基于思维能力培养的计算机基础教学研究与探索
来源:用户上传
作者:
摘要：本文首先探讨了计算思维和计算机基础课程中思维能力培养的问题；其次通过在计算机基础教学中对学生进行计算机文化素养以及思维能力培养的实践，提升学习者的思维能力，达到了学科知识和计算思维能力的共同提升，取得了良好的效果。
关键词：计算思维；思维能力培养；计算机基础教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）10-0128-02
计算思维与计算机基础教学
1.计算思维探讨
计算思维即是我们在日常生活中利用计算机科学相关概念解决实际问题时的一系列思维活动。计算思维离我们并不遥远，它一直存在于我们的思维中，只是周以真教授使之更加清晰化和系统化。在周以真教授看来，计算思维应该是每个人所必备的思维方式之一，而不只是属于计算机科学家的。在学生的培养方面，我们除了要教给他们学习阅读、写作和算术以外，还应该让他们掌握计算思维。
2.计算机基础课程中的计算思维能力培养
计算机基础教学应该加强学生学习的积极性和创造良好的学习氛围，提高学生学习兴趣。培养学生的计算机文化素养是培养其思维方式的重要组成部分，同时也是激发学生学习兴趣，使他们持续保持对计算机相关内容学习不竭动力的源泉。所以在教学过程中，除了知识和思维的教学外，我们还需通过创设对培养计算机文化素养有利的环境，该环境的营造不仅仅是课堂内的教学，教师还可以将学生带到课堂外，通过多种方式来培养学生的计算机文化素养。计算机文化素养的培养将学生领进了计算机世界的大门，学生可以自由地遨游在计算机的海洋里，进而通过对计算机知识和技能的学习达到培养思维能力的目的。
为了在计算机基础的教学中培养学生的计算思维能力，教师首先应全面深入地理解计算思维的本质和计算思维的内涵；其次，应该积极探索培养计算思维的途径；再次，引导学生将计算思维有效地运用于对各种实际问题的处理中。计算机科学与技术是一门理论性和实践性都很强的学科，在教育教学中贯穿计算思维的培养是一个新的跨越和挑战。
基于思维能力培养的大学计算机基础教学探索应用
1.课前调查及分析
学生是学习的主体，上课前教师对学生的基础知识和性格特点进行了解，对开展有效的教学过程有很大帮助。课前我们调查了参与计算机基础课程的学生，完成此次问卷调查的学生共有84位。
由于学生的家庭和社会教育背景不同，所以造成其知识基础、学习兴趣和学习信心也有所不同。根据调查结果来看，学生在进入大学之前已经具备了一定的计算机基础知识，而并不是对计算机一无所知的零起点。同时，我们也对学生的学习兴趣进行调查，其中对计算机学习感兴趣的占88%。学生的自信心也是影响学生学习效果的重要因素，对此，其中有73人表示有信心学好计算机基础这门课程。
在对学生入学前的计算机基础知识水平和学习兴趣了解后，我们还需对学生的性格特点进行分析。当前的在校大学生主要以“90后”为主，这一代学生有其鲜明的性格特点，他们站在科技发展和教育信息化的风口浪尖，正是现在的社会背景孕育出了这样一代人，其性格特点也顺应了时代发展的潮流。他们开放的思想无论是在教育中还是在社会中只要适当地加以引导、合理地利用，就可以形成强大的创新能力。而他们以自我为中心的性格特点以及独立的思想，也是在科研的道路上极其重要的不可或缺的宝贵品质。总之，计算思维的提出以及当代大学生的性格特点都顺应了时代发展的潮流，在计算思维的指导下对大学生进行思维能力培养的教育正是新时代的要求。
2.教学实践过程
大学计算机基础课程主要可以分成两部分内容，前一部分为计算机基础知识和文化，后一部分为计算机技能操作与应用。前一部分内容主要培养学生的计算机文化素养，上课形式主要是课堂外参观展览；后一部分内容主要培养学生的计算思维能力，上课形式主要是课堂教学以及上机实验。
为了通过计算机基础课程对学生进行计算机文化素养的培养，我们特意在校园内构建了计算机文化素养平台，主要包括图灵奖文化长廊、文化展台、硬件平台和硬件实验室以及其他计算机软硬件资源。在对学生进行计算机文化素质教育时，教师带领学生走出课堂，穿梭于图灵奖文化长廊，边走边讲述各届图灵奖得主的英雄伟绩。此时，教师已经从课堂的知识传授者转变为类似于导游作用的角色，引导学生遨游在计算机文化的海洋，使学生不知不觉地进入计算机文化的世界，激发了学生对计算机的兴趣，从而达到对计算机文化素质的培养。
在进行课堂内教学时，教师主要起引导和启发的作用。目前是以数据为背景的大数据时代，研究的热点已经从计算机转为数据处理的能力，所以教学的重难点是在教学过程中使用计算思维的方法来引导学生理解大数据应用的价值。程序设计是培养计算思维最好的方法之一，在计算机基础课上，对程序设计部分的内容，教师主要是运用计算思维的相关方法，如抽象与仿真、启发式推理以及递归思维等，来引导学生设计简单的程序，并通过设计的程序，使学生理解计算机在处理数据时的流程和算法，对培养学生的思维方式有着重要的意义。
无论是课堂外的计算机文化素养培养还是课堂内的思维能力培养，计算机基础这门课程都只是起到一个入门的作用。课程的主要作用是带领学生感受计算机文化以及简单地进行学生思维能力的培养，激发学生对计算机学习的兴趣，将学生引进计算机世界的大门。更加深入的知识和思维锻炼，还需后续许多课程的学习以及学生对计算机持续的关注和兴趣。
3.教学实践效果分析
对于培养学生计算机文化素养的教学实践，我们以在线讨论的形式让每位学生写下他们的感受。通过学生写下的参观和实验感受，可以真实地感受到学生们对计算机文化深刻的理解，基于思维培养的计算机基础课堂外教学实践对学生的计算机文化素养的培养取得了良好的效果。
对于课堂内的知识和思维培养的教学结果，我们通过发放在线问卷的形式获取，最终完成问卷调查者有82人。主要从对培养学生的思维和处理问题的能力、对培养学生的兴趣和严谨的学习态度是否有利，以及基于过程的考核方式是否合理等几个方面进行调查。调查结果显示：65%的学生认为他们的思维和处理问题能力有较大的提升；71%的学生认为对培养他们的学习兴趣和严谨的学习态度有较大作用；87%的学生认为基于过程的考核方式好。从统计结果可以看出，基于思维培养的计算机基础教学课堂内的教学效果达到了培养学生思维能力的目标。
结语
大学生思维能力培养是当前国内外研究的热点课题，计算思维的提出与发展使得计算机基础课程成为培养学生思维能力有效的途径之一。计算思维的培养需要学生持续保持对计算机相关课程的兴趣，有兴趣则会产生强大的学习动力。在这个过程中也要让学生将学到的知识运用到实际当中，提升其理论与实践相结合的能力，从而培养他们的实践创新能力和思维创新能力。
参考文献：
[1]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007（11）.
[2]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学，2011（1）.
[3]王移芝，金一，周围.基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J].中国大学教育，2014（3）.
[4]王飞跃.从计算思维到计算文化[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-11820897.htm
