以计算思维为导向的大学计算机基础教学改革
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究计算思维是指一种用于解决问题或实现目标的思维方式，它包括问题分解、抽象、模式识别、算法思维、递归等多种思维技能。
近年来，计算思维在教育、管理、工程等领域被广泛应用。
对于计算机教育而言，计算思维的引入可以使学生更好地理解计算机的基本概念和操作，提高编程能力和解决问题的能力。
因此，大学计算机基础教学中引入计算思维成为了一个热门话题。
本文旨在探讨计算思维为导向的大学计算机基础教学模式和方法，并探讨其在实际教学中的应用。
首先，我们需要明确大学计算机基础教学的目标是什么。
大学计算机基础教学应当使学生具备如下能力：理解计算机的基本概念、学习编程语言的基本语法、掌握数据结构、算法和计算机组成原理、培养解决问题的能力并实践应用等。
在这种背景下，计算思维即能有助于学生的编程能力以及解决问题的能力的提高，同时，也有助于学生对计算机的整体认识和理解。
针对这一目标，我们可以采用计算思维为导向的大学计算机基础教学模式。
具体来说，该模式应该包含以下几个方面：1. 问题驱动学习：学生在学习计算机基础的过程中应该经常遇到问题，并通过解决问题的方式来深入理解计算机的各个方面。
这样的学习模式被称为“问题驱动学习”。
2. 抽象能力的培养：计算思维强调抽象能力的培养，学生应该使用抽象概念来描述问题，如利用数据结构的方式来描述化学反应等。
这样的方式能够帮助学生更好地理解问题，并初步培养学生的抽象思维能力。
3. 算法的应用：计算思维还强调算法的应用，学生需要使用算法来解决问题。
在计算思维为导向的教学模式中，我们需要强调如何设计高效的算法，如何对算法进行分析和评估，以及如何将算法应用到实际问题中。
4. 语言学习的同时学习计算思维：编程语言是计算机基础教学中不可或缺的部分，但是我们不仅仅要教授语言的基本语法，而是要同时教授计算思维的各个方面，如抽象能力、算法思维等。
这样，学生既能学会编程语言的基本语法，也能在学习语言时顺便培养计算思维。
基于计算机思维的大学计算机基础课程教学改革探讨
基于计算机思维的大学计算机基础课程教学改革探讨随着计算机科学技术的不断发展，计算机基础课程在大学教育中的地位日益重要。
由于课程体系的传统思维束缚和教学方法的陈旧，许多学生对于计算机基础知识掌握不到位，急需一种基于计算机思维的大学计算机基础课程教学改革。
计算机思维是指运用计算机科学的基本概念和方法来分析和解决问题的一种思维方式。
它强调逻辑思维、抽象思维和系统思维等能力的培养。
基于计算机思维的大学计算机基础课程教学改革的核心是培养学生的计算机思维能力。
基于计算机思维的大学计算机基础课程应注重培养学生的逻辑思维能力。
这包括培养学生的问题分析和解决能力，教学可以引导学生运用计算机科学的思维方式来分析和解决问题，激发他们对于问题的兴趣，并培养他们的问题解决能力。
基于计算机思维的大学计算机基础课程应注重培养学生的抽象思维能力。
抽象是计算机科学的核心概念之一，也是培养学生计算机思维能力的基础。
教学可以通过讲解和演示计算机基础知识的抽象概念，让学生从具体到抽象地理解计算机科学的原理和方法，从而培养他们的抽象思维能力。
基于计算机思维的大学计算机基础课程应注重培养学生的系统思维能力。
计算机系统由各种硬件和软件组成，学生需要全面了解和把握计算机系统的组成和运作原理。
教学可以通过案例分析和综合实践等方式，让学生了解和掌握计算机系统的各个方面，培养他们的系统思维能力。
基于计算机思维的大学计算机基础课程还应注重实践能力的培养。
计算机技术是实践性很强的学科，学生通过实践才能真正理解和掌握计算机基础知识。
教学可以引入实践项目，让学生通过编程实践、项目实践等方式，动手实践所学的知识和技能，提高他们的实践能力。
基于计算机思维的大学计算机基础课程教学改革能够更好地满足学生对于计算机基础知识的掌握需求。
