面向计算思维的大学计算机基础课程教学内容改革

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面向计算思维的大学计算机基础课程教学内容改革

作者：嵩天李凤霞蔡强李仲君史树敏

来源：《计算机教育》2014年第03期

摘要：从大学计算机基础课程与计算思维关系入手，强调大学计算机基础课程关注教学内容改革的必要性和重要性，阐释课程教学改革的重点——回归计算机原理教学和培养利用计算机解决计算问题的能力，分析课程教学内容在不同历史阶段的变化和贡献，探讨计算机虚拟实验支撑大学计算机基础课程教学内容改革的途径，提出“以完善的实验体系支撑教学内容改革，促进计算思维能力培养”的教学改革发展新方向。

关键词：计算思维；大学计算机；教学改革；计算机虚拟实验

1 背景

1.1 计算思维与大学计算机基础课程

把培养计算思维作为总体目标并开展新一轮教学改革是近年来大学计算机教育工作者所达成的重要共识。美国卡内基梅隆大学周以真教授（Jeannette M.wing）提出并详细阐述了“计算思维”概念Ⅲ，陈国良院士进一步结合中国大学计算机教育解释了“计算思维”并提出“以计算思维为导向”的改革总目标，国内一批知名教授用各种形式诠释计算思维概念的内涵与外延，为大学计算机教育发展起到了重要推动作用。

目前，计算思维概念已经被大家认可，教育改革的总目标也已经明确，然而，如何有效推进以计算思维培养为导向的教学改革却仍不清晰。大学计算机覆盖各层次高等院校和各专业类别，传统教学形成了大量的教学理念和方法，各类名词如“技术、技能、应用、能力、实践、实验、培训、培养”等被广泛谈及，在这样的背景下，大学计算机教育面临“计算思维”改革如何落地这个重要问题和众多矛盾。

上述问题和矛盾除了产生于教学对象的多样性，更主要产生于大家对如何培养计算思维能力理解的差别。我们认为，计算思维能力的培养重在设计表达计算思维的教学内容。内容是知识的第一载体，是教学的纲。如果内容本身很难渗透计算或者基于计算的思维过程，计算思维能力培养就很难展开。以非计算机专业开设的第一门课程大学计算机基础为例，涉及的教学内容大多是平台和软件的操作与使用，要展开面向计算思维能力的培养，无论教师教学实践或是学生学习过程，从操作层面上都十分困难。

1.2 计算思维导向的教学改革重点