陳 輝，丁春莉，孫 悅

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學院，陜西 西安 7100180)

計算思維是周以真教授提出的一種人類運用計算機求解問題的思維模式，周以真教授認為:計算思維[1](Computational Thinking)是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維這一概念的明確提出，將其作為認得基本技能，擴展到所有人，并激發(fā)公眾的興趣，推動計算機應(yīng)用的發(fā)展，并提高和強化了計算機基礎(chǔ)教育的意義[2]。因此在高職計算機教學的改革引入計算思維有著深遠的意義。

一、計算機基礎(chǔ)教學面臨的新變化

近年來計算機技術(shù)發(fā)展日新月異，計算機基礎(chǔ)教學也面臨許多新變化，學生通常比較熟悉計算機、操作系統(tǒng)和辦公軟件，并且目前計算機應(yīng)用多種多樣，從Web搜索到安卓手機應(yīng)用，從QQ聊天到微博、微信。這些都與前些年的計算機應(yīng)用技能大不相同，作為非計算機專業(yè)的學生，學習的目的是如何更好的利用計算機進行工作和學習，根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，中學生中學習信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的比例由58%，學習算法與程序設(shè)計的學生有20%，學習多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學生有26%，而在大學計算機教學中，學生最大的需求是文字錄入和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，占學生總數(shù)的73%和72%[3]。因此，中國科學技術(shù)大學計算機科學與技術(shù)學院院長，中國科學院院士陳國良教授提出，大學計算機教育的三種能力的培養(yǎng)，分別是使用計算機的基本能力(Computer Literacy)、理解計算機系統(tǒng)的熟練能力(Computer Fluency)、訓練有素的計算思維能力(Computational Thinking)。培養(yǎng)計算思維是大學通識教育的重要組成部分[4][5]。

二、高職學院計算基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)目標的改變

目前，隨著學院各個專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革，逐漸從三年制改變?yōu)?+1的學習形式，第三年學生進行頂崗實習，所有課程均在入學后的兩年內(nèi)完成，將以前的五學期課程簡化為四學期課程，有些課程就被精簡或減少課時量，非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課時也有所降低。計算機基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)目標一直是以培養(yǎng)學生掌握計算機硬件組裝、Office辦公軟件應(yīng)用技能。通過引入計算思維的思想，我們認為計算機基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)目標不僅是軟件工具的使用，更重要的是培養(yǎng)學生計算思維的能力，并且應(yīng)用這種能力去解決其他課程中的相關(guān)問題，以及今后在工作中遇到的工程問題。為培養(yǎng)學生在以后工作中的專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計算機解決實際問題的能力[6]。

為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標的轉(zhuǎn)變，我們認為應(yīng)該將基本技能和分析解決問題的能力這兩方面的能力培養(yǎng)并重。通過講授信息技術(shù)的基本原理和知識，培養(yǎng)學生計算機的基本技能，另一方面培養(yǎng)學生的對實際問題的分析解決能力，并將這種能力應(yīng)用于計算機領(lǐng)域中，例如將數(shù)學的邏輯思維和數(shù)學問題求解轉(zhuǎn)換到計算機程序設(shè)計和編程能力，培養(yǎng)學生的一種分析問題和解決問題的能力，這種能力是超出課程的層面的，可以為學生今后走上工作崗位解決實際問題提供幫助[7]。

三、現(xiàn)有教學內(nèi)容的改革

在現(xiàn)行的課程標準中，計算機基礎(chǔ)講授的重點有三個:第一個是計算機硬件的組成，第二是操作系統(tǒng)的使用，第三是Office辦公軟件的熟練使用。我們認為應(yīng)該以計算思維為主線，重新規(guī)劃教學內(nèi)容，并且以教學方法手段改革帶動教學內(nèi)容提升，學生的心聲是希望我們教師講課“好玩、簡單、能動手”，那么我們可以在計算機教學中多引入這些能夠吸引學生興趣的案例，讓學生在興趣的基礎(chǔ)上更好的學習掌握計算機的基礎(chǔ)知識。例如在講授二進制的知識中，引入美國愛國者導彈發(fā)射失敗的案例，愛國者導彈防御系統(tǒng)未能成功攔截飛毛腿導彈，是由于導彈的內(nèi)部內(nèi)置的時鐘的誤差，從而引出使用二進制數(shù)表示的范圍和精度，學生對這些案例很感興趣。在講授計算機硬件的時候，我們在教學中組裝了個人計算機的最小系統(tǒng)，讓學生可以眼看手摸實實在在的CPU、內(nèi)存、顯卡、主板這些部件。學生還可以在教師的指導下親手組裝計算機，這些教學手段的改革目的都是為了培養(yǎng)學生的學習興趣，潛移默化的培養(yǎng)學生計算思維。此外，在office軟件教學中也可以從培養(yǎng)學生熟練使用軟件的層次上升培養(yǎng)計算思維的層次，在Office軟件教學，不僅講解軟件的使用，而且從軟件開發(fā)和軟件運行的角度去分析如何解決類似文檔排版、數(shù)據(jù)處理這樣的問題。例如在Excel教學中，通過銀行復利和按揭貸款還款的問題引出數(shù)學模型，然后分析問題和解決問題，從中將計算思維引入教學中，培養(yǎng)學生這些能力。

