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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)計算機技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞] 計算思維；非計算機專業(yè)；計算機基礎(chǔ)教學(xué)；創(chuàng)新能力
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）04-0062-04
0 引言
21世紀(jì)科學(xué)上最重要的、經(jīng)濟(jì)上最有前途的研究問題都有可能通過熟練掌握先進(jìn)的計算技術(shù)和運用計算機科學(xué)得到解決[1]，因此具備善于運用計算機技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作、解決專業(yè)問題的能力是高級人才的重要特征之一。通俗地講，計算機就是用來計算的機器，計算能力的培養(yǎng)是利用計算機解決問題的重要能力之一，而計算思維正是一種計算能力的體現(xiàn)。大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教育承擔(dān)著學(xué)生計算能力和計算思維的培養(yǎng)重任，應(yīng)該具有與數(shù)學(xué)、物理相同的地位。目前大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教育存在著一些問題，使得它的教學(xué)難以完成既定的教學(xué)目標(biāo)。因此，在新的形勢下，應(yīng)該建立與之相適應(yīng)的新的教學(xué)內(nèi)容。本文就是在此前提下，提出以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力為核心目標(biāo)，建立與之相適應(yīng)的課程體系。
1 目前大學(xué)非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)存在的問題
目前，大學(xué)非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)存在著以下問題：（1）老師在教授過程中，重視計算機應(yīng)用軟件的使用、輕視利用計算機軟件解決實際問題能力的培養(yǎng)；重視計算機程序設(shè)計語言語法的學(xué)習(xí)、輕視利用某種語言解決實際問題的思維能力的培養(yǎng)。（2）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，重點是模仿老師操作，而忽視創(chuàng)新能力的開發(fā)。這些問題的出現(xiàn)，使得學(xué)生對于簡單的練習(xí)可以完成得很好，但對于新出現(xiàn)的問題就不知如何去解決，久而久之對計算機的學(xué)習(xí)就失去了興趣。大多數(shù)高校非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)體現(xiàn)在《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》和《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》兩門公共課上，因此，如何提高這兩門課的教學(xué)效果、提高學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力成為大學(xué)非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)需要解決的問題。
2 計算思維和計算機基礎(chǔ)教學(xué)
計算機基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該重點教授哪些內(nèi)容才能提高學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力呢？其實這個答案早就蘊含在《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》和《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》的課程名稱中。通俗地講，計算機就是用來計算的機器。那么計算機是如何進(jìn)行計算的呢？要明白這一點，就要理解計算機計算的原理以及人們?nèi)绾伟褜嶋H問題轉(zhuǎn)化成能夠讓計算機進(jìn)行計算的步驟，因此計算能力的培養(yǎng)應(yīng)該在大學(xué)計算機的基礎(chǔ)教育中得到重視。2006年3月，美國國家自然基金會計算機與信息科學(xué)工程部主任周以真（Jeannette M.Wing）教授在美國計算機權(quán)威刊物《Communications of the ACM》上，首次提出了計算思維的概念，并且這個概念的提出立刻得到了教育界的廣泛支持。
周以真教授指出：“計算思維代表著一種普遍的認(rèn)識和一類普適的技能”[2]。在她的觀點中，一個非常重要的內(nèi)容是計算思維是一種可實現(xiàn)的思維。計算機最初就是為了計算而發(fā)明的，因此通過計算機基礎(chǔ)教學(xué)，讓學(xué)生明白什么是可計算的，什么是不可計算的，慢慢地理解計算機是如何解決現(xiàn)實中的問題的，從而提高學(xué)生用計算機解決問題的能力。
2010年7月，在西安交通大學(xué)舉辦的首屆“九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)課程研討會”（以下簡稱C9會議）上，討論的核心問題是如何在新形勢下提高計算機基礎(chǔ)教學(xué)的質(zhì)量。C9會議討論并達(dá)成了一系列共識，發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》[3]。聲明的核心要點是：必須正確認(rèn)識大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的重要性，需要把培養(yǎng)學(xué)生的“計算思維”能力作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)和目標(biāo)，并由此建設(shè)更加完備的計算機基礎(chǔ)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而為全國高校的計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革樹立標(biāo)桿[4-6]，楊彩云等[7]介紹了計算思維與大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的關(guān)系，很多高校也積極將計算思維引入到大學(xué)計算機教育這個教學(xué)活動中[8-10]。
3 基于計算思維的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系
雖然文獻(xiàn)[6]建立了大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系，但是基于筆者對于計算思維的認(rèn)識以及十多年的教學(xué)實踐，仍然提出了一些看法。通過對大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的課程進(jìn)行認(rèn)真分析，試圖構(gòu)建一種引入計算機思維的新型的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系，培養(yǎng)大學(xué)生的計算思維能力，從而為進(jìn)一步提高大學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力打下良好基礎(chǔ)。
1）建立計算的思想，提高計算的意識。即為什么需要計算以及人是如何通過計算來解決實際問題的。
2）構(gòu)建計算軟硬件通用平臺的思維。用來計算的數(shù)據(jù)是怎樣在計算機內(nèi)部存儲以及數(shù)據(jù)是如何被計算的，蘊涵在計算平臺中的基本思維對于計算思維的培養(yǎng)具有重要的作用。
3）從多門課程中凝練出的共性思維。對非計算機專業(yè)的學(xué)生來講，由于受限于學(xué)時數(shù)，應(yīng)將蘊涵在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡(luò)等不同課程中具有普適意義的計算思維凝練出來。
4）將不同方面的知識貫通起來形成貫通性的思維。打通知識間的屏障（如術(shù)語上的差異、抽象的不同層面等），對于提高計算思維能力很重要。
5）一切以解決各學(xué)科的實際問題的思維和可實現(xiàn)的思維為出發(fā)點。使學(xué)生在利用計算機解決實際問題時，要考慮問題求解算法的思維以及如何讓計算機來實現(xiàn)的一種思維。
經(jīng)過以上分析和梳理，本文提出以計算思維為核心的非計算機專業(yè)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系，如圖1所示。
4 計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計
1）理論基礎(chǔ)部分所涉及的課程內(nèi)容設(shè)計。
理論基礎(chǔ)部分的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計基于以下出發(fā)點：一是計算思維的概念以及由此所引出的相關(guān)知識；二是計算機硬件系統(tǒng)設(shè)計的計算思維，這些是計算環(huán)境的介紹；三是計算機軟件系統(tǒng)，包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，使學(xué)生掌握在計算機環(huán)境下的問題求解方法，這是今后學(xué)生應(yīng)用計算機技術(shù)解決專業(yè)問題的重要基礎(chǔ)；四是計算思維的道德。根據(jù)以上內(nèi)容設(shè)計的理論基礎(chǔ)部分的教學(xué)內(nèi)容見圖2。
教學(xué)內(nèi)容分為9個教學(xué)單元，即計算思維、計算環(huán)境、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、科技文章編排、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)計算基礎(chǔ)、問題求解及計算機安全等。
以上教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，涵蓋了計算思維相關(guān)的計算環(huán)境的搭建以及問題求解模型的描述，后者對培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計的思維、程序設(shè)計算法的基本素養(yǎng)有重要作用，可以學(xué)生為第二學(xué)期的計算機技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)打下一個良好的基礎(chǔ)。
2）程序設(shè)計能力部分課程內(nèi)容的設(shè)計。
對于一所以工科為主、文理經(jīng)管法學(xué)科兼?zhèn)涞木C合性大學(xué)來說，要讓學(xué)生學(xué)會用計算機來解決不同專業(yè)的問題，因此按理工類、管理類、文法類以及藝術(shù)體育類，根據(jù)不同的類別來設(shè)置不同的課程，這部分所涉及的教學(xué)內(nèi)容包含VB程序設(shè)計、VF程序設(shè)計、C++程序設(shè)計以及Java程序設(shè)計，通過這些程序設(shè)計語言課程的設(shè)置，使學(xué)生掌握一門可以解決實際問題的程序設(shè)計語言，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生利用計算解決實際問題的能力。關(guān)于不同專業(yè)設(shè)置不同的計算機程序語言課程內(nèi)容，見表1。
3）計算機技術(shù)與應(yīng)用部分課程內(nèi)容的設(shè)計。
學(xué)習(xí)所有計算機課程的最終目的是為了用計算機技術(shù)來解決實際問題，而前面所述的理論基礎(chǔ)和程序設(shè)計能力課程還不足以達(dá)到這個目標(biāo)，它們更加注重計算思維的訓(xùn)練，因此在大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中還應(yīng)該設(shè)置一些更有針對性的計算機技術(shù)及應(yīng)用課程，以校級選修課的形式來開設(shè)。這里既有已開設(shè)的程序設(shè)計語言延伸，例如VC++就是C++程序設(shè)計的延伸；數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Access數(shù)據(jù)庫、SQL Server數(shù)據(jù)庫、MySQL數(shù)據(jù)庫就是VF程序設(shè)計的延伸；多媒體技術(shù)、PhotoShop、Flash、虛擬現(xiàn)實等是多媒體內(nèi)容的深入；Android、網(wǎng)站設(shè)計與開發(fā)、VBA程序設(shè)計、Office高級應(yīng)用技巧等的學(xué)習(xí)可以進(jìn)一步提高解決實際問題的能力。
5 實施效果
分別對2009級、2011級、2012級學(xué)生的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》和《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》兩門課程各個部分的得分率進(jìn)行了分析，如表2所示。
表2中，人數(shù)按如下方式確定：三個年級中參加《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》和《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》的非計算機專業(yè)的學(xué)生，其中由于藝術(shù)學(xué)院以及體育學(xué)院的學(xué)生是以特長生形式招收的，因此不統(tǒng)計在總?cè)藬?shù)中，而且有個別的學(xué)生只參加了一門課程的考試，因此也去掉這部分學(xué)生人數(shù)，從而統(tǒng)計出2009級、2011級和2012級參加兩門課程考核的人數(shù)分別為3357人、3398人和3395人。《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》的考核共100分，分為理論題和操作題，理論題為70分，主要考察學(xué)生對于計算機基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)情況，操作題為30分，主要考察學(xué)生對于常用Office辦公軟件的掌握情況，表2列出了各考核部分的平均分以及該分占該部分的百分比。《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》的考核100分，分為理論題和編程題。理論題92分，考察學(xué)生掌握計算機編程語言的語法以及閱讀程序能力，而編程題則考察學(xué)生利用計算機編程語言來解決實際問題的能力，學(xué)生寫完程序后運行結(jié)果正確得8分，否則得0分，表2列出了理論題的平均分以及編程題得分的學(xué)生數(shù)。從表2可以看出，三屆學(xué)生對于大學(xué)計算機基礎(chǔ)操作題的掌握程度比理論題要好，說明學(xué)生比較偏重實際操作，而對于《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》來說，程序語法知識點的理解、程序閱讀等理論題的得分比編程題的得分高出40多個百分點，說明學(xué)生比較偏重計算機編程語言語法知識的學(xué)習(xí)，閱讀程序的能力比編寫程序的能力要強，用計算機解決實際問題的能力還有很大提升空間。
從2012級開始部分應(yīng)用該體系以來，由于引入了計算思維，重視了學(xué)生運用計算機解決問題能力的培養(yǎng)，目前已經(jīng)取得初步的效果。2012級非計算機專業(yè)學(xué)生2012年秋季學(xué)期的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程成績和2013年春季學(xué)期剛剛結(jié)束的《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》課程成績?nèi)绫?所示。2012級學(xué)生在兩門課程的考核中都比前兩級學(xué)生有明顯提升，尤其是《計算機技術(shù)基礎(chǔ)》課程中編程題的得分人數(shù)百分比比前兩級分別提高了6.97%和10.51%，雖然編程題得分人數(shù)的百分比還不是很高，但已經(jīng)有了明顯的提升。
此外，2012級學(xué)生在2012年秋季學(xué)完《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》后，在學(xué)期快要結(jié)束的時候開始了2013年春季學(xué)期的校級選修課的選課。這里選取了三門與計算機相關(guān)的課程，列出了近幾年該課程選課人數(shù)的變化，如圖3所示。
從圖3可以看出，選修《Office高級應(yīng)用技巧》課程的人數(shù)從2011年的236人到2012年的442人，再到2013年的776人；《網(wǎng)站設(shè)計與開發(fā)》課程的人數(shù)從2011年的154人到2012年的307人，再到2013年的486人；《Android程序設(shè)計》課程的人數(shù)從2012年的111人，到2013年的242人，這幾門與計算機相關(guān)的選修課學(xué)生人數(shù)在逐年增加，充分體現(xiàn)出學(xué)生對計算機課程興趣有了很大的提高，希望能夠?qū)W習(xí)或掌握一些用計算機解決問題的技術(shù)，應(yīng)該說這也是引入了計算思維、重視培養(yǎng)學(xué)生利用計算機解決實際問題能力后的一個初步效果。
6 結(jié)束語
高等學(xué)校非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的成功與否很大程度上決定著學(xué)生未來應(yīng)用計算機解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。計算思維的培養(yǎng)是一種用計算機解決問題的能力的培養(yǎng)，它是學(xué)生創(chuàng)新能力的重要組成部分，以培養(yǎng)學(xué)生計算思維的理念來組織大學(xué)非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)，其核心觀念是考慮未來學(xué)生用計算機來解決所學(xué)專業(yè)問題的能力，關(guān)注的是學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)，教給學(xué)生思考問題以及解決問題的能力，因此以計算思維為核心的能力培養(yǎng)將是大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心培養(yǎng)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：創(chuàng)新思維；大學(xué)計算機；課程理念；課程體系；教學(xué)方法
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0058-03
人類已進(jìn)入了21世紀(jì)，以電子計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和多媒體技術(shù)等為核心的信息科學(xué)和信息技術(shù)越來越明顯地顯露出在現(xiàn)代信息社會中的重要地位和作用，它徹底改變了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，成為人類探索自然、組織生產(chǎn)、策劃貿(mào)易和金融流通必不可少的工具；成為政府決策、社會保障、社區(qū)服務(wù)甚至于現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要手段。信息科技已成為衡量一個國家社會發(fā)展和綜合國力的重要標(biāo)志。
國家振興，關(guān)鍵靠人才，基礎(chǔ)在教育。學(xué)校是知識傳播、應(yīng)用和創(chuàng)新的基地。專業(yè)知識加上現(xiàn)代信息技術(shù)知識和應(yīng)用能力，已成為現(xiàn)代大學(xué)生必備的基本素質(zhì)，因此進(jìn)一步加強對大學(xué)生的現(xiàn)代信息科學(xué)和信息技術(shù)方面的教育，具有非常重要的意義。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)屬于學(xué)校在培養(yǎng)創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才方面的具體舉措之一。
一、改革歷程
一般高校學(xué)生都來自全國各地，入學(xué)前計算機基礎(chǔ)水平參差不齊，國家雖然在普通高中安排了以計算機使用為基本內(nèi)容的信息技術(shù)教育，但是由于地區(qū)差異，以及高考指揮棒的影響，進(jìn)入大學(xué)的絕大多數(shù)大學(xué)新生在中學(xué)階段受過的計算機普及教育還不能滿足社會與專業(yè)本身對大學(xué)生在信息素養(yǎng)方面的需要；再則隨著社會信息化不斷向縱深發(fā)展，社會與專業(yè)本身對大學(xué)畢業(yè)生在計算機應(yīng)用能力方面的要求也與日俱增，而且呈現(xiàn)多樣化趨勢。因此，在讓學(xué)生了解信息技術(shù)與計算機領(lǐng)域的基本知識、掌握基本技能的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)的最新發(fā)展和創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)與各學(xué)科專業(yè)的需求、學(xué)生的興趣更緊密地結(jié)合起來，開設(shè)更符合社會需求的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程，探索更符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學(xué)模式，已成為高校培養(yǎng)全面高素質(zhì)人才的當(dāng)務(wù)之急。為此華東師范大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革、探索和實踐在始終不斷地進(jìn)行，總體上看，近10年來有3次比較大的改革：從2006年9月～2010年6月期間的基本不分學(xué)科和層次全校學(xué)生都上兩個學(xué)期三門課“Office應(yīng)用基礎(chǔ)”+“計算機技術(shù)基礎(chǔ)”+“計算機技術(shù)應(yīng)用”；轉(zhuǎn)變?yōu)?010年9月～2013年6月的分層次教學(xué)，學(xué)生入校時先進(jìn)行分流考試，按照不同的基礎(chǔ)分為達(dá)標(biāo)、良好和提高三個層次進(jìn)行教學(xué)，這種方式的優(yōu)點是照顧到不同學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)差別，但是無法兼顧目標(biāo)水平一致的通識教育需求；2013年9月～，再次做出與時俱進(jìn)的重大調(diào)整，轉(zhuǎn)化分階段、分層次、分大類相結(jié)合的教學(xué)模式。
二、改革方案
（一）課程理念
以“創(chuàng)新思維培養(yǎng)”為目標(biāo)，不斷更新課程理念，推動大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐。
1.提高信息素養(yǎng)。信息素養(yǎng)是一個人綜合素質(zhì)的重要組成部分，也是信息化社會“學(xué)會學(xué)習(xí)”、“學(xué)會生存”的必備素質(zhì)。提高大學(xué)生的信息素養(yǎng)既是信息時代對高等教育人才培養(yǎng)的要求，也是終身學(xué)習(xí)必須具備的前提條件。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)和提高當(dāng)代大學(xué)生具有適應(yīng)現(xiàn)代信息社會需求的信息素養(yǎng)的主要途徑，信息素養(yǎng)就是一種信息能力，通過大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)大學(xué)生具有強烈的信息意識，提高大學(xué)生的信息能力，加強對信息的敏感度、洞察力及分析能力，對提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)具有非常重要的意義。
2.強化實踐能力。實踐能力是大學(xué)生素質(zhì)教育的重要內(nèi)容之一，強化在校大學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)是時代的要求，對提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)、提高就業(yè)競爭力具有很好的作用。
大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程是一門實踐性很強的課程，實驗教學(xué)是計算機基礎(chǔ)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過構(gòu)建以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的實驗體系，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，擴(kuò)大綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生系統(tǒng)掌握基于計算機基本理論的實驗教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的實踐能力，為學(xué)生將來利用計算機知識與技術(shù)解決實際問題的能力以及知識綜合運用能力打下良好的基礎(chǔ)。
3.注重專業(yè)需求。社會信息化不斷向縱深發(fā)展，各行各業(yè)的信息化進(jìn)程不斷加速；信息技術(shù)已廣泛滲透到各個專業(yè)領(lǐng)域，計算機技術(shù)與眾多專業(yè)的融合大大豐富了專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容，這種融合已成為一種新的科技發(fā)展趨勢；各專業(yè)對學(xué)生的計算機應(yīng)用能力的要求日趨強烈，而且呈現(xiàn)多樣化特點。
