(xué)科包羅萬象的知識。在2006年，周以真（Jeannette M. Wing）教授--美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任提出了計算思維的概念。她提出，計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為，涵蓋了計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維主要從分層思維、模式識別、流程建設(shè)和抽象化四個方面來進(jìn)行思維構(gòu)建。通過對大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程進(jìn)行分析，運(yùn)用四種思維來構(gòu)建教學(xué)。在運(yùn)用計算思維的《大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的教學(xué)中，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)技能和計算思維能力。

2計算思維的引入

《大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》作為非計算機(jī)專業(yè)公共基礎(chǔ)課，該課程主要是讓學(xué)生了解計算機(jī)的基本理論知識和計算機(jī)在社會各領(lǐng)域的作用，掌握各種辦公軟件的操作知識和技能。我校經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生涉及到的專業(yè)方向有：金融管理、經(jīng)濟(jì)管理、財務(wù)管理、統(tǒng)計分析等，這些專業(yè)對計算機(jī)技能都有很高的需求。將計算思維引入教學(xué)中來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的系統(tǒng)性和針對性，全面提高計算機(jī)公共課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生良好的信息化素養(yǎng)和計算機(jī)應(yīng)用技能。

為了在大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)中融入計算思維，重新對課程內(nèi)容進(jìn)行了梳理，分析了每部分內(nèi)容中所蘊(yùn)含的計算思維方法。下面從分層思維、模式識別、流程建設(shè)和抽象化四個方面來探討大學(xué)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程中蘊(yùn)含的計算思維。根據(jù)課程的特點(diǎn)，將分層思維、模式識別、流程建設(shè)和抽象化貫穿于課程教學(xué)之中。引導(dǎo)學(xué)生從計算思維的角度去思考，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力。

2.1分層思維

分層思維是將一個大問題拆解成許多小的部分。這些小部分更容易理解，讓問題更加容易解決。

在講授計算機(jī)組成原理的時候，可以充分利用分層思維來設(shè)計教學(xué)。計算機(jī)硬件作為一個復(fù)雜的物體，可以拆分成兩個最主要的部分：一是最直觀展現(xiàn)給我們的器件就是顯示屏和鍵盤;二是由一部分不能直接看到的復(fù)雜器件組成的器件，包括 中央處理器（CPU），主板，顯卡，內(nèi)存與硬盤等。中央處理器是計算機(jī)的大腦。臺式機(jī)、筆記本電腦、智能手機(jī)都是計算機(jī)硬件的具體實(shí)例。在講授計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的同時，也可以更多的利用分層思維來設(shè)計教學(xué)。

2.2模式識別

模式識別是識別不同問題中的模式和趨勢（共同點(diǎn)）的過程，能從以往的經(jīng)驗(yàn)中得到規(guī)律并且舉一反三將它運(yùn)用到其他的問題中。A當(dāng)我們把復(fù)雜的問題分層到小問題時，我們經(jīng)常會在小問題中找到模式，這些模式在小問題當(dāng)中有相似點(diǎn)。

例如需要畫一個數(shù)據(jù)分析圖，可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析圖的特點(diǎn)，聯(lián)想過去用什么軟件做過類似的圖，進(jìn)而用類似的辦法解決當(dāng)前的問題?？梢杂梅謱铀季S解析圖的每一部分，再用模式識別的方法解決局部的實(shí)現(xiàn)。

2.3流程建設(shè)

流程建設(shè)是一步一步解決問題的過程，按照的一定的順序完成一個任務(wù)。在日常生活中和計算機(jī)基礎(chǔ)課程中始終體現(xiàn)著流程建設(shè)思維。學(xué)習(xí)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的時候，也是有一些流程要遵守。例如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸就要遵守相應(yīng)的流程。在上機(jī)實(shí)踐過程中，就是流程建設(shè)的體現(xiàn)。我們對流程建設(shè)思維的掌握和運(yùn)用，進(jìn)而可以過度到算法的設(shè)計。

