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

2、成部分，提出要培養(yǎng)大學(xué)生用計(jì)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(jì)算思維如何實(shí)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(diǎn)。計(jì)算思維得到了國內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育界的廣泛重視，諸多高校也正在實(shí)踐基于計(jì)算思維培養(yǎng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)。本文基于作者從事非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程十多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從“技能能力計(jì)算思維”三個(gè)層面探討非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的基于計(jì)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(jì)算

3、思維”三者在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的理解當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)已不單純是一種必須掌握的工具，我們要通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程，獲得用計(jì)算機(jī)解決其專業(yè)領(lǐng)域問題的能力，并在獲得能力的同時(shí)培養(yǎng)計(jì)算思維方法。周教授指出，計(jì)算思維是每個(gè)人為了在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮職能所必須掌握的基本技能，不僅僅屬就是計(jì)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(duì)陌生問題也有一定思維指向作用。通過大學(xué)階段的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程學(xué)習(xí)，建立有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念，了解計(jì)算

4、機(jī)是如何處理問題的，是如何把對(duì)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(jì)算機(jī)所獨(dú)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)計(jì)算思維意識(shí)，有了意識(shí)，才能自覺地、主動(dòng)地用計(jì)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(jì)以及人類行為理解的能力。2技能能力計(jì)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(duì)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(shí)踐教學(xué)兩部分。在理論課程教學(xué)設(shè)計(jì)中，先梳理出課程各章節(jié)中所涉及的計(jì)算思維知識(shí)單元，在課堂講授知識(shí)點(diǎn)時(shí)，對(duì)典型案例嘗試?yán)糜?jì)算思維方式講述，并對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和演繹，并采用以下三個(gè)層次有意識(shí)地融入計(jì)算思維，創(chuàng)新教學(xué)模式。對(duì)上機(jī)操作內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)案例，采用案例教學(xué)法，注重傳授規(guī)律，加強(qiáng)實(shí)踐。對(duì)于計(jì)算機(jī)理論部分，應(yīng)用“轉(zhuǎn)化”等方法將抽象概念簡(jiǎn)單化，在課堂教學(xué)中采用小組討論、競(jìng)賽和情景活動(dòng)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合