计算机课程改革

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇计算机课程改革范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

计算机课程改革范文第1篇

关键词：教学实践；学习实训；顶岗实习

现在教育教学研究的主要内容是：以提升能力为基础、以职业实践为目的、以基本课程为主体的三位一体化专业课程体系，很多中职学院也在此基础上进行了多项教学实践研究，使得中等职业教育越来越被社会和人们所接受。但是，中等职业教学在培养专业层次方面的问题越来越明显，这就需要我们认真研究中职课程体系设置是否满足目前社会的需要。所以，中职学校一定要重视计算机课程的设置，针对目前社会相关的需要进行课程改革，从而培养满足社会需要的专业化人才。

一、中职学校计算机专业的开设情况

计算机专业是中等职业院校开设比较早的专业课程之一，一般都是中职学校的特色专业和长线专业。计算机专业课程的主要方向是计算机的网络技术、软件应用技术、广告设计技术等。从老师教学方面和学生实习就业方面的情况来看，中等职业学校给学生设置的课程和企业单位需要的人才标准是非常不合理的。就是在这种情况的约束和限制下，引发了一些不良现象的出现：

老师传统的教学模式以及在课程上有太多理论性的知识，造成学生缺乏学习计算机技术的积极性和兴趣，同时无法培养学生的主观能动性。

“兴趣是最好的老师。”一旦学生没有学习的兴趣，那么在课程学习中，就会感觉课堂比较单调、枯燥无味，甚至使学生产生厌恶的情绪。

中职学校的部分老师安于现状，没有对教学过程进行总结，也没有接触新鲜的事物，创新意识比较淡薄，这些情况对计算机课程改革和课堂实施进度都有严重的影响。

二、中职计算机课程改革的必要性

受应试教育的影响，大部分中等职业学校在计算机教育教学的过程中，教学目标是学生可以顺利升学和通过计算机等级考试，只是让学生加大对相关题目的练习，从而使学生顺利考上大学或者考取更高等级的证书。这种教学不能真正实现对学生创新和实践能力的培养，不符合新课程改革后的中职学校教育教学宗旨，所以，中职计算机课程改革是非常有必要的。

三、中职计算机专业课程改革的有效措施

1.根据社会和企业需求开设计算机课程

在计算机行业中比较适合中职学生的企业岗位有：企业办公软件操作人员、计算机维修管理人员、广告公司设计安装人员、电脑销售人员、专业化影视处理人员、拍照处理人员、网站建立和维护人员、网络配置人员等，这些职位主要体现的是电脑工作人员的操作技能和水平，非常适合中职学生学习。

2.制订科学合理的培养目标

根据不同学生的个性特征制订不同的培养目标。对于部分学习能力不是很强的学生，培养目标的重点放在企业办公软件操作方面和电脑推销方面，主要要求学生熟练掌握企业办公的常用软件、办公设施的使用情况和电脑零件的认知、安装等。对于那些绘画设计能力比较强的学生，培养目标的重点要放在广告公司设计、电影数字化及自动化处理、拍照处理等方面，主要要求学生熟练地掌握现代化多媒体应用软件的使用，还要培养他们具有相应的艺术鉴赏能力。对于那些理解能力比较强的学生，培养目标的重点应该放在计算机维修、网络配置、网站建立和维护人员等方面，主要要求学生掌握网络设备设施的特点，按照网络用户的要求进行设置和维护网络。

3.优化中职计算机教学模式

在传统的中职计算机教学模式中，主要分为三个教学模块：课堂教学、计算机实践、顶岗实习，这种教学模式不能适应新课程改革后的计算机课程教学，学生在课堂上听老师讲课之后，到机房去实践，这样容易造成学生不能将学到的知识和机房实践真正连贯起来，从而导致学习能力比较差的学生丧失学习计算机的兴趣。此外，机房实践和真正的工作环境有很大的差别，如果学生直接进入公司实习，就会使学生感到非常不适应。但是，如果运用教学实践、学校实训、顶岗实习这三个模块相结合，就会防止这些现象的发生，不仅让学生学到计算机的基本技能，还可以让学生感受到真正的工作环境，使学生快速地进入工作状态，不断提高他们的岗位市场竞争优势。

综上所述，在计算机课程教学过程中，始终坚持学生是课堂的主体，老师是课堂的主导者，创设一种和谐、轻松的学习环境和教学氛围，可以提高学生学习的兴趣和积极性，从而提升学生的技能水平。

参考文献：

[1]李志梅.对中职计算机课程改革的建议[J].现代教育科学：中学教师，2013（5）.

