计算机技术引导基础教育论文

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一、信息时代对大学计算机基础教育的崭新要求

大学计算机基础课程在高等学校开设已有30多年历史，在学生综合素质、创新能力培养方面发挥着重要作用，并已经成为高等学校通识教育的重要组成部分，更是培养大学生在信息时代解决工作、学习、专业和生活等信息化技术问题，成为高等学校培养复合创新型人才的基础性教育内容。因此，深化大学计算机基础教学改革，其核心是进行教育理念更新、构建新型人才培养模式和深化教学内容改革，最终的目的是全面提高当代大学生计算机技术的整体素养。2010年7月由北京大学、清华大学、浙江大学等九所“985工程”建设大学在西安交通大学举办的大学计算机基础课程研讨会上，各方面专家对计算思维与大学计算机基础教学进行深入讨论，核心问题是如何在信息化时代真正提高我国大学计算机基础教学质量，会议形成一系列大学计算机基础教学的业界共识，并发表“九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明”。

该声明达成四个方面共识：一是大家一致认同大学计算机基础教学是培养创新能力强、综合素质高的复合型专业人才的重要环节和组成部分；二是大家旗帜鲜明地确定计算思维能力培养是大学计算机基础教学的核心任务；三是进一步加强师资队伍和教学机制建设，真正确立大学计算机基础教学的基础地位；四是开展以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程理论、体系和内容的学术研究。近年来，全国高等学校有关部门和专家学者围绕这些共识，从计算思维研究方面积极推动有关计算思维理论、体系和方法论研究，并逐步波及理工农医学科、工程领域和社会经济等多个研究领域。，2013年大学计算机课程教学指导委员会有关专家齐聚深圳，就进一步推动以计算思维为切入点的“大学计算机课程改革项目”研究，并在此会议后发表计算机教学改革宣言。旨在运用计算思维的概念、方法和理念，产生新理论、成果和技术，提升创新型国家经济、科学和文化的等国家软实力。因此，高等学校必须正确认识大学计算机基础教学在大学教育的重要地位，需要把培养大学生计算思维能力作为高等教育的重要理念之一，并以计算思维能力培养为核心，提升大学生计算机技术素养教育水平。在重大教育理念转型期，高等学校通过大学计算机基础教育改革，构建适应信息化时代的新型大学计算机基础教学体系。

二、计算思维对大学生计算机技术素养的基本要求

一般认为，大学生计算机技术素养是大学生通过计算机基础课程学习及其实践，在计算思维和计算机理论、技术方面获得稳定的技术理论、计算思维、操作能力、技术方法、技术评价和技术反思的综合素养，能够解决信息时代各种计算机科学与专业应用方面的诸多问题，这些技术能力和素质相互渗透，相互融合，共同构成了大学生理解现代信息技术世界的必备素质。

（一）大学生必须掌握计算思维方法随着大数据分析平台、高速移动通讯、普适云计算和全球化物联网等新事物不断涌现，世界许多领域正在发生一系列颠覆性的技术突破，以计算思维驱动的计算机技术正在参与和改变当今世界的商业盈利模式、经济增长形态和文化传播方式，在许多领域中人们对于计算思维及其计算机技术参与变革诸多事物的重新认知，可谓日新月异的世界、瞠目结舌的结果。庞大的网上购物成为人们习以为常的消费方式，传统的商业盈利模式和经济增长方式面临最严重的挑战与转型。人们开始摒弃了依赖经验和直觉的传统决策习惯，将日益依赖于大数据及其分析而做出的极其缜密的优化方案。汇集庞大数据资源的互联网正在数字化改造科学界、经济界和各国政府管理、运营和协作。随着世界信息化进程不断加快，计算思维及其计算机技术应用将无处不在、无事不及和无人不用，计算思维能力和计算机技术素养成为人们认识、发现、分析和解决问题的基本能力之一。因此，计算机基础课程不仅要教给大学生科学知识，更要教给他们科学思维方法，掌握解决社会、政治和经济等问题的有效武器，并因此而受益终身。一个国家及其国民没经过计算思维的系统培养，将在信息化世界激烈竞争中败下阵来，导致国家处于落后地位、国民个人无竞争力而言。在一定意义上，高等学校计算思维教育已经不仅是大学生个人能力、素质提升的简单问题，而要上升到影响国家战略安全的一个重要而紧迫的国事。因为信息时代只有善于计算思维的青年才是在未来世界占有优势地位，他们才能胜任国家繁荣富强、中华民族复兴的历史重任，中国大学生才能具有高尚的道德品质、坚定的理想信仰、科学的思维方式和充实的知识能力，才能兑现中华民族伟大的中国梦。所以，以计算思维为导向的通识教育，将在很大程度上提升我国大学生的思想境界、思维水平和认知高度。生长在21世纪的大学生若不具备计算思维和计算机技术素养，将在数字化环境下失去从业竞争优势。计算机逐步成为生活、工作和学习的必需工具，数字化逐步成为人们日常工作和生活的基本手段，计算思维必成为一个现代公民必须掌握的基本思维模式。

