基于计算思维的计算机基础课程教学方法研究
2022-06-08
【论文摘要】在介绍计算机基础课程教学现状的基础上，分析计算思维在课程建设中的重要性。以创新人才培养为主线，对高校正在进行的计算机基础课程教学研究，特别是教学方法的研究提供了有益的启示。
【论文关键词】计算思维；教学方法；计算机基础；创新能力
1计算机基础课程教学现状
计算机基础课程着重培养非计算机专业学生使用计算机解决问题的能力和信息素养，为将来应用计算机知识与技术解决相关专业的实际问题打下良好的基础。计算机学科具有发展速度快、实践性强、应用范围广等特点，传统的教学模式不能满足广大学生的需求。计算机基础课程知识点多而零散、实践性强、技术更新快，新的技术、新的应用系统、应用方式层出不穷，学生的计算机水平参差不齐，这些因素导致了教学缺乏理论创新性，学习与应用脱节，高校急需对课程教学进行研究和改革。我院是一所地方性大学，以培养应用型创新人才为目标，计算机基础课程作为公共必修课，对于该目标的实现起着重要的作用。目前该课程在教学中存在不尽如人意之处，主要体现在以下方面：
1.1学生方面
中小学开展的信息技术教育已多年，学生已经接触过电脑操作。但因地区和学校差异，学生基础差异较大；再加上家庭状况的不同，学生使用计算机的水平也存在明显差异。这两种因素致使新生入学后水平参差不齐。针对这种情况，教学大多没有按照学生计算机水平差异分班教学，而是以原有班级为单位组织教学，教学中没有分层次教学，这样导致上机练习时基础好的学生完成后无所事事，基础差的学生每次都不能按要求完成，渐渐地所有学生对学习计算机都丧失兴趣。另外，大多数学生只注重知识的记忆以应付考试，缺乏知识的实际应用意识，不注重解决实际问题能力的提高。
1.2课程方面
虽然计算机基础课程改革十来年了，很多名校已经对课程内容和教学模式做了很多有益的尝试和改革，但这只是试点，还有很多高校并未参与改革，我院就是其一，目前的《计算机文化基础》课程主要有以下内容：计算机基础知识，Windows7的使用，字处理软件Word、电子表格软件Excel和文稿演示软件PowerPoint的使用，网络、多媒体、数据库等基本知识和技术。如此多的课程内容，知识点之间逻辑性差，课时数量却由每周6课时压缩到4课时，掌握起来难度大。
1.3教师方面
教师在教学中多按教材编排组织教学内容，案例和练习题的组织涵盖知识较片面、随意性大，缺乏创新性和系统性。另外，课堂上有些教师也没有根据学生操作能力分类设置案例和练习，也较少在专业层面上进行内容重组和案例、练习设计。教学中所用教学方法单一，多数老师采用案例教学法，且案例使用多次，更新较少。教学大多采用传统教学，注重填鸭式的知识灌输，较少注重培养学生应用知识解决实际问题的能力，更少注重学生创新能力的培养。
1.4评价方面
计算机基础课程的评价机制仍然沿袭传统的教育理念、教育思想，通过期末上机考试和平时成绩来决定，而平时成绩多以作业为主，作业中上机作业比例随意，上机练习记录较少，以纸质作业为主。这样的考核形式并不能准确反映学生的计算机知识水平和信息素养情况。
针对以上问题，如何根据学生计算机使用的状况以及对计算机基础课程建设的需求来开展计算机教学，培养学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力，是广大教师着重思考和深入研究的问题。
2教学中培养计算思维的重要性
2006年美国卡内基·梅隆大学周以真教授在《CommunicationsoftheACM》中提出“计算思维”（computationalthinking）的概念，他认为计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。
《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》认为，培养复合型创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地使他们养成一种新的思维方式——计算思维。当前国内外教育界非常重视教学中计算思维的培养。南京大学计算机系围绕将计算思维融入课程体系设置并采用全新教学模式，使学生在掌握扎实基础的同时具备较强的自我探索学习能力，为创新型人才培养打下基础。
