基于“技能—能力—思維”三層次的大學計算機基礎教學

1、基于基于“技能技能—能力能力—思維思維”三層次的大學計算機基礎教三層次的大學計算機基礎教學2006年3月，美國卡內(nèi)基梅隆大學計算機系主任周以真教授在美國計算機權威雜志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，是每個人都應具有的思維能力。九校聯(lián)盟（C9）[23]計算機基礎課程研討會上達成共識：肯定了大學計算機基礎教學是通識教育的重要組

2、成部分，提出要培養(yǎng)大學生用計算思維方法解決問題的能力，塑造復合型創(chuàng)新人才。而計算思維如何實施，復合型創(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)的大學計算機基礎教學。本文基于作者從事非計算機專業(yè)大學計算機基礎課程十多年教學實踐經(jīng)驗，從“技能能力計算思維”三個層面探討非計算機專業(yè)大學計算機基礎課程的基于計算思維的教學內(nèi)容重構、教學方法等。1“技能一能力一計算

3、思維”三者在大學計算機基礎課程中的理解當今社會，計算機已不單純是一種必須掌握的工具，我們要通過學習計算機課程，獲得用計算機解決其專業(yè)領域問題的能力，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。通過大學階段的計算機基礎類課程學習，建立有關計算機系統(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為程序處理的，進而理解程序處理是計算機所獨有的方法，也是科學研究處理分析數(shù)據(jù)所依賴的方法。即先通過大學計算機基礎課程培養(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用的課程提高問題求解、系統(tǒng)設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、參與式等對教學方法進行創(chuàng)新，將教學分為理論

5、教學與實踐教學兩部分。在理論課程教學設計中，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，對典型案例嘗試利用計算思維方式講述，并對知識進行歸納和演繹，并采用以下三個層次有意識地融入計算思維，創(chuàng)新教學模式。對上機操作內(nèi)容，結合實際應用中的業(yè)務需求設計案例，采用案例教學法，注重傳授規(guī)律，加強實踐。對于計算機理論部分，應用“轉化”等方法將抽象概念簡單化，在課堂教學中采用小組討論、競賽和情景活動來激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)團隊合