（二）大学生必须学会计算思维方式通过大学计算机基础课程的系统学习，教师使计算思维成为大学生应该具备的基础思维能力，成为所有大学生处理许多数字化问题应该具备的基本能力。在当前社会活动已经越来越多地依赖计算思维和计算机技术的背景下，大学生在计算机基础课程究竟怎样获得计算思维、学习那些知识和怎么学习这些知识，成为大学生接受大学计算机基础教育的一个突出问题。尤其在大学计算机基础教与学过程中，大学生最重要是运用计算思维把需要解决的问题转化为能够用计算机教师解决的可行形式，并形成解决这些问题的计算机具体技术技巧，这也是大学强化计算思维培养所强调的重点内容。计算思维的科学价值和深刻内涵，正在被当今社会的计算机技术发展进一步发现、验证和确立。大学生学会使用计算思维方法解决问题比起学会具体解决实际问题的某个技术，难度要大得很多，相对具体解决实际问题的某个技术而言，显然运用计算思维方法解决问题更加重要和根本，大学生接受计算机课程的计算思维培养已经不仅是学会应用计算机，而是掌握一种思维方式，这种思维方式对于学生从事任何专业、任何工作都是终身受有益的。

计算思维的培养可以造就大学生具有良好思维习惯、扎实知识修养和锐意创新的专业人才。因此，大学生在必须跟上大学计算机基础课程改革需要，必须跟上时展的步伐，与时俱进，创新进取，这是信息时代赋予我国大学生接受建设思维培养、完成大学计算机基础教育的学习重任。但在传统大学计算机基础教育中大学生如何建立计算思维的习得方式、教师如何构建计算思维教学模式都是没有先例可效仿，也是相当困难的。这是因为，比起技能学习和能力学习，计算思维的教学、能力的获得更需要探索、创新。因此，大学生需要具有学习新知的勇气、自我挑战精神来探索和习得计算思维能力。目前，许多大学生不能深刻理解大学计算机基础课程的计算思维能力培养的重要意义，对课程的一般认识还基本停留在计算机理论学习、操作技能培养的浅显层面。狭义的计算机技能培养观念深深地根植于他们的基本认知中，对大学计算机基础课程是否未能深刻反映计算思维能力培养的性质，不能理解计算思维已经广泛渗透社会、经济和文化等各个领域的严酷现实。这要求计算机基础课程教师需要抓住教育部实施本科教学质量工程的大好机遇，开展以计算思维培养为切入点的大学计算机基础课程改革，这项改革将会更好地实现专业化和信息化相融合的人才培养模式，提升未来社会大学生对于计算思维、计算机及其技术的理解和应用的整体水平。大学生通过大学计算机基础教育，使得从理论层面理解计算思维的意义、理念、内涵、功能和表达形式，从系统层面科学规划大学计算机课程的知识结构和课程体系，从操作层面认识计算思维是多元化思维能力之一，从实践层面获得不同层次思维能力的创新思考、研究与探索。

三、大学生计算机技术素养教育对教师提出的基本要求

纵观大学计算机基础教学人才培养模式、教学内容和教学方法等存在一些共性问题。在人才培养方面，尽管大学计算机基础教学作为高等学校公共基础课程，但由于多方面的原因，许多院校课程的人才培养、教学目标定位不准，不能结合大学生所学专业定位计算机基础教学目标，课程内容不能结合专业发展的实际情况，往往教学内容陈旧、学时数量太多或教学质量太差，无法满足社会对专业学学生的基本需要。尤其专业针对性不强、定位不够明确，导致教学内容、知识体系严重偏离专业应用的实际，导致毕业生虽然计算机理论基础比较扎实，但计算机应用工具和方法不熟、实践经验不足、动手能力差，缺乏独立解决实际问题的扎实能力。在教学方法方面，存在教师课堂传授理论知识，课后学生上机练习，虽然也反复强调实践的重要性，但理论与实践严重脱节，特别是在实践内容和教学方法方面，过多强调理论知识的了解和掌握，而忽视了与实际应用相结合。因此，计算思维对大学计算机基础教学的师资队伍建设、人才培养模式、教学内容和教学方法，尤其对教师素养提出更高的要求。

