以计算思维为导向的大学计算机基础教学设计

于计算思维的 大学计算机基础课程教 学实施方案。 ［ 关键词】 计算思维 大学计算机基础性 教学 的角度给出“ 大学计算机基础” 课程 的教学 内容设计 。如 所示 。 大学计算机基础课 程是全国各大高校对所有大一新生开设 的一 门 图１ 必修的通识课程 。我 国教育 部高教 司成立了计算机专业教学指导委员 大 学计算机 基础是高 校 的通识 课程 ， 图１ 很清 晰地显示 出了基于 会（ 以下简称计算机教指委） ， 用 以指导 大学计算基础课 的教学工作 。 计算思 维的大学计算机基础课程的课程体系 。其 中理论篇 内容包括现 ２ ０ ０ ２ 年１ Ｏ月 ， 计算 机教指委 确定计算 机基础研 究任务 为 ： 新形势 代 大学 生必须 掌握 的计 算机基 础知识 素养 ； 实践篇 涉及 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ ７ 与 ｆ ｆ ｉ ｃ ｅ ２ ０ １ ０ 等软件 的使用 ， 从 中可获取 日 常学习与工作的基本技能。 下如何 加强计算机基 础教学工作 。２ ０ ０ ３ 年年底 ， 计算机 教指委 向社会 Ｏ 公布 了《 关于进一 步加强高等学 校计算机基础教 学 的意见 》 ， 主要 内容 ３ ． ２分类教学 的教学大纲与考试大纲 目前 ， 大 学计算机基 础的教 学学时数 为 ２ ４ ＋ ２ ４ （ 理论 ＋ 实践 ） ， 学 时 包括如何 认识计算 机基础教育 的规律 、 如何 统筹整个大学 阶段 的计算 机教 学 、 关 于重点 抓好基 础课程 以及关 于教学 手段方 法改革 、 能力 培 少 ， 内容多 ， 为此我们进行 分类教学 ， 即根据专业性质分 理工类和非理 养、 教学建设等 。 工类进行教学 ， 在教学 中根据学生专业 特点 ， 安排相应 的教学 内容 ， 制 ２ ０ １ ０ 年７ 月在 西安交通大学举 办了首届 “ 九校联盟 （ ｃ ９ ） 计算机 基 定出合 理的教学 大纲 与考试大纲 ， 满足各专业 的需求 。 在教学 中理 论篇和实践篇 两篇教学 内容同时进行 ， 根据专业性 质 础课程研讨会 ” ， 会议 讨论的核心问题是如何在新形势下提高计算机 基 础教学 的质量 。ｃ ９ 会议发表 了《 九校联盟 （ ｃ ９ ） 计算机基础教学 发展 战 有效组 合 内容 、 灵活安 排章节 顺序 。理论篇做 到“ 精讲 ” ， 实践篇做 到 略联 合声明》 ， 声明 的核心要 点是 ： 正确认 识大学计算 机基础教学 的重 “ 多练 ” ， 特别是实践篇 的教学应 以学 生为中心 ， 教师 只做人 门性 、 重点 要地位 ， 把培养学 生的“ 计算 思维” 能力作 为计算机基础 教学 的核心 任 的 、 带启发性的讲授 ， 充分调动学生学 习的主动性 ， 形成 “ 教 师指 导下的 务， 并 由此建设更加完备 的计算机基础课程体 系和教学 内容 。 以学生为 中心” 的教学模式 ， 并且将课堂教学 、 实验教学 、 网络教 学一体 如何 在大学计算 机基础教学 过程 中 ， 训 练和培养学 生的计算 思维 化 ， 全方位 培养学生利 用计算机分析 问题 、 解决 问题 的意识与素养 ， 从 能力 ， 使学生学会用计算机的思维去思考 问题 和解决 问题 ， 是一个非常 而提高学生计算思维的能力。 值得探讨 的问题 。 ３ － ３ 蕴涵于“ 大学计算 机基础 ” 课程 中的计算思维 ２ ． 基于计算思维能力培养的课程理念 “ 大学计算机基础” 课程作 为非计算机专业大学 生计算 思维能力培 所谓 的思维能力是指人们在工作 、 学习、 生 活过程 中遇到问题总要 养 的课程 ， 有其基础性 、 关键性和特殊性 ， “ 大学计算 机基础 ” 课程 应该 “ 想一想 ” ， 这种 “ 想” 就 是思 维 ， 思维是 通过 分析 、 综合、 概括、 抽象 、 比 讲授的思维 、 应该培养的素养充 分体现在课程体 系中 。 较、 具体化 和系统化 的一 系列过程 。无论 是学习还 是人类的一切 发明 （ １ ） 计算机 基础理论 中的计算思维 。