通过培养学生的逻辑思维、抽象思维、系统思维和实践能力，可以提高学生的学习兴趣和学习效果，为他们未来的学习和工作奠定良好的基础。
大学应积极推动计算机基础课程教学改革，将计算机思维融入课程教学中，提高学生的计算机思维能力。
以计算思维培养为导向的计算机基础教学改革实践探究
以计算思维培养为导向的计算机基础教学改革实践探究现代社会日新月异，计算机技术的普及和应用已经成为当今时代的趋势。
为了适应这个快速发展的时代，计算机基础教育也亟需改革与创新。
计算思维作为一种重要的思维方式，不仅能够帮助学生理解和应用计算机知识，更能培养学生的创新思维和问题解决能力。
因此，以计算思维培养为导向的计算机基础教学改革成为了当今教育界的热点问题。
一、计算思维在计算机基础教学中的重要性计算思维是一种将复杂问题分解为简单问题，并通过运算和逻辑推理获取解决方案的思维方式。
在计算机基础教学中，计算思维不仅帮助学生理解和掌握计算机的基本原理和操作技巧，更能够培养学生的创新思维和问题解决能力。
例如，在解决编程问题时，学生需要通过逻辑思考和算法设计来解决问题，这需要他们具备较强的计算思维能力。
因此，只有将计算思维融入到计算机基础教学中，才能够使学生真正地掌握计算机知识，并且在实际问题中运用自如。
二、计算机基础教学中的计算思维培养策略为了有效培养学生的计算思维能力，计算机基础教学需要采取一系列的策略和方法。
首先，教师应该注重培养学生的问题解决能力。
在教学过程中，教师可以引导学生运用计算思维解决实际问题，而不是单纯地讲解知识点。
例如，可以设计一些实际问题，让学生通过编程或其他方式解决，这样可以培养学生的主动学习和问题解决能力。
同时，教师还可以引导学生进行编程思维的训练，例如通过编写简单的程序来培养学生的逻辑思考和算法设计能力。
另外，计算机基础教学还应该注重培养学生的创新思维。
计算机技术的发展离不开创新思维的支撑，因此，培养学生的创新思维具有重要意义。
在教学过程中，教师可以引导学生进行一些创新性的编程项目，例如设计新颖的游戏或应用程序，这样可以激发学生的创造力和创新性思维。
同时，教师还可以鼓励学生参与一些编程竞赛或创新大赛，提供一个展示和交流的平台，激发学生的积极性和创新意识。
三、计算思维培养的实践案例为了验证计算思维培养策略的有效性，我们进行了一项实践案例研究。
基于计算思维的大学计算机基础课程模块式教学改革
我校计算机基础课程特点武汉理工大学目前设有25个学院，学科涵盖工学、理学、文学、管理学、经济学、法学、哲学、历史学、教育学、医学、艺术学等门类，现有87个本科专业。
本教研室自成立以来承担着全校理工科、文科和艺术类非计算机专业本科生计算机基础课程的教学任务。
我校计算机基础课程的教学对象是具有多领域学科特色的、众多的、非计算机专业本科生。
不同专业之间对计算机基础知识的要求差别非常大，而且众多本科专业的设置决定了计算机基础课程的设置应该同样具有多样性的特点。
当前课程教学情况分析不同于大学阶段的数理课程具有完备、循序渐进的体系，计算机基础课程尤其是“大学计算机基础”涉及知识点很多，各种知识互相交叉，很难梳理出一条清晰的脉络，往往从教材到教学过程都是以名词解释为主，也就是解释了“是什么”，却难以进一步解释“为什么”。
因此，在新的课程改革中如何表现课程的知识体系就成了亟待解决的问题。
例如，在介绍计算环境时，往往局限于具体的机器描述，忽视了对计算环境核心思想的介绍和分析；再如，介绍算法也局限于实现过程，忽视了求解方法的思路。
课程教学内容建设是一项“工程”，不但要解决课程的内容体系，也需要解决如何在教学过程中组织和表现具体的内容。
计算机基础教学应该有别于计算机专业教学，不可能也没必要涉及计算机技术的方方面面。
大学生学习计算机基础课程，不仅要了解计算机是什么、能够做什么、如何做，更重要的是要了解这个学科领域解决问题的基本方法与特点。
计算机作为通识教育的重要内容，不只是简单地拓展学生在计算机方面的知识面，更需要展现计算机学科的思维方式。