[2]崔继华.中职计算机课程改革的探索与实践[J].大江周刊：论坛，2013（3）.

[3]李建兵.生命化教育理念下中职计算机课程改革[J].启迪与智慧：教育，2012（7）.

[4]陈春容.中职计算机课程改革的几点想法[J].科学咨询：下旬，2012（19）.

计算机课程改革范文第2篇

【关键词】 计算机课程 计算思维 改革

前言：

计算思维是一种相对抽象的思维方法，指通过利用计算机科学的基础概念解决出现在计算机教学中的问题。一般认为计算思维包括重新阐释、递归思维、并行处理、抽象分解、问题建模、系统恢复和海量计算等七个方面的教学。计算思维一经提出，在我国计算机教育工作，计算机研究工作，计算机人才的培养都产生积极作用。

但是计算机思维的研究还尚未成熟，还不存在明确的定义内容。随着对计算思维定义的深入研究与扩展，提出，将计算思维积极运用在计算机教学中，推动计算机课程的改革。所以探究计算思维与计算机课程改革的基本思路是非常有研究价值的。

一、改革传统教学内容和方式

旧模式下的计算机教课程以理论知识为主，进行计算机技能方面的训练。这种传统教育是存在不足之处的，它仅仅注重学生的计算机理论知识教育，对计算机操作技能的教育重视程度不高。除了教学内容之外，教学方式也存在一定的问题。所以需要进行计算思维与计算机课程改革。计算思维与计算机课程改革并不是对目前教育体系的完全否定，而是应该适当增加一些计算思维的内容，将原来的教学内容重新进行编排，以计算思维为主干。

除此之外，教师也要积极引导学生区自发性的参与学习中，让学生热爱学习计算机课程。

例如：针对计算思维在计算原理教学内容中，主要涉及的是0和1的思维（将信息内容用0和1思维表示出来，就能被计算机识别和计算），语言与编辑器以及计算机系统的思维。在教学过程中，不仅仅需要培养学生的计算思维，同时也要注意培养学生的计算学科素养。

二、改革计算机课程案例

计算机知识相对比较抽象、枯燥，所以如何引发学生学习积极性很重要。改革计算机课程中包含的案例，选择与实际生活相关却又不失专业情景的案例，有效激发学生课堂的参与积极性。通过对案例的分析，进而引出教学内容，便于学生掌握和运用知识，如此一来才能发挥案例在教学中的作用。

例如：在进行计算器的相关内容教学中，可以从计算机在生活中的应用情景为出发点选择案例，比如站点统计、购物计算等等。通过引导学生分析与生活实际贴近的教学案例，分析计算的原理，分析如何具体应用计算器的过程，了解信息的储存，了解信息的处理以及信息的利用。值得一提的是，这种案例教学，不仅仅可以帮助学生学习技术知识内容，而且也在一定程度上培养了学生的计算思维能力。

三、改革实践课题

实践是计算机教学中很重要的环节，可以用来有效z验所学知识的掌握情况，也可以将计算思维的应用价值直观展现在学生面前。所以改革计算机课程需要加强对实践内容的重视程度。而要想真正利用实践课题来培养学生的计算思维，应该注意设置开放性实践课题。设置开放性课题可以在学生进行思考和探索的过程中，培养学生的策划能力，实践能力以及培养学生将计算思维应用在解题中。