计 算机语 言为什么是二 进制 创造都离 不开思 维 ， 思维 能力是学 习能力 的核心 。 语言？为什么要用补码 ？计算机是 如何工作 的？程 序在计 算机中是如 思 维能力 的培养是一种 有 目的 、 有计 划 、 有 系统 的教育活动 ， 主要 何被执行 ？冯 ・ 诺 依曼计算机特 点等 等 ， 这些方面蕴涵着关 于 ０ 和１ 的 目的是改善思 维品质 、 提高思维能力 。大学计算 机基础教学 活动本身 思维 ， 关于程序 、 指令及其执行的思维 ， 关 于计 算机系统 的思维 等等。 非 常适合培养 学生的思维 能力 ， 而计算 机技术也是 提高思维能 力的有 （ ２ ） 计算 机应 用 中的计算 思维 。如关 于数据库 的思 维 （ 数据 、 数据 库、 信 息处理与分析 、 数据库系统等 ） ； 关于计算机 网络的思维 （ 网络的 力保 障。 众 所周知科学研究有三大基本方法 即理论 、 实验和计 算 ， 与ｊ大科 构建 、 信息搜索 、 发布 、 虚拟世界与现实世界的交互 、 信息安全等 ） 。 （ ３ ） 计算机学科 的素养 。 “ 大学 计算机 基础” 课程 最终 要培养非计算 学方法 相对的是 三大科学思维 ， 即理论思维 、 实验 思维 和计算 思维。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 机学生具备有计算学科 的综合 素养 ， 如计算机 基本应 用素养 ， 程序设计 类 行为理解等涵盖计算机科学之广度 的一 系列 思维活动。它选择合适 与算法 的基本素养 ， 文章 编排的基 本素养 ， 信息搜索与信息发布的基本 的方法陈述一个问题 ， 对一个 问题 的相关方 面建模 ， 并 用最有效 的方法 素养 ， 信息安全的基本素养 。 实现问题求解 。计算思维 是计算科学 的核心 内容 ， 是思维能力 的重要 ４ ． 基于计算思维的教 学模 式 组 成部分 。 基 于计算思 维 的教 学模式 建立在 我们 多年丰 富教学 经验 的基础 “ 大学计算 机基础 ” 课 程要将思维 、 知识与素养 有机结合 。一定 的 上 ， 它科学地处理好 了教 师 、 学生、 教材等教学要素的相互关系 ； 处理好 知识与素养 是理解并建立 起“ 思维 ” 的必要条件 ， 知识主要是 与思维相 了教学过程 中各 阶段 、 环节 、 步骤的相互关 系 ； 处理好了教学 内容 、 教学 目标 、 教学手段 、 教学 方法 的相互关 系， 具 有先 进性及 有效性等特点 ， 这 关 的知 识 ， 素养主要 是信 息与信 息处理 方面的素养。 总之 ， “ 大学计算机基础 ” 课程 以计算思维 能力 培养为 目标 ， 从课程 样 的教学模式直接决定教学工作与人才培养的质量。 结构与教学 内容进行 整体 规划 ， 将 知识与技能 的传授与素养 的培养融 ４ ． １ 多 媒 体 课 堂 教 学 入到思维 中 ， 使知识 、 思维成为课 程的主线 ， 并将 思维贯穿 于理论教学 在教学 中 ， 使用 多媒 体课件讲 解理论知识。把具有图 、 文、 声、 像同 与实践 教学中。 步， 三维动画演示 、 模 拟实现过程 的多媒体课件应 用于课堂教 学 ， 不仅 ３ ． 基 于计算 思维 的大学计算机基础课程体 系 可 以激发学 习兴趣 、 活跃气 氛 ， 还能有效地突破教学重点 、 难点 ， 有助于 ３ ． １ 课 程知识 体系 帮助学生构建计算思维 的能力 。 ４ ． ２配套 的网络课堂 大学计算机基础 网络课 堂突破 了时空对传统教 育方式的 限制 ， 课堂教学 因受时空 的限制 ， 也能让学 生有一个思考 的空间 。它是～ 种有效培 养学生计算 理论篇 思维能力 的方式 ， 它最大程度地弥补了课堂教学的不足 ， 给学生一个足 够 的时 间去 “ 想一想 ” 。 目前 ， 我们有求索学堂 可供教 师放各 种教学资源 ， 我们也建立了课 程 的网站 ， 包括教学 大纲 、 教学课件 、 教学视频 、 在线答疑等 ， 我 们建立 了Ｆ Ｔ Ｐ系统 ， 教师可以很方便地将作业 发布在 Ｆ Ｔ Ｐ 上， 学生 以 丌ｌ Ｐ 的形