“大学计算机基础”课程作为大学计算机基础教学的入门课程，需要有相对稳定、体现计算机学科核心思想和方法的内容，不但要解释相关知识是什么，更要回答它们为什么，特别要在不局限于特定机器的条件下，抽象表达计算模型和原理、方法及其实现，因此需要在更高层次上进行课程教学内容建设。
当前我校计算机基础教学分两个学期教学，第一学期讲授计算机文化基础(Windows的基本操作，Word 、Excel、PPT的使用等) ，第二学期讲授计算机技术基础(C语言编程或者V B编程等) 。
以计算思维为导向,推进计算机基础课程改革
验， 但 随着经济社会 的不 断进 步 ， 一 些新 的问题 逐渐 凸
［ 收稿 时间］ ２ ０ １ ４ — １ １ － ２ ０ ． ［ 基 金项 目］ 黑龙江工程 学院教育教学改革项 目： 基于计算思维的 Ｖ Ｂ程序设计教 学方法研 究和 实践。 ［ 作者简介 ］ 郑妍 （ １ ９ ８ １ 一 ） ， 女， 黑龙江人 ， 硕士 ， 讲师 。
机基础教 学 中增 强计算 思维培 养 ”已经 成为共 识 。 自 ２ ０ １ ２年 ７ 月举 办“ 第一届计算思维与大学计算机课程教 学改革研讨 会 ” 以来 ， 许 多从 事 大学计算 机基础 教学 的
化， 导致教学效果不 理想 ， 学生 的学 习兴趣不 高 。此时 ，
“ Ｃ ９联合声 明” 为计算机基础 教学 的改革 指明 了新 的方
着计算机基础课程 的第一次重大改革 。 此次 改革确立 了
早期 ， 在计算 机还 没有普及 的时候 ， 计 算机基 础课
程 的教学主要是围绕计算 机使用 而展 开的。然 而 ， 白２ ０
世纪 末开始 ， 随着计算 机普及 ， 高 中阶段计 算机 基础教 学普及率逐渐提 高 ， 许 多学生大一时 已经具备 了一定 的
向。
二、 计算思维与计算基础课程结合的误区
基 于计 算思 维 的教 学改革 问题在 我 国 已被 提到议
事 日程 ，但 目前还缺 乏完全成 功 的可被 复制 的案例模
老师 展示 了不 同角度 的研究成果 。但是 ， 如何 使学生学
会用计 算思维去思考 问题和解决 问题 ， 进 而提高学生运 用计算机知识抽象分析 问题 的能力 ，仍是一个挑战。 计算机基础课程发展过程与现状
以计算思维为核心的计算机基础教学课程体系改革探究
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2002-1012-1008以计算思维为核心的计算机基础教学课程体系改革探究①杨文静(云南大学滇池学院 云南昆明 650228)摘 要：“计算思维”指的是运用计算机科学的基础概念来求解问题、设计系统和理解人类行为的科学方法。
在互联网发展驱动下，对计算思维的培养和重视对高校教学改革产生了不可忽视的影响，未来高校计算机教学改革与数据、数据分析、计算、计算思维将密不可分。
各高校计算机基础教学开始研究如何进行课程设置，尝试教学方法开始多元化、有针对性、系统化，目的是使学生熟练使用计算机分析和解决问题。
关键词：计算思维 计算机基础 课程体系 改革中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1672-3791(2020)07(b)-0013-04A Study on the Reform of Computer Basic Teaching CurriculumSystem with Computing Thinking as the CoreYANG Wenjing(Dianchi College of Yunnan University, Kunming, Yunnan Province, 650228 China)Abstract: "Computational Thinking" refers to the scientific method of using the basic concepts of computer science to solve problems, design systems and understand