例如：在计算机课堂教学中，老师布置实验任务时，要求学生自主完成从设计到实践全部内容的方案。在这个过程中，全部依靠学生个人独立完成，从先前思考，到梳理知识内容，构建解决方案等等。除此之外，老师还可以组织开放性的延伸活动，要求学生深入思考甚至计算与计算机相关的生活与学习中发生的现象。比如，思考计算器的图形化表示，容忍出错的有限次数计算等等内容。通过延伸思考与计算，帮助学生扩展思维空间，有效提高计算思维能力。

四、总结

教学改革不是一蹴而就的，它具有长期性。计算思维是当前计算机课程的核心价值所在，所以围绕计算思维进行改革，改革计算机教育内容，改革计算机教育方式，是当前计算机课程改革的关键。

希望本论文关于计算思维与计算机课程改革的基本思路的探究，对计算机课程改革有所作用。希望计算机课程的改革能够有效进行，培养出更多的优秀人才。

参 考 文 献

[1]战德臣，聂兰顺.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学，2015（3）：56-60.

计算机课程改革范文第3篇

关键词：高校；计算机；中心；实践；方法

引言

计算机技术的快速发展，改变了人们对于计算机技术的认知。向社会输出人才，是高校教育工作的最终目标。在信息社会，具有基本的计算机操作能力，是社会对人才的基本要求。高校要认清人才市场需求，转变传统的计算机教学理念，以学生为中心，打造为学生服务的计算机课堂。大力改革传统的计算机教学方法，优化教学模式，才能让学生在计算机课堂中习得更多有用知识。

一、以学生为中心，实施案例教学活动

一直以来，部分高校计算机教师与学生对计算机课程有一定误解。计算机课程不是单纯的理论课程，学生习得计算机理论，不会操作计算机，学习过程是无效的。在高校计算机课程教学中，学生会接触到许多真实的计算机操作案例，要培养学生的计算机能力，教师要重视案例在课堂教学活动中的引入，利用案例教学法提高课堂教学活动的真实感。用代表型案例让学生理解与掌握计算机知识，会让学生建立计算机知识应用观念，自主利用所学知识去解决生活中的问题。

每一次案例的引入，都给学生提供了自主探索的机会。虽然高校计算机课程的内容难度不大，但让学生真正掌握与应用课本知识并不是一件易事。像在讲解有关于Excel电子表格知识时，很多学生都能够利用Excel建立表格，添加信息，但信息处理与分类的能力明显不足。教师可以在课堂教学中引入案例，给学生设置Excel电子表格知识的问题情境，让学生在参与案例的过程中发现自己的学习漏洞。教师可以给学生提供一个公司一个季度的产品销售数据，让学生结合产品的分类以及销售地区制作一个直观的统计图表。当学生动手去做时，他们会发现Excel电子表格的使用不像他们想象得那么简单。将学生所做的图表与完善的图表进行对比，鼓励学生发现自己的不足并探索问题解决的方法，发挥主观能动性取得更大的进步。用代表性案例让学生融入其中，调用自己的能力去解决问题，有益于教学进步。

二、以学生为中心，应用任务驱动教学法

任务驱动教学法，是调动学生学习主动性，突显学生课堂学习中心地位的有效教学模式。利用任务驱动法实施教学，需要教师结合教学内容设置一个学习任务，组织学生以合作、讨论等形式共同完成学习任务。任务驱动教学活动的实施，能够让学生迁移头脑中已经学过的计算机知识，与他人分享自己的思考成果，让学生成为计算机知识开发与理解的主体。

比如在学习有关于Powerpoint软件知识时，教师可以结合学生未来的就业需求，给学生布置这样的任务：制作一个简历式的Powerpoint去介绍自己，用Powerpoint去展示自己的个性，给他人留下深刻的印象。学习任务的布置，能够给学生建立的学习目标，快速找到学习动机，让学习行为有明确的指导与方向。在完成这一任务时，学生需要利用之前学过的网络搜索知识去搜集Powerpoint制作所需要的素材，让计算机知识为计算机学习所用。教师要鼓励学生一起去研究全新有信息呈现方式，对Powerpoint未知的功能进行开发，通过合作让任务更加圆满地完成。在完成学习任务的过程中，学生思维活跃，参与性强，能够于任务完成过程中找到计算机学习成就感，成为学习活动的中心。