2.4抽象化

抽象化是關(guān)注關(guān)鍵信息，忽略不必要細(xì)節(jié)的過程。抽象化思維是將重要的信息提煉出來，去除次要信息的能力，掌握了抽象化的能力，我們就可以將一個解決方案應(yīng)用于其他事物中，制定出解決方案的總體思路。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的講授中，從實(shí)際問題中抽象出實(shí)體、關(guān)系，就是抽象化思維過程。

3讓學(xué)生從被動接受知識向主動思維轉(zhuǎn)變

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程涵蓋的內(nèi)容繁多，信息量大，而課時有限。若是側(cè)重于知識教學(xué)，教師要把全部的知識內(nèi)容講解完全，教師需要不斷的趕進(jìn)度，學(xué)生也會覺得很累贅。思維教學(xué)強(qiáng)調(diào)在教學(xué)環(huán)節(jié)中對學(xué)生進(jìn)行思維的訓(xùn)練.思維教學(xué)強(qiáng)調(diào)以問題為核心，問題可以是老師提出的問題也可以是學(xué)生提出的問題。思維教學(xué)模式主要以“提出問題—分析問題—解決問題”為主，輔以理論知識的介紹。學(xué)生參與到問題的提出、分析、解答過程，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性;在思考的過程中由老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練。大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)可以依據(jù)思維教學(xué)理論制定相應(yīng)的思維教學(xué)實(shí)施步驟。

例如在講授數(shù)據(jù)庫這部分時，教師往往一開始講數(shù)據(jù)庫的相關(guān)概念、體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型等相關(guān)知識，學(xué)生一般難以理解并應(yīng)用，尤其難以從現(xiàn)實(shí)問題抽象出實(shí)體關(guān)系模型。然而，思維教學(xué)模式先創(chuàng)設(shè)情境，從學(xué)生熟悉的本校教務(wù)選課系統(tǒng)入手（教務(wù)系統(tǒng)帳號登錄，查詢課表，選課，查詢學(xué)分，查詢成績，這些離不開數(shù)據(jù)庫），再教學(xué)生使用Office自帶的Access數(shù)據(jù)庫（創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建表，創(chuàng)建表之間的關(guān)系，錄入數(shù)據(jù)，查詢數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的練習(xí)），讓學(xué)生親手體驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的作用。在初步體驗(yàn)到數(shù)據(jù)庫功能操作的前提下，相應(yīng)地提出問題：數(shù)據(jù)庫是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲？數(shù)據(jù)庫能完成什么事情？數(shù)據(jù)庫是如何去做的（增、刪、改、查）？數(shù)據(jù)庫是怎么能把問題解決得更好（優(yōu)化）？如何從實(shí)際問題出發(fā)，抽象出實(shí)體關(guān)系模型，進(jìn)而來設(shè)計數(shù)據(jù)庫并實(shí)現(xiàn)。

在學(xué)習(xí)與練習(xí)的過程中，學(xué)生逐漸地也會提出許多他們感興趣的問題。教師在對這些問題進(jìn)行分析和解答的過程中，將數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識傳授給學(xué)生，學(xué)生從問題求解出發(fā)，探索到問題的答案。整個學(xué)習(xí)過程里，學(xué)生成為主動學(xué)習(xí)的對象，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)思維的引導(dǎo)者。學(xué)生不僅學(xué)到了數(shù)據(jù)庫是什么，有什么作用，怎么發(fā)揮作用（對數(shù)據(jù)庫功能操作的掌握），也掌握了數(shù)據(jù)庫為什么這么做（對基本原理的掌握），從而培養(yǎng)了學(xué)生從計算思維的角度認(rèn)識和理解數(shù)據(jù)庫的能力。

4結(jié)語

為了提高經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)興趣，以及培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)技能，將計算思維的核心理念融入教學(xué)設(shè)計中。讓學(xué)生逐漸形成計算思維的思考習(xí)慣，從被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)。

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