以计算思维为导向的计算机基础通识课程能力培养的研究

陈丽梅

摘要：信息技术的高速发展对于大学生如何高效的掌握计算机通识教育课程是目前教育者不断思考和研究的课题，作为三大科学思维支柱之一的计算思维科学对于大学生的素质教育以及创新实践能力的培养具有重要作用。本文主要针对目前在计算机基础教学中面临的困境与挑战必须进行行之有效的教学改革。阐述计算思维在通识教育中的重要性，探讨以计算思维为导向的实践教学案例的应用。

关键词：计算思维;通识教育;计算机基础课程

中图分类号：G712文献标志码：A文章编号：2095-9214（2015）03-0090-01

一、计算机基础教学面临的困境与挑战

高速发展的信息化對大学毕业生的计算机应用能力以及实践能力的要求更高，这使得我们教育工作者的教学要求就越来越高;如何能够真正提高学生的信息素养能力也是值得思考的问题;计算机的技术更新速度快，对于计算机的教学内容不能够一成不变内容;计算机的普及率非常高，目前中小学都已经开设计算机基础课程。

目前无论是工作、学习、生活中都已离不开计算机，使得大部分人普遍认为计算机只要会用就可以了，在大学里没有必要开设;大学生对计算机的认识度不够，认为上课没有实际应用价值，缺少学习的兴趣和动力;由于计算机知识体系比较大以及内容更新非常快与教学有限的学时相互矛盾，大部分高校又缩减计算机基础学时，并且教学资源不能够得到充分有效的利用等，最终导致计算机基础教学可有可无的错误认识。

综上所述，对于高校计算机的教育教学，我们必须在有限的课时以及面临困境与挑战下，应该积极的进行对教学改革以及创新教育教学模式。

二、计算机通识教育与计算思维

计算机基础通识课程是指高等学校为低年级的非计算机专业的学生开设的计算机公共基础类的课程。根据高等教育对计算机基础课程培养制定的目标是学生应该具有掌握计算机科学与技术的基本知识，通过对计算机科学的足够认识和学习，应该具备一定的应用计算机分析以及解决问题的主动意识与相应的能力。

当前需要解决的实际问题都比较庞大复杂，这就需要不断的了解、掌握训练计算思维能力，培养学生基于计算机解决实际问题的思路与方法是非常必要的并且也是势在必行的。

三、以计算思维为导向实施计算机基础通识教育教学

1.确定计算思维的培养目标和任务。计算思维的培养目标和任务就是培养计算思维的能力，使不同专业的学生理解和熟练掌握计算机解题的特点与原理。

2.创新教学方法和教学手段。重点突出教学的内容和创新教学方法，目的加强学生的思维训练。在教学过程中不能急于一时，根据学生的实际情况进行分层、分类逐渐推进教学进度，使学生充分实现对计算思维的认识和了解。例如，可以引入针对培养计算思维能力的讨论式教学，利用可以重点突出计算思维的经典案例，通过创新教育教学的手段等突出教学的核心内容和解决问题的思路与方式。

3.以培养计算思维能力的案例教学的举例。在计算机基础通识课中针对计算机的信息表示与编码的课中，采用了猜姓游戏的案例。本教学案例意在以激发学生的学习兴趣，通过案例引发学生独立思考问题、分析问题的计算思维的养成。主要包括相关知识的问题的引入，通过讨论、小组合作、自我分析等方式寻求解决问题的思考，最终找到合适的解决问题的方法与方式，最后使知识进行自我拓展。具体的实施过程如下：

第一，根据百家姓准备好7张姓氏卡片，最后一张为姓氏对照表包含前六张所有的姓氏。根据百家姓的顺序一共选了63个姓氏。（如图1所示）

图一姓氏卡片

第二，就可以让学生开始游戏了，以第一张开始的顺序依次展示给学生，并让学生看到有自己的姓氏的卡片记为1，没有则就记为0。则根据学生的回答立刻告知姓氏，学生就感到很神奇，激发了学生的揭示秘密的兴致。

第三，可以开始给学生讲述知道姓氏的秘密，直接引出二进制。例如：某位学生的答案为001010，则可以立即告诉学生姓陈。

第四，引出计算机信息编码的方式与表示0/1，根据多名不同学生的编码重点介绍二进制与对应的十进制。

第五，二进制与十进制的转换。如二进制为001010，则为0*25+0*24+1*23+0*22+1*21+0*20=10，在对照表中则为第十姓氏为陈。

第六，接下来可以让学生拓展关于八进制、十六进制以及互相的转换。

综上根据本教学案例，学生在玩游戏中提高了学生的独立思考问题的能力，更好的利用计算环境培养计算思维。计算思维的培养不一定非得把解决问题的程序写出来，只利用简单的自然语言或者流程图等都可以，计算思维并非计算机专业学生才能够具备的，对于目前而言，所有人类都应该具有计算思维的能力。

（作者单位：黑龙江外国语学院信息科学系）

参考文献：

[1]Wing J M.Computational Thinking[J].Communications of ACM，2006，49（3）：33-35.

[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）：7-12.

[3]朱亚宗.论计算思维：计算思维的科学定位、基本原理及创新路径[J].计算机科学，2009，36（4）：53-55.