大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)在各專業(yè)的本科培養(yǎng)計劃中已成為不可缺少的一部分，大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)需要培養(yǎng)大學(xué)生利用計算機知識與技術(shù)解決專業(yè)領(lǐng)域中問題的能力，提高大學(xué)生的專業(yè)能力，增強大學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力。
4.激發(fā)創(chuàng)新思維。“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力，一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界民族之林”。大學(xué)生是國家和民族寶貴的人才資源，其創(chuàng)新能力很大程度上決定了國家未來的創(chuàng)新力和競爭力。加強大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，無疑是一項高等教育教學(xué)的重要任務(wù)。
創(chuàng)新思維能力是創(chuàng)新能力的核心。大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)在開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維能力具有不可或缺的地位和作用。通過多樣化和個性化的教學(xué)形式和學(xué)習(xí)方法，理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新思維習(xí)慣，從而激發(fā)大學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新能力。
（二）課程目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生具有運用計算機獲取信息、處理信息和有效應(yīng)用所需信息的能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。
2.培養(yǎng)學(xué)生具備利用計算機和網(wǎng)絡(luò)平臺、計算機的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)和工具，解決本專業(yè)自身和學(xué)科發(fā)展領(lǐng)域中問題的能力。
3.加強學(xué)生社會責(zé)任感、誠信守法和心理健康教育，培養(yǎng)學(xué)生自覺遵守信息化社會的相關(guān)法律與道德規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神，為造就創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才的目標(biāo)服務(wù)。對學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的根本目標(biāo)。
（三）課程體系結(jié)構(gòu)
以“創(chuàng)新思維能力教育”為特點，形成了有特色的、適合我校非計算機專業(yè)本科生的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程體系。
從調(diào)查研究入手，了解國內(nèi)外高校計算機公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)情況和改革趨勢，了解我校各專業(yè)對計算機應(yīng)用和創(chuàng)新思維能力的要求，了解信息社會對非計算機專業(yè)人才的計算機能力的要求，努力與國際接軌，形成了以創(chuàng)新思維的教學(xué)內(nèi)容和方法指導(dǎo)教學(xué)，使課程更符合我校建設(shè)高水平研究型大學(xué)對人才培養(yǎng)的需要，也更符合我校學(xué)生特色的課程體系（如表1所示）。新課程體系改變過去單一模式的分層教學(xué)或模塊化教學(xué)，采用新的分層與模塊化有機結(jié)合的新教學(xué)模式，在兩年多的教學(xué)實踐中取得了良好的效果。本課程體系旨在提高大學(xué)生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)大學(xué)生具有運用計算機獲取信息、處理信息和有效應(yīng)用所需信息的能力。
（四）課程內(nèi)容
1.IT實踐基礎(chǔ)。本課程為信息技術(shù)方面零基礎(chǔ)的學(xué)生開設(shè)，讓學(xué)生掌握計算機軟、硬件基礎(chǔ)知識，一般常用計算機軟件的使用方法、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用、信息安全基礎(chǔ)等，以適應(yīng)后續(xù)信息技術(shù)課程的基礎(chǔ)需要。
2.大學(xué)計算機。本課程是新生入校后的第一門大學(xué)計算機公共基礎(chǔ)課程，是后續(xù)計算機課程的理論和實踐基礎(chǔ)課程。本課程圍繞計算機技術(shù)基礎(chǔ)，融合計算思維概念，旨在培養(yǎng)學(xué)生對獲取、存儲、加工和應(yīng)用信息的基本素養(yǎng)和能力，幫助學(xué)生形成良好的相關(guān)行為規(guī)范，具備通過計算機和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)、生活和工作的習(xí)慣與能力；作為計算機新意識教育，促使學(xué)生涉及信息學(xué)科領(lǐng)域，拓展視野，啟迪心智，開闊思維，使學(xué)生具有適合當(dāng)今社會發(fā)展的創(chuàng)新思想和理念，即使面對復(fù)雜的信息社會環(huán)境，仍具有迎接挑戰(zhàn)克服困難的勇氣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。安排在第1學(xué)期開設(shè)。
3.算法與程序設(shè)計基礎(chǔ)。本課程作為各專業(yè)的信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)課程，面向除計算機專業(yè)外的各專業(yè)學(xué)生（必修），建議非師范、理工科專業(yè)學(xué)生選擇。本課程目的是提高學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用與問題求解能力，從而進(jìn)一步提升學(xué)生的計算思維素養(yǎng)，包括非常基礎(chǔ)的模型化、抽象化、邏輯推演能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實現(xiàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生利用計算機解決與專業(yè)、科研、社會需要密切相關(guān)的實際問題的能力和基本創(chuàng)新精神，以適應(yīng)信息化社會的要求、拓寬專業(yè)生存空間，使其在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和未來的工作中較長期地受益。安排在第2學(xué)期開設(shè)。
4.數(shù)據(jù)處理與管理。本課程作為部分文科及商科專業(yè)第2學(xué)期學(xué)生自主選擇的計算機應(yīng)用課程。本課程目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)和實踐，掌握利用計算機硬、軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效地收集、存儲、處理、應(yīng)用和檢索的基本素養(yǎng)，為未來從事諸如信息管理、電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)站建設(shè)、決策支持、企業(yè)資源規(guī)劃等等工作，打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。安排在第2學(xué)期開設(shè)。
5.多媒體技術(shù)基礎(chǔ)。本課程作為文科各專業(yè)第2學(xué)期學(xué)生自主選擇的計算機應(yīng)用課程。本課程目的是進(jìn)一步提高學(xué)生的多媒體技術(shù)應(yīng)用技能和水平，培養(yǎng)學(xué)生以計算機為工具解決與專業(yè)相關(guān)的實際問題的能力，以適應(yīng)信息化社會的要求、拓寬專業(yè)生存空間，使其在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和未來的工作中長期受益。提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，有意識地培養(yǎng)計算思維能力。安排在第2學(xué)期開設(shè)。
6.計算機綜合實踐。本課程在學(xué)生已經(jīng)掌握了計算機基礎(chǔ)知識和計算機基本操作技能的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生利用學(xué)到的計算機技術(shù)創(chuàng)作具有很強原創(chuàng)力并有實際應(yīng)用價值的作品的興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，并為今后參加工作打下堅實的基礎(chǔ)。安排在第3～6學(xué)期開設(shè)。
本課程可通過以下五種方式之一獲得免修：
A.參加華東師范大學(xué)計算機應(yīng)用能力大賽，并入圍決賽；
B.全程參加上海市計算機應(yīng)用能力大賽；
C.全程參加中國計算機設(shè)計大賽；
D.參加海峽兩岸信息技術(shù)素養(yǎng)及創(chuàng)新活動大賽，獲得初賽合格證書；
E.獲得上海市高校計算機等級考試證書，并參加華東師范大學(xué)計算機應(yīng)用能力大賽。成績合格。
（五）教學(xué)方法
1.選課方式的改變。核心課程由以往的所有學(xué)生統(tǒng)一地進(jìn)行同樣內(nèi)容、同樣方式的教學(xué)，逐漸改變?yōu)楦鶕?jù)學(xué)生的基礎(chǔ)水平、專業(yè)特點、興趣愛好，雙向選擇方式開設(shè)課程。（1）基礎(chǔ)課程安排在第1學(xué)期，根據(jù)學(xué)生入學(xué)考試結(jié)果，在為每位學(xué)生開設(shè)“大學(xué)計算機”課程的同時，為基礎(chǔ)薄弱學(xué)生增加開設(shè)MOOC課程“IT實踐基礎(chǔ)”，該課程通過網(wǎng)上資源與實驗室機房面授相結(jié)合方式，讓學(xué)生充分利用課余時間，盡快將基礎(chǔ)提高，為后續(xù)課程的順利展開做好準(zhǔn)備。（2）提高課程安排在第2學(xué)期，三門課程實施引導(dǎo)性選課，將根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點分類指導(dǎo)選課與根據(jù)學(xué)生個人興趣愛好的個性化選課相結(jié)合，使學(xué)生能選到適合他們需要的課程。（3）拓展課程安排在第3～6學(xué)期，“計算機綜合實踐”課程則引入競賽機制，將傳統(tǒng)以教師傳授為主的上課方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，課堂教學(xué)與課后現(xiàn)代信息技術(shù)資源平臺支撐下的互動學(xué)習(xí)相結(jié)合的模式。
2.教學(xué)方法的改變。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程屬于實踐性很強的課程，教學(xué)方法上，由純理論講解式教學(xué)方式，改變?yōu)榻Y(jié)合案例為向?qū)В貏e對一些操作性較強的內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，先讓學(xué)生自己動手實踐，使學(xué)生更牢固地掌握教學(xué)內(nèi)容，并能舉一反三。通過加強對實驗的支持，增加開放實驗，使學(xué)生在理論結(jié)合實踐的課堂教學(xué)之外，能根據(jù)自己的興趣愛好和能力，選擇和完成拓展實驗，更深入地理解信息技術(shù)對人類的影響，學(xué)會思考和學(xué)習(xí)。
3.現(xiàn)代立體化課程資源支撐體系的構(gòu)建與服務(wù)。通過構(gòu)建教學(xué)資源平臺將課內(nèi)教學(xué)與課外資源平臺相結(jié)合，提高大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)效率。教學(xué)資源平臺除了提供各種課程的教學(xué)課件、實驗素材、習(xí)題練習(xí)和測驗等外，還提供了網(wǎng)上問答平臺、實驗自動批改系統(tǒng)等模塊，方便學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和教師多元化教學(xué)。
三、總結(jié)與展望
在所有高等教育課程中，計算機基礎(chǔ)課程無疑是學(xué)生入校基礎(chǔ)差異最大、教學(xué)內(nèi)容需要更新最快的那一門，由此帶來的對教師和學(xué)生能力的挑戰(zhàn)，隨著時代的發(fā)展不但不會減輕，恐怕會愈演愈烈。華東師范大學(xué)的師生面對挑戰(zhàn)，不斷進(jìn)行的探索、研究和嘗試，希望能在改善自身教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化教學(xué)成果的同時，也為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的師生，在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上，提供一些新的思路和選擇。
參考文獻(xiàn)：
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[3]尹建新，張廣群.“技能-能力-思維”三層次大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)[J].計算機時代，2013，（9）：71-73.
關(guān)鍵詞:教學(xué)質(zhì)量;計算機基礎(chǔ)課程改革;建設(shè)規(guī)范
隨著計算機及應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展,計算機技能已成為當(dāng)代大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分,教育部2007年2號文件明確地指出了“培養(yǎng)和提高本科生通過計算機和多媒體課件學(xué)習(xí)的能力,以及利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力”[1]。非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)在本科教育中與數(shù)學(xué)、外語一樣,具有基礎(chǔ)性、普及性,同時還有實用性、不可替代性,是大學(xué)教學(xué)中不可或缺的一部分。
為進(jìn)一步推動廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革,2009年6月,廣東省高校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會組織省內(nèi)高校開展了“廣東省高校大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革項目”(以下簡稱“項目”)的探索與實踐, 旨在集中全省各高校計算機基礎(chǔ)課程的一流師資,在較短的時間內(nèi),以共建共享的方式完成優(yōu)秀計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè),并開展多種形式的教學(xué)模式改革探索,最終實現(xiàn)優(yōu)秀教學(xué)資源、教學(xué)思想的共享,從整體上提高我省大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)水平。
1項目建設(shè)背景
2007年1月至5月期間,廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會對省內(nèi)高校的在校學(xué)生、一線教師、畢業(yè)生及企業(yè)進(jìn)行了“廣東省高等學(xué)校計算機課程教學(xué)改革調(diào)查”,從不同的側(cè)面為廣東省高校計算機課程改革提供重要的參考數(shù)據(jù)。在此調(diào)查報告的基礎(chǔ)上,廣東省教育廳高教處確立了廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程改革的主導(dǎo)思想為“面向社會,針對崗位,強化能力,促進(jìn)發(fā)展。”[2]
為適應(yīng)新時期對高校人才知識結(jié)構(gòu)的要求,計算機基礎(chǔ)課程必須結(jié)合廣東省用人單位的應(yīng)用需求以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際情況從教學(xué)理念、課程設(shè)置、教學(xué)方法到教學(xué)模式等方面都需要做出相應(yīng)的改革。2007年9月,廣東省教育廳高教處決定以華南師范大學(xué)為試點,在課程體系、課程設(shè)置以及教學(xué)模式上進(jìn)行全面的計算機基礎(chǔ)課程改革嘗試。經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐證明,華南師范大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程改革提高了學(xué)生計算機實用技能應(yīng)用能力,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識、增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中主動應(yīng)用計算機技術(shù)及工具輔助學(xué)習(xí),提高專業(yè)學(xué)習(xí)的效率。[3]
華南師范大學(xué)在廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)下,根據(jù)教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委關(guān)于計算機基礎(chǔ)課程改革的精神,制定了大學(xué)計算機課程“三層次”課程體系,并通過對課程設(shè)置、教材開發(fā)、教學(xué)方法轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行了積極的探索[4],驗證廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程改革指導(dǎo)思想方向的正確性與方法的可行性。
2項目建設(shè)意義與指導(dǎo)思想
項目以《教育部、財政部關(guān)于實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》、《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》和《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》文件為指導(dǎo),結(jié)合教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委關(guān)于《計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》的精神,以“面向社會,針對崗位,強化能力,促進(jìn)發(fā)展”為宗旨,圍繞教學(xué)改革和資源建設(shè)的核心,以項目形式培養(yǎng)、打造出優(yōu)秀的教改團(tuán)隊,提高教師教學(xué)科研水平,推動廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革。
項目旨在使廣東省內(nèi)高校計算機基礎(chǔ)課程教師能借助先進(jìn)的教學(xué)理論與方法,在現(xiàn)代“計網(wǎng)信”(計算機/網(wǎng)絡(luò)通信/信息)技術(shù)的輔助下,以國家精品課程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),緊緊圍繞實現(xiàn)“因需施教、因人施教、學(xué)以致用,強化能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力”的思想,在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源、學(xué)與教案例(模式)、練習(xí)與試題庫、實驗指導(dǎo)、電子教案和立體教材等方面,組織高校優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊積極參與,逐步建立以智能化學(xué)習(xí)系統(tǒng)為平臺、以廣東省大學(xué)計算機課程資源庫為基礎(chǔ)、教學(xué)目標(biāo)明確、教學(xué)結(jié)構(gòu)靈活、教學(xué)內(nèi)容實用、易于實施、實用性強的課程包,以滿足多類別、多層次高校的教學(xué)需要和學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。
3項目建設(shè)內(nèi)容
3.1面向應(yīng)用的計算機基礎(chǔ)課程“三層次”課程體系
隨著計算機技術(shù)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展,各行各業(yè)的信息化進(jìn)出不斷加速。為了適應(yīng)信息化社會發(fā)展和用人單位信息技術(shù)應(yīng)用實際需求,計算機基礎(chǔ)課程教育必須以應(yīng)用能力為培養(yǎng)目標(biāo),在校期間使學(xué)生較好掌握計算機、網(wǎng)絡(luò)及其他相關(guān)信息技術(shù)的基本知識與技能,提高學(xué)生利用信息技術(shù)工具分析問題、解決問題的意識與能力,提高學(xué)生的信息素養(yǎng),使學(xué)生在今后的工作上能迅速利用計算機技術(shù)解決崗位實際問題[2]。
計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)課程體系也應(yīng)根據(jù)計算機技術(shù)的發(fā)展及人才培養(yǎng)目標(biāo)而動態(tài)地調(diào)整。在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,并結(jié)合教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的意見暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教指委根據(jù)廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會用人單位需求調(diào)研結(jié)果,經(jīng)反復(fù)研討論證,于2006年形成了適合廣東省高校實際情況的“三層次”課程體系教學(xué)建議(如表1 所示)。課程教學(xué)按不同應(yīng)用劃分層次,每個層次由若干門面向全校的必修課或選修課組成,每個層次都有其基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo),形成一個完整、獨立的計算機公共課程教學(xué)課程體系。
3.2圍繞“三層次”課程體系開展的教學(xué)改革
在面向應(yīng)用的計算機基礎(chǔ)課程“三層次”課程體系結(jié)構(gòu)的框架下,廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教指委需要組織全省高校研制開發(fā)若干門大學(xué)計算機基礎(chǔ)實用軟件和社會通用工具、學(xué)科專業(yè)工具軟件立體化教學(xué)資源,針對各高校專業(yè)特點共同完善計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程立體化教學(xué)資源,逐步形成廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程課程資源庫,使各高校能依托計算機基礎(chǔ)課程立體化教學(xué)資源開展基于網(wǎng)上資源利用的教學(xué)改革試驗研究。
項目在2009―2011年間的主要建設(shè)內(nèi)容為:
1) 組織各類型高校開展計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)改革試驗,構(gòu)建面向適應(yīng)多專業(yè)、多學(xué)科的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程共享教學(xué)資源。
在廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教指委的指導(dǎo)下,利用華南師范大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程改革試驗中所建成的系列教學(xué)資源與學(xué)習(xí)平臺,組織有條件的高校開展計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程基于網(wǎng)上資源利用的教學(xué)改革試驗。
各學(xué)校借鑒華南師范大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程改革中成功的教學(xué)模式、教學(xué)方法,利用廣東省高校教學(xué)共享資源庫中的教學(xué)資源(學(xué)習(xí)光盤、學(xué)習(xí)平臺、在線學(xué)習(xí)資源、考試評測系統(tǒng)等),開展以“集中輔助導(dǎo)學(xué)講授+學(xué)生自主上機驗證”的教學(xué)模式的試驗,并強調(diào)“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)指導(dǎo)原則,強化學(xué)生的實踐應(yīng)用能力的教育,逐步減少課堂講授時數(shù),增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間和空間,最終轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處熤笇?dǎo)下依托立體化教材的自主學(xué)習(xí)。同時,各項目組根據(jù)學(xué)校學(xué)科特點設(shè)計滿足本校專業(yè)的學(xué)習(xí)案例,最后集合成廣東省高校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程(第一層次)共享教學(xué)資源庫。