计算思维为导向的大学计算机基础教学研究计算思维是指一种用于解决问题或实现目标的思维方式，它包括问题分解、抽象、模式识别、算法思维、递归等多种思维技能。

近年来，计算思维在教育、管理、工程等领域被广泛应用。

对于计算机教育而言，计算思维的引入可以使学生更好地理解计算机的基本概念和操作，提高编程能力和解决问题的能力。

因此，大学计算机基础教学中引入计算思维成为了一个热门话题。

本文旨在探讨计算思维为导向的大学计算机基础教学模式和方法，并探讨其在实际教学中的应用。

首先，我们需要明确大学计算机基础教学的目标是什么。

大学计算机基础教学应当使学生具备如下能力：理解计算机的基本概念、学习编程语言的基本语法、掌握数据结构、算法和计算机组成原理、培养解决问题的能力并实践应用等。

在这种背景下，计算思维即能有助于学生的编程能力以及解决问题的能力的提高，同时，也有助于学生对计算机的整体认识和理解。

针对这一目标，我们可以采用计算思维为导向的大学计算机基础教学模式。

具体来说，该模式应该包含以下几个方面：1. 问题驱动学习：学生在学习计算机基础的过程中应该经常遇到问题，并通过解决问题的方式来深入理解计算机的各个方面。

这样的学习模式被称为“问题驱动学习”。

2. 抽象能力的培养：计算思维强调抽象能力的培养，学生应该使用抽象概念来描述问题，如利用数据结构的方式来描述化学反应等。

这样的方式能够帮助学生更好地理解问题，并初步培养学生的抽象思维能力。

3. 算法的应用：计算思维还强调算法的应用，学生需要使用算法来解决问题。

在计算思维为导向的教学模式中，我们需要强调如何设计高效的算法，如何对算法进行分析和评估，以及如何将算法应用到实际问题中。

4. 语言学习的同时学习计算思维：编程语言是计算机基础教学中不可或缺的部分，但是我们不仅仅要教授语言的基本语法，而是要同时教授计算思维的各个方面，如抽象能力、算法思维等。

这样，学生既能学会编程语言的基本语法，也能在学习语言时顺便培养计算思维。

大学计算机基础课程中的计算思维教学实践1. 引言1.1 背景介绍本文将从计算思维教学的概念和重要性入手，探讨在大学计算机基础课程中教学计算思维的方法与策略，通过案例分析和教学效果评估来验证教学策略的有效性。