三、以学生为中心，推进实践教学方法

利用实践教学法实施计算机教学，突出学生的中心地位，是与计算机课程的基本特点密切相关的。计算机课程具有较强的实践性，在组织计算机课程教学时，应当重视动手实践活动的设计，给学生实践操作的机会，让学生在实践操作中理解课本文字知识，实现个人计算机操作技能水平提高的目标。计算机课程应当是理论课与实践课的结合体，教师要重视实践课的意义，平衡好理论课与实践课的比例，并将学生的实践操作学习情况视为评价学生学习能力的重要依据。

比如在讲解有关于排序技术时，学生要学习多种排序方法。教师可以利用一节课的时间给学生讲解理论知识，并通过自己的演示让学生对排序操作有感性认知。再利用一节实践课，组织学生将所学的排序技术全部演练一遍，让学生真真切切地去感觉计算机技术。只有以学生为中心，给学生实践的机会，才能让计算机课程教学质量大大提高。

四、以学生为中心，建立健全考核机制

考核，是计算机课程教学的重要组成部分。在以学生为中心的计算机教学活动中，教师要改变传统的教学考核理念与方法，在教学考核中突出学生的中心地位。计算机课程考核，是检测学生计算机理论知识掌握程度的一种方法，更是反馈教师教学质量的方法。将理论知识考核与实践操作学习考核结合在一起，对于学生正确计算机学习理念的建立十分重要。

在高校的计算机教学实践中，教师要利用传统的笔试方式去了解学生对于课本理论知识的掌握情况，给学生计分。更要利用学校的机房组织机试，设计实际操作题目组织学生实际操作，了解学生的操作水准、实践态度等。用合理的比例将笔试与机试的统一到一起，给学生客观的评价，有益于学生发现问题解决问题。

五、结语

综上所述，新的社会形势使计算机能力培养成为高校的重要教学任务之一。积极迎接教育改革带来的挑战，努力改变计算机教学模式，突出学生的主体地位，是促进教学目标实现的重要举措。用全新的教学方法，让学生真正参与到计算机学习活动中来，才能让学生的就业竞争实力大大提升，成为社会所需要的人才。

参考文献：

计算机课程改革范文第4篇

慕课就是大规模开放的在线课程，对高等教育来说，其是一个全新的大陆。在整个课程系统中，视频的内容被切割成为了几个小的微课程，在视频中会穿插很多细小的教学环节，从而将整个视频连贯起来，就好像是游戏理念的闯关体验一样，只要答对了问题就可以进行接下来的课程。很多学生都表示，主要 被课程所吸引，在学习过程中根本不可能会开小差，一秒钟都不舍得浪费。学生在学习过程中如果遇到问题也可以直接在平台上提出，在较短的时间内就会有教师帮助解答。慕课打破了传统教学的壁垒，使得教育没有了国界。大规模的在线课程教学模式势必将会对学生的学习产生革命性的影响，给高等教育的教学方式带来深刻的变化。而高校计算机课程教学过程中，其使用的主要设备就是电脑，与慕课的授课方式有着很大的关联性，因此，在计算机教学过程中积极结合慕课授课的形式对计算机课程教学进行改革创新十分的有必要。

一、慕课概述

慕课被称为是大规模的开放式的在线课程，其英文为Massive Open Online Cotirses，其缩写为MOOC，因此，在汉语中被称为慕课。在慕课教学过程中其教学涉及的范围和形式与传统的教学模式相比较存在很大的差异性，同时还具备了自身的特点。

1.授课范围

慕课课程范围主要是以连通主义理论和网络化学习的开放教育学为基础的开放性教育方式，这些课程在开展过程中与高等教育中课程一样是采用一种渐进的方式让学生不断学习成才。其课程授课的范围十分的广泛，其在理科学科，例如数学、统计学、计算机教育、自然科学以及工程学方面应用十分广泛，同时还可以将其应用到社会科学以及人文科学等文学学科教育中。慕课课程在教学过程中并不是以学分教学为基础，也不是提倡涉及到学生的学位和毕业证，通常情况下，参加慕课的学习都是免费的，但是如果真正的应用到高等教育中，为了培养大批的人才的话，那么在一些大规模的网络开放课程授课过程中就可能会收取一定的费用。

