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摘要：長期以來，大部分人對于計算機的認識止步于“工具”。但隨著計算機帶領著人類從“機械化”邁進“智能化”，計算思維作為一種基本技能和普適思維被提出。承擔培養學生信息素養的計算機基礎課程，開始進行以計算思維為核心指導的課程改革。根據培養需求，從計算機基礎課程的教學現狀、教學內容、教學組織以及課程設計上闡述了引入計算思維的意義，以及如何將知識點“思維化”，更好地培養學生的計算思維能力，使之成為創造性人才。
關鍵詞：計算機基礎教育；工具論；計算思維；教學改革
自90年代末在大學教育中開展“計算機文化”教育以來，計算機的普及教育經歷了幾個階段：最初是以學習流行軟件為主的”計算機文化基礎”；到2004年提出了“4領域×3層次”的總體架構，確立“1+X”的計算機基礎類課程方案；接下來是教育部高等學校指導委員會2009年的《高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求》，進入以應用驅動為主的“計算機應用基礎”階段[1]。
一、計算機基礎”思維論”的教學意義
大學中計算機基礎課程開啟“思維論”的教學將是一種趨勢，以此推動學生創造性思維能力的培養。計算思維，雖然是一個抽象的概念，實際是一種科學思維，計算思維滲透在生活、科學的各個方面，它不是一門課程所能概括承擔的。計算思維的教學和引導，需要貫穿在整個大學計算機基礎教育中。所有的計算機基礎課程里，處處都是計算思維的案例，一個概念、一個算法等都是多種計算思維的集合[2]。計算機基礎教學“思維化”的主要目標是擴大計算思維普及，引導學生以計算性的思維方法去分析問題、解決問題。計算機的應用，其本質就是問題的求解，而這種求解的方法也正是計算思維。當前計算思維與理論思維、實驗思維一起被稱為人類的三大思維，認識到計算思維對人才培養重要性，更新計算機基礎教學體系，將計算思維作為人的一種基本技能進行開發引導，使之與其他學科融合，促進各學科發展，培養能夠參與國際競爭的創新型人才，這將是高校計算機能力培養目標的重要突破[3]。
二、計算機基礎課程設計
目前眾多高校研究的熱點是，以計算思維為導向開展計算機基礎的教學改革。當前已有兩種課程體系：高校指導委員會采用“1+X”，部分發達地區高校采用“2+X”。這兩類課程體系為培養計算思維能力的計算機基礎課程打下了良好的基礎，各高校可根據學校的校情及學生情況調整設置培養方案。但是思維的培養與引導不是一籌而就的事情，也不是全盤抹掉原有的教學內容。課程中處處有計算思維，需要將課程內容與思維引導相結合，將無意識的思維轉換為有意識的、積極主動的思維。計算機基礎教學“思維化”是一種突破性的變革，需統籌安排各課程與知識點，調整知識目標[4]。計算機基礎課程最大的受教群體是非計算機專業學生，就業使用計算機的情況大致可分兩種：一是應用計算手段來進行學科研究或創新，而這種研究和創新需要的數據與實驗，必然離不開計算機的輔助，掌握到計算機的使用技能后，還需用計算思維的方式來分析本專業問題，實現理論與實驗的協同創新。二是將計算思維融合到本學科中作為開發新型研究的手段，將計算手段與本學科的具體研究對象相結合。二是創新教學方法與教學組織。計算機基礎是高校培養計算思維最基本的課程，如何在基礎類課程教學中關聯計算思維、如何在完成知識目標的講解同時還能實現計算思維的引導，這需要教師正確解讀計算思維，合理組織教學內容。教師先要從計算思維的角度重新理解與認識教學內容，靈活運用多種教學方法傳授知識，在教學過程中自然導入各知識點蘊含的計算思維。還需將教學內容與不同專業背景相結合，重點講解計算機在各專業領域的應用，以及解決各專業問題的方法和思想，以實例闡述計算科學的普適思維，讓學生對更深入地認識和理解本專業中計算機的應用。不再將計算機的教學局限于一種工具的使用學習，而是學會一種思維方式，一種用計算機視角看待問題、分析問題的方式。三是教學內容“思維化”。大學計算機教育，不僅是要適應時代需求，追求技術的前沿性，還需要調節組織方式與教學內容，著重培養學生使用計算思維的方式來提設問題、分析問題，將問題轉換成計算機去解決的問題。在教學內容的組織上，需要梳理出各知識點涉及的計算思維，設置思考點，引導學生用計算思想對問題進行分析、抽象、建模、轉換。如講數據表示時，介紹由0、1引出的思維，進而轉換為生活中兩種狀態產生的現象問題，及相應的求解思想。講計算機網絡時，介紹由協議引出的思維，進而轉換到信息交流的規則映射。
三、結束語
本著與時俱進、契合社會需求的教學原則，計算機基礎類教學培養目標經從早期的“技能”培養到“能力”培養，再到近年提出的“思維”培養。這些培養理念的提升將人才的培養從使用工具引向創造工具，再到思想創新，引領未來計算機教育的發展方向。
參考文獻
[1]酈麗.計算思維在計算機科學導論課程改革中的作用[J].電子商務,2018,No.222(6):93-94.
[2]盧文來.計算思維,踏著時代的節奏而來[J].中國信息技術教育,2017(6):1.
[3]郭春暉.論新時期計算機基礎教育教學改革與創新[J].數碼世界,2018(2):14-16.
[4]靳成才.淺論計算思維與大學計算機基礎教育[J].科學與財富,2017(3):16.
作者:肖衡 單位:三亞學院 三亞學院陳國良院士工作站