2) 組織優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊開發(fā)工具軟件類課程、計算機技術(shù)基礎(chǔ)類課程立體化教學(xué)資源,逐步建立省級計算機工具課程共享“超市”。
計算機基礎(chǔ)課程具有較強的實踐性、綜合性、創(chuàng)造性、工具性、時代性等特點。組織省內(nèi)有實力的教學(xué)團(tuán)隊以先進(jìn)的教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),以網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)為依托,建立若干門工具軟件類課程、計算機技術(shù)基礎(chǔ)類課程的教學(xué)指南(要求)與技能認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn);并充分體現(xiàn)靈活性、開放性、動態(tài)性、立體化的特征,按照《廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè)規(guī)范》要求,集中各所各校不同學(xué)科背景的優(yōu)勢共同開發(fā)實用性強、能有效針對專業(yè)能力培養(yǎng)的 “文字教材―學(xué)習(xí)輔助光盤―在線學(xué)習(xí)資源―技能實訓(xùn)”四位一體的立體化教學(xué)資源。并通過逐年建設(shè),形成資源豐富、多層次、多類型、多維度的計算機工具課程教學(xué)資源“超市”庫,適應(yīng)廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及專業(yè)應(yīng)用需求。
3) 組織省內(nèi)實驗/實訓(xùn)條件良好的高校探索“計算機語言及系統(tǒng)應(yīng)用教育”層次的教學(xué)模式。
“計算機語言及系統(tǒng)應(yīng)用教育”層次教學(xué)著重于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新研究能力,探索以項目導(dǎo)向、工學(xué)交替等行動導(dǎo)向的教學(xué)模式開展計算機技術(shù)基礎(chǔ)類課程教學(xué),使學(xué)生掌握一種高級語言的程序設(shè)計方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和理解計算機處理問題的方法。
“計算機語言及系統(tǒng)應(yīng)用教育”層次教學(xué)在下列幾方面進(jìn)行課程設(shè)置與教學(xué)模式的探索,最終形成若干教改示范案例。
(1) 項目驅(qū)動式的高級程序設(shè)計語言資源建設(shè)與創(chuàng)新教學(xué)模式;
(2) 創(chuàng)新性的實驗教學(xué)與實驗設(shè)計、仿真實驗系統(tǒng)、動漫技術(shù)教學(xué)與設(shè)計;
(3) 行業(yè)信息化應(yīng)用系統(tǒng)需求分析與設(shè)計。
教改示范案例以教學(xué)單元/主題為核心,通過有效的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)實踐,形成有實際參考價值的教改案例,強調(diào)教育技術(shù)提高課程課堂教學(xué)的方法、手段,以點帶面,推動廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)改革。
4) 組織開發(fā)集計算機技能測試、學(xué)習(xí)資源個性化推送等功能的計算機基礎(chǔ)課程多元自主學(xué)習(xí)系統(tǒng);組織省內(nèi)學(xué)校開展基于學(xué)分制與第三方認(rèn)證的計算機基礎(chǔ)課程能力檢測模式探索。
為滿足計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源共享、在線學(xué)習(xí)、統(tǒng)一考試認(rèn)證等需要,廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教指委將組織開發(fā)“廣東省計算機基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站”,讓省內(nèi)高校能免費使用該學(xué)習(xí)網(wǎng)站及網(wǎng)站中的學(xué)習(xí)資源。與此同時,建立學(xué)習(xí)、評價與跟蹤管理網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)平臺,并與課程包捆綁一起。各高校選擇下載所需的課程包后,便可以立即使用,實現(xiàn)教與學(xué)中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、立體教材、教學(xué)案例和學(xué)習(xí)評價等相互配合,提高教與學(xué)效果。
隨著廣東省計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源庫課程的日漸完善,將建立一套以計算機應(yīng)用能力認(rèn)證為基礎(chǔ)的計算機基礎(chǔ)課程體系。在該種新體系下,組織省內(nèi)學(xué)校探索開展基于學(xué)分制與第三方認(rèn)證的計算機基礎(chǔ)課程能力檢測模式,既可以實現(xiàn)真正的教考分離,又可以讓學(xué)生在校期間實行不間斷計算機技能學(xué)習(xí),根據(jù)社會的需求培養(yǎng)服務(wù)于各專業(yè)的應(yīng)用性人才。
4項目建設(shè)規(guī)范
為規(guī)范所有立項項目最終實現(xiàn)優(yōu)秀教學(xué)資源、教學(xué)思想的共享,由廣東省高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教指委、教育技術(shù)專家和教學(xué)管理專家組成的專家指導(dǎo)組制訂了指引明確、可操作性強的《廣東省高校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源建設(shè)規(guī)范》,對各種類型立項項目建設(shè)什么、如何建設(shè)、如何實現(xiàn)共享進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。
4.1計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)改革試驗類項目規(guī)范
各校需根據(jù)本校實際情況,制訂切實可行的第一層次課程教改的實施試驗方案。實施方案覆蓋面由項目組根據(jù)本校實際確定,可選取若干班級數(shù)或大一全體學(xué)生,如選取若干班級試驗方式的班級數(shù)量不少于5個,參與試驗的專業(yè)不少于3個。
各校可在華南師范大學(xué)教學(xué)資源包知識點劃分的基礎(chǔ)上,需根據(jù)本校特色、優(yōu)勢專業(yè)開發(fā)單元學(xué)習(xí)案例包。案例包需覆蓋如表2所示的模塊。
4.2工具軟件類課程、計算機技術(shù)基礎(chǔ)類課程立體化教學(xué)資源開發(fā)類項目規(guī)范
本次立體化教學(xué)資源建設(shè)最終需要形成紙質(zhì)教材、在線學(xué)習(xí)活動指引、重難點學(xué)習(xí)光盤、實驗指導(dǎo)、認(rèn)證考試標(biāo)準(zhǔn)與試題資源開發(fā)等,具體需要建設(shè)的內(nèi)容如表3所示。
4.3“計算機創(chuàng)新能力教育”層次教學(xué)模式研究類項目規(guī)范
教改示范課程要建立一支教學(xué)隊伍,由主要負(fù)責(zé)人、主講人、其他參與教師組成。項目負(fù)責(zé)人由專業(yè)水平高、授課經(jīng)驗豐富的副教授、教授擔(dān)任(高職高專教改課程要有豐富實踐經(jīng)驗的教師擔(dān)任),案例制作人可以有年青教師擔(dān)任。通過示范課程的建設(shè)逐步形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師團(tuán)隊。
項目團(tuán)隊選取1～2個教學(xué)單元/主題的內(nèi)容,在2個學(xué)期內(nèi)完成教改實踐,并完成示范教學(xué)案例的制作。示范教學(xué)案例的基本內(nèi)容包括5部分: 課程教學(xué)
改革方案、教學(xué)單元內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計方案、教學(xué)課件和課堂教學(xué)視頻。
1) 課程教學(xué)改革方案:教改方案要體現(xiàn)教師角色的轉(zhuǎn)變、學(xué)生地位的轉(zhuǎn)變、教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變、教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。
2) 教學(xué)單元內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計方案:選取試驗的課程單元內(nèi)容及其教學(xué)設(shè)計方案。
3) 教學(xué)課件與相關(guān)資源:選取教改過程中使用的PPT課堂教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資源、學(xué)生作品等。
4) 課堂教學(xué)視頻:試驗教學(xué)單元的課堂教學(xué)全程視頻。
5) 學(xué)生創(chuàng)新實驗設(shè)計:以項目驅(qū)動式的學(xué)生實踐設(shè)計案例。
5結(jié)語
展望未來,隨著信息技術(shù)發(fā)展以及信息技術(shù)課程在基礎(chǔ)教育中的開設(shè),大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的第一層次教育――大學(xué)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)將逐步在各高校淡出,以至最終取消。計算機基礎(chǔ)課程的教育重點在第二層次(即工具軟件類課程、計算機技術(shù)基礎(chǔ)類課程)和第三層次(即計算機創(chuàng)新能力教育)課程,為了給廣東省各類型高校、各專業(yè)學(xué)生提供“因用而教,各取所需”計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源庫,廣東省高校大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革項目將組織省內(nèi)各高校積極探索計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)資源、教學(xué)思想的共享,不斷提高我省大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量。
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（北京林業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，北京100083）
摘要：針對現(xiàn)今大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)漸漸落后于時代需求，對學(xué)生也越來越缺乏吸引力的現(xiàn)狀，分析當(dāng)今社會環(huán)境對教學(xué)的影響，提出以培養(yǎng)計算機思維能力為目標(biāo)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)方式及教學(xué)內(nèi)容。
關(guān)鍵詞 ：大學(xué)計算機基礎(chǔ)；教學(xué)現(xiàn)狀；計算思維；多元化
第一作者簡介：徐秋紅，女，副教授，研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)，shinestar1129@126.com。
0 引言
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無處不在，早已將我們身邊的一切事物都卷入到科技革命高速運轉(zhuǎn)的車輪之中，一切都在改變，向著更精準(zhǔn)、更智能、更快速的方向轉(zhuǎn)變著。大學(xué)計算機教育也在這30多年中不斷地成長和變化，無數(shù)教師在這場教育的戰(zhàn)場上拼搏和前行，但似乎我們總感到力不從心。
1 現(xiàn)狀分析
十幾年來，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課一直是作為高校的非計算機專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)一直定位于向?qū)W生普及信息技術(shù)知識和推廣計算機的應(yīng)用。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，教師們在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及教學(xué)方法上，一直進(jìn)行著不斷地研究和革新。但是，隨著時代的進(jìn)步，特別是計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬和仿真技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，現(xiàn)今大學(xué)計算機基礎(chǔ)課的內(nèi)容漸漸落后于時代需求，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程對學(xué)生來說也越來越缺乏吸引力。
1.1 所面對的教育對象的現(xiàn)狀
現(xiàn)在的大部分大學(xué)生已經(jīng)是出生于1995年以后的年輕人，他們一出生就開始接觸大量的電子設(shè)備，電視、計算機、手機，以及日常的家用電器等電子設(shè)備在他們的手中如同玩具一般平常，他們對電子設(shè)備操作的快速上手和熟悉程度是令成年人驚訝的，對他們而言，電子設(shè)備的操作方式理應(yīng)如此，設(shè)備體現(xiàn)的效果也是理所當(dāng)然。所以使用電子設(shè)備（如手機或計算機）處理文本、做一個計算、上網(wǎng)查詢、打游戲、電子導(dǎo)航等，已經(jīng)成為了他們的習(xí)慣。對他們而言，這是不需要加以訓(xùn)練的。這正是我們今天面對的教育對象的現(xiàn)狀，他們已經(jīng)是名副其實的互聯(lián)網(wǎng)一代了。
1.2 大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀
我國的10年義務(wù)教育早已將計算機的基本應(yīng)用操作作為普及性知識，并在全國各省市的中小學(xué)教育中開設(shè)了相關(guān)的常識性課程，所以大部分的大一新生入學(xué)時，都已經(jīng)了解過或掌握了一些計算機的基本操作技能，倘若今天我們在大學(xué)的計算機課程中依然以計算機初級教育為起點，或是還在采用重復(fù)性的教學(xué)內(nèi)容，那么一定會讓大部分的學(xué)生感到倦怠。早在4、5年前，我們周圍就已經(jīng)出現(xiàn)過許多質(zhì)疑的聲音，大學(xué)的計算機基礎(chǔ)課是否應(yīng)該適時地取消？到目前為止，我們也看到了這樣的現(xiàn)實，要么有的學(xué)校干脆撤銷了計算機基礎(chǔ)課，要么有的學(xué)校內(nèi)部的一些專業(yè)已經(jīng)將計算機基礎(chǔ)課程排除在四年制課程體系之外了。這不得不讓我們冷靜地思考大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)是不是真的沒有存在的必要了？
2 重新認(rèn)識計算機教育的新需求
跟上時代潮流，才能處于不敗之地！通過分析大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)，我們30年來不斷地改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及教學(xué)手段，都是在不斷地適應(yīng)時代變化的需求。到目前為止，我們已經(jīng)完成了教育的第一步：喚醒人們對新技術(shù)革命的認(rèn)識。現(xiàn)在我們必須邁入第二步：讓人們參與到新技術(shù)革命的進(jìn)程之中。那么，如何讓每一個人都能順利地參與其中，將自己的生活、工作和學(xué)習(xí)適應(yīng)于今天的變化，這就要培養(yǎng)人們“計算思維”的意識和習(xí)慣。
2.1 充分認(rèn)識計算思維是現(xiàn)代人類應(yīng)該具備的基本思維能力之一
什么是計算思維呢？美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（CMU）Jeannette M. Wing （周以真）教授在她的《Computational Thinking（計算思維）》一文中指出：“計算思維是運用計算機科學(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，它涵蓋了反映計算機科學(xué)之廣泛性的一系列思維活動。計算思維是每個人的基本技能，不僅僅屬于計算機科學(xué)家。除了閱讀、寫作和算術(shù)之外，我們應(yīng)當(dāng)將計算思維加入到每個孩子的解析能力之中”[1]。
自20世紀(jì)80年代的微機普及到家庭開始，計算機就已經(jīng)從專門的計算科學(xué)領(lǐng)域跨入到其他更廣泛的學(xué)科和社會的各行各業(yè)之中，隨之而來的是形成了大量的新型學(xué)科，這些新型學(xué)科產(chǎn)生的一個共同特征是都建立在與計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深刻融合之上，那么如何讓學(xué)生理解實現(xiàn)這一融合的初始動力，就需要用計算思維來解釋。計算思維正在成為像普通的算術(shù)思維一樣的人類必要的思維形式，它是認(rèn)知的需要，也是今天和未來的人類生活和工作的必備能力。
2.2 培養(yǎng)計算思維能力才是大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的意義所在
計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的全球化，使得天才和普通人的差距逐漸變得模糊，在互聯(lián)網(wǎng)上，所有人都有機會參與其中，人人都可以平等地發(fā)表言論，互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)的許多詢問都會在瞬間得到答案，更多的難題也會在成千上萬人積極迅速的應(yīng)答中迎刃而解。人與人交流更容易，工作場所更靈活，學(xué)習(xí)過程更便捷，生活方式更多樣，可以預(yù)想到，當(dāng)大學(xué)生們經(jīng)過4年學(xué)習(xí)離校后，他在從事專業(yè)研究和工作時，也必須順應(yīng)本行業(yè)的計算機技術(shù)嵌入及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，否則將被時代無情地拋棄。
今天的學(xué)生幾乎都會使用計算機和手機，但是他們未必了解計算機和手機功能的實現(xiàn)原理，或是這些功能所代表的獨特的技術(shù)特征，也就是說，他們只知其然，而不知其所以然。而大學(xué)的計算機教育應(yīng)該向?qū)W生講清這其中的基本原理，講清世界的事物之所以可以運用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行有效管理，其實質(zhì)是該事物已經(jīng)通過數(shù)字化存在于計算機中，計算機對這些數(shù)字的處理目的是要再作用于該事物，并將該事物以對人類更直觀更有益的方式來顯現(xiàn)。那么如何將事物數(shù)字化，如何規(guī)劃和設(shè)計處理過程，如何在時間和空間之間權(quán)衡處理過程的效率，如何在最壞的情況下實施預(yù)防和保護(hù)，如何進(jìn)行系統(tǒng)的自我恢復(fù)，如何利用海量的數(shù)據(jù)來加快計算和做到精準(zhǔn)計算等，這都涉及計算思維的范疇。
3 計算機基礎(chǔ)教育如何實現(xiàn)培養(yǎng)計算思維能力的過程
大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)始終是隨著時展而處在不斷的改革之中，其中教學(xué)內(nèi)容或多或少的包括計算思維、數(shù)學(xué)思維、實證思維的內(nèi)容，只是我們在教學(xué)中從來沒有刻意的要區(qū)分它們，而今天我們特別強調(diào)計算機基礎(chǔ)教育要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力時，這就需要我們在教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重研究如何重整相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、如何建立合理的教學(xué)方案，如何實施有效的實踐活動來幫助學(xué)生掌握計算機思維的能力。這也是現(xiàn)實社會發(fā)展的需要。
3.1 教學(xué)內(nèi)容要通過不斷更新來追隨時代的變化
在計算思維能力培養(yǎng)的教育中應(yīng)該注重兩個方面的教育，一個是教育學(xué)生正視現(xiàn)實，同時要眺望未來；另一個是教育學(xué)生形成開放型思維的習(xí)慣。
3.1.1 讓學(xué)生了解計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對其他領(lǐng)域的發(fā)展有著引領(lǐng)的作用
在現(xiàn)代社會中，計算機和互聯(lián)網(wǎng)對人類生活的影響既全面又徹底，人類對物質(zhì)的需求和占有的欲望所表現(xiàn)的行為之一——購物，其變化就很好的表現(xiàn)出這種影響的深刻性。在近10年的時間里，計算機和互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)將人們從商場拉到鍵盤前，甚至只要動一動手指就能夠完成整個購物過程。選購商品變得越來越便捷，大量投其所好的廣告精準(zhǔn)地預(yù)測著人們的購物習(xí)慣和購物需求，這都得易于大數(shù)據(jù)時代的特征。我們要讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)是如何產(chǎn)生的，以及大數(shù)據(jù)的特征和價值體現(xiàn)在哪里，要讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之間的關(guān)系，要讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)時代將對人類的思維變革、商業(yè)變革、社會的管理變革帶來什么樣的影響。
3.1.2 建立開放型思維習(xí)慣，理解數(shù)學(xué)的形式化思維與工程思維融合是培養(yǎng)計算思維能力的核心所在
正像第三次工業(yè)革命掀起的電力應(yīng)用發(fā)展，至今早已讓人類處在了無處不在的電力環(huán)境之中，我們幾乎在應(yīng)用電力的同時不再能感知電力的存在，而計算機和互聯(lián)網(wǎng)也將步其后塵，開辟未來無處不“計算”的新天地[2]。在這一新天地中，我們將占有多少自創(chuàng)技術(shù)的前沿陣地？我們將會擁有多少自主創(chuàng)造的新領(lǐng)域？這是值得每個中國青年學(xué)生深思的。
若要在當(dāng)今時代的技術(shù)創(chuàng)新中處于領(lǐng)先的地位，首先就要了解新技術(shù)的真實內(nèi)含，要了解計算機中那些“理所當(dāng)然”的功能的內(nèi)在工作方式和基本原理，了解那些“理應(yīng)如此”的效果所包含的計算機科學(xué)的技術(shù)及方法。未來各種學(xué)科專業(yè)的創(chuàng)新都必定要與計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，而在結(jié)合點中尋找切入點是非常關(guān)鍵的。為了尋找切入點，就要充分認(rèn)識事物的處理作用于計算機就是數(shù)據(jù)計算，那么被處理的事物中，哪些是可以“計算”的和進(jìn)行怎樣的“計算”都是要由研究者思考和決定的。
我們應(yīng)該在大學(xué)中提倡計算機科學(xué)教育，普及計算機技術(shù)基礎(chǔ)知識，讓每個學(xué)生理解事物中什么是可以計算的，如何建立和尋找事物中存在的可計算的特征，讓學(xué)生掌握對事物進(jìn)行有效計算的基本方法，努力培養(yǎng)學(xué)生具備在未來進(jìn)行創(chuàng)新的基本能力，以實現(xiàn)國家整體的創(chuàng)新性研究和發(fā)展。
3.2 研究建立新型的教學(xué)實驗環(huán)境和實驗方法
計算機基礎(chǔ)課程的內(nèi)容大致分為計算機的信息表示、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、程序設(shè)計方法及計算機安全等多個內(nèi)容，若要從這些不同的內(nèi)容中提煉出表現(xiàn)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念和原理，僅憑老師在課堂中的講解來讓學(xué)生領(lǐng)會和聽懂是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，特別是在解釋計算機的運行原理或操作系統(tǒng)內(nèi)部獨特的技術(shù)特征時，那些不可見或不易見的內(nèi)容往往令學(xué)生很迷惑。
由于受到環(huán)境、可用資源和師資水平的限制，我們的計算機基礎(chǔ)課一直實行200~300人同時上課的大班課形式，實驗室對非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)課僅可以滿足提供臺式微型機作為實驗機，而且臺式微型機能直接支持的只有軟件應(yīng)用，所以只能在實驗課上做一些使用軟件環(huán)境的操作性的實踐，基本談不上真正的“實驗”。那么如何為計算機基礎(chǔ)教學(xué)建立合適的實驗環(huán)境，以及采用什么樣的操作方式來完成計算思維能力的訓(xùn)練，這將是今后我們必須不斷探索和嘗試的工作。目前，有的高校正在嘗試采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù)來設(shè)計和開發(fā)與之完全匹配的實驗內(nèi)容[3]，實現(xiàn)向?qū)W生提供一個可以實際動手的實驗機會。