【论文关键词】计算思维；教学方法；计算机基础；创新能力
1计算机基础课程教学现状
计算机基础课程着重培养非计算机专业学生使用计算机解决问题的能力和信息素养，为将来应用计算机知识与技术解决相关专业的实际问题打下良好的基础。计算机学科具有发展速度快、实践性强、应用范围广等特点，传统的教学模式不能满足广大学生的需求。计算机基础课程知识点多而零散、实践性强、技术更新快，新的技术、新的应用系统、应用方式层出不穷，学生的计算机水平参差不齐，这些因素导致了教学缺乏理论创新性，学习与应用脱节，高校急需对课程教学进行研究和改革。我院是一所地方性大学，以培养应用型创新人才为目标，计算机基础课程作为公共必修课，对于该目标的实现起着重要的作用。目前该课程在教学中存在不尽如人意之处，主要体现在以下方面：
1.1学生方面
中小学开展的信息技术教育已多年，学生已经接触过电脑操作。但因地区和学校差异，学生基础差异较大；再加上家庭状况的不同，学生使用计算机的水平也存在明显差异。这两种因素致使新生入学后水平参差不齐。针对这种情况，教学大多没有按照学生计算机水平差异分班教学，而是以原有班级为单位组织教学，教学中没有分层次教学，这样导致上机练习时基础好的学生完成后无所事事，基础差的学生每次都不能按要求完成，渐渐地所有学生对学习计算机都丧失兴趣。另外，大多数学生只注重知识的记忆以应付考试，缺乏知识的实际应用意识，不注重解决实际问题能力的提高。
1.2课程方面
虽然计算机基础课程改革十来年了，很多名校已经对课程内容和教学模式做了很多有益的尝试和改革，但这只是试点，还有很多高校并未参与改革，我院就是其一，目前的《计算机文化基础》课程主要有以下内容：计算机基础知识，Windows7的使用，字处理软件Word、电子表格软件Excel和文稿演示软件PowerPoint的使用，网络、多媒体、数据库等基本知识和技术。如此多的课程内容，知识点之间逻辑性差，课时数量却由每周6课时压缩到4课时，掌握起来难度大。
1.3教师方面
教师在教学中多按教材编排组织教学内容，案例和练习题的组织涵盖知识较片面、随意性大，缺乏创新性和系统性。另外，课堂上有些教师也没有根据学生操作能力分类设置案例和练习，也较少在专业层面上进行内容重组和案例、练习设计。教学中所用教学方法单一，多数老师采用案例教学法，且案例使用多次，更新较少。教学大多采用传统教学，注重填鸭式的知识灌输，较少注重培养学生应用知识解决实际问题的能力，更少注重学生创新能力的培养。
1.4评价方面
计算机基础课程的评价机制仍然沿袭传统的教育理念、教育思想，通过期末上机考试和平时成绩来决定，而平时成绩多以作业为主，作业中上机作业比例随意，上机练习记录较少，以纸质作业为主。这样的考核形式并不能准确反映学生的计算机知识水平和信息素养情况。
针对以上问题，如何根据学生计算机使用的状况以及对计算机基础课程建设的需求来开展计算机教学，培养学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力，是广大教师着重思考和深入研究的问题。
2教学中培养计算思维的重要性
2006年美国卡内基·梅隆大学周以真教授在《CommunicationsoftheACM》中提出“计算思维”（computationalthinking）的概念，他认为计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。
《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》认为，培养复合型创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地使他们养成一种新的思维方式——计算思维。当前国内外教育界非常重视教学中计算思维的培养。南京大学计算机系围绕将计算思维融入课程体系设置并采用全新教学模式，使学生在掌握扎实基础的同时具备较强的自我探索学习能力，为创新型人才培养打下基础。