2.授课形式

在慕课系统中，课程不是搜集而来的，而是一种将分布在世界各地的教授者和学习者通过某一个共同的话题或者某一个共同的讨论项目主题联系起来的方式和方法。在授课过程中尽管课程通常对学习者并没有其他限制和要求，但是所有的慕课都会以每周研讨话题这样的形式，为学习者提供一个大众的时间流程。在整个课程中，课程的结构是十分狭小的，通常在进行过程中都会每周讲授一次，进行问题的研讨等等。

3.慕课的特点

首先，开放性。在慕课的课程中，其内容主要来自于世界各地，因此，对于信息的来源，对慕课的评价过程以及学习者的学习环境都是开放的过程。其次，在线性。在授课过程中，通过互联网平台，学生合作平台可以为学习者提供随时随地在线课程访问和学习的过程；再次，大规模性。慕课的开放性和在线性就表示了慕课在进行过程必须具备大规模性，慕课为广大的在线学习者提供了一个极为便利的学习环境，课程的学习和讨论可以是上千人进行，其面对的是广大的在线用户，不会对人数进行限制；最后，互动性。慕课学习和讨论平台的建设为学习者和教授者提供了一个很好的人际交往的平台，这样就能够有效的加强课程学习的互动性，在教学过程中基于这种特点慕课教学表现出可丰富和旺盛的生命力，在未来势必会对高等教育产生重大而深远的影响。

二、慕课发展背景下高校计算你课程改革分析

1.合理实现资源共享

慕课建设过程中，课程的内容既要基本覆盖高校的主干学科，同时还要避免在建设过程中存在充分建设的现象，这就要求高校在建设过程中要强化学校之间协作，合理的进行规划，通过协调结构运行，建立完善的课程申报、审批以及评价机制，逐渐实践成高校慕课平台的计算机课程资源，不断提高资源建设的质量。高校通过相互之间的合作和交流，能够实现教学资源和视频共享等优质的课程资源，这样就能够有效的解决高校之间课程资源建设不充足的现象，保证不同学校的学生都能够获得在平台上学习的机会。通过高校之间学分的互相认可的方式，就可以避免学生在学习过程中的重复现象的发生。在高校计算机课程教学过程中，随着课程资源不断的完善和充实，以及学生上线次数的增加，教师在校内授课的次数势必将会大大减少，从而能够将更多的精力投入到慕课资源和课程的建设过程中。但是，随着慕课在线学习成员数量增加，会大大增加在线解决问题教师的压力，这就对在线解决问题教师的需求提出了更高的要求。在教学过程中，可以让一部分更能适应在线解决问题的计算机教师承担在线助教的任务，而对于那些不适应的教师可以让其承担其实验教学的任务。这样就会对各个教师的职责进行有效地分工建设，充分实现网络资源的共享建设以及教师资源的有效利用，最终全面推动计算机课程的发展和改革。

2.线上线下相结合学习和考核的方式

在实际的教学过程中，实现线上和线下集中教学和考核的方式具有很好的教学效果。一方面，学生在线上学习能够有效的降低教师的教学负担，整体上提高了课程教学的效率和质量，在对课程尽心规划过程中，应该将线上学习纳入到正常的教学过程中去，通过制定详细的线上学习计划，确保学生在线上学习的时间和学习的质量。另一方面，集中教学方式线上教学过程中存在的不足。首先，集中解决学生在线上学习过程中存在的不足，对于难度较大的学习内容，教师可以通过课堂实际教学进行全面的解决；其次，集中教学为学生提供全面交流和沟通的机会。实现课堂上教师和学生的互动教学；最后，集中教学为提高学生实际操作能力提供必要的学习环境。计算机教学过程中 包含了大量的实践操作课程以及很多技能操作课程，这些课程需要在必要的设备上运行，示范才能进行，而在教学过过程中采用集中教学可以为学生提供必要的教学环境和实验环境。同时，在对学生进行就考核过程中，线上和线下考核同等重要。线下考试能够有效的避免替考现象的产生，同时还能够锻炼学生实际的操作能力，在考核过程中，对于一些设备的运行还是采用线下考试比较有效。