為了形象地描述計算機原理和計算機技術(shù)中不易直接呈現(xiàn)的內(nèi)容，我們還應(yīng)該考慮采用動畫、三維視頻影像的方式去組建一系列專門匹配教學(xué)內(nèi)容的資料片來輔助教學(xué)。由于各個學(xué)校的資源差異較大，應(yīng)該組建和推廣校與校之間的教學(xué)資源共享平臺。
3.3 嘗試建立和選擇多元化的教學(xué)形式
3.3.1 教學(xué)形式和授課方法的多元化
在大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教育中注入培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的教育內(nèi)容，將使過去從知識技能型教學(xué)，轉(zhuǎn)向思維型教學(xué)，因此在教育方式和教學(xué)方法上也要考慮從單向灌輸方式轉(zhuǎn)為雙向的互動方式；教學(xué)中可以嘗試讓學(xué)生討論自身專業(yè)與計算機技術(shù)相關(guān)性分析等內(nèi)容；還可以開設(shè)一些特殊的講座來補充教學(xué)內(nèi)容。
計算思維能力的培養(yǎng)單靠計算機基礎(chǔ)一門課是無法完成的，應(yīng)該建立合理的系列課來系統(tǒng)地完成這個重任，從學(xué)校的計算機教育層面上應(yīng)該為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更大的自由度和選擇空間，增強學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的自主選擇。
3.3.2 課程設(shè)計、課程實踐、課程實驗和實習(xí)訓(xùn)練的多元化
大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容廣泛，應(yīng)該根據(jù)不同內(nèi)容去設(shè)計和實施不同形式的教學(xué)活動。因為計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化，為了契合培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)活動中應(yīng)該至少安排一次課程實習(xí)，學(xué)生以小組為單位參與實習(xí)，每個小組通過成員的分工合作來完成一個完整的系統(tǒng)設(shè)計類實習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生真實的體驗解決一個具體實際問題時，如何開展問題分析、綜合、抽象、推理、判斷、設(shè)計、自動化處理、檢驗等一系列過程，以達(dá)到最終的目標(biāo)，以及學(xué)會組員彼此間相互協(xié)作、交流溝通的方法和技巧。
3.4 師資建設(shè)中強調(diào)更新教育理念
目前，由于大多數(shù)正在從事計算機基礎(chǔ)教學(xué)的教師對計算思維的理解還處在逐步認(rèn)識的階段，而且現(xiàn)在也還沒有一個成熟的針對計算思維教育方法的現(xiàn)成模式，因此，不斷地探索和嘗試、不斷地交流和總結(jié)將是我們未來主要的工作狀態(tài)和工作方式。
大學(xué)的計算機基礎(chǔ)課內(nèi)容多、學(xué)時少，授課對象都是非計算機專業(yè)的大一新生，教學(xué)目標(biāo)是提升學(xué)生認(rèn)知世界的另一種能力——計算思維能力，要講好這個課程，是非常不容易的。它需要講課的教師必須具備較全面的計算機技術(shù)知識、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識，以及其他相關(guān)領(lǐng)域的知識，并能夠較好的將兩種或兩種以上領(lǐng)域的知識相互溶合，同時還要求該教師應(yīng)該從事過系統(tǒng)設(shè)計，具有實際操作的經(jīng)驗，具備較好的思維貫通能力和良好的表達(dá)能力。
計算機科技領(lǐng)域是一個發(fā)展變化最快的領(lǐng)域之一，也是一個與其他領(lǐng)域的技術(shù)相關(guān)度最密切的領(lǐng)域，這就直接導(dǎo)致了與計算機相關(guān)的概念、思想、技術(shù)、產(chǎn)品、行業(yè)等也在不斷地去陳出新，這就要求從事計算機基礎(chǔ)教學(xué)第一線的教師必須始終關(guān)注科技發(fā)展的動向，隨時不斷地學(xué)習(xí)和充實自身的學(xué)識，不斷地更新教育理念，以確保能夠適應(yīng)不斷變化、不斷提升的教學(xué)要求。
4 結(jié)語
我國30多年來的快速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，迅速地消耗了國家有限的自然資源，今后如果要確保國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須完成轉(zhuǎn)型升級，要走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型道路，這些都要依靠科技創(chuàng)新。今日世界盛行的計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在提供著有利的發(fā)展平臺，我們必須抓住這個機遇，走出自己的創(chuàng)新之路，培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的新型人才，而計算思維能力的具備正是這一征程的原動力。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號：G642
1 積極推動新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革
1.1 新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的動因
自20世紀(jì)80年代以來由于計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的普及，在高等教育非計算機專業(yè)的計算機課程基礎(chǔ)上逐步形成計算機基礎(chǔ)教育和課程體系，并先后成立全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會和教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委，以指導(dǎo)大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育改革和課程建設(shè)。90年代以來，高等職業(yè)教育也在各專業(yè)開設(shè)了計算機公共課程。
最初的計算機基礎(chǔ)教育是從計算機工具的視角，以掌握計算機基礎(chǔ)知識和基本技能為主，90年代提出計算機文化的概念，將計算機基礎(chǔ)教育提升到普適性文化層面。當(dāng)前由于我國基礎(chǔ)教育中信息技術(shù)教育的發(fā)展，使原高等教育中計算機基礎(chǔ)教育的內(nèi)容重心下移，計算機基礎(chǔ)課程受到很大沖擊，大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育面臨新的挑戰(zhàn)。2012年教育部高教司和教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委提出以計算思維為切入點的大學(xué)計算機教育和課程改革，拉開新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的序幕。我們認(rèn)為新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的動因有以下3個方面：
（1）新一代信息技術(shù)的發(fā)展和迅速普及應(yīng)用；
（2）計算機科學(xué)與技術(shù)突破其專業(yè)層面，提升形成普適性的科學(xué)思維和行為方式；
（3）大學(xué)新生計算機應(yīng)用能力總體水平提高和發(fā)展不平衡、不規(guī)范并存。
1.2 總結(jié)大學(xué)計算機教育基本經(jīng)驗和規(guī)律
大學(xué)計算機教育已歷經(jīng)30多年，其間經(jīng)歷多次改革，其教學(xué)體系、課程內(nèi)容不斷完善，教育理念逐步形成，以新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革為契機，有必要對迄今大學(xué)計算機教育所取得的基本經(jīng)驗和形成的基本規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，它們反映了大學(xué)計算機教育相對穩(wěn)定和本質(zhì)特征，主要表現(xiàn)在如下4個方面：
（1）大學(xué)計算機教育應(yīng)是面向應(yīng)用的教育。大學(xué)計算機教育的初衷就是要培養(yǎng)能夠在各自專業(yè)中應(yīng)用計算機工作與學(xué)生自身發(fā)展的合格大學(xué)生。
（2）大學(xué)計算機教育應(yīng)是以需求為導(dǎo)向的教育，需求決定了大學(xué)計算機教育的存在、改革與發(fā)展。
（3）大學(xué)計算機教育應(yīng)是以計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的教育。理論知識的學(xué)習(xí)應(yīng)以應(yīng)用為目的，支持能力的培養(yǎng)。
（4）大學(xué)計算機教育應(yīng)是分類指導(dǎo)的教育，大學(xué)計算機教育的分類不僅要考慮學(xué)科專業(yè)，而且與正在形成的我國高等教育和高等學(xué)校分類發(fā)展相關(guān)。
1.3 探索新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的新特征
大學(xué)計算機教育是在不斷改革中發(fā)展的，新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革較之現(xiàn)行的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育有了重大突破和發(fā)展，這些突破和發(fā)展可以表現(xiàn)為多個方面，但重點是在大學(xué)計算機教育以能力培養(yǎng)為核心的基本規(guī)律中，其能力內(nèi)涵發(fā)生了重大變化和發(fā)展，使能力突破了計算機學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域?qū)用妫l(fā)展到普適性的計算思維和行動能力層面，提升了問題求解能力的培養(yǎng)。能力內(nèi)涵的變化本質(zhì)上已使大學(xué)計算機教育的功能發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，超越了大學(xué)計算機教育僅解決計算機領(lǐng)域問題的局限，開創(chuàng)了運用源于計算機的思維與行為方式解決各類專業(yè)或社會生活問題的新功能，這是新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的新特征，也是包括計算思維在內(nèi)的科學(xué)思維的提出對大學(xué)計算機教育的新貢獻(xiàn)。
2 需求導(dǎo)向是保持大學(xué)計算機教育生存活力的基礎(chǔ)
多年的計算機教育實踐和研究都表明、大學(xué)計算機教育必須面向應(yīng)用選擇其學(xué)習(xí)內(nèi)容，面向應(yīng)用的首要體現(xiàn)是需求導(dǎo)向，因此需求導(dǎo)向是保持大學(xué)計算機教育生存活力的基礎(chǔ)。需求導(dǎo)向應(yīng)包括目標(biāo)需求和起點需求兩個方面。
2.1 大學(xué)計算機教育的目標(biāo)需求
目標(biāo)需求包括以下5個方面：
（1）計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用對大學(xué)計算機教育的需求；
（2）經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對大學(xué)計算機教育的需求；
（3）高等教育發(fā)展對大學(xué)計算機教育的需求；
（4）學(xué)生生涯發(fā)展對大學(xué)計算機教育的需求；
（5）大學(xué)計算機教育自身發(fā)展的需求。
2.2 大學(xué)計算機教育的起點需求
大學(xué)計算機教育的起點需求是指由于基礎(chǔ)教育中信息技術(shù)教育的出現(xiàn)和加強，大學(xué)新生掌握計算機應(yīng)用能力的總體水平不斷提高，要求大學(xué)計算機教育的教學(xué)起點相應(yīng)調(diào)整。
確定大學(xué)計算機教育教學(xué)的起點要從我國每年700萬大學(xué)新生整體的計算機應(yīng)用能力水平出發(fā)，計算機教育教學(xué)要適應(yīng)不同計算機基礎(chǔ)學(xué)生的學(xué)習(xí)差異。
3 計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)是大學(xué)計算機教育的長效目標(biāo)
大學(xué)計算機教育發(fā)展初期以培養(yǎng)計算機基礎(chǔ)知識和基本技能為目標(biāo)，將計算機視為工具，培養(yǎng)計算機操作和編程能力；但時代對大學(xué)生計算機應(yīng)用能力要求不斷提高，不僅要有熟練使用計算機的能力，還要掌握必要的計算機技術(shù)以及運用其解決相關(guān)問題的能力；計算思維的提出進(jìn)一步將計算機應(yīng)用能力提升到普適能力層面。在能力體系中計算機理論知識是計算機應(yīng)用能力的基礎(chǔ)，不同層次的能力對計算機理論知識的內(nèi)容、寬度和厚度會有不同的要求。
3.1 重視計算思維能力培養(yǎng)
計算思維是美國學(xué)者20世紀(jì)90年代提出的概念，是計算機科學(xué)技術(shù)深度發(fā)展和廣泛應(yīng)用的結(jié)果；本世紀(jì)初我國學(xué)者也有相關(guān)計算思維論述；2006年美國學(xué)者周以真教授全面定義和闡釋了計算思維的內(nèi)涵；近年在推動以計算思維為切入點的新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革中，教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委的專家學(xué)者們深入研究了計算思維及其應(yīng)用；大學(xué)計算機教育的一線教師在了解計算思維的過程中，開始將計算思維引入大學(xué)計算機教學(xué)。
計算思維能力是解決問題能力的基礎(chǔ)，所以必須高度重視計算思維能力的培養(yǎng)，在大學(xué)計算機教學(xué)中融入計算思維，提升學(xué)生的計算思維能力。
3.2 重點培養(yǎng)解決問題的能力
大學(xué)計算機教育要重點培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，能夠利用計算機解決實際問題是檢驗大學(xué)生計算機應(yīng)用能力的根本標(biāo)準(zhǔn)，是大學(xué)計算機教育的最終目標(biāo)，也應(yīng)是新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革的核心內(nèi)容。
解決問題要由計算機應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)體系中的諸多能力合作完成，必須統(tǒng)籌規(guī)劃專業(yè)、思維、行動等能力在培養(yǎng)中的作用。學(xué)術(shù)性人才比較強調(diào)思維能力，應(yīng)用型人才比較強調(diào)行動能力，大學(xué)計算機教育則更應(yīng)強調(diào)以計算機專業(yè)能力為基礎(chǔ)，將計算思維和科學(xué)行動相互結(jié)合，并按培養(yǎng)類型各有有側(cè)重。
4 分類指導(dǎo)是實施大學(xué)計算機教育的基本原則
大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育始終是分類指導(dǎo)的，如教育部計算機基礎(chǔ)課程教指委曾分為理工科和文科教指委，全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會下設(shè)有理工、文科、農(nóng)林、師范等專業(yè)委員會，實施按學(xué)科專業(yè)的分類指導(dǎo)。隨著高等教育的發(fā)展，人才培養(yǎng)的分類被最先提出，CDIO、卓越工程師等項目的實施開啟了教育分類發(fā)展的進(jìn)程；2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》又明確要求建立高等學(xué)校的分類體系；2013年成立的“中國應(yīng)用技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟”顯示高等學(xué)校分類體系在實踐中的落實。這就要求大學(xué)計算機教育必須適應(yīng)分類指導(dǎo)的新形勢，要在大學(xué)計算機教育的標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容和方式等方面貫徹差別化、多樣性和針對性的思路，實施在人才、教育和學(xué)校維度的大學(xué)計算機教育分類指導(dǎo)。
5 構(gòu)建以計算機應(yīng)用能力為導(dǎo)向的課程體系
5.1 大學(xué)計算機教育課程體系框架
以計算機應(yīng)用能力為導(dǎo)向的大學(xué)計算機課程體系的基礎(chǔ)是大學(xué)計算機教育課程體系框架，包括專業(yè)和普適兩個層面。專業(yè)層面（第一層面）分為基礎(chǔ)、技術(shù)和綜合應(yīng)用3個層次，大學(xué)計算機課程體系將寓于該層面框架之中；普適層面（第二層面）為思維與行動融入提升層面，不建議單獨開設(shè)課程，而應(yīng)通過融入第一層面課程以提升培養(yǎng)。從非計算機專業(yè)對計算機需求的視角，將計算機技術(shù)分為計算技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)計技術(shù)4個技術(shù)領(lǐng)域，要重視用最新發(fā)展的計算機技術(shù)更新課程內(nèi)容。
5.2 研究計算思維和解決問題能力的培養(yǎng)方式
落實計算思維能力培養(yǎng)必須研究其教學(xué)方法，計算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)方法大體有3種：第一種為問題啟發(fā)式教學(xué)法，是在傳授計算機科學(xué)技術(shù)知識的同時，將學(xué)科概念升華為思維要素，通過問題、實驗、練習(xí)等方式啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想和思考，逐步建立思維方式；第二種為案例教學(xué)法，通過設(shè)計具體案例，分析計算思維在案例中的應(yīng)用，建立思維方式；第三種為項目教學(xué)法，通過項目或任務(wù)實踐，體驗計算思維的應(yīng)用，建立思維方式。
行動能力以及解決問題能力培養(yǎng)，其教學(xué)方法也是案例教學(xué)法和項目教學(xué)法，而且追溯這些教學(xué)方法產(chǎn)生的歷史淵源，主要是從培養(yǎng)行動能力、解決問題能力等方面開始的，因此如何充分利用案例教學(xué)法和項目教學(xué)法功能，提高教學(xué)法使用效率，實現(xiàn)大學(xué)計算機教育目標(biāo)，值得研究和思考。
5.3 更新教育觀念，改革大學(xué)計算機教育教學(xué)方式
實施新一輪大學(xué)計算機教育教學(xué)改革，要求從事大學(xué)計算機教育的教師更新教育觀念，改變原計算機教育基礎(chǔ)課程基于安排和給予型的教學(xué)管理形式，即靠學(xué)校規(guī)定計算機基礎(chǔ)教育學(xué)時的教學(xué)管理形式，而變?yōu)橹鲃臃?wù)型的人才培養(yǎng)形式，即以學(xué)校安排學(xué)時和主動爭取教學(xué)任務(wù)相結(jié)合的教學(xué)管理形式。這就必須在課程建設(shè)和教學(xué)改革上下功夫，開發(fā)一批使各專業(yè)切實感到需要，學(xué)生切實有興趣的大學(xué)計算機教育課程，吸引專業(yè)和學(xué)生選擇。
大學(xué)計算機教育要敢于創(chuàng)新教學(xué)方式，帶頭運用混合教學(xué)方法，嘗試網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，即將傳統(tǒng)的以課堂教學(xué)為主的教學(xué)形式與現(xiàn)代的學(xué)生選課和自主學(xué)習(xí)的教學(xué)形式結(jié)合起來，將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、軟件平臺學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)方式納入正常的教學(xué)管理體系，引領(lǐng)教學(xué)改革。
6 大力推動高職計算機教育教學(xué)改革
6.1 高職同樣面臨計算機教育教學(xué)改革的新形勢
高等職業(yè)教育雖然沒有建立計算機基礎(chǔ)教育課程體系，但自20世紀(jì)90年代以來，由于各專業(yè)的發(fā)展需要，都開設(shè)了計算機類課程，其中高職“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程，類似于大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育中的第一門課程，一般稱為高職計算機公共課程，有些相關(guān)專業(yè)還依據(jù)專業(yè)需要開設(shè)其他計算機類課程。
大學(xué)計算機教育改革的動因?qū)τ诟叩嚷殬I(yè)教育同樣存在，所以當(dāng)前高等職業(yè)教育同樣面臨大學(xué)本科計算機教育改革的新形勢，因此本科大學(xué)計算機教育的改革必然波及和影響到高等職業(yè)教育。
6.2 構(gòu)建高職計算機教育課程體系
高等職業(yè)教育的教學(xué)改革在學(xué)習(xí)借鑒國際先進(jìn)職業(yè)與技術(shù)教育經(jīng)驗基礎(chǔ)上，走了一條與本科不同的改革路線，因此高職計算機教育改革不能照搬大學(xué)本科計算機教育改革的經(jīng)驗。高職教育與本科教育同處在信息技術(shù)發(fā)展與迅速普及應(yīng)用的環(huán)境中，同樣受到大學(xué)計算機教育改革新形勢的推動，高職教育可以借鑒本科大學(xué)計算機教育改革經(jīng)驗，在已取得專業(yè)教學(xué)改革成果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步克服改革中的問題，完善高職改革成果，構(gòu)建起高職計算機教育課程體系。
高職計算機教育課程體系按課程使用的廣泛程度可分為3個層次模塊：第一層次模塊是作為公共課程的高職“大學(xué)計算機”課程，所有專業(yè)都需開設(shè)，是使用最廣泛的高職計算機基礎(chǔ)課程；第二層次模塊是高職非計算機專業(yè)類所需要的計算機類課程模塊，可設(shè)計多門課程供需要的高職專業(yè)類別選擇使用；第三層次模塊是高職計算機專業(yè)類課程，與本科不同，高職專業(yè)目錄包含有電子信息大類專業(yè)，細(xì)分為計算機類、電子信息類和通信類3個子類，除計算機類全部專業(yè)以及后兩類中很多專業(yè)都可屬于高職計算機專業(yè)類。按如上3個層次模塊，構(gòu)建高職計算機教育課程體系，每個層次模塊可遵循不同的教育教學(xué)理念和課程設(shè)計思路進(jìn)行課程開發(fā)。
6.3 高職計算機教育課程開發(fā)理念
高職計算機教育教學(xué)改革既要適應(yīng)計算機教育教學(xué)改革特點，又要適應(yīng)高職教育理念和專業(yè)課程設(shè)計特點。對于第一層次模塊的高職計算機公共課程，要以信息素養(yǎng)為導(dǎo)向，將計算機基礎(chǔ)知識和基本技能融入其中，支持其職業(yè)工作應(yīng)用，但重點考慮學(xué)生信息素養(yǎng)的養(yǎng)成，為其職業(yè)生涯發(fā)展服務(wù)。就其課程設(shè)置可以只設(shè)置一門高職“大學(xué)計算機”課程，但應(yīng)開發(fā)不同內(nèi)容的高職“大學(xué)計算機”課程。由全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會編寫的《中國高等職業(yè)教育計算機教育課程體系2014》（中國鐵道出版社預(yù)計2014年5月出版）將給出幾種不同模式的高職“大學(xué)計算機”課程典型案例。對于第二層次模塊的高職計算機專業(yè)平臺課程，要采用改進(jìn)的高職專業(yè)平臺課程設(shè)計理念，設(shè)計相關(guān)專業(yè)可以共用的高職計算機專業(yè)平臺課程，將信息素養(yǎng)的養(yǎng)成融入專業(yè)平臺課程中。第三層次模塊是高職計算機專業(yè)類課程，屬專業(yè)問題，應(yīng)按高職專業(yè)課程設(shè)計理念和方法進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。
高職計算機教育課程改革要考慮建設(shè)現(xiàn)代職業(yè)教育體系的需要，實施中職、高職、應(yīng)用型本科相銜接的課程設(shè)計。
高職課程改革以能力為主導(dǎo)，重視職業(yè)行動能力培養(yǎng)，對于高職計算機教育課程應(yīng)繼續(xù)堅持，但也應(yīng)學(xué)習(xí)和借鑒本科大學(xué)計算機教育教學(xué)改革經(jīng)驗，適當(dāng)融入計算思維能力培養(yǎng)，使行動與思維相結(jié)合，進(jìn)一步提升學(xué)生解決實際問題的能力。
一、引言
計算機學(xué)科對于社會的發(fā)展具有非凡的意義。現(xiàn)在社會計算機的應(yīng)用范圍越來越廣，幾乎普及到了社會的各個領(lǐng)域，因此大學(xué)計算機課程也越來越重要，正因為它的重要性及普及性，也使得大學(xué)計算機基礎(chǔ)的教育內(nèi)容及教學(xué)方法存在很多問題。目前，我國大學(xué)計算機課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容存在知識陳舊、與實際應(yīng)用需求脫節(jié)等問題。一方面，隨著中小學(xué)開始普及信息技術(shù)知識，使得高校計算機基礎(chǔ)課程的部分教學(xué)內(nèi)容與中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容存在一定的重復(fù)現(xiàn)象，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大；另一方面，當(dāng)前的教學(xué)模式主要側(cè)重計算機基礎(chǔ)知識的講授，缺乏對計算思維方面的培養(yǎng)。本文基于大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的十年教學(xué)實踐，探討了如何將計算機基礎(chǔ)教學(xué)由簡單的知識傳授轉(zhuǎn)為以計算思維為引導(dǎo)的教學(xué)方式方法，以有效提升學(xué)生解決計算問題的能力。
