基于“技能—能力—思維”三層次的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)

1、基于基于“技能技能—能力能力—思維思維”三層次的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教三層次的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)2006年3月，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機系主任周以真教授在美國計算機權(quán)威雜志ACM提出并定義了計算思維[1]（ComputationalThinking）的概念，她指出在信息社會中計算思維是人們思考與解決問題的基本技能之一，是每個人都應(yīng)具有的思維能力。九校聯(lián)盟（C9）[23]計算機基礎(chǔ)課程研討會上達(dá)成共識：肯定了大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)是通識教育的重要組

2、成部分，提出要培養(yǎng)大學(xué)生用計算思維方法解決問題的能力，塑造復(fù)合型創(chuàng)新人才。而計算思維如何實施，復(fù)合型創(chuàng)新人才如何界定以及如何培養(yǎng)，一直是研討熱點。計算思維得到了國內(nèi)計算機基礎(chǔ)教育界的廣泛重視，諸多高校也正在實踐基于計算思維培養(yǎng)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)。本文基于作者從事非計算機專業(yè)大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程十多年教學(xué)實踐經(jīng)驗，從“技能能力計算思維”三個層面探討非計算機專業(yè)大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的基于計算思維的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、教學(xué)方法等。1“技能一能力一計算

3、思維”三者在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程中的理解當(dāng)今社會，計算機已不單純是一種必須掌握的工具，我們要通過學(xué)習(xí)計算機課程，獲得用計算機解決其專業(yè)領(lǐng)域問題的能力，并在獲得能力的同時培養(yǎng)計算思維方法。周教授指出，計算思維是每個人為了在現(xiàn)代社會中發(fā)揮職能所必須掌握的基本技能，不僅僅屬就是計算思維能力，是人類求解問題的一條有效途徑，一旦養(yǎng)成這種能力，即使面對陌生問題也有一定思維指向作用。通過大學(xué)階段的計算機基礎(chǔ)類課程學(xué)習(xí)，建立有關(guān)計算機系統(tǒng)的概念，了解計算

4、機是如何處理問題的，是如何把對問題的求解歸結(jié)為程序處理的，進(jìn)而理解程序處理是計算機所獨有的方法，也是科學(xué)研究處理分析數(shù)據(jù)所依賴的方法。即先通過大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程培養(yǎng)計算思維意識，有了意識，才能自覺地、主動地用計算思維分析問題和解決問題。再通過一系列面向應(yīng)用的課程提高問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解的能力。2技能能力計算思維三層次如何在教學(xué)中融合基于三層模式理論，課程融合啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式等對教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，將教學(xué)分為理論

5、教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分。在理論課程教學(xué)設(shè)計中，先梳理出課程各章節(jié)中所涉及的計算思維知識單元，在課堂講授知識點時，對典型案例嘗試?yán)糜嬎闼季S方式講述，并對知識進(jìn)行歸納和演繹，并采用以下三個層次有意識地融入計算思維，創(chuàng)新教學(xué)模式。對上機操作內(nèi)容，結(jié)合實際應(yīng)用中的業(yè)務(wù)需求設(shè)計案例，采用案例教學(xué)法，注重傳授規(guī)律，加強實踐。對于計算機理論部分，應(yīng)用“轉(zhuǎn)化”等方法將抽象概念簡單化，在課堂教學(xué)中采用小組討論、競賽和情景活動來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)團隊合