（一）深刻认识计算思维教育的重要性和现实意义尽管大家有目共睹高等学校大学的计算机课程教学及其成果，计算思维培养已经成为大学通识教育的重要内容，但目前依旧需要解决一些深层次的理论性、制度性和技术性难题，大学计算机基础教学改革仍面临严峻的挑战。调查发现，我国大学生计算思维素质很低，表现为大学生能够很好掌握计算机技术，但运用计算思维解决具体问题水平很低，他们不擅长用科学思维而擅长用传统技术来解决现实问题，缺乏创新动力不足、原创成果不多，缺乏引领技术发展潮流的创新能力。教师必须认识到以培养计算思维意识、理念和方法为目标的大学计算机教学改革，势在必行，大势所趋，加快大学生的建设思维是教学改革的核心任务，从而在根本上提高大学生计算思维意识和计算机应用的素养与水平。

（二）围绕计算思维开展大学计算机基础教学改革大学计算机基础教学面临最大挑战，如何构建培养计算思维能力教学体系，涉及教学内容组织、师资队伍建设、教学法改革以及实践教学建设等基本内容，是课程改革最重要、最基本和最关键的部分，同时也是最复杂的教育任务。如何落实计算思维培养内容、目标和方法，提高教学效果、还缺乏足够的教学实践、明确的教学规范和充足的教学资源，还需要围绕计算思维开展教材建设、教学内容和教学方法的配套改革。从根本上解决计算思维的内容表达，清晰阐述计算思维的特征和方法，通过具体的教学内容讲授，使得学生逐步认识、理解和掌握计算思维认识、运用和解决问题的基本方法。

（三）强化教师计算思维和计算机技术素养大学计算机基础教学必须强化专业教师计算思维能力和计算机技术素养，必须达到一个从事大学计算机基础教育的教师标准。第一，教师必须深刻认识计算思维的教育价值，经常参与专业化计算机技术教育学习，具备在教育环境中使用计算机和相关技术的必备能力，达到计算机教育技术的基础标准。能够熟练使用计算机操作系统及其各种软件，参与和熟悉包括“慕课”在内的现代国际化教育形式，操作带有外围设备计算机系统及其故障检修技术，专业评价计算机系统的软硬件性能，并根据所需应用展示计算机技术在商业、工业和社会中应用的相关知识。第二，教师能够识别、描述影响计算机技术进步的资源特征、发展趋势及其社会作用，促进和构建对大学生进行网络道德、法律和安全的教育策略，培养学生符合道德、合法地使用计算机技术资源、网络信息和软件资源，引导大学生终生学习并成为新的学习者和教育者，能够运用计算机技术进行交流、协作、开展研究和解决专业问题，用来支持解决问题、数据收集、信息管理、交流、表达和做出决策。第三，将运用计算机及其技术支持不同教学年级水平和学科领域的计算机基础教学，探究、评价和使用包括应用软件、教学软件、工具和有关文献资源。描述与课程相关使用计算机技术资源的教学原则、研究状况及技术评价。为特定目的而设计网站、数据平台的解决方案，利用通讯工具远程访问和实现资源共享、远距离访问和信息检索，运用在线自动搜索工具和智能来识别和索引出所需的信息资源，多媒体或超媒体和获取信息资源来支持教学。第四，能够使用计算机及其他技术研究和开发教学产品，参与科研、教学协作项目和团队，识别与开发有关教学资源的设计原理、超媒体和多媒体产品，确认新编程、著作或解决实际问题的案例，协作建立围绕某一主题的教学知识体系，设计、演示、链接并在线文件、信息和资源及其构建技术支撑，能够对课程的在线信息资源进行研究、分析和评价。

作者：宋扬朱勇单位：沈阳工业大学沈阳工学院