二、大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的弊端
大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程在高校基礎(chǔ)教育中具有不可替代的作用，這是眾所周知的。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)在各行各業(yè)開展迅速并且應(yīng)用越來越廣泛，幾乎在各個領(lǐng)域普及。這就要求從事各個行業(yè)的人群都要適當(dāng)?shù)卣莆沼嬎銠C技術(shù)，這樣才能適應(yīng)時代的發(fā)展，不會被社會淘汰。由此可見，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程對非計算機專業(yè)人群掌握計算機技術(shù)來說至關(guān)重要，不但要培養(yǎng)大學(xué)生對計算機的使用，更要了解計算機的計算思維。然而，目前在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中出現(xiàn)了如下一些不容忽視的問題。
1.大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程與中小學(xué)信息技術(shù)課程部分內(nèi)容存在重復(fù)的問題。當(dāng)前與信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)課程正在向中小學(xué)普及，進(jìn)入大學(xué)的新生已具備了一定的計算機基礎(chǔ)知識和操作能力。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，有98.15%的學(xué)生在上大學(xué)之前使用過計算機，但有74.8%的學(xué)生對計算機的使用僅停留在上網(wǎng)聊天的水平，這導(dǎo)致學(xué)生對大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程缺乏興趣，同時其對計算機基礎(chǔ)課程的認(rèn)識和掌握程度仍然比較薄弱。
2.前期大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)側(cè)重于對基本知識的傳授，即教學(xué)生如何使用計算機，而忽略了計算機思維的培養(yǎng)。很多非計算機專業(yè)的學(xué)生僅僅學(xué)習(xí)如何使用電子文檔、電子表格或者簡單的Windows操作等。這些內(nèi)容又和中小學(xué)的信息技術(shù)課程有一定的相似性，學(xué)生難免會在學(xué)習(xí)的過程中產(chǎn)生一些厭煩情緒，由于對所學(xué)知識有一定的熟知程度，造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，要么逃課要么睡覺的局面。事實證明，不只是我國的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課堂存在這樣的問題，國外的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課堂同樣如此，一些學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中抄襲和作弊，很多非計算機專業(yè)的學(xué)生不能培養(yǎng)計算思維方式并從中體驗計算的快樂感。學(xué)生無法從計算機基礎(chǔ)教育的過程中了解新的知識，也無法體會學(xué)習(xí)的樂趣。
3.大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程主要集中在一年級上課，對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說，二年級以后雖然有少量的選修課，但也僅僅是和專業(yè)課不相關(guān)的操作性課程，與專業(yè)課的學(xué)習(xí)聯(lián)系很少。對學(xué)生來說，學(xué)習(xí)計算機就是單純的學(xué)習(xí)計算機基礎(chǔ)知識和操作方法，缺乏實際應(yīng)用環(huán)節(jié)。導(dǎo)致學(xué)生實踐能力較弱且應(yīng)用能力不足，尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū)學(xué)生從未接觸過計算機，基礎(chǔ)原本較差，單純的學(xué)習(xí)計算機的操作反而可能對學(xué)生以后掌握計算機形成障礙。
三、計算思維與素質(zhì)培養(yǎng)
人類科學(xué)思維的基本方式之一就包含了計算思維，它屬于思維科學(xué)的一個領(lǐng)域。目前被廣泛認(rèn)可的計算思維概念是由美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)周以真教授提出的，即計算思維是運用計算機科學(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，它包括了涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化，它主要反映了計算的根本，也就是什么能被有效地自動執(zhí)行。
大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)是計算思維培養(yǎng)的關(guān)鍵，在課程構(gòu)建與素質(zhì)培養(yǎng)方面需要緊緊圍繞計算思維這個重要內(nèi)容。首先，計算思維的認(rèn)識領(lǐng)域，我們應(yīng)從定義、本質(zhì)和它對其他學(xué)科的影響進(jìn)行引導(dǎo)，幫助學(xué)生樹立對計算思維的正確認(rèn)識和學(xué)習(xí)。其次，在對計算思維的應(yīng)用方面，要從具體學(xué)科的根本問題出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生利用計算思維解決問題的一般步驟，通過輔以相應(yīng)的計算機軟硬件基礎(chǔ)、算法基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言等，使學(xué)生深刻理解計算思維在解決問題過程中所發(fā)揮的作用。最后，在教學(xué)方法方面，培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法是多樣的，一般以經(jīng)典案例為基礎(chǔ)更容易被學(xué)生所接受，強化對基礎(chǔ)概念的理解，目的是提高學(xué)生的計算思維能力。
四、大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中運用計算思維設(shè)計案例
為了方便理解計算思維概念，從計算思維的視角為計算機基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。以信息編碼為例，傳統(tǒng)教學(xué)中，它們是一個死的知識點，對它的說明主要是二進(jìn)制與其他非二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換過程，完全是一個數(shù)學(xué)化的過程，對于理工科的學(xué)生來說，這種簡單的數(shù)學(xué)化轉(zhuǎn)變過程可講可不講。但從計算機思維的角度來說，它是計算機工作的一個重要過程。它對于學(xué)生理解計算機是如何工作的具有很大作用。這里以“信息的編碼”部分的教學(xué)為例，分析說明相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計過程。
（一）問題的提出
計算機是處理信息的機器，也即處理0和1的機器。但自然界的信息豐富多彩，有數(shù)值、字符、聲音、圖像、視頻等。如何才能實現(xiàn)計算機自動處理的功能呢？我們需要解決的核心問題是：現(xiàn)實世界中的信息如何表示才能被計算機識別，并存儲識別的信息，根據(jù)數(shù)字計算要求進(jìn)行執(zhí)行，最后給出結(jié)果。在每一部分，通過提出適當(dāng)?shù)膯栴}，選擇最佳的方案進(jìn)行解決。
（二）解決思路
解決上述核心問題的最重要思路就是信息編碼。不論是數(shù)值信息還是非數(shù)值信息，計算機只能識別0和1，換句話說，只要能表示成0和1的數(shù)據(jù)，就能夠被計算。因此可以總結(jié)這一過程為：物理世界/語義信息―符號化―信息編碼（也即是0和1）―數(shù)字計算―軟硬件實現(xiàn)。即：任何事物只要能夠表示成0和1，就能被計算機所處理。
（三）現(xiàn)有的信息編碼
根據(jù)現(xiàn)實世界中信息的不同種類，采用不同的信息編碼形式。數(shù)值信息采用機器碼和BCD碼；非數(shù)值的字符信息大多采用ASCII碼來表示。而我國的漢字字符繁多又比較復(fù)雜，編碼比拼音文字困難，因此在不同的場合要使用不同的編碼形式，主要有國標(biāo)碼、輸入碼、內(nèi)碼、字形碼等。圖形圖像與視頻又相對于前面提到的編碼相對復(fù)雜，各種對應(yīng)不同的編碼方式。
從上例中不難看出，計算思維教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計講述的是實現(xiàn)的思維而不是實現(xiàn)的細(xì)節(jié)，知識存在于思維的講解與練習(xí)之中。
關(guān)鍵詞： 分級教學(xué) 大學(xué)計算機基礎(chǔ) 教學(xué)模式
因為現(xiàn)代通信技術(shù)及計算機技術(shù)不斷地發(fā)展進(jìn)步，所以高校計算機課程的教學(xué)模式應(yīng)順應(yīng)時展潮流，與時俱進(jìn)。在對計算機基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)時，教師應(yīng)充分結(jié)合新的技術(shù)、知識及觀念，以計算機基礎(chǔ)文化素質(zhì)教育為基本出發(fā)點，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)對計算機知識的學(xué)習(xí)能力及理解能力為著力點，積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及實踐能力，使學(xué)生充分利用計算機提高學(xué)習(xí)效率。下面我們論述在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中采用分級教學(xué)這種教學(xué)模式的必要性。
一、在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用分級教學(xué)模式的必要性。
分級教學(xué)模式的提出是為了滿足社會發(fā)展需要，全面提高大學(xué)計算機課程教學(xué)質(zhì)量，有效提高大學(xué)生的計算機操作水平。因此，該教學(xué)模式的應(yīng)用必然能有效促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，提高計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)效率。在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用該教學(xué)模式時，教師要結(jié)合學(xué)生的計算機基礎(chǔ)水平，將學(xué)生劃分幾個不同的教學(xué)層次，有針對性地進(jìn)行教學(xué)，這種基于學(xué)生個體化差異基礎(chǔ)之上的分層授課制充分體現(xiàn)出因材施教的教學(xué)理念。
在傳統(tǒng)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中，教師往往會選擇折中的辦法，這種教學(xué)方式會導(dǎo)致基礎(chǔ)差的學(xué)生學(xué)習(xí)難度增加、基礎(chǔ)好的學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性。采用分級教學(xué)模式，教師充分了解各個層次學(xué)生的基礎(chǔ)水平，合理安排教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)難度，科學(xué)設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強學(xué)生的自信，增進(jìn)師生間的交流溝通，最終提高計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)效率，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
二、分級教學(xué)模式在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中的具體實施。
1.結(jié)合實際情況將學(xué)生分為不同層次
分級教學(xué)模式，顧名思義就是依據(jù)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)水平將其分為不同的層次，然后進(jìn)行有針對性教學(xué)的模式。在高校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用分級教學(xué)模式時，必須充分考慮好應(yīng)如何進(jìn)行學(xué)生分層、分為幾層、不同層次的教學(xué)活動應(yīng)怎樣安排等問題。為了更準(zhǔn)確、全面地了解大一新生的計算機基礎(chǔ)水平及對操作熟練程度，學(xué)校應(yīng)安排學(xué)生在入學(xué)后進(jìn)行一次計算機基礎(chǔ)知識的摸底考試，根據(jù)考試的結(jié)果設(shè)計好層次并有針對性地安排教學(xué)內(nèi)容。校方還可以一套測試題，讓學(xué)生自行測試，并讓學(xué)生根據(jù)測驗的結(jié)果自主報名參加到某個層次。教學(xué)層次初步擬定之后，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的意愿對擬定名單進(jìn)行調(diào)整，以確定最終的層次分化名單。在實際課程教學(xué)過程中，教師應(yīng)始終堅持動態(tài)分層、隨時調(diào)整的原則，隨時調(diào)整不能很好適應(yīng)相應(yīng)教學(xué)層次的學(xué)生。
2.針對不同層次制定相應(yīng)的教學(xué)大綱
在制定教學(xué)大綱時，應(yīng)充分結(jié)合不同教學(xué)層次學(xué)生的實際水平。針對不同的教學(xué)層次，教學(xué)大綱中的進(jìn)度安排、授課內(nèi)容、教學(xué)要求、計劃目標(biāo)等都應(yīng)有所不同。（1）對于高層次的學(xué)生。因為其計算機基礎(chǔ)好、起點高并且操作能力強，所以在制定教學(xué)大綱時應(yīng)著重拓展課程寬度、調(diào)快課程進(jìn)度并適當(dāng)增加課程難度。（2）對于中等層次的學(xué)生。該層次學(xué)生具備一定的計算機操作能力，然而不夠全面、不夠熟練，因此在制定教學(xué)大綱時應(yīng)由學(xué)習(xí)深度及操作熟練度等方面著手，加強技巧及技能方面的訓(xùn)練，以打好他們的基本功。（3）對于初等層次的學(xué)生。因為其計算機基礎(chǔ)差、起點低，以前基礎(chǔ)計算機的機會不多，所以在制定教學(xué)大綱時應(yīng)加強對基礎(chǔ)知識的講解及基本操作能力的訓(xùn)練，要多地為他們提供上機操作的機會。
3.針對不同層次制定相應(yīng)的考試大綱
因為各個教學(xué)層次的教學(xué)大綱有所不同，所以在制定考試大綱時要有一定的針對性及突出性。在制定考試大綱時，（1）針對高層次的學(xué)生應(yīng)側(cè)重對其操作技能的考核，同時也要兼顧基礎(chǔ)知識；（2）針對初等層級的學(xué)生應(yīng)側(cè)重對其基礎(chǔ)知識的考核，同時也要兼顧操作技能；（3）針對中等層次的學(xué)生安排考核時，應(yīng)使基礎(chǔ)知識與操作技能并重。此外，還應(yīng)建立完善的考試制度，規(guī)范并實施教、考分離辦法，構(gòu)建多元化的評價體系，探索實踐課程作品、學(xué)期考試及等級考試三元并重的評價體系。對學(xué)生進(jìn)行考核評價時，應(yīng)結(jié)合學(xué)生所在的教學(xué)層級制定相應(yīng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)只考慮學(xué)生最終的知識水平。只有采用這種標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)習(xí)的成績進(jìn)行考核，才能充分調(diào)動各個層次學(xué)生對計算機基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)積極性。
4.結(jié)合分級教學(xué)理念完善教學(xué)內(nèi)容
在計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用分層次教學(xué)模式的最終目的是提高學(xué)生的計算機操作水平，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新性人才。因此，分級教學(xué)模式的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)充分體現(xiàn)出計算機技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。在計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中，要充分利用完整的案例引入相關(guān)知識及理論，尤其是操作性比較強的模塊。要讓學(xué)生結(jié)合具體問題，理解模塊中涉及的知識，進(jìn)而利用這些知識逐步分離并處理具體問題，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析能力及解決問題的能力。應(yīng)用分級教學(xué)模式，不僅能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情，還能很好地完成教學(xué)任務(wù)、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，有效解決以往不同層次學(xué)生的需求與差異被忽略的問題。
三、結(jié)語
分級教學(xué)模式在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用，使計算機教學(xué)不再禁錮傳統(tǒng)教學(xué)模式中，不僅有助于展開個性化教學(xué)，而且有助于教師在授課過程中因材施教，提高教育資源的有效利用率。在計算機教學(xué)中應(yīng)用分級教學(xué)模式時，關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于制定出科學(xué)的分級策略。此外，還要加大教學(xué)引導(dǎo)力度，采用多種輔助手段，嚴(yán)格管理課堂秩序，合理選擇及建設(shè)分級教材，在實際課堂教學(xué)中反復(fù)探索并總結(jié)，不斷完善分級教學(xué)模式，以適應(yīng)時展的需要。
關(guān)鍵詞：大學(xué)計算機；信息素養(yǎng)；計算機應(yīng)用能力
文章編號：1672-5913（2013）07-0012-05
中圖分類號：G642
1 大學(xué)計算機課程的任務(wù)及面臨的問題
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，大學(xué)計算機課程的名稱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容已歷經(jīng)多次調(diào)整，其目的是使課程教學(xué)適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，真正起到培養(yǎng)具有信息素養(yǎng)、能夠應(yīng)用計算機從事工作的人才的作用。
教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會（以下簡稱“教指委”）的《高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》（以下簡稱“基礎(chǔ)課程基本要求”）中提出計算機基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是“為非計算機專業(yè)學(xué)生提供計算機知識、能力與素質(zhì)方面的教育，培養(yǎng)非計算機專業(yè)的學(xué)生掌握一定的計算機基礎(chǔ)知識、技術(shù)與方法，以及利用計算機解決本專業(yè)領(lǐng)域中問題的意識與能力，激發(fā)學(xué)生自己體驗和利用計算機解決問題的思路和方法”。
教指委提出的課程目標(biāo)包含3個層面的要求：掌握計算機的基本操作及知識；具備計算機的基本應(yīng)用能力；了解計算學(xué)科的思維方式。課程目標(biāo)的達(dá)成情況是我們進(jìn)一步改革大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程時必須掌握的。
1）大學(xué)生計算機的基本操作能力達(dá)到什么程度？
隨著計算機技術(shù)的廣泛普及，越來越多的中、小學(xué)生已經(jīng)能夠熟練使用計算機上網(wǎng)、玩游戲、操作辦公軟件等。教育部頒布《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》后，全國中小學(xué)普遍開設(shè)了信息技術(shù)課程。許多從事大學(xué)計算機課程教學(xué)的教師感到這門課程越來越難教。事實上，很多學(xué)校已經(jīng)壓縮了大學(xué)計算機課程的授課學(xué)時。更有人認(rèn)為，中學(xué)信息技術(shù)課程的要求及內(nèi)容與大學(xué)計算機課程有很多重疊，進(jìn)入高等學(xué)校的學(xué)生已經(jīng)掌握了計算機的基本操作，大學(xué)計算機課程應(yīng)該取消。
針對目前情況，我們現(xiàn)在能否認(rèn)為進(jìn)入高校的學(xué)生已經(jīng)掌握了計算機的基本操作？會上網(wǎng)、會操作計算機，是否就是掌握了計算機的基本操作？大學(xué)計算機課程的目標(biāo)不是單一的操作計算機，而且對“會操作計算機”應(yīng)該有衡量的標(biāo)準(zhǔn)，這個問題不能僅憑直覺就下結(jié)論，需要有數(shù)據(jù)予以支持。
2）具備計算機的基本應(yīng)用能力是否表明會應(yīng)用計算機？
“基礎(chǔ)課程基本要求”提出的課程目標(biāo)之一是使非計算機專業(yè)的學(xué)生具備計算機的基本應(yīng)用能力，具有判斷和選擇計算機工具與方法的能力；能有效掌握并應(yīng)用計算機工具、技術(shù)和方法解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題。
什么是計算機的應(yīng)用能力？目前，很多大學(xué)計算機課程的教材都以綜合案例作為計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)的載體。但嚴(yán)格地說，很多案例實際是“樣例”，即給出基本格式要求或最終樣式，要求學(xué)生使用多種基本操作技能完成編輯、排版等工作，案例中用到的操作多為“模仿”操作。掌握了這種僅僅通過簡單模仿就能完成操作的人，能否被稱為具備應(yīng)用計算機工具、技術(shù)和方法，并完成工作任務(wù)的能力？這是需要我們分析探討的問題。
2 目標(biāo)達(dá)成情況評價
2.1核心技能與信息素養(yǎng)大賽概述
2012年全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會等8家單位共同主辦了“第二屆全國高等院校計算機核心技能與信息素養(yǎng)大賽”（以下簡稱“大賽”），鐵道出版社承辦了大賽。大賽的主題是“信息素養(yǎng)與核心技能”，主旨是促進(jìn)提升大學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)，提高大學(xué)生運用信息技術(shù)解決實際問題的綜合能力。
大賽主要包含兩項競賽內(nèi)容：基于IC3（Internet and Computing Core Certification，簡稱IC3）的競賽以及基于案例的競賽。
在大賽的命題、組織實施、競賽成績統(tǒng)計分析的過程中，主辦單位的專家就大學(xué)生基本信息素養(yǎng)和計算機操作能力的基本標(biāo)準(zhǔn)、計算機應(yīng)用能力的內(nèi)涵等問題進(jìn)行探討和研究，以期了解我國目前大學(xué)計算機課程的教學(xué)狀況，分析大學(xué)生使用信息技術(shù)進(jìn)行工作的能力，達(dá)到以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改、以賽促研的目的。
筆者將分析本屆大賽的成績統(tǒng)計數(shù)據(jù)，調(diào)查全國高校學(xué)生對計算機基本操作的掌握情況，分析“掌握計算機工具的使用是否可判定會應(yīng)用計算機”的問題，以期對大學(xué)計算機課程的改革提供參考。
2.2對計算機基本操作能力的評價
2.2.1計算機操作能力與IC3標(biāo)準(zhǔn)
基于IC3的競賽內(nèi)容主要考查學(xué)生對基于IC3標(biāo)準(zhǔn)的信息技術(shù)基本概念的掌握及對計算機常用軟件工具的應(yīng)用能力，包括計算機的基礎(chǔ)知識、基本概念、辦公軟件基本操作技能等。競賽方式是上機在線競賽。
IC3標(biāo)準(zhǔn)是一個國際信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在廣泛調(diào)研、分析的基礎(chǔ)上，IC3標(biāo)準(zhǔn)將信息社會的社會人所應(yīng)具備的基本信息素養(yǎng)和操作技能構(gòu)造為一個能力圖表，包括220個知識、技能點。本屆大賽借鑒IC3標(biāo)準(zhǔn)，衡量我國大學(xué)生信息素養(yǎng)和計算機基本操作能力的狀況，有利于客觀地評價我國大學(xué)生計算機基本操作的能力。