human behavior. Driven by the development of the Internet, the cultivation and emphasis on computing thinking has had a signif icant impact on the teaching reform in Colleges and universities. In the future, the computer teaching reform in Colleges and universities will be closely related to data, data analysis, computing and computing thinking. In order to make students skillfully use computers to analyze and solve problems, the basic computer teaching in Colleges and universities began to study how to set up courses and try to diversify, target and systematize teaching methods.Key Words: Computational thinking; Computer foundation; Curriculum system; Reform1 计算思维需求现状“计算思维”是美国卡内基梅隆大学周以真教授在2006年提出来的理论，指的是运用计算机科学的基础概念来求解问题、设计系统和理解人类行为的科学方法。
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究
计算思维为导向的大学计算机基础教学研究【摘要】本文围绕计算思维为导向的大学计算机基础教学展开研究。
在首先介绍了研究背景，即计算思维在教学领域的重要性。
其次探讨了研究意义，即如何通过计算思维提升大学计算机基础教学的效果。
在分别阐述了计算思维的概念与特点、大学计算机基础教学的现状分析、计算思维在大学计算机基础教学中的应用、基于计算思维的大学计算机基础教学模式探讨以及案例分析。
最后在结论部分总结了研究成果，并展望了未来研究方向。
通过本文的研究，有望为大学计算机基础教学的改革提供有益启示，促进学生计算思维能力的培养。
【关键词】计算思维, 大学计算机基础教学, 研究背景, 研究意义, 概念与特点, 现状分析, 应用, 教学模式, 案例分析, 结论总结, 未来研究方向.1. 引言1.1 研究背景随着信息化时代的到来，计算思维逐渐受到重视。
计算思维是一种解决问题的思考方式，强调逻辑推理、抽象思维和问题分解能力。
它不仅仅局限于计算机领域，还涵盖了广泛的学科和领域。
将计算思维融入大学计算机基础教学中，已经成为当前教育改革的重要课题。
为了更好地适应社会和科技的发展需求，提高学生的综合素质和解决问题的能力，大学计算机基础教学需要从传统的技术传授向计算思维为导向的教学模式转变。
这也是本研究的背景所在。
通过对计算思维的概念和特点进行深入探讨，分析大学计算机基础教学的现状，探讨计算思维在教学中的应用，探讨基于计算思维的教学模式，并结合案例分析，旨在为大学计算机教育的改革提供新的思路和方法。
1.2 研究意义计算思维为导向的大学计算机基础教学研究具有重要的意义。
通过引入计算思维的概念及特点，可以促进学生对计算机基础知识的深入理解和应用，提高他们的计算机技能和解决问题的能力。
针对大学计算机基础教学现状的分析可以帮助学校和教师更好地了解目前的教学情况，及时调整教学策略，提升教学质量和效果。
将计算思维融入到大学计算机基础教学中，有助于培养学生的创新能力和实践能力，更好地适应未来社会发展的需求。
以计算思维为航标 拓展计算机基础课程改革的新思路