计算机课程改革范文第5篇

关键词：计算思维；大学计算机；课程体系；教学案例；教学方法

0.引言

自20世纪90年代末教育部倡议在大学开展“计算机文化”教育至今，大学计算机基础课程经历了以流行软件学习与掌握为主的“计算机文化基础”教育阶段，以素养和应用驱动的计算机共性知识讲授为主的“计算机应用基础”教育阶段。课程名称也从计算机文化基础变成大学计算机基础，直至现在的大学计算机。这是因为随着国家人才战略的实施以及国家对于人才培养质量的高度关注，计算机教育在大学整体教育中的重要性将会更加突出，计算机成为在通识教育中培养具有现代科学思维精神和能力的三大必修课程（数学、物理、计算机）之一。课程名称的变化反映了信息技术的发展、计算机教育的普及、社会的需求变化以及学生计算机基础的提高。

当各高校开始提倡素质教育、给学生更大的自学空间、不断压缩学时的时候，大学计算机基础首当其冲受到极大的冲击，学时被大大压缩，少数学校甚至取消了该课程。这不禁让从事计算机基础教育的教师和专家学者感到矛盾和困惑：该课程到底该如何发展？究竟还有没有存在的必要？我们的学生真的不需要学习计算机吗？他们需要学什么？

2006年，美国卡内基・梅隆大学：（CMU）计算机科学系主任周以真教授（Jeannette M.Wing）首次明确提出了计算思维（Computational Thinking，CT）的概念，为计算机教育的改革指明了方向。2010年7月，在首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”上，“985”首批9所高校就大学如何在新形势下提高计算机基础教学的质量、增强大学生计算思维能力的培养形成4点共识，提出要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。国内一些著名学者和专家率先开始研究计算思维的概念与内涵，思考计算思维对计算机科学研究以及计算机教育的启示，呼吁教育的转型：一些先行者大胆尝试在计算机基础课程中引入计算思维，践行新的教学理念和探索新的教学模式，陆续取得一些卓有成效的研究成果。

然而，思维毕竟是人类特有的一种精神活动，看不见摸不着。要想使学生接受计算思维行不是一件容易的事，问题的关键在于怎样做才能将计算思维的培养落到实处。例如，怎样构建一个包含计算思维典型特征的课程体系？怎样组织教学内容？通过何种教学模式能够更有效地培养学生的计算思维？笔者将就这些问题进行初步探讨并提出建议。

1.机遇与挑战

当今社会已步入数字化、信息化和网络化的新时代，信息技术的发展水平、运用水平和教育水平已成为衡量社会进步程度的重要标志，学习和掌握计算机的基础知识和技能是非计算机专业学生必须达到的基本要求，社会对各领域创新人才的需求对非计算机专业学生的计算能力提出了更高要求。如何针对社会需求重新定位大学计算机课程？怎样才能让学校和学生清晰准确地认识到该课程的重要性和价值？这是急需解决的一个关键问题。

在这种形势下，计算思维概念的提出正好为课程改革提供了一个难得的契机。按照周以真教授的定义，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动；计算思维的本质是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。陈国良院士指出，理论、实验和计算是推动人类文明进步和科技发展的三大支柱，计算思维是人类科学思维活动的三大组成部分（理论思维、实验思维、计算思维）之一，是数学思维与工程思维的互补与融合，计算思维无处不在。

然而，计算思维的养成和训练是一个长期、循序渐进、潜移默化的过程，不可能一蹴而就，与以往的教学有着不同的要求和目标，这些要求和目标对现有的教育观念和方式提出了新的挑战。对于如何在教学中实现计算思维的培养，还存在分歧和误区。有的教师认为计算思维不过是一些理论和概念，讲了也没有多大用处，还不如教给学生一些必需的计算机知识和技能；有的教师认为以往的教学中已经蕴含了计算思维的思想，没有必要专门讲解这个概念，而且思维是无形的，根本无法在课程或实践中传授，只能通过学生自己感悟；还有些教师则把计算思维的培养等同于理论知识的讲解，或者认为技能培养就是思维训练。