2.2.2參賽院校和學(xué)生統(tǒng)計
本屆大賽分為院校賽和全國總決賽兩個階段。自2011年11月至2012年4月的院校賽在各地由各院校自行組織，全國28個省、市、自治區(qū)的202所院校的11781名學(xué)生參加了院校賽。
經(jīng)院校賽選拔，168所院校的534名學(xué)生在北京參加了全國總決賽，學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計見表1。
參加全國總決賽的選手以高職高專院校的學(xué)生為主，本科院校以二、三本院校為主，全國重點院校有不足10所參加。
參加全國總決賽的534名選手既有來自北京、上海、廣州等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也有來自新疆（4人）、（5人）等西部或經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。
由上述分析，可以認(rèn)為本屆大賽參賽選手所在學(xué)校的地域分布比較廣，選手的競賽成績有一定的代表性，在某種程度上可以作為全國大學(xué)生計算機基本操作能力評價的參考。
2.2.3成績統(tǒng)計分析
1）平均成績的分析。
2012年5月26-27日，參加全國總決賽的選手集中在華北電力大學(xué)（北京）進(jìn)行決賽，按照高校類別統(tǒng)計，本科和高職高專院校的平均成績見表2。
由表2可以看出：
①不論是本科還是高職高專院校的學(xué)生，經(jīng)過一定的輔導(dǎo)和練習(xí)，其對計算機的基本操作和基礎(chǔ)知識的掌握能夠達(dá)到平均及格的成績。但若考慮到這534人是從全國參賽高校上萬名選手中選出的、參加總決賽的代表，我們認(rèn)為，全國高校，特別是高職高專院校學(xué)生計算機基本操作能力不能令人滿意。
②按照一般認(rèn)識，高職高專院校的學(xué)生在計算機基本操作能力方面應(yīng)該優(yōu)于本科學(xué)生，但競賽的成績并不支持這種觀點。
③相同類別學(xué)生成績的極差過大，成績分布比較分散，特別是高職高專院校學(xué)生的最低成績只有19.24分，極差達(dá)到70.31分。這說明，大學(xué)計算機的整體教學(xué)效果和學(xué)生的能力差異很大，發(fā)展很不平衡。
2）按省、市、自治區(qū)統(tǒng)計的平均成績。
按照參賽的部分省、市、自治區(qū)統(tǒng)計的平均成績?nèi)绫?所示。
各省的平均成績有一定的差距，這種差距與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度有一定的關(guān)系，但是相關(guān)性不明顯。沿海發(fā)達(dá)地區(qū)院校的平均成績并不一定高于西部地區(qū)院校的成績。處于平均成績后幾名的省、市、自治區(qū)，不一定是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。
3）重點院校的成績統(tǒng)計。
參加本屆大賽部分重點院校的平均成績見表4。
重點高校選手的成績普遍好于普通二、三本院校及高職院校。其中國際關(guān)系學(xué)院選手的平均成績達(dá)到82.9分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出北京地區(qū)的平均成績（北京地區(qū)平均成績65.7分）。這些重點學(xué)校的選手在參加案例階段競賽時，表現(xiàn)出很好的信息素養(yǎng)和工作能力。
重點院校選手的成績也很不均衡。北京某些重點院校的平均成績不僅低于北京地區(qū)的平均成績，甚至低于高職高專院校的平均成績。
由上述分析可以得出結(jié)論，學(xué)生的基本信息素養(yǎng)與計算機操作能力存在非常大的差異。在進(jìn)行教學(xué)改革時，不能采取統(tǒng)一方案、統(tǒng)一要求的方式，即使對于同類型學(xué)校，也需根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，采用不同的解決方案。
在信息社會，計算機技術(shù)應(yīng)用是大學(xué)生的重要基本功。以這次大賽成績?yōu)闃颖镜慕y(tǒng)計分析，不支持“全國范圍內(nèi)進(jìn)入高校的學(xué)生已經(jīng)基本掌握計算機基本操作”的觀點。
2.3計算機的操作能力不等于計算機的應(yīng)用能力
大學(xué)計算機課程的重要任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和學(xué)生利用信息技術(shù)完成本專業(yè)工作的能力。目前，教學(xué)中以綜合“案例”——樣例作為應(yīng)用能力的教學(xué)和考核載體，但實際上，多是按照給定的樣本“描紅模子”。
什么是使用計算機完成工作的能力？能否認(rèn)為掌握了計算機的基本操作，就是會應(yīng)用計算機完成工作？本屆大賽專家組對此進(jìn)行了研究、研討，確定考量學(xué)生應(yīng)用能力的案例不是簡單的模仿操作，而是使用信息技術(shù)完成一項工作任務(wù)，包含了調(diào)研、分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和評價的完整工作過程。
2.3.1競賽案例題的設(shè)計
設(shè)計競賽案例的原則：給定問題描述，要求參賽選手能夠充分、綜合地利用信息技術(shù)，收集資料、整理資料、設(shè)計解決方案，完成給定的工作任務(wù)。競賽案例如下。
請根據(jù)如下問題，提出解決方案。
背景：A公司，有員工45人。（本題省略45名員工的基本信息）
人物角色：假設(shè)你是這家公司的行政助理。
任務(wù)描述：公司要安排全體員工一起外出旅行休假。請設(shè)計旅行休假的建議方案。公司提出的基本限制約束條件如下：
（1）人均費用在4000～5000元人民幣或20000～30000元臺幣。
（2）旅行休假時間不超過1周。
（3）公司全體員工都參加。
要求：設(shè)計旅游休假的建議方案。設(shè)計方案時，請考慮要求：
（1）本方案的目標(biāo)讀者是公司管理者。
（2）至少提出3個可選的旅行休假方案。
（3）應(yīng)分析員工的構(gòu)成和愛好需求，作為設(shè)計方案的基本考慮。
（4）每個方案至少應(yīng)包含行程特點、主要景點和經(jīng)費預(yù)算。
（5）標(biāo)明資料來源。
（6）完成上述工作的過程中，盡可能多地使用相關(guān)信息技術(shù)獲取信息，并進(jìn)行信息處理，形成文本形式的最終方案。
（7）請將完成的旅行休假建議方案發(fā)送到指定郵箱。
競賽案例的評價指標(biāo)設(shè)計參照了科學(xué)工作的基本過程。評價的觀測點是：
①分析問題的需求和約束；
②充分有效地搜集和篩選素材；
③按照要求形成報告；
④盡可能多地使用信息技術(shù)。
2.3.2成績分析
臺灣學(xué)生和大陸學(xué)生參加了競賽案例的比賽。臺灣學(xué)生包括高中生、職業(yè)學(xué)校學(xué)生以及大學(xué)生；進(jìn)入這個競賽環(huán)節(jié)的大陸學(xué)生在基于IC3標(biāo)準(zhǔn)的競賽中，成績最低分為86.14。也就是說，按照國際信息素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，大陸選手掌握計算機基本操作和基礎(chǔ)知識的程度很高。競賽案例的成績分析如表5所示。
大陸選手（不論是本科還是高職高專）的成績整體不如臺灣選手。仔細(xì)分析大陸選手完成的任務(wù)，可以明顯地看到他們與臺灣選手有如下差距。
1）不知道如何著手完成一項工作。
大陸選手拿到競賽案例題目時非常茫然，所提交的解決方案思路不清晰，邏輯較混亂。
2）不明白競賽案例題目中給出的約束條件和要求的含義。
大陸選手對理解需求、遵從約束的意識及能力較差，有的學(xué)生直接把旅行社的行程單作為解決方案。有的方案安排六天行程，從三亞飛到杭州，再飛到北京，只考慮有海景、有園林、有古跡，而無視經(jīng)費和時間的約束。
3）不會分析基本數(shù)據(jù)。
競賽案例給出了公司員工的基本信息，其中包括員工的愛好、年齡等多項信息。實際上，要求學(xué)生使用軟件工具分析這些數(shù)據(jù)，盡可能多地顧及員工的愛好，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計旅行方案。但有些方案沒有數(shù)據(jù)分析，還有些方案沒有使用軟件工具進(jìn)行統(tǒng)計。
4）資料來源單一。
有的解決方案所參考的旅游信息全部來自一個網(wǎng)站，缺乏廣泛地收集和篩選資料。
5）不懂角色的含義。
題目給定選手的角色是公司的行政助理，但有多個解決方案不像是提交給公司管理者的報告，而是提交給老師的作業(yè)。
本屆大賽的競賽案例沒有涉及任何專業(yè)領(lǐng)域，僅僅是使用信息技術(shù)完成一個信息收集、整理和呈現(xiàn)的工作，應(yīng)該屬于比較簡單的案例。而這些進(jìn)入最后決賽環(huán)節(jié)的學(xué)生完成競賽案例的能力并不令人滿意。
由此可以認(rèn)為，熟練地掌握基本信息技術(shù)，掌握常用軟件使用的學(xué)生，并不一定能夠很好地應(yīng)用這些技術(shù)完成既定的工作。
3 結(jié)論
信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛普及，使得大學(xué)計算機課程面臨著挑戰(zhàn)和改革。教育部針對這種情況提出了大學(xué)計算機課程改革的總體目標(biāo)：“普及計算機文化，培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用能力，訓(xùn)練計算思維能力”。按照教育部的總體設(shè)計思想，結(jié)合本屆大賽中所進(jìn)行的探討和實踐，我們有了如下認(rèn)識：
①教育部提出的大學(xué)計算機課程改革的意見非常必要、及時。
②應(yīng)該建立基本信息素養(yǎng)和計算機基本操作的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
③盡管中學(xué)已經(jīng)普遍開設(shè)了信息技術(shù)課程，但由于該課程是非高考課程，屬于被邊緣化的課程，加之地區(qū)差異、學(xué)生個體家庭經(jīng)濟(jì)狀況等多種原因，學(xué)生掌握計算機基本操作的能力遠(yuǎn)未達(dá)到可以取消課程的程度。因此，本研究成果不支持“從全國范圍，進(jìn)入高校的學(xué)生已經(jīng)基本掌握計算機的基本操作”的觀點。
關(guān)鍵詞：測評體系；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法
根據(jù)教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，同時針對不同專業(yè)類別對計算機基礎(chǔ)教學(xué)的要求不同，結(jié)合我校實際情況將大學(xué)計算機基礎(chǔ)課采用“必修課程+限選課程”的設(shè)置方案，如圖1。其中，必修課屬于通識型（基礎(chǔ)類）課程，它主要服務(wù)于學(xué)校公共基礎(chǔ)教學(xué)和基本素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)對計算機系統(tǒng)的基本理解、信息素養(yǎng)為主要目標(biāo)，同時也培養(yǎng)基本的計算機應(yīng)用能力。限選課包括技術(shù)型課程和交叉型課程，學(xué)生可根據(jù)自己所學(xué)專業(yè)選修其中一門課程。技術(shù)型課程圍繞不同的計算機技術(shù)來組織課程內(nèi)容，根據(jù)不同專業(yè)類別的需要，深入講解一種具體的計算機技術(shù)。例如：程序設(shè)計基礎(chǔ)、多媒體技術(shù)與應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生掌握應(yīng)用特定計算機技術(shù)解決問題的能力和方法。交叉型課程則是隨著計算技術(shù)在各專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入而產(chǎn)生的一類課程，這些課程在內(nèi)容上以相應(yīng)專業(yè)為背景融合計算機技術(shù)，同時也可能反映出了各學(xué)科領(lǐng)域新的發(fā)展方向。
一、 教學(xué)內(nèi)容的改革
“程序設(shè)計基礎(chǔ)”是大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心課程，授課學(xué)生：電化、電氣、水電、動科、生工、食科等。教學(xué)學(xué)時：課程總學(xué)時32學(xué)時，其中理論課16學(xué)時，實驗課16學(xué)時。主要講授Visual Basic語言基本知識和編寫程序的方法與技術(shù)，具體內(nèi)容：Visual Basic語言的基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)類型、程序控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)、指針、文件、類和對象的概念及使用、模板及異常處理、輸入/輸出流、常用控件、窗體及屬性、控件對象的事件和方法、程序調(diào)試以及軟件工程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等。對算法教學(xué)內(nèi)容采用類講解，分為：計算類算法、窮舉類算法、遞歸類算法、查詢類算法和排序類算法。
1.計算類算法。該類算法是為各種數(shù)學(xué)問題的數(shù)值解答研究提供相對有效的手段，主要由累加求和算法和累乘算法。累加形式：V=V+e，其中：V是變量，e是遞增表達(dá)式。累加一般通過循環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。注意：需在執(zhí)行循環(huán)體前對變量V賦初值。一般的，累加時置初值0。連乘形式：V=V*e，其中：V是變量，e是遞增表達(dá)式。連乘一般通過循環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
2.窮舉類算法。窮舉算法又稱枚舉算法。枚舉法：按問題本身的性質(zhì)，一一列舉出該問題所有可能的解，并在逐一列舉的過程中，檢驗每個可能解是否是問題的真正解。在列舉的過程中，既不能遺漏也不應(yīng)重復(fù)。
3.遞歸類算法。遞歸算法是把問題轉(zhuǎn)化為規(guī)模縮小的同類問題的子問題。然后遞歸調(diào)用函數(shù)（或過程）來表示問題的解。
4.查詢類算法。主要教學(xué)內(nèi)容包括：順序查找、二分法查找、分塊查找和索引順序查找。
5.排序類算法。主要教學(xué)內(nèi)容包括：冒泡排序、比較排序、選擇排序和插入排序。
通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分掌握程序設(shè)計中算法的基本思想和方法，較為熟練地使用Visual Basic高級語言，具備上機調(diào)試程序的基本能力。
二、采用多種教學(xué)方法，促進(jìn)掌握教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)程序設(shè)計課程內(nèi)容的不同，采用邊講邊練、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方法，加強實踐教學(xué)。
（一）邊講邊練
教師利用計算機的多媒體點播系統(tǒng)將每次實驗項目要求、內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，同時教師再對實驗中所遇到的重點、難點問題在計算機上進(jìn)行講解，學(xué)生出現(xiàn)問題，可以通過多媒體點播系統(tǒng)客戶端向教師提問，在教師機上指導(dǎo)學(xué)生解決困難。學(xué)生按要求完成每個實驗內(nèi)容，將實驗作業(yè)上傳到教師機上，教師可以隨時批改、點評，對學(xué)生進(jìn)行及時輔導(dǎo)、答疑。
（二）翻轉(zhuǎn)課堂
依托校園網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)平臺，該平臺主要由課程學(xué)習(xí)和討論、交流兩大模塊組成。在課程學(xué)習(xí)部分，可以提供MOOC資源，學(xué)生課后可以根據(jù)自己的需要，在任意時間、任意地點自主學(xué)習(xí)，成為課堂教學(xué)的延伸和必要補充；討論、交流部分，以QQ討論群及時答疑，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、收集學(xué)習(xí)過程中存在的任何問題，如圖2。
三、測評體系的構(gòu)建
不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用不同的形式考核方式和成績評定方式，理論考試將原來采用紙介考卷形式變成電子試卷，并由計算機來完成此任務(wù)。在線教學(xué)的考核方式較為靈活，可以采用程序項目設(shè)計、專題內(nèi)容討論、小論文等作為考核方式。
采用新的教學(xué)內(nèi)容和多種教學(xué)方法對程序設(shè)計課程進(jìn)行授課，通過測評體系驗證，目前已經(jīng)取得明顯效果，但還需要我們不斷在實際培養(yǎng)學(xué)生利用計算機語言能力中總結(jié)經(jīng)驗，不斷探索。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：計算思維；大學(xué)計算機課程；改革；教學(xué)體系
一、改革的動因
自從20世紀(jì)80年代我國各大學(xué)普遍開設(shè)計算機基礎(chǔ)課程以來，計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)在整個高等教育發(fā)展過程中，經(jīng)歷了不斷的改革與調(diào)整，教學(xué)理論和教學(xué)目標(biāo)也在經(jīng)歷著不斷深入的發(fā)展與變化。其中有兩次重大的改革[1]：
第一次改革是在1997年。教育部高教司了《加強非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)工作的幾點意見》（即155號文件），確立了計算機基礎(chǔ)教學(xué)的“計算機文化基礎(chǔ)-計算機技術(shù)基礎(chǔ)-計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”3個層次的課程體系，同時規(guī)劃了“計算機文化基礎(chǔ)”、“程序設(shè)計語言”、“計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)”、“計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)”5門課程及教學(xué)基本要求。提出了教學(xué)手段、方法改革要求，建立了計算機基礎(chǔ)教學(xué)歸口領(lǐng)導(dǎo)的教學(xué)組織并加強了教學(xué)條件建設(shè)。這次改革確立了計算機基礎(chǔ)課程的地位，并對課程體系作了規(guī)范化整合。
第二次改革起始于2004年。在《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的意見暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中，明確提出了進(jìn)一步加強計算機基礎(chǔ)教學(xué)的若干建議，確立了“4領(lǐng)域×3層次”計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)架，構(gòu)建了“1+X”的課程設(shè)置方案，并將“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”作為第一門課程。此項改革促進(jìn)了計算機基礎(chǔ)教學(xué)不斷向科學(xué)、規(guī)范、成熟的方向發(fā)展。
在這兩次改革的背后，實際上反映了對于計算機基礎(chǔ)課程定位和開設(shè)目標(biāo)的與時俱進(jìn)。從早期對于計算機課程的技能培養(yǎng)的目標(biāo)，逐步過渡到對于計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)。即從狹義的“技能”培養(yǎng)逐步演化為對于“能力”的培養(yǎng)，這種認(rèn)識的提高是伴隨著計算機在人類社會中日益重要的影響和滲透而不斷深化的。
最近十年以來，國際上開始對于計算思維產(chǎn)生了強烈的關(guān)注，多篇文章以及一些報告從不同角度提到了計算思維的訓(xùn)練與培養(yǎng)對于未來社會和人才培養(yǎng)的重要意義，美國國家科學(xué)基金會（NSF）投入巨資設(shè)立了相關(guān)的研究項目。由此催發(fā)了一系列的關(guān)于計算思維的理論研究及其在教學(xué)中的滲透。在這種背景下，教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會經(jīng)過多次組織會議研究討論，提出了大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程新一輪改革的思路和內(nèi)容，這就是以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的大學(xué)計算機課程改革，這是計算機基礎(chǔ)課程教育的第三次重大改革。
以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的大學(xué)計算機課程改革，其主要內(nèi)容表現(xiàn)為[2]：
（1）從理論層面研究計算思維的內(nèi)涵、表達(dá)形式以及對大學(xué)計算機教學(xué)的影響；
（2）從系統(tǒng)層面科學(xué)規(guī)劃大學(xué)計算機課程的知識結(jié)構(gòu)和課程體系；
（3）從操作層面將大學(xué)計算機課程建設(shè)成為培養(yǎng)學(xué)生多元化思維之一的計算思維能力的有效途徑，并建設(shè)一批適用的教學(xué)資源；
（4）從實踐層面推動一批高校按照不同層次培養(yǎng)目標(biāo)、不同專業(yè)應(yīng)用需求開展大學(xué)計算機課程的改革探索。
這樣的內(nèi)容設(shè)計是基于計算思維在人才培養(yǎng)和大學(xué)生素質(zhì)教育中的重要作用和意義而確定的，試圖通過全方位的改革舉措，實現(xiàn)大學(xué)計算機課程一次新的跨越和提升。其要點表現(xiàn)為[2]：明確大學(xué)計算機課程對培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的重要地位；科學(xué)設(shè)計大學(xué)計算機課程的教學(xué)內(nèi)容，形成反映計算思維特征的科學(xué)的知識體系、合理的知識結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)模式；在大學(xué)計算機課程中探索計算思維能力培養(yǎng)，深入體現(xiàn)兩化（專業(yè)化與信息化）融合、注重多學(xué)科滲透等，使大學(xué)計算機課程成為大學(xué)課程體系中最重要的基礎(chǔ)課程之一。
為什么在這個時候提出對于大學(xué)計算機課程的改革？為什么這次改革的“切入點”是計算思維？大體上有這么幾個方面的原因：
一是中國學(xué)生在計算和計算機理解方面的不足。當(dāng)前計算機的應(yīng)用已經(jīng)遍及全社會，現(xiàn)代社會對于計算機應(yīng)用水平的要求已經(jīng)不僅僅限于計算機專業(yè)的學(xué)生，而是全社會成員都必須具有的基本素質(zhì)，所有的大學(xué)生都必須具有對于計算機技術(shù)深度運用的能力。而恰恰在這一方面，中國與發(fā)達(dá)國家之間存在較大的差距。在這樣的背景下，作為對于計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)，僅僅掌握幾項具體的應(yīng)用技能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須對于計算以及計算機科學(xué)的思維形式有較為深刻的理解，接受對于計算思維的嚴(yán)格培養(yǎng)，才能使得學(xué)生走向社會以后，具有很好的應(yīng)用計算機解決問題的思維習(xí)慣，成為當(dāng)下這個信息社會、大數(shù)據(jù)社會的合格公民。
二是大學(xué)計算機課程的教學(xué)要反映前沿性和時代性。當(dāng)前社會的發(fā)展，已經(jīng)越來越多地依賴計算機作為分析和解決問題的工具，在這個過程中，最重要的不是如何解決問題的具體技巧，而是如何把問題轉(zhuǎn)化成能夠用計算機解決的形式，這正好是計算思維培養(yǎng)所強調(diào)的內(nèi)容。學(xué)會使用計算思維的基本方法解決問題比起學(xué)會具體解決問題的技術(shù)，顯然前者更加重要和基礎(chǔ)。
三是本世紀(jì)以來，信息科學(xué)繼續(xù)在迅猛發(fā)展，在人文社會科學(xué)、自然科學(xué)的許多領(lǐng)域取得一系列革命性的突破，極大地改變了人們對于計算和計算機的認(rèn)識。計算機已經(jīng)不僅僅是一門工具，它的深刻知識內(nèi)涵正在被當(dāng)今社會的發(fā)展進(jìn)一步揭示。學(xué)生接受計算機課程的培養(yǎng)已經(jīng)不僅為了學(xué)會應(yīng)用計算機，而是由此學(xué)會一種思維方式，這種思維方式對于學(xué)生從事任何事業(yè)都是終身受益的。因此作為一門課程的改革必須跟上時代的步伐，超前設(shè)計，科學(xué)謀劃，縮短與發(fā)達(dá)國家在這方面的差距，這是時代賦予我們的改革任務(wù)。