以计算思维为航标拓展计算机基础课程改革的新思路摘要：“大学计算机基础”课程教学改革的核心不仅是为不同专业人才提供解决问题的有效方法和手段，而且还应提供一种独特的处理问题的思维方式，“计算思维”的引入正为计算机基础课程改革指明了方向、明确了任务、拓展了新思路。
本文基于对计算机基础教学的现状与发展趋势分析，提出了基于“计算思维”的“大学计算机基础”课程教学改革新思路。
关键词：计算思维；大学计算机基础；教学改革；计算机文化素养；创新意识一、计算机基础教学的现状与发展趋势1．现状：面临挑战与机遇社会信息化不断向纵深发展，各行各业的信息化进程不断加速。
计算机技术与众多专业的融合大大丰富了专业课的教学内容，这种融合已成为一种新的科技发展趋势。
各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈，而且呈现多样化特点。
计算机基础教学面临的挑战和机遇，一个方面来自计算机基础教学与相关专业教育之间的相互联系；另一方面更多的挑战和机遇来自计算机基础教学本身。
在新的发展阶段，面临信息技术和信息社会迅速发展，社会对大学生信息能力要求越来越高，计算机基础教学必须有效提高学生信息技术应用能力和研究思考能力，改革势在必行。
2．发展趋势：任重道远随着信息化全面推开，人们的工作学习直接处于以计算机网络为平台的数字化学习、数字化图书馆、数字化校园等环境中，尤其是物联网及云计算平台的诞生。
在这样的社会发展进程中，高校的计算机基础教学必须从教学理念、培养模式与目标着手，深入研究学生的学习需求、专业需求和社会需求，在课程体系、教学模式、教材建设、教学设计、教学方法与教学手段改革、教学资源与环境建设等方面进行积极的探索和大胆的实践。
其发展的趋势集中在以下几点：（1）计算机基础教学的基础性地位越来越被重视，计算机基础教学的功能定位越来越呈现出“面向应用、突出实践、着眼计算机素养”的特点。
（2）大学的计算机基础教学本身呈现出多元化、模块化、融合化、网络化的发展趋势。
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第 10 期 2018 年 10 月 10 日
计算机教育
Computer Education
文章编号：1672-5913(2018)10-0125-04
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中图分类号：G642
以计算思维为导向的大学计算机基础教学改革
金 莹，陶先平，张 莉，张 洁，陶 烨
（南京大学 计算机科学与技术系，江苏 南京 210023）
信息技术的飞跃式发展使计算机基础教学内 容疲于跟进，内容不断膨胀，而课时有限，矛盾 凸显。教师应抓住计算的本质和规律，以计算思 维能力培养为核心，凝练出“微内核”结构的教 学内容，根据不同专业制订教学大纲，配套契合 的教学案例，安排合理的实验内容，使其具有较 好的兼容性、适应性和可扩展性，以寻求解决这 一问题的根本途径。 3.3 建设平台资源，丰富教学形式
摘 要：分析大学计算机基础课程目前面临的主要问题，提出行之有效的解决方案，阐述如何以计算 思维能力培养为核心凝练教学内容，介绍课程体系的构建方案，说明具体实践中的教学效果。 关键词：计算思维；大学计算机基础教学；教学改革；教学体系；教学内容；教学形式
1 计算机基础教育面临的现状
1.1 计算机应用的专业分布广，但需求差异大 随着计算科学本身在各领域应用的快速扩张
和深入应用，不同专业的人才培养都对其提出更 高的要求，但专业需求差异较大。随着计算机辅 助设计技术的不断发展，建筑、艺术及部分文科 院系将更多的设计理念和应用转移至计算机平台 上，因此对计算机设计有着较高要求。法学、商 学等专业则由于数据库技术的不断完善及近年来 大数据带来的巨大优势，提出在计算机应用分析 方面的迫切需求。传统的理工科专业为适应智能 制造、自动控制、数值模拟和数学计算的产业和 科研人才需求，在进一步加强学生对相关软件的 应用能力培养的同时，始终强调编程能力以及软 件工具的开发和持续的改进创新能力。 1.2 学生个体差异大
