关于计算思维与大学计算机基础的探索

  关于计算思维与大学计算机基础的探索

  蔡 小 莉

  (重庆化工职业学院 重庆 400020)

  摘 要:将计算机基础作为计算思维能力培养是国家关于计算机教学的新任务。文章就计算思维概念及其与大学计算机基础的关系作为总起,重点探究了现阶段大学计算机基础课程教学存在的问题,并就计算思维影响下计算机基础的教学策略做了分析。

  关键字:计算思维;大学计算机基础;教学

  中图分类号:G642 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.09.038

  收稿日期:2015-02-15

  0 引言

  2006年,美国著名计算机科学家周以真提出并定义了计算思维的概念,引起了国内外专家学者对于本领域的关注和探索,也影响着我国高校计算机基础的教育教学工作。2011年,中科院院士陈国良先生提出了将计算思维作为计算思维导论课的构建。由此,大学计算机基础与计算思维的结合便成为当今我国高校计算机基础教育教学改革的新方向。故而,计算机基础和计算思维的综合性探究也成为一个亟待进行的重大课题。

  1 计算思维概念及其与大学计算机基础的关系

  1.1 计算思维的概念

  伴随着社会科技的日新月异,计算机科学已经深入我国社会发展的各个领域并取得了良好发展。但是,就计算思维的概念上学术界依然对其有着争议。

  首先,发起人周以真对于计算思维的定义仍然将其划入了计算机科学的相关领域。Denning教授将其算定义为信息的一个处理过程,是科技发展和社会生活生产中无处不在的,计算机计算仅仅是其众多形式中的某一种而已。

  其次,《Computing versus human thinking》一文中,Naur教授论证了计算机不能充分展现出人的思维,仅仅是将一种世界形式表现出来。所以,Naur教授的观点实质上说明了信息处理在运用计算机过程的一种局限。

  概而言之,无论是周以真教授、denning为首的专家学者,还是Naur教授,他们的观点和质疑本质上都是对计算思维的一种延伸。所以,从一个较为广阔的概念来看,计算思维简明扼要地提出了其积极意义和本质内涵,即计算思维是一种当前角度出发下计算机的工作特点和思维方式,但是极易造成人类对其的思维误解。所以,计算思维的概念和定义总体来说还处于一个亟待探究和研究的过程。

  1.2 大学计算机基础课程的重要性

  就我国大学计算机基础课程而言,虽然其本身作为一门学科存在,但是对于大学生其他学科的学习、其他学科的发展依然有着最为重要的促进作用。这是因为,计算机科学和计算机技术已经成为现如今科学界中最具经济性和前沿性的问题解决方法。而既然作为基础课程,大学计算机也应当同物理、数学、语文等相关课程地位一样。所以,当今大学计算机基础课程对于培养新时代下综合化应用型高素质人才有着重要意义,对于高校学生其他课程的学习促进也有着推动作用。

  1.3 计算思维与计算机基础的关系

  周以真教授认为,计算思维是当今社会人对于问题处理和解决的一种重要思维活动,是每一个社会人都应当具备的一种基本能力。所以,计算思维融入到大学计算机基础教育教学环节当中,学生的计算思维能力、计算思维处理问题能力都将获得提升。

  究其本质而言,我国大学计算机基础是教育部和广大高校以及课程研究人员对于高等院校本科非计算机专业学生计算机能力培养和知识讲述的要求。即在大学计算机基础课程教育教学中要培养学生对于计算机工具使用能力的培养、计算机处理问题能力的培养。而这一培养过程恰好与计算思维相互联系。

  2 现阶段大学计算机基础课程的教学问题

  2.1 计算机基础课程的课时安排问题

  现阶段我国大部分高校对于大学计算机基础课程的教学进度和教学内容主要分为理论知识介绍和上机操作两大部分。首先,在理论知识介绍和讲授的过程中分别安排了电子技术和计算机发展史、二进制运算的计算机概述;内存、CPU、输出设备、输入设备等与计算机工作相关的组成原理;计算机的操作系统、程序设计、程序语言等计算机软件;视频、图像、文字以及音频等计算机处理技术;数据库操作、信息系统开发等。其次,在上机操作的课时安排上,大部分学校都将office办公软件的相关使用和操作作为主要内容,即针对word、access、frontpage、powerpoint、excel等软件的应用和操作。

  就上述的课程安排而言,大部分高校在上机操作的教育教学过程中往往都能通过教学练习和实际操作完成学习目标,即大部分学生能够完成相关软件的操作要求。但是,在理论知识的教学过程中最大的问题就是实际教学效果和预期目标偏差太大。教学课时不足学生则很难完成章节理论知识的理解和学习。而且,就单纯的针对教学内容来说,大学计算机基础几乎涵盖了所有计算机专业的相关理论知识和概念,教师针对非专业学时的教学过程中很难透彻讲解,更不用谈学时的巩固和联系。所以,学时听不懂、学习吃力的情况也就日渐凸显,某些学生学习积极性也就下降,课程学习目的也就模糊。

  2.2 计算机基础课程的教材内容问题

  现阶段我国各大高校针对大学计算机基础的版本依然很多。尽管这些内容都是根据高校学生发展和教育部相关课程教学指导进行编写,且内容大多是计算机专业教材的浓缩和简化。但是其中涉及到计算机组成原理、操作系统原理、算法和程序设计以及数据库原理和应用等相关知识和概述仍然需要大量课时进行讲述。这也就造成了大学计算机基础课程教材的内容在额定课时内几乎不能完全讲述清楚,学生往往只能掌握一些最为简单和最为基础的知识。

  而且,各个不同版本的大学计算机基础课程教材依然存在着诸如知识体系不够科学、专业名词简单罗列、知识体系更新不及时等问题,使得很多学生在学习过程中出现走马观花或者似懂非懂的状况。

  3 计算思维影响下大学计算机基础课程的教学策略

  大学计算机基础的教育教学就是需要通过相关理论知识和上机操作的过程让学生对于计算机知识的理论和原理进行掌握,提升学生运用计算机处理问题的能力,最终达到“学以致用”“活学活用”的效果。说到底,开设大学计算机基础课就是要让学生通过课程内容设置、课程教学安排提升计算机的各项应用能力,达到解决实际问题的效果。这就要求广大高校在大学计算机基础教学过程中运用以下三个策略。

  3.1 优化理论教学

  优化理论教学需要广大高校针对计算机科学中的理论教学进行改变,即尽量保留一些不变的理论。例如,计算机组成原理中,有关计算机算法的思想是没有变化的。而这些算法也是计算思维中的主要思想方法。要将这些计算思维的基本原理在课堂教学中进行详细讲解,提升学生计算思维的能力。

  3.2 合理安排教材

  计算机的教材内容总的需要是少而精,即符合计算机科学和计算思维。所以,教材的安排上要凸显出计算机基本原理、计算机硬件和计算机软件等内容。尽量将快速革新的计算机应用部分安排到上机操作过程中。相关概念和原理通过计算机实际操作将能获取更好的效果。

  3.3 加强应用技术的教学

  说到底,加强应用技术的教学实际上就是要确保计算机的上机课教学相关内容能够跟进计算机技术的发展。

  4 结语

  作为现阶段高校学术创新能力和综合素质培养过程中不可缺少的一个重要环节,计算机基础教学唯有在新形势与新环境下不断提升教学内涵和内容,丰富教学手段,加强推进教学改革才能应对当今世界计算机技术发展的新挑战和新趋势。

  教育期刊网 http://www.jyqkw.com参考文献

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  (责任编辑 吴 汉)

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