對于我國非計算機專業(yè)的學(xué)生計算思維素質(zhì)方面的調(diào)查顯示，從一般意義上講，當(dāng)前非計算機專業(yè)的計算機課程教學(xué)，技術(shù)方面的培養(yǎng)問題不是很大，學(xué)生在掌握具體的計算機技術(shù)方面有著很好的表現(xiàn)。但是對于影響計算機技術(shù)發(fā)展背后的思想和理論的了解相對比較匱乏。這造成當(dāng)前在計算機應(yīng)用方面的創(chuàng)新不足，在很多領(lǐng)域跟著國外的技術(shù)發(fā)展路線走，缺少原創(chuàng)性成果，更加缺乏引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展潮流的能力。其原因還是在于計算思維方面的培養(yǎng)滯后，使得學(xué)生在面臨具體問題需要解決時，擅長于用現(xiàn)成的技術(shù)手段而不是科學(xué)的思維方式來尋求解決問題的方案，這導(dǎo)致在解決問題的思路上習(xí)慣于沿用已有方法，缺乏具有革命性的突破。而以思維意識、思維方法培養(yǎng)為目標(biāo)的改革，則是著眼于培養(yǎng)學(xué)生從實質(zhì)上和全局上來建立對于問題的解決思路，從而達(dá)到計算機應(yīng)用水平提高的目的。這樣的例子并不鮮見，一些表面上看來不大可能用計算機來解決的問題，通過深刻的剖析，仍然可以實現(xiàn)通過計算機解決問題的途徑，而且所取得的成果都是突破性和開創(chuàng)性的，這更加說明了計算無處不在這樣一個社會真理。至于這種思維的名稱是否叫做計算思維倒不重要，現(xiàn)在類似的觀點也提出了其他的一些名稱，例如構(gòu)造思維、算法思維、程序思維、演化思維、網(wǎng)絡(luò)思維等等，這些名詞的內(nèi)涵大同小異，區(qū)別不是很大。關(guān)鍵是這些思維培養(yǎng)的具體內(nèi)容是什么。另一方面計算思維這個名稱已經(jīng)在國內(nèi)外被廣泛認(rèn)同，其內(nèi)涵也已經(jīng)有了相對清晰的陳述，是表達(dá)這種體現(xiàn)計算機科學(xué)基本思維形式的被研究的最深入的概念。因此如無其他原因，計算思維這個名稱應(yīng)該是概括當(dāng)前大學(xué)計算機課程改革恰當(dāng)?shù)拿Q。
二、改革的基礎(chǔ)
計算思維（Computational Thinking）概念的提出是計算機學(xué)科發(fā)展的自然產(chǎn)物。第一次明確使用這一概念的是美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真（Jeannette M. Wing）教授。她認(rèn)為，計算思維是運用計算機科學(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；計算思維最根本的內(nèi)容，即其本質(zhì)（Essence）是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）。
計算思維是人類科學(xué)思維活動固有的組成部分。人類在認(rèn)識世界、改造世界過程中表現(xiàn)出了三種基本的思維特征：以實驗和驗證為特征的實證思維（以物理學(xué)科為代表）、以推理和演繹為特征的邏輯思維（以數(shù)學(xué)學(xué)科為代表）、以設(shè)計和構(gòu)造為特征的計算思維（以計算機學(xué)科為代表）。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，更進(jìn)一步強化了計算思維的意義和作用。
計算思維概念的提出不僅反映了計算以及計算機科學(xué)在當(dāng)前社會中重要作用的新認(rèn)識，也反映了計算機學(xué)科最本質(zhì)的特征和最核心的方法。是對于計算機學(xué)科的三個不同領(lǐng)域（理論、設(shè)計、實現(xiàn)）的概括和提煉。
計算思維從基本層面探討計算與計算機科學(xué)的一些核心的概念與內(nèi)容，這在當(dāng)前計算機技術(shù)快速發(fā)展的今天尤為重要。對于一門科學(xué)，如果要保持對于技術(shù)的指導(dǎo)和引領(lǐng)作用，不至于被技術(shù)綁架而失去方向，那么在概念上和理論上的創(chuàng)新是必須的。在我們廣泛應(yīng)用計算機解決問題，并且享受計算機科學(xué)給人類社會帶來的進(jìn)步與便利時，也需要經(jīng)常的返本開新，不斷關(guān)注計算機科學(xué)的原始宗旨和發(fā)展的方向，而計算思維正是這樣一種理性思維的產(chǎn)物。例如下面一些問題就是計算思維的關(guān)注點：什么是計算？計算的本質(zhì)是什么？什么樣的抽象能夠正確反映客觀對象的本質(zhì)？如何揭示一些看起來不同的對象背后共同的計算性質(zhì)？如何實現(xiàn)計算全過程的自動化？如何評價計算產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性？
這些問題既是計算機科學(xué)中帶有本質(zhì)意義的核心概念，又是計算機科學(xué)發(fā)展中的根本性問題。只有經(jīng)常地來探索和推進(jìn)這些問題的答案，才能使計算機技術(shù)沿著健康的路線發(fā)展。因此在大學(xué)計算機課程中講授這些內(nèi)容，對于培養(yǎng)未來計算機應(yīng)用人才具有戰(zhàn)略性的重要意義。
2005年6月美國總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢委員會（PITAC）給美國總統(tǒng)提交了一份報告，即《計算科學(xué)：確保美國的競爭力》。2007年，CISE啟動了旨在振興美國計算教育的國家計劃——CPATH（CISE Pathways to Revitalized Undergraduate Computing Education）。CPATH在于通過“計算思維”從根本上改變本科計算教育的內(nèi)容。2008年美國國家科學(xué)基金會（NSF）啟動了總經(jīng)費為7500萬美元的重大基金資助計劃CDI（Cyber-Enable Discovery and Innovation）。CDI旨在使用計算思維（特別是在該領(lǐng)域產(chǎn)生的新思想、新方法）促進(jìn)美國自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的成果。NSF認(rèn)為“計算思維”正在復(fù)雜科學(xué)、工程研究以及教育等眾多領(lǐng)域深刻地影響著美國國家的創(chuàng)新能力。NSF希望通過CDI計劃使人們在科學(xué)與工程領(lǐng)域以及社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)等領(lǐng)域的思維范式產(chǎn)生根本性的改變。
2011年，NSF又啟動了CE21（The Computing Education for the 21st Century）計劃，該計劃建立在CPATH成功的基礎(chǔ)上，其目的是提高K-14（中小學(xué)和大學(xué)一、二年級）老師與學(xué)生的計算思維能力。NSF希望通過CDI等研究計劃，使人們在科學(xué)與工程領(lǐng)域以及社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)等領(lǐng)域的思維范式產(chǎn)生根本性的改變。基金會確信，這種思維范式的改變將會為美國產(chǎn)生更多的新的財富，并最終提高美國人民的生活質(zhì)量。
與此同時，國內(nèi)幾乎與國外同步地關(guān)注到計算思維的研究進(jìn)展以及對于大學(xué)計算機教育帶來的潛在影響。
2007年11月，中國科學(xué)院自動化所副所長王飛躍教授撰寫了《從計算思維到計算文化》等相關(guān)論文[3]，對“計算思維”進(jìn)行了分析。他呼吁給予“計算思維”相關(guān)研究經(jīng)費的支持。
2008年6月29日至7月14日，國家自然科學(xué)基金委員會組織了計算機科學(xué)代表團(tuán)訪問美國。回國后，基金委副主任孫家廣院士等人分別撰寫了文章，強調(diào)了計算思維的重要性。孫家廣院士在《計算機科學(xué)的變革》一文中認(rèn)為，計算思維是美國計算機科學(xué)界的一個最具基礎(chǔ)性和長期性的思想[4]。
教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會在陳國良院士的帶領(lǐng)下，從2008年開始，組織了將近20場各種類型的專題研討，以期提高國內(nèi)計算思維領(lǐng)域的科學(xué)研究和計算機教育的水平。這些研討從計算思維的基本概念出發(fā)，就哲學(xué)層面、科學(xué)層面以至于教學(xué)層面的表達(dá)形式進(jìn)行了深入的討論，逐步實現(xiàn)計算思維從一個哲學(xué)的表達(dá)體系，向教學(xué)表達(dá)體系的過渡。
2010年，北京大學(xué)、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)等9所“985工程”高校在西安召開了首屆“九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)課程研討會”。會后發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》（以下簡稱《聯(lián)合聲明》）[5]，達(dá)成4點共識：（1）計算機基礎(chǔ)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要組成部分；（2）旗幟鮮明地把“計算思維能力的培養(yǎng)”作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)；（3）進(jìn)一步確立計算機基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)地位，加強隊伍和機制建設(shè)；（4）加強以計算思維能力培養(yǎng)為核心的計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的研究。
在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)了教育部高教司設(shè)立以計算思維為切入點的大學(xué)計算機課程改革項目。該項目通過若干理論研究和19項教材建設(shè)，進(jìn)一步豐富計算思維在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中的實踐經(jīng)驗和教學(xué)理論。
三、改革的內(nèi)容
當(dāng)我們考慮以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程改革應(yīng)該有什么內(nèi)容時，需要放在一個歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的三維空間。我們生活在一個信息爆炸的社會，各種信息對于我們的生活已經(jīng)產(chǎn)生越來越重要的影響，這一點在A.L.Barabasi所著的Bursts， The hidden pattern behind everything we do中有精辟的表述[6]。
生活在這樣的時代，隨著云計算、社會網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、普適計算、移動通訊這些新技術(shù)的迅速發(fā)展，使得人們?nèi)ゾ幹埔粋€程序的任務(wù)將會被尋找一個程序的任務(wù)所替代。對于大多數(shù)人所從事的工作而言，理解問題，并在云平臺上找到解決問題的工具，其現(xiàn)實意義可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自己動手制作解決問題的工具。因此對于未來非計算機專業(yè)的人才來說，編寫程序是否還是第一位的，知道計算機CPU的工作原理是否還是那么重要？在這樣的時代背景下，究竟給學(xué)生講什么，怎么講，成為一個尖銳的問題再一次擺在了我們面前。這種情形在第二次計算機基礎(chǔ)課程改革時也類似碰到過。21世紀(jì)初，也是由于計算機的廣泛普及，社會對于計算機應(yīng)用水平的要求，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是簡單的技能方面的培養(yǎng)就可以滿足了，從簡單的會編寫程序變成了對于計算機應(yīng)用能力的提升。在這種背景下，通過計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)思想、教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)模式的大范圍改革，實現(xiàn)了由狹義的技能教育到能力培養(yǎng)教育的跨越。現(xiàn)在也是由于計算機技術(shù)發(fā)展的進(jìn)一步飛躍以及進(jìn)入以大數(shù)據(jù)和云計算為特征的信息社會，我們再一次面臨由能力培養(yǎng)到思維培養(yǎng)的新的改革任務(wù)。這項改革的一個重要特征是：在非計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)中，如何更好地實現(xiàn)專業(yè)化和信息化相融合的模式，提升未來社會對于計算機的理解和應(yīng)用的整體水平。
從以上的認(rèn)識，我們可以對于這次改革的內(nèi)容和目標(biāo)做一些展望。從計算思維培養(yǎng)的角度，下面的一些內(nèi)容無疑是首當(dāng)其沖的：
（1）正確理解計算與計算機；
（2）通過建立模型揭示表象背后的核心問題，揭示不同現(xiàn)象之間的共同本質(zhì)；
（3）通過算法化的問題描述，把問題轉(zhuǎn)化為計算機處理的形式；
（4）通過問題計算化的處理方式，細(xì)化和深化問題的研究，提出可量化、可評測以及可驗證的解決方案。
這些問題促使我們對于現(xiàn)有的計算機課程的開設(shè)進(jìn)行深刻的反省。我們將接受嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：也許在新的教學(xué)過程中，理解一門技術(shù)比學(xué)會一門技術(shù)更重要；讓學(xué)生學(xué)會從演化的角度，而不是靜止的角度來看待問題和分析問題；引導(dǎo)學(xué)生面向問題時，養(yǎng)成建立模型的習(xí)慣，從本質(zhì)和規(guī)律上把握問題的關(guān)鍵，而不是就事論事的尋求表面解決問題的方案；在使用計算機解決問題時，要習(xí)慣于資源（能源、時間、空間、帶寬、體積、用戶等）受約束條件下的解決方案，而不是一般的統(tǒng)而化之、不講成本、不顧環(huán)境、不考慮用戶體驗地解決問題方式。這些無疑對于當(dāng)前的教學(xué)觀念和教學(xué)體系提出了新的要求，這就是這次改革需要重點關(guān)注的內(nèi)容。以當(dāng)下學(xué)生的一般水平而論，學(xué)會怎樣做基本不是問題，問題出在解決問題的總體思路和方法體系上，也就是說，我們要加強對于學(xué)生使用計算機解決問題的基本思維和方法論方面培養(yǎng)，這才是當(dāng)前教育所缺乏的內(nèi)容。而具體怎么做，甚至可以作為學(xué)生的課外練習(xí)來訓(xùn)練。特別是當(dāng)課堂教學(xué)時數(shù)有限時，講什么和練什么更成為一門課程體系設(shè)計要考慮的內(nèi)容。
計算思維從理論與方法論的角度闡述有關(guān)計算和計算機最基本的特征和問題，學(xué)生如果能夠從基本層面掌握這些內(nèi)容，自然會對他們將來正確應(yīng)用計算機解決問題產(chǎn)生本質(zhì)上的影響。因此這次把大學(xué)計算機課程的改革概括為以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向，正好反映了這次改革的基本內(nèi)容和核心目標(biāo)。
四、教學(xué)體系的建設(shè)
盡管我們對于計算思維培養(yǎng)說了很多，但是作為一項教學(xué)改革，光有理論的描述和概念的堆砌是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。關(guān)鍵是要建立起一個以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)體系，這才是這次改革的任務(wù)。
關(guān)于計算思維是什么或者不是什么，關(guān)于計算思維在人類思維中的意義和作用，關(guān)于計算思維與計算機科學(xué)是什么關(guān)系，所有這些都是在哲學(xué)層面上的討論，這些研究是基礎(chǔ)的和重要的，在我們討論計算思維教學(xué)體系時，首先要從哲學(xué)層面把這些概念弄清楚。但是這些內(nèi)容不能自然成為教學(xué)體系的部分。作為一項教學(xué)改革，我們必須構(gòu)建計算思維的教學(xué)體系。這項工作與在哲學(xué)層面上討論計算思維是完全不同的。
比如說，在計算思維的教學(xué)體系中，需要解決計算思維的基本內(nèi)容如何表達(dá)，相關(guān)知識內(nèi)容及其之間的關(guān)系。這些知識通過一堂一堂的課程給學(xué)生進(jìn)行講授，使得學(xué)生在持續(xù)的學(xué)習(xí)過程中，逐步理解和掌握計算思維的一些基本內(nèi)容和方法。這個知識體系的建設(shè)十分重要，它是這次改革最重要、最基本，同時也是最復(fù)雜的任務(wù)。通過知識體系的建設(shè)，把有關(guān)計算思維的相關(guān)思維特征和方法分解到每一個具體的講授內(nèi)容。相對于具體的內(nèi)容，講什么、怎么講、如何檢查學(xué)習(xí)效果都是需要考慮的問題。比如說，我們經(jīng)常說到，計算思維是：
（1）一種選擇合適的方式去陳述一個問題，或?qū)σ粋€問題的相關(guān)方面建模使其易于處理的思維方法；
（2）按照預(yù)防、保護(hù)及通過冗余、容錯、糾錯的方式，并從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)的一種思維方法；
（3）利用啟發(fā)式推理尋求解答，也即在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維方法；
（4）利用海量數(shù)據(jù)來加快計算，在時間和空間之間，在處理能力和存儲容量之間進(jìn)行折中的思維方法[7]。
那么就需要設(shè)計出不同的講授內(nèi)容來闡述有關(guān)計算思維的特征。這些特征里面，有的適合于在算法課程講，有些適合于在軟件工程課程里講，有的卻適合于在人工智能課程或者數(shù)據(jù)庫課程里講。這些問題在一般討論計算思維的理論時是不會碰到的，但是在具體設(shè)計計算思維培養(yǎng)教學(xué)體系時就是一個無法回避的問題。
編寫以計算思維能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教材，首先就是計算思維的表達(dá)體系與實現(xiàn)內(nèi)容。那么在過去的計算機基礎(chǔ)課程教材中，是否就沒有體現(xiàn)計算思維的內(nèi)容呢？實際上，計算思維是滲透在所有計算機教學(xué)內(nèi)容中的，以前的教材沒有從計算思維的角度來寫，因此相關(guān)的內(nèi)容沒有明確提出來，計算思維的一些重要特征被分散到不同的部分。一些優(yōu)秀的教師可以從這些內(nèi)容的講授中提煉出關(guān)于計算思維的精華部分，一些優(yōu)秀的學(xué)生也可以在課程的學(xué)習(xí)中“悟”到屬于計算思維的內(nèi)容。一本普通的教材可以講得很出彩，一門平凡的課程可以學(xué)得很精深，這些有賴于教師或者學(xué)生的狀況。而從計算思維角度講授的教材，則要把這些發(fā)生在優(yōu)秀學(xué)生身上的現(xiàn)象，進(jìn)一步普及化，成為大多數(shù)學(xué)生可以達(dá)到的境界。現(xiàn)代教育的一個任務(wù)就要把原本發(fā)生在少數(shù)精英身上的培養(yǎng)過程變成普通人能夠成功的故事。所以說，計算思維的培養(yǎng)需要新的教材，但不是完全依賴教材，好的教師與好的教材同等重要。教材好，未必能夠講好；教材不好，也未必就講不好。因此，對于計算思維的培養(yǎng)，不是說過去一點沒有，一些學(xué)生通過“授之于魚，得之于漁”的方式學(xué)到了計算思維的一些要領(lǐng)；而現(xiàn)在通過編寫專門體現(xiàn)計算思維的教材，達(dá)到“借之于魚，授之于漁”的教學(xué)目的。這是此次改革在教學(xué)方法上提出的新課題，也是此次改革在教材問題上的切入點、質(zhì)疑點、創(chuàng)新點和難點。下面三本教材已經(jīng)在國內(nèi)很多學(xué)校使用：
Programming Language Pragmatics. M. Scott；
Networks， Crowds， and Markets. D. Easley， J. Kleinberg，李曉明譯；
Algorithmics， The Spirit of Computing. D. Harel， Y. Feldman。
它們的共同特點是，從整體角度對于所講授的內(nèi)容進(jìn)行闡述、概括和比較，具有體現(xiàn)該領(lǐng)域基本思想和基本方法論的講授特點。學(xué)生不僅可以學(xué)到相應(yīng)的理論和技術(shù)，也能夠較好地掌握推動這些技術(shù)發(fā)展背后的原因和動力，對于學(xué)生把握好本領(lǐng)域的計算機應(yīng)用具有很好的啟發(fā)作用。這樣的教材值得我們借鑒。
計算思維的培養(yǎng)并不排斥對于技巧和能力的培養(yǎng)，相反，它與技巧和能力培養(yǎng)呈現(xiàn)遞進(jìn)的關(guān)系，計算思維的培養(yǎng)是通過能力培養(yǎng)來實現(xiàn)的。根據(jù)浙江大學(xué)何欽銘教授的意見，將來對于計算思維的培養(yǎng)，在教材方面會出現(xiàn)三種模式：第一種是教材不變，講授方式變化；第二種是教材進(jìn)行修改和充實，形成新的突出計算思維內(nèi)容的教材；第三種是編寫全新的教材。
在未來可能出現(xiàn)的新教材中，有一種編寫方式值得探索，這就是顛覆現(xiàn)有的按照計算機學(xué)科的知識框架講授計算機課程的模式，而是參照專業(yè)學(xué)科的知識框架來講授計算機課程，通過精心編排的屬于本專業(yè)的應(yīng)用案例，來講授這些應(yīng)用中所反映的計算機科學(xué)的內(nèi)容，這是一種全新的編寫教材的思路。在這樣的教材里，甚至不用插電就可以學(xué)習(xí)到計算思維中的主要內(nèi)容。這在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的學(xué)習(xí)型社會中，不僅不是天方夜譚，而是確確實實可以實現(xiàn)的新的學(xué)習(xí)方式。在上面推薦的三本教材中，第二本就是以這種方式講授有關(guān)社會科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)內(nèi)容的，在這本教材里，完全脫離了一般的計算機教科書里面計算機組成原理、體系結(jié)構(gòu)、程序語言、CPU工作原理、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)與通訊等這些傳統(tǒng)的講授路線，而是以社會科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)中的問題為案例，講解這些問題是如何轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可以解決的形式。內(nèi)容經(jīng)過精選，都是一些經(jīng)典問題，講解是新穎的，只是重點講授如何建立模型，提取算法，轉(zhuǎn)化為計算機處理的形式，這種模式對于非計算機專業(yè)的學(xué)生提高計算機應(yīng)用水平具有革命性的意義，十分需要在這次改革中進(jìn)行嘗試。目前國內(nèi)已有北京大學(xué)和南京大學(xué)等若干所大學(xué)開設(shè)了類似的課程。
大數(shù)據(jù)和云計算時代正在給人類社會帶來一場革命，龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個領(lǐng)域開始了量化進(jìn)程，無論學(xué)術(shù)界、商界還是政府，所有領(lǐng)域都將開始這種進(jìn)程[8]。 這將為計算機更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)揮更加重要的作用鋪墊著新的基石。以計算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的計算機基礎(chǔ)課程改革正是響應(yīng)這場革命在教學(xué)領(lǐng)域中的召喚。我們的學(xué)生能夠理解這些e-時代的新特征以及對于計算機科學(xué)新的應(yīng)用模式的特點嗎？編寫教材是詮釋這次改革的最好方式。我們期待著通過大膽而積極的探索，出現(xiàn)一批充滿改革氣息的全新的教材。推進(jìn)我國計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)進(jìn)入一個新的歷史階段。
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關(guān)鍵詞：大學(xué)計算機基礎(chǔ)；計算思維；進(jìn)程管理；內(nèi)存管理
中圖分類號：G642.0 ？搖文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0179-03
陳國良院士在“計算思維與大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育”一文中指出，2l世紀(jì)科學(xué)上最重要的、經(jīng)濟(jì)上最有前途的前沿研究都有可能通過先進(jìn)的計算技術(shù)和計算科學(xué)得到解決，因此為其他學(xué)科培養(yǎng)掌握先進(jìn)計算技術(shù)的“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程就顯得非常重要。過去半個多世紀(jì)以來，在計算機和信息技術(shù)輝煌發(fā)展的過程中，人們積累了豐富的行之有效的若干分析問題解決問題的典型方法和途徑，形成了計算機科學(xué)特定的思維方法。周以真教授認(rèn)為，計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。從周以真教授對計算思維的進(jìn)一步表述中提取一些計算思維的特征點，包括：約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、遞歸、并行、多維分析轉(zhuǎn)換、抽象、分解、建模、保護(hù)、冗余、容錯、糾錯、系統(tǒng)恢復(fù)、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、調(diào)度、快速計算、折中等。盡管周以真教授對計算思維使用計算機的基礎(chǔ)概念作了進(jìn)一步闡述，但如果想全面理解計算思維的內(nèi)涵和思維方法，需要對這些特點進(jìn)行充分的理解并掌握，這要求對計算機科學(xué)有相當(dāng)全面且深刻的研究探討。計算機基礎(chǔ)課是為非計算機專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的公共課，不可能深入細(xì)致地研究計算機學(xué)科的方方面面。如何在有限的學(xué)時內(nèi)將計算機學(xué)科領(lǐng)域解決問題的基本方法與特點即計算思維，講清楚說明白，使非計算機專業(yè)學(xué)生基本掌握計算思維的方法，初步具有計算思維能力，是現(xiàn)在計算機基礎(chǔ)教學(xué)面臨的一個重要的值得深入研究探討的課題。本文希望通過在“操作系統(tǒng)”知識單元中，分析處理機管理、內(nèi)存管理的方式方法，闡釋計算思維的培養(yǎng)方法。
一、“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀
