计算机基础教学反思篇1
概念图计算机基础教学模式随着信息技术的飞速发展和新课程改革的不断推进，卫生类高职院校的计算机教育，特别是计算机基础教育如何迎接挑战是摆在从事计算机基础教育教师面前的一个重要课题。目前，概念图已经开始被广泛关注，因为它以直观形象的方式进行表达和思考，十分接近人的自然思维过程。笔者尝试在计算机基础课程理论教学中运用概念图的应用进行了一些.有效促进了计算机基础的理论学习，并探索出计算机基础教学课程改革的新模式。
一、引言
概念图是20世纪60年代美国康奈尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的意义学习理论提出的一种教学方式。它用于表征概念之间的相互关系。诺瓦克博士认为：概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。
在我国，概念图应用于教育教学的研究这几年开展得比较多。《计算机基础》的知识层次性比较强，各个知识点的联系比较紧密，采用概念图的方式来进行教学，有利于学生对知识进行组织概括，培养学生对于信息的筛选和组织能力，帮助学生更有效的学习、更清晰的思维，极大地提高学习效率，促进了《计算机基础》理论学习的合理化。
二、概念图在《计算机基础》理论学习的应用
卫生类高职院校的《计算机基础》课程开设在第一学期，其中理论知识比较繁杂，包括计算机概述、计算机系统组成、计算机编码和数制、计算机病毒、计算机网络等内容，需要学生掌握和理解。概念图的层次结构图形式有利于学生对计算机基础知识尤其是对概念的理解。笔者任教计算机基础课程，对两个班进行试验教学，其中试验班（口腔专业），利用概念图开展教学活动的教学模式；控制班（临床专业），采用传统的以教师讲授为主的教学模式。试验班学生反应对计算机基础理论知识的理解较清晰；而控制班学生对计算机基础理论知识的理解清晰度则明显低于试验班。
1.在教学设计中运用概念图
概念图的运用能为教学设计提供新思路。首先教师要对计算机的基础知识有一个整体性的了解，并对知识进行梳理，制作出概念图，教师利用绘制好的概念图进行教学设计。运用概念图进行教学设计，教师可以方便地添加或者修改思路，将思维过程显形化、图形化，且不影响其先前的设计。运用概念图把学生已掌握的概念和待掌握的概念图形化，更直观地分析出概念之间的相互关系。在每部分知识学习结束后，根据知识特点，采用专题复习的形式或采用发散思维的方式，提高学生的学习能力。
如计算机应用基础的项目一认识计算机教学设计，作者运用概念图把各部分的要点、联系进行展示（如图1所示）。
2.運用概念图展示教学内容
课堂教学是以教学内容为载体发展学生的智力。因此选择适合的教学内容显得至关重要。运用概念图展示教学内容，具有直观、清晰比较不同概念的特点。让学生了解一节课的教学重点，以便学生掌握和复习再现。运用概念图的形式既能向学生传达知识信息，又能展示思维过程，学生能从展示的教学内容中更好地理解新知识，更准确地领悟新概念的含义以及新概念和旧概念之间的联系。
三、作用
概念图是对知识进行双重编码的过程，是帮助学生对知识进行有效记忆并使记忆长时间保持的工具。概念图作为一种教与学的工具，弥补了传统学习系统的不足通过接受学习和探究式学习的综合运用，教材内容的学习和拓展性学习相结合，达到了培养学生思维能力、开阔视野、技巧掌握的目的。概念图用在教学过程中，可以帮助学生建立起知识结构；概念图用在教学完成后，可以协助教师了解本节课的教学效果，方便教师安排和调整教学进程。
四、问题和反思
第一，概念图策略在提高学生学习兴趣，帮助学生归纳总结知识，改善学生的认知结构方面有一定的效果，并能在一定程度上提高学生的学习效率与成绩，可以广泛地应用于教学的各个环节。
第二，概念图对学生来说是一个新事物、新方法，更强调对知识的理解与系统把握。对学生来讲，长期以来习惯于死记硬背，真正熟练掌握运用概念图还要有一个过程，短时间内，制作概念图也许比做题更困难。
第三，教学初期可以运用概念图进行复习教学，能够帮助学生整合新旧知识，形成完整的知识体系，从而很好的帮助学生巩固知识。在教学的过程中可以使用探究式的教学方式来进行教学，在合作中共享信息，相互间沟通交流，达到使知识整合，从而用概念图清晰的呈现出来。最主要的目的在于鼓励学生自我探究学习知识。