这些对计算思维的错误认识，导致计算思维的概念并没有与计算机基础课程的知识有机融合，知识的传授并没有转变为基于知识的思维传授，因此究竟怎样做才能避免只是简单地给课程贴上计算思维的标签，而是真正将计算思维的培养落到实处，让学生通过课程教学和实践体验到计算思维的魅力和价值，这是必须解决的另一个关键问题。

2.改革思路与措施

针对上述两个关键问题，我们以培养计算思维能力为主线，着重从以下几个方面对大学计算机课程进行改革。

2.1分析社会需求，明确课程定位

在很长一段时期内，大学计算机基础教学普遍注重计算机知识的传授和计算机应用技能的培养，学生学到的是有关计算机的一些概念及通用计算手段的应用，但是当今社会处于急需各种创新人才的高科技时代，学生仅仅具备这些能力是不够的。高速发展的经济社会要求非计算机专业学生未来应具备的计算能力是掌握支持各学科研究创新的新型计算手段并应用计算手段进行各学科的研究与创新，因此，大学计算机应定位于以计算思维为核心，以计算机知识为背景，使学生理解典型的计算思维，掌握基于计算技术/计算机的问题求解思路与方法，提高学生的计算机应用能力，培养学生应用计算思维和计算工具分析和处理专业领域实际问题的能力，为今后的创新活动奠定坚实基础。

2.2构建计算机知识与计算思维有机融合的课程体系

以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学改革并不意味着一定要将现有的课程体系和教学内容“推倒重来”，而是在原有课程体系的基础上，以计算思维为主线，重新组织教学内容，适当增加新的能体现计算思维的知识点，删除一些陈旧的知识或技术细节，大幅度调整课程内容的结构，最终构建一个计算机知识与计算思维相融合的课程体系。

1）分析研究计算思维的内涵和特征。

在明确课程定位后，我们应首先仔细分析计算思维的内涵，研究计算思维包含哪些基本组成部分，这些基本组成部分的特征和表现是什么，确定在大学计算机知识体系中涉及计算思维的哪些概念；然后将知识体系分解为知识单元和知识点，研究这些知识点如何与计算思维的典型特征有机融合。

对计算思维内涵的解读有很多。2010年，Peter J.Denning在ACM关于“什么是计算”的研讨会上指出：计算思维是一种解决问题的思维方法，这种方法将问题表示为关于某个计算模型（该模型必须被发明或发现）的信息处理过程，并寻求一种算法上的解决方案。2012年，李廉教授指出：“计算思维是人类科学思维中，以抽象化和自动化，或者说以形式化、程序化和机械化为特征的思维形式。计算思维的标志是有限性、确定性和机械性。计算思维的结论应该是构造性的、可操作的、能行的”。

战德臣教授提出的“计算之树”很好地描绘出融入计算思维后的大学计算机所面对的知识空间，即“核心”的计算思维，主要有“计算之树”的树根――计算技术与计算系统的奠基性思维：0和1、程序、递归；“计算之树”的树干――通用计算环境的进化思维：冯・诺依曼机、个人计算机、并行与分布计算环境、云计算环境；“计算之树”的树枝――计算与（社会/自然）环境的融合思维；“计算之树”的双色枝杈――交替促进与共同进化的问题求解思维：算法与系统…。

2）选取典型的计算思维，构建新的课程体系。

从上述知识空间中选取非计算机专业学生需要掌握的典型计算思维，对现有的教学内容进行重新审视和定位，适当裁剪和增删；围绕问题的分析解决思路组织相关知识，设计课程教学内容，最终构建一个计算机知识与计算思维有机融合的课程体系。