根據(jù)教育部高等院校計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)意見，計算機基礎(chǔ)教學(xué)主要講授計算機技術(shù)的四大領(lǐng)域：系統(tǒng)平臺與計算環(huán)境、算法基礎(chǔ)與程序設(shè)計、數(shù)據(jù)管理與信息處理、系統(tǒng)開發(fā)與行業(yè)應(yīng)用。重點掌握三方面的應(yīng)用技能：計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與信息檢索方法、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本使用方法和多媒體信息處理工具的使用方法。“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程需要講授的知識體系分解為知識單元和知識點，要求各學(xué)校對每一個知識點的內(nèi)容、傳授的方式、檢驗是否掌握的方式都要制定相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”是大學(xué)本科生的第一門公共計算機基礎(chǔ)課，是計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心課程，培養(yǎng)目標(biāo)基本是盡可能使非計算機專業(yè)的學(xué)生對計算機科學(xué)的主要領(lǐng)域有一個基本的了解，計算機是什么、能做什么、如何做，因此教學(xué)內(nèi)容廣泛，知識點豐富且各種知識相互交叉，基本上是各領(lǐng)域基礎(chǔ)知識和基本技術(shù)的濃縮。在一本教材一門課程（約70學(xué)時）中，從教材到教學(xué)都是以名詞解釋為主，基本上對周以真教授提到的計算思維的特征點都粗略地解釋了“它是什么”，卻沒有進(jìn)一步解釋“為什么”，而“為什么”中蘊含了豐富的計算思維。如何對非計算機專業(yè)的學(xué)生、在有限的學(xué)時內(nèi)將“操作系統(tǒng)”單元中蘊含的計算思維清晰地展示給學(xué)生，首先應(yīng)該按照計算思維的理念，對這部分知識中基本的最有價值的能在有限的學(xué)時內(nèi)講清楚的知識進(jìn)行取舍篩選。早期的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)主要是技能培養(yǎng)，之后是能力培養(yǎng)，對計算機的認(rèn)知能力、應(yīng)用計算機解決問題的能力、基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力、依托信息技術(shù)的共處能力。現(xiàn)在在能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，計算思維的培養(yǎng)作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心內(nèi)容。我們重新審視“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的知識單元和知識點，把這些知識點中蘊含的計算思維的內(nèi)容明確出來，在培養(yǎng)學(xué)生運用計算機技術(shù)能力的同時，培養(yǎng)計算思維。“操作系統(tǒng)”作為十分重要的一個知識單元，通常介紹操作系統(tǒng)的層次架構(gòu)、資源管理、發(fā)展史及常見的操作系統(tǒng)。作為計算機系統(tǒng)資源的管理者，操作系統(tǒng)對CPU、內(nèi)存、文件、輸入輸出設(shè)備進(jìn)行管理，同時操作系統(tǒng)對計算機硬件進(jìn)行抽象和分解，形成了進(jìn)程、線程、虛擬內(nèi)存、文件系統(tǒng)、各種輸入輸出模式等操作系統(tǒng)構(gòu)造的出現(xiàn)，以此方法來控制這個巨型龐雜系統(tǒng)的設(shè)計和運轉(zhuǎn)。通過預(yù)防、保護(hù)及冗余、容錯、糾錯的方式保證操作系統(tǒng)本身的正確運行。雖然CPU、內(nèi)存、磁盤、輸入輸出等設(shè)備的形式和構(gòu)造相差很大，但對它們進(jìn)行管理采用的思維方法卻有很多相同點，集中體現(xiàn)在處理機管理、內(nèi)存管理的方式方法中，充分展示計算機如何為事物抽象、分解、建模、并行處理的思維方法，在時間和空間之間、處理能力和存儲容量之間的進(jìn)行折中的思維方法。總之，在操作系統(tǒng)中計算思維無處不在，是培養(yǎng)學(xué)生計算思維方法的絕佳園地。
二、在“操作系統(tǒng)”知識單元中挖掘計算思維方法
1.操作系統(tǒng)的層次架構(gòu)。操作系統(tǒng)是一種層次管理機制，分為多個功能模塊，按層次分解，每層的功能不同，下面一層只對上面一層負(fù)責(zé)，上面一層只對緊連的下一層進(jìn)行控制。層次結(jié)構(gòu)的思維方法使得操作系統(tǒng)的構(gòu)造過程變得簡單易行。
2.進(jìn)程模型，進(jìn)程是為了在CPU上實現(xiàn)多道編程而出現(xiàn)的概念。任何時刻CPU上只能執(zhí)行一條指令，所以任意時刻CPU只有一個進(jìn)程在執(zhí)行，由程序計數(shù)器確定執(zhí)行哪條指令。從邏輯上看每個進(jìn)程都可以執(zhí)行，也可能掛起讓別的進(jìn)程執(zhí)行，之后又接著執(zhí)行。每個進(jìn)程需要記住每次掛起時自己所處的位置，以保證下次執(zhí)行時從此處開始。從時間上看，每個進(jìn)程都在執(zhí)行；從邏輯上看，多道程序并發(fā)執(zhí)行；從CPU角度上看，進(jìn)程經(jīng)常切換。這就是進(jìn)程模型。
3.進(jìn)程管理，操作系統(tǒng)通過維護(hù)進(jìn)程的一些信息管理進(jìn)程（通過管理事物的信息來管理事物是一種管理思維方式）。創(chuàng)建進(jìn)程時，操作系統(tǒng)為其建立進(jìn)程控制塊，它采納的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有線性表、鏈表和結(jié)構(gòu)（struct）。進(jìn)程管理要解決的問題是資源分配，既要公平又要高效地利用資源。進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行，并發(fā)進(jìn)程之間存在同步互斥的關(guān)系，這種關(guān)系被抽象成一個模型：生產(chǎn)者與消費者。
4.線程，進(jìn)程在一個時間里只能執(zhí)行一件事，如果想做多件事就得使用“分身術(shù)”。線程是進(jìn)程的分身，線程與進(jìn)程擁有同樣的程序文本，但是線程的上下文不一致。線程是進(jìn)程的一個執(zhí)行序列，一個進(jìn)程可以同時擁有多個執(zhí)行序列，就像一個舞臺可以有多個演員同時出場一樣。線程使我們可以在軟件指令執(zhí)行上并發(fā)。
5.閉鎖，進(jìn)程/線程同步機制中閉鎖的實現(xiàn)有多種方法，以中斷啟用與禁止來實現(xiàn)鎖、用測試和設(shè)置指令來實現(xiàn)鎖、以非繁忙等待的中斷啟用與禁止來實現(xiàn)鎖、以最少繁忙等待的測試和設(shè)置指令來實現(xiàn)鎖。這一系列問題非常適合使用啟發(fā)式思維方法，依據(jù)知識點內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行邏輯推理啟發(fā)教學(xué)，培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的思維能力，同時調(diào)動學(xué)生積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
6.虛擬內(nèi)存管理。程序要運行必須先加載到內(nèi)存。用戶對內(nèi)存的要求是：大容量、高速度和持久性，而實際上卻是一個由緩存、主存、磁盤組成的內(nèi)存系統(tǒng)。內(nèi)存管理就是使程序在任何一個層次上的存放對用戶來說都是一樣的，這就是虛擬內(nèi)存管理，它對由緩存、主存、磁盤組成的內(nèi)存系統(tǒng)進(jìn)行抽象思維，使用戶感覺擁有一個空間像磁盤那樣大、速度像緩存那樣快的比物理內(nèi)存空間大得多的地址空間。
7.內(nèi)存空間分配。多道編程可以大幅提高CPU和內(nèi)存的利用率，改善用戶響應(yīng)時間，這些優(yōu)勢的代價是操作系統(tǒng)的復(fù)雜程度。例如不能將程序加載到固定的內(nèi)存空間，進(jìn)而不能使用靜態(tài)地址重定位，必須使用動態(tài)地址重定位。多道程序數(shù)量的增加不是無限的，超過某個限度，多道程序之間的資源競爭反而會降低系統(tǒng)效率，需要在操作系統(tǒng)的復(fù)雜程度和CPU內(nèi)存利用率之間進(jìn)行折中。動態(tài)地址重定位增加了系統(tǒng)消耗，但提高了操作系統(tǒng)的靈活性。我們可以將程序加載到內(nèi)存任何地方，可以方便實施地址保護(hù)，實現(xiàn)虛擬內(nèi)存。
8.操作系統(tǒng)不知道一個程序會進(jìn)行多少層嵌套調(diào)用，不知道程序運行會產(chǎn)生多少新數(shù)據(jù)，因而不能事先確定給一個程序分配多少內(nèi)存空間。配置一個超大空間會造成內(nèi)存資源浪費，配置小了程序無法繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)一個程序所占空間不夠時，操作系統(tǒng)將它倒出到磁盤上，等待大片內(nèi)存空間的出現(xiàn)，再加載到其中繼續(xù)執(zhí)行，操作系統(tǒng)的這種管理方式稱為交換（swap）。如果程序的增長超過了物理內(nèi)存空間的容量，操作系統(tǒng)使用的辦法是重疊（Overlay）。將程序分成功能相對完整的單元，一個單元執(zhí)行后再執(zhí)行下一個單元，條件是一旦執(zhí)行下一個單元就不會再執(zhí)行前面的單元，操作系統(tǒng)把后面的程序單元配置到前面的程序單元上，將其覆蓋，這樣就可以執(zhí)行一個比物理內(nèi)存大得多的程序。
9.分頁系統(tǒng)中頁面更換算法。如果CPU訪問的頁面不存在，系統(tǒng)產(chǎn)生缺頁中斷，中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)把位于磁盤上的數(shù)據(jù)加載到物理內(nèi)存中。磁盤的訪問速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于內(nèi)存，頻繁的缺頁中斷的系統(tǒng)消耗是巨大的，因此要精心設(shè)計頁面更換算法。算法中蘊含了人類社會的處事哲學(xué)：追求公平，同時又希望自己能被區(qū)別對待。操作系統(tǒng)中到處都閃爍計算思維的光輝，線程通信中的“管道”思維、“信號”及“信號量”、線程同步中競爭引起的死鎖的解決方案、哲學(xué)家就餐問題、銀行家算法、處理器調(diào)度的調(diào)度算法等。
三、計算思維能力的培養(yǎng)
在“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程中，從理論上講授計算思維的同時，實驗教學(xué)也是學(xué)生掌握計算思維方法的重要一環(huán)。計算思維的培養(yǎng)是以計算能力的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，只有接受過良好的計算機技術(shù)培訓(xùn)，具備了應(yīng)用計算機解決問題的能力，才能逐漸領(lǐng)悟計算機科學(xué)家在面對問題時所習(xí)慣采用的思維方法，否則計算思維只能停留在理論層面，對學(xué)生來說無異于紙上談兵。對非計算機專業(yè)的學(xué)生而言，計算機基礎(chǔ)課定位為基本概念、技術(shù)和方法，這種指導(dǎo)思想不利于計算思維的培養(yǎng)。對計算機有深刻理解才會汲取相應(yīng)深刻的思維理念。計算機的高速與精確，使得計算思維是一種精確思維，在時間上以納秒為尺度，以量化的方式對信息進(jìn)行加工處理，使概略變得精確、使模糊變得清晰的思維方式，這與其他很多學(xué)科不同。相對于計算機的高速與精確，很多學(xué)科可以看做是粗放的技術(shù)，在邏輯思維上凸顯粗放的特點。在不遠(yuǎn)的將來，這些學(xué)科可能會通過使用先進(jìn)的計算技術(shù)和計算科學(xué)逐步由粗放到精確。“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的很多內(nèi)容都含有明顯的計算思維方法，很多案例對計算思維提供了很好的詮釋，但是對培養(yǎng)計算思維能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要在知識結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步調(diào)整，在教材中進(jìn)一步挖掘，在教學(xué)中進(jìn)一步探討，理清計算思維的基本要素、培養(yǎng)方法、實施途徑和評測規(guī)范。在現(xiàn)有學(xué)時少、師資弱的教學(xué)環(huán)境中，主動采取有效措施，從思想觀念、師資隊伍建設(shè)入手強化培養(yǎng)計算思維能力的意識。
計算思維的形成是一個長期的過程，它不是學(xué)一門課程就能掌握的。計算思維教學(xué)貫穿在所有的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程中，如程序設(shè)計、微機原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等課程。當(dāng)今社會計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面，計算思維必將成為多數(shù)人必須具備的、最基礎(chǔ)的、不可缺少的思維方式。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說，擁有計算思維能力，并能自覺地應(yīng)用于日常的學(xué)習(xí)、工作中，是適應(yīng)社會需求的必經(jīng)之路。
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關(guān)鍵詞：大學(xué)計算機基礎(chǔ)；計算思維；教學(xué)方法
一、引言
現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的技術(shù)革命讓計算機在學(xué)習(xí)生活工作等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育成為大學(xué)高等教育的一個重要組成部分，擔(dān)負(fù)著為大學(xué)生普及計算機知識和技術(shù)的責(zé)任。在新的教育目標(biāo)指引下，要求我們對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革進(jìn)行探索與思考，提升高校中非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機素質(zhì)與能力。
二、大學(xué)計算機基礎(chǔ)課教學(xué)現(xiàn)狀
1.學(xué)生計算機能力存在差異性。由于地區(qū)和經(jīng)濟(jì)的差異，學(xué)生入學(xué)時計算機水平差異較大。所以教師在大學(xué)期間根據(jù)學(xué)生對計算機知識了解的差異，向?qū)W生進(jìn)行系統(tǒng)介紹時，既要照顧基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，又要照顧基礎(chǔ)好的學(xué)生，在教學(xué)內(nèi)容分配上很難達(dá)到平衡，在一定程度上影響教學(xué)質(zhì)量。2.教學(xué)效果不理想。現(xiàn)在的教學(xué)基本采用理論授課加機房操作實驗的模式，但教學(xué)案例教學(xué)法很難滿足教學(xué)案例專業(yè)的個性不足，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機得不到有效的啟發(fā)。目前影響教學(xué)效果的原因除了源自學(xué)生參與度低、學(xué)習(xí)動機弱、課堂秩序差。還在于教學(xué)方法沒有根據(jù)學(xué)生的起點水平和興趣愛好因材施教，在教學(xué)對象水平參差不齊的情況下，實行的講授式教學(xué)得到的教學(xué)效果并不理想。3.課程理論與實驗內(nèi)容聯(lián)系不密切。《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》作為大一新生的一門必修公共基礎(chǔ)課，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程是一個快速發(fā)展和更新的課程。由于它所涵蓋的知識點多，速度更新快，導(dǎo)致很多知識在有限的學(xué)時內(nèi)介紹的都比較籠統(tǒng)，有些技術(shù)和應(yīng)用方法難以在課堂教學(xué)中展現(xiàn)，但在實驗環(huán)節(jié)由于課時、實驗設(shè)備等原因不能將所有的理論知識都體現(xiàn)在實驗中，導(dǎo)致理論內(nèi)容和實驗內(nèi)容存在差異，聯(lián)系不密切。
三、課程改革模式
為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生積極性，教師在教學(xué)時應(yīng)采用不同的教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點和理解能力選取一些簡單易懂的案例，使同學(xué)掌握理解計算機知識。1.采取靈活的教學(xué)方法。《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程涵蓋內(nèi)容豐富，知識點較為分散，從數(shù)值轉(zhuǎn)換到計算機組成原理介紹，從操作系統(tǒng)到計算機網(wǎng)絡(luò)。因此，教師在講課中應(yīng)采用靈活多樣的教學(xué)方法，內(nèi)容力求通俗易懂。教授知識時重視趣味性、應(yīng)用性，以保證基礎(chǔ)差異大的學(xué)生群體均可掌握知識要點。例如，在講授完二進(jìn)制數(shù)編碼內(nèi)容后，出一道思考題。首先問題可驅(qū)動引發(fā)大家在課堂上思考與討論；然后，教師進(jìn)行深入講解，用二進(jìn)制編號的方式得到最終答案；最后，教師將此題進(jìn)行升級，通過此例讓大家了解二進(jìn)制數(shù)在實際生活中的應(yīng)用。以“任務(wù)驅(qū)動，問題求解”為目標(biāo)的教學(xué)方法能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，把教師的講授和學(xué)生的邏輯思維有機結(jié)合起來，加強師生之間的多邊活動。通過創(chuàng)設(shè)出具有感染力的教學(xué)情境，采用寓教于樂的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情；讓學(xué)生體會科學(xué)探索的方式和方法，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2.教學(xué)內(nèi)容與各個專業(yè)緊密聯(lián)系。在如今網(wǎng)絡(luò)信息大爆炸的時代，拘泥于傳統(tǒng)教材的教與學(xué)是落后的方法。教師要積極通過各種渠道學(xué)習(xí)知識，整合知識，設(shè)計內(nèi)容，對學(xué)生采取多種媒體結(jié)合教學(xué)的方式方法，將最新的信息以最易被接受的方式傳遞給學(xué)生，將教學(xué)效果最大化，將學(xué)生受益最大化。教師要明確教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)有方向性才能夠推動教學(xué)質(zhì)量和效率，學(xué)生的學(xué)習(xí)知識水平才能有所提升。不同專業(yè)對計算機要求掌握的技能和層次是不同的，要保證計算機基礎(chǔ)教育與學(xué)生個人學(xué)習(xí)生活實際緊密結(jié)合在一起，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。課程教學(xué)中教師需要分析不同專業(yè)的應(yīng)用需求，設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)案例開展課堂教學(xué)[1]。教師要做到所舉的例子和具體的授課專業(yè)學(xué)生相關(guān)，讓學(xué)生了解前沿科技知識。例如，介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要根據(jù)學(xué)生專業(yè)不同，分別介紹其在醫(yī)學(xué)、汽車、教育等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，體現(xiàn)當(dāng)前計算機在該專業(yè)的應(yīng)用科技背景。同時，在保證學(xué)生掌握計算機基本原理基礎(chǔ)上，對商學(xué)專業(yè)學(xué)生的授課上要更側(cè)重數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，可以將淘寶流量分析技術(shù)引入教學(xué)，對法律等文科專業(yè)學(xué)生要更側(cè)重辦公軟件的講解，對機械、汽車專業(yè)學(xué)生要更側(cè)重程序設(shè)計講解。在針對有些教學(xué)重點和難點難在有限的教學(xué)課時內(nèi)進(jìn)行細(xì)化和深入的問題時，教師要先將基礎(chǔ)理論知識以動畫多媒體等形式傳授給學(xué)生，然后再利用實驗時間，把課本上的知識和實際操作結(jié)合起來，這樣才能夠讓學(xué)生明確自身學(xué)習(xí)的目的，充分了解計算機技術(shù)操作的重要性，才能夠提升教學(xué)效率。3.理論實踐結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。傳統(tǒng)計算機公共基礎(chǔ)教學(xué)注重了理論知識的傳授，忽略了學(xué)生實踐操作。將理論教學(xué)與操作實驗及計算機技能大賽結(jié)合起來。引導(dǎo)學(xué)生利用啟發(fā)式推理來尋找問題的解決方式，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。計算思維主要通過計算機方式、計算機知識與計算機概念等解決問題，是人類參與計算機活動的一種思維方式。在進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò)知識點教學(xué)時，教師可以設(shè)置相關(guān)課程問題，引導(dǎo)大學(xué)生利用計算思維解決問題。如實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的原因？為什么通信雙方可以獲得數(shù)據(jù)？通過系列問題處理分解通信網(wǎng)絡(luò)信息[2]。在計算機問題研究過程中，教師需要循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生，通過各種問題發(fā)問引申出其他新興技術(shù)手段，從網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)啟發(fā)到網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)引發(fā)到密碼學(xué)數(shù)學(xué)等知識，幫助學(xué)生開拓視野，了解到更多計算機知識。通過問題提問方式培養(yǎng)大學(xué)生計算思維。針對學(xué)生思想上和學(xué)習(xí)習(xí)慣上進(jìn)行研究，在講解排序算法時，可以直接以學(xué)生的身高為例，如果讓大家進(jìn)行排序，大家的思維方式是如何的？按照哪種方式進(jìn)行排序，通過大家自由討論，小組討論，不同的思維直接可以給出各種排序方法，最后教師再結(jié)合所提的各種方法，采用動畫視頻演示和案例教學(xué)方式做最后總結(jié)，分別向?qū)W生介紹冒泡法、直接排序法、選擇排序法等排序算法的原理，重在讓學(xué)生養(yǎng)成計算思維能力。并在具體實踐或者比賽過程中理解和應(yīng)用課程中所涉及的知識點，調(diào)動學(xué)生主動性與參與性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐應(yīng)用能力。
四、設(shè)定合理的考核標(biāo)準(zhǔn)
《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程，一般采取平時成績與期末成績相結(jié)合的考核方式作為評價學(xué)生掌握知識程度的標(biāo)準(zhǔn)。這種考核標(biāo)準(zhǔn)往往不能完全體現(xiàn)出學(xué)生是否真正掌握相關(guān)知識，也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此需要設(shè)定合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，增加獎勵機制對現(xiàn)有的評價體系進(jìn)行改革。計算機專業(yè)不同于其他理論課程，計算機基礎(chǔ)課程注重實踐和設(shè)計元素，因此，大學(xué)計算機基礎(chǔ)實行無紙化考試模式，利用“萬維全自動計算機基礎(chǔ)考試平臺”，所有題目均在電腦上進(jìn)行操作，學(xué)生登錄考試系統(tǒng)完成客觀題和實驗操作題目的考核。無紙化的考試模式本身既鍛煉學(xué)生操作計算機的能力，又對課堂理論學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核[3]。但是，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力考慮，教師應(yīng)該更加側(cè)重考評學(xué)生的實踐能力，在學(xué)生實踐學(xué)習(xí)中增加獎勵機制。教師根據(jù)學(xué)生在實踐過程中的創(chuàng)新，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)獎勵。總之，通過獎勵制度實現(xiàn)對學(xué)生知識掌握性的認(rèn)可，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動他們的積極性。通過設(shè)定合理的評價體系，對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和成績進(jìn)行整體考核，既能鍛煉學(xué)生的計算機技能，又能掌握了解學(xué)生掌握計算機水平，真正做到學(xué)生學(xué)有所成，在考核中讓學(xué)生體會計算機技術(shù)的魅力所在。