计算科学及计算机软硬件技术的迅猛发展， 使教育始终落后于发展，而一味地追求最新的技 术和知识会使教师备课压力过重，在不变的教学 课时下很难完成原本基础内容和不断增加的新内 容，也会给学生的学习造成压力和困扰，使得学 生对内容消化不足，较难把握重点内容。即便在 课堂上学到了最新的内容，由于计算机技术仍然 在飞速发展，学生今后应用时需要面对更多、更 新的内容，没有对技术背后本质规律的认知和发
3 解决问题的方法
3.1 完善知识结构，构建教学体系 计算机基础课程受众广，目前零基础的学生
已经很少，但基础的差异却越来越大。多数学生 已有的知识和技能往往是为了解决单个问题而获 取，且多集中在应用层面，如对硬件熟悉、对某 些应用软件操作娴熟、对网络很感兴趣，因此多 以知识碎片和技能孤岛的形式存在。通过计算机 基础课程内容和结构的修订，帮助学生有效地进 行知识补充、串联、梳理和建构，进而形成体系， 打好基础，从而支撑未来更广泛的应用需求。 3.2 抓住计算本质，结合专业需求，打造教 学内容
通 过 调 研 发 现， 目 前 国 内 高 校 计 算 机 基 础
教育的教学目标大致分为工具培训类、人文引导 类、程序设计类等，并未能有效对应不同专业需 求建立起系统而有针对性的课程体系，全面兼顾 计算机基础教育的通识特性和专业需求的差异问 题，特别是缺乏有效的顶层设计。具体而言，在 教学过程中显现的问题如下。 2.1 局限于工具的使用
第一作者简介：金莹，女，副教授，研究方向为计算机教育、计算机应用和数据挖掘，jinying@。
计算机教育
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Computer Education
2018
展的眼光，没有包括自学能力、应用能力、转化 迁移能力、计算思维能力等的支撑，仍然无法适 应时代的要求。 2.3 不能贴近专业的需求
各领域都需要使用计算机，但应用的方向、 侧重、程度并不相同，一套教学方案应对所有专 业的学生显然不符合现状要求。从事计算机基础 教学的教师多数是计算机专业出身，对各专业的 应用理解并没有专业课教师深入，且计算机基础 教学通常面对的都是大一、大二的学生，他们对 专业领域的接触也只是皮毛，因此贴近专业需求 把握计算机在各领域应用的共性，同时兼顾专业 人才培养的倾向性，让学生学有所得，在学习的 过程中就能充分意识到学习的必要性。 2.4 教学形式单一化
多数计算机理论课程仍然采用“教师讲、学 生听”的授课模式，实验课采用“学生上机操作、 教师或助教现场答疑”的方式。随着很多学校人 才培养计划的变动，实验课被安排在课外完成， 在没有建立有效的交流和监管机制的情况下，会 导致教师无法对学生学习情况进行准确把握，而 在课堂授课时，加剧单方面灌输的被动学习，往 往教师在台上唱“独角戏”，学生的主观能动性 无法被有效调动，从而无法达到教学目标，但随 着慕课、翻转课堂等新教学形式的提出，相关教 学平台和手段的问世及不断完善，这一局面正在 发生改变。 2.5 难以实现因材施教
以具体软件工具培训为目的的教学过于具体 化，使得学生过于专注具体软件的用法，而不能 找出软件使用的通用性，更无法探寻出软件发展 的规律。目前的软件工具发展速度很快，常用的 软件工具面临着不断升级更新，学生无法适应这 种快速的软件更新换代；新的软件也层出不穷， 学生对于新工具往往会产生畏惧心理，使用时无 从下手，不能有效地扩展和迁移所学的知识。教 师也会陷入在上课时选择何种版本软件施教的尴 尬境地。 2.2 盲从热点
尊重个体差异，因材施教，满足个性化人才 培养是现代教育面临的一大难题，然而实际情况 是，由于多数高校基本是面向全国招生，环境、 兴趣和性格的差异导致学生个体从入学基础到对 知识的转化程度、能力的提升程度、创造力的发 挥程度，以及个人对计算机领域不同方向的需求 都各有不同，且可能有较大的差异。
2 计算机基础教学存在的问题