北京航空航天大学于2012年开始参与教育部大学计算机课程改革项目“理工类高校计算思维与计算机课程研究及教材建设”，初步构建大学计算机课程体系，见表1。

由表1可见，课程分为7个教学单元，要求在每个教学单元的教学内容中，描述清楚计算机知识背后蕴含的计算思维是什么，指出哪些知识体现了计算学科的素养。例如，在计算原理教学单元中，计算思维主要涉及0和1的思维（基于电信号的硬件实现、逻辑真/假以及基于逻辑的理论与实现，任何信息都可以表示成0、1串，也就都能被计算，被计算机处理）、计算机语言发展进程蕴含的思维（语言与编译器）、计算机系统的思维（系统由基本动作以及基本动作的各种组合构成，可以按照“程序”控制“基本动作”的执行以实现复杂的功能）；在算法描述与程序设计教学单元中，既要培养学生的计算思维，如指令与程序、算法、递归的思维，又要培养学生的计算学科素养，即程序设计方法与典型算法的基本素养。

2.3设计能够体现计算思维显著特征的教学案例

教学案例是教学内容的重要载体，如果采用抽象枯燥的理论讲解方式，学生将难以理解计算思维的抽象概念，更谈不上通过学习培养计算思维能力，因此需要设计能够体现计算思维显著特征的教学案例。我们通过分析计算机解题的思路和方法，着重讲解如何运用知识将实际问题转化成机器语言的思考过程，如提炼问题、转换问题、构建模型、设计算法、用合适的程序语言描述、用计算机解决问题，以促进学生对计算思维抽象和自动化本质特征的理解，掌握计算思维面向典型计算环境的问题求解方法。

此外，我们还创设教学情境，提出基于计算思维的探究性问题，以激发学生的学习兴趣和探究问题的求知欲。在教学中启发学生运用计算思维的方法解决问题，可以有两个途径：根据已有工具对问题进行分析、抽象和建模，最终建立现有工具能处理的模型；利用所学的基本算法、建模方法创造算法或系统。例如，在计算原理教学单元中，教师可以设计“在计算机中信息是如何被存储的”教学案例。一方面，通过该案例阐述的“0和1的思维”，学生可以了解为什么在计算机中要使用二进制而不是十进制；体会一切信息皆可抽象为符号，而在计算机中一切信息都是由0、1串表示，0、1逻辑易于硬件实现、便于计算；进而掌握“语义符号化、符号0（和）1化、0（和）1计算化、计算自动化、分层构造化、构造集成化”这种最重要的计算思维。另一方面，通过该案例阐述的“计算机系统的思维”，学生从系统的角度了解计算机如何被构造以及信息如何被存储和处理；通过中央处理器Cache内存虚拟内存磁盘存储器的介绍，学生能够体会到“在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折衷”的计算思维方法。

2.4改革教学方法，促进学生计算思维能力的养成

恰当的教学方法才能展现计算思维的魅力和基本思想方法。过去以讲授知识点为主线的教学方法必须改变，应以讲授认识和应用计算机的思维过程为主线，使知识随着思维的展开而介绍，思维随着知识的贯通而形成，能力随着思维的理解而提高，这样循序渐进地促进学生计算思维能力的养成。

一方面，在课堂教学中采取基于计算思维的探究教学模式。探究教学就是将科学问题作为探究过程来讲授，让学生像科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念和规律，掌握科学方法，培养学生的探究能力和科学精神。在课堂教学中，教师提出基于计算思维的探究性问题，引导学生运用计算思维的一系列方法探索、发现问题的本质，通过简化、转换、递归、抽象、分解、建模等计算思维的基本方法，将一个复杂问题转换成许多简单的子问题并构建求解模型，进而充分利用计算机的运算能力实现问题求解。当学生掌握这种思维方法以后，教师再启发学生运用所学方法自主探究并解决更深层次的问题，从而达到知识巩固、迁移和内化为能力的目的。

另一方面，在实验教学中采取任务驱动的实验教学模式。教师只给出实验任务，要求学生自主完成一个系统或一个解决方案从设计到实现的全过程。学生主动思考，自主梳理知识，构建学习模式，规划解决方案，运用计算思维的方法自主设计和独立完成实验任务。基于计算思维的任务驱动实验教学模式将有利于培养学生自我建构知识、计算思维和创新的能力。

3.结语