最终，本文将总结教学实践的经验教训，展望未来在大学计算机基础课程中计算思维教学的发展方向，为提高学生的计算思维能力提供一定的参考和借鉴。

1.2 研究目的本文旨在研究大学计算机基础课程中的计算思维教学实践。

通过深入探讨计算思维在教学中的应用及其重要性，旨在提高学生的计算思维能力和解决问题的能力。

具体目的包括：1. 分析计算思维教学的概念，探讨其内涵及特点，为进一步的教学实践提供理论基础。

2. 探讨计算思维在大学计算机基础课程中的重要性，探讨为何必须将计算思维纳入教学内容并了解其在不同领域中的应用。

3. 研究计算思维教学的方法与策略，探讨如何有效地将计算思维融入课堂教学中，激发学生学习的积极性和兴趣。

4. 案例分析各种实际教学情况，通过实例展示不同教学方法的效果，为教师提供借鉴和参考。

5. 对计算思维教学的效果进行评估，根据评估结果调整和完善教学方案，不断提升教学质量。

1.3 意义和价值计算思维不仅仅是学习编程语言和算法，更重要的是培养学生的抽象思维能力、系统思维能力和实践能力。

在现代社会，计算思维已经成为一种基本素养，具备计算思维能力的人才更容易适应社会的变化和发展。

在大学计算机基础课程中，注重计算思维教学的意义和价值不仅在于培养学生成为优秀的程序员，更在于培养学生成为具备全面思维能力的人才。

只有通过计算思维的教学，学生才能更好地理解和应用计算机知识，更好地适应社会的发展和变化。

对于大学计算机基础课程来说，注重计算思维教学的意义和价值是不言而喻的。

通过计算思维教学，不仅可以提高教学质量，还能培养更多优秀的计算机人才，为社会的发展做出贡献。

2. 正文2.1 计算思维教学的概念计算思维是指解决问题或设计系统时所运用的一种思维方式，是将问题抽象化并用算法来解决的能力。

培养计算思维能力的计算机基础课程教学内容设计一、背景大学计算机基础课程是面向非计算机专业大学生通识必修课程，是培养信息时代大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节。

随着计算机科学和技术的飞速发展，计算机学科的知识更新周期越来越短，传统的计算机基础课程中以Windows及Office等应用技能为主的教学内容远远滞后于学科发展。

此外，教育部从2021年开始普及中小学信息技术教育，纳入了许多传统的大学计算机基础的技能应用型的教学内容，传统的大学计算机基础的学习内容已经跟不上大一新生的学习需要。

在这种情形下，迫切需要对大学计算机基础课程进行教学改革。

2021年，北京大学等9所高等学校发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，确定将培养计算思维能力作为计算机基础教学的核心任务。

2021年，教指委（教育部高等学校大學计算机课程教学指导委员会）又发表了《大学计算机基础课程教学基本要求》，进一步明确了大学生计算机能力的培养目标：不仅要理解计算学科的基本知识和方法，掌握基本的计算机操作技能，还要培养计算思维，掌握应用计算机技术分析解决问题的一般方法。

目前，计算思维的概念已经得到了广泛认同。

然而，面对非计算机专业学生的计算机能力培养，如何有效推进以计算思维导向的教学改革仍然是对非计算机专业的计算机教育的挑战，同时也是需要继续深入研究的课题。

教学改革首先要改革的是教学内容。

内容是知识的第一载体，是教学的纲领。

要培养计算思维能力，首先和重点就要设计与提炼表达计算思维过程的教学内容。

计算思维的核心概念是经过高度概括和总结的抽象理论，并不适合成为直接的教学材料，其培养要渗透在具体的学科知识传授、应用能力训练的过程中。

如果教学内容不能体现计算思维的方式和过程，就很难开展计算思维能力的培养，因此，我们期望以教学内容改革为切入点，在大学计算机基础教学中推进计算思维能力的培养。

二、现状分析目前许多国内高校都开展了面向计算思维能力培养的大学计算机基础课程教学，作为从事计算机基础课程教学的教师，通过教学实践、问卷调查、院校交流、文献查阅等方式，发现现阶段的基于计算思维的课程教学中仍然存在不少问题，其中与教学内容相关的问题主要包括以下几方面。