在教學中我們也積極進行教學方法的改革，重視學生討論與交流，組織學生進行全方位的討論，重視探究精神和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，我們在課程中會提出一些課題讓學生討論和探究，例如我們在Word排版教學中，會找一些比較精明的文檔排版成品，組織學生討論和分析如何使用Word的相關(guān)排版技術(shù)實現(xiàn)，教師主要引導學生討論，學生在討論的基礎(chǔ)上會提出制作方案，甚至進行改進，這都是以往的教學無法實現(xiàn)的。此外，我們還注重合作學習，組成小組進行討論。并積極使用現(xiàn)代教學技術(shù)，在教學中使用仿真軟件，提高學習效率，例如我們在網(wǎng)線制作中使用我們自制的Flash互動動畫進行網(wǎng)線的制作流程的學習，效果很好。

四、實踐教學體系的改革

通過學習，我認識到可以在計算機基礎(chǔ)實踐教學體系中引入更加豐富的案例來吸引學生的學習興趣。目前，在設(shè)計實驗內(nèi)容時，更多的是增加學生的感性認識和上機實驗?zāi)芰Γ瑢θの缎赃€是考慮的不多，忽視了計算思維能力的培養(yǎng)。由于大學生對新鮮事物好奇，有著豐富的想象力，好的實驗內(nèi)容設(shè)計，要盡量趣味化，貼近生活，給學生留出創(chuàng)新思維的空間，強調(diào)問題抽象、求解思路和形式化描述。例如我院靠近北郊的賽格電腦城，可以給學生布置模擬裝機，認識電腦硬件的作業(yè)，讓學生利用業(yè)余時間去賽格電腦城去了解各種配件的性能和價格，最終拿出幾套面向不同應(yīng)用的裝機方案，在這一過程之后，教師可以帶領(lǐng)學生實際拆裝一臺計算機，讓學生認識真實的計算機的組成的拆裝過程。在Word排版中，讓學生不僅僅去進行文檔排版，而且要求學生首先編寫一定實用性的文檔，然后進行排版。例如可以讓學生結(jié)合應(yīng)用文寫作中涉及的不同文種，編輯招聘廣告、求職信等實用的文檔進行排版。此外在實驗內(nèi)容設(shè)計時，除要求學生完成一般基本要求的操作之外，對于能力較強的學生，還可以給一些綜合的題目，教師進行適當?shù)囊龑?，要求學有余力的學生完成，培養(yǎng)學生的操作能力。還可以提供一些相關(guān)的文獻和資料，引導學生在業(yè)余時間閱讀學習，潛移默化的提高學生的思維能力。

五、課程資源建設(shè)

在計算機基礎(chǔ)課程中可以引入各種教學資源，可以通過精品共享資源課建設(shè)、教學資源庫建設(shè)和新建計算機基礎(chǔ)教學平臺的形式將分散、無序、富于多樣性的各種教學資源整合起來，建立便于檢索、內(nèi)容豐富、門類齊全的教學資源庫，為教師的教與學生的學提供豐富可靠的信息資源支持?？梢约尤胍恍┓抡鎸嶒炞寣W生在宿舍的網(wǎng)絡(luò)中就可以做一些計算機硬件和網(wǎng)絡(luò)方面的仿真實驗，例如制作雙絞線、計算機硬件裝配的實驗課件可以做成flash的交互式動畫。開放課程教學的bbs論壇，讓學生在課余進行課程內(nèi)容的討論，教師可以在論壇中與學生交流，回答學生問題，引導學生。

六、結(jié)束語

計算思維對我們來說是一個新的概念，但就其本質(zhì)來說，與目前高職提倡的素質(zhì)教育是一致的，也就是培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能。從計算機基礎(chǔ)課程上把計算思維的思想融入教學中，對我們目前進行的計算機教學改革有著較好的促進作用。

[1]周以真.計算思維[J].王飛躍，譯.中國計算機學會通訊，2007，3(11):83－85.

[2]馮博琴.對于計算思維能力培養(yǎng)落地問題的探討[J].中國大學教學，2012(9):6－9.

[3]李波.計算思維與大學計算機基礎(chǔ)[J].中國大學教學，2012(7):43－45.

[4]龔沛，楊志強.大學計算機基礎(chǔ)教學中的計算思維培養(yǎng)[J].中國大學教學，2012(5):51－54.

[5]牟琴，譚良.計算思維的研究及其進展[J]，計算機科學，2011，38(3):10－15.

[6]朱亞宗.論計算思維計算思維的科學定位基本原理及創(chuàng)新路徑[J].計算機科學2009，36(4):53－55.

[7]王飛躍.從計算思維到計算文化[J].中國計算機學會通訊，2007，3(11):56－60.