第四，概念图策略不能够完全替代以往的学习方式，用概念图辅助学习，相互补充、取长补短。概念图能辅助学生在知识间建立联系，是学生更容易接受和记忆，从而促进学习者反思和推理概念意义和关系，有利于培养学生进行有意义的计算机基础学习。
计算机基础教学反思篇2
关键词：计算思维；大学计算机基础；教学改革
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）32-7672-02
1概述
2006年，美国卡内基?梅隆大学周以真（JeannetteM.Wing）教授在《CommunicationsoftheACM》杂志上提出了计算思维（ComputationalThinking）的概念，即“运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为”，并提出计算思维应是在阅读、写作和算术之外的另一个重要的基本能力，倡导在计算机基础教育中加强计算思维能力的培养，随后，国内外著名高校普遍对在非计算机专业学生中培养计算思维能力有了充分的关注和认可。
回顾国内大学非计算机专业计算机基础教学的发展历程，1997年，教育部颁发了“加强非计算机专业计算机基础教学的工作意见”（简称155号文件），明确提出高校将计算机课程纳入基础课的范畴，并且提出了计算机基础教学的三个层次（即计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础）。随后又颁布了“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的几点意见”，提出了高校当前计算机教学的1+X体系，并给出了具体的教学基本要求。
如何将计算思维能力的培养融入到高校计算机基础教学中，已经成为一个重要的教学改革课题，现就计算思维能力的培养和大学计算机应用基础课程的教学设置，提出一些想法。
2当前“大学计算机基础”课程教学中存在的问题
2.1课时安排的问题
教育部关于“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的几点意见”明确提出了“大学计算机基础”课程的教学目标，即“了解计算机的硬件结构与组成原理、了解操作系统的功能与其中一些重要概念、了解计算机网络、数据库、多媒体等技术的基本概念、技术和应用”。并且给出了具体的教学内容和要求，和课程实施建议，教学总学时64课时，其中讲课32-48课时，上机32-16学时。
在近年的教学实践中，教学内容和进度大致安排如下：
1）理论知识
（1）计算机概述，介绍计算机和电子技术的发展历史和二进制的基本运算，6学时。
（2）计算机组成原理，介绍CPU、内存、输入/输出设备的基本工作原理，6学时。
（3）计算机软件，介绍操作系统、算法和程序设计语言，6学时。
（4）计算机网络，介绍数据通讯知识、TCP/IP协议作用、因特网服务，6学时。
（5）数字媒体技术，介绍文本、图像、音频、视频的原理和方法，6学时。
（6）信息系统与数据库，介绍信息系统的开发和数据库的操作，6学时。
2）上机操作
学习Office办公自动化相关的软件的操作和使用，包括Word、Excel、Powerpoint、Frontpage、Access，共五个应用软件，上机30学时，平均一个应用软件上机操作6学时。
在上述教学安排的具体实践中，上机操作部分能较好的达到预期的目标，通过安排的教学内容的学习和练习，学生基本能掌握相应软件的基本操作，达到相应软件的使用要求，并且能达到相应的国家（或省级）计算机等级考试一级考试的操作要求。
在理论知识教学的实践中，存在一些问题，最大的问题就是预期目标和实际效果的脱离，从教学内容的安排中能看出，各章节计划课时平均只有6学时，其中还需要穿插安排上机操作的课堂讲解，所以实际的各章理论知识的课时不足6学时。在短短6个学时不足的课堂教学中，很难真正完成相应章节基本知识和理论的讲解，同时，学生也很难在这样短的时间里领会相应章节的基本知识和基本原理。
教育部“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的几点意见”中提出，“大学计算机基础”课程应该类似于大学物理、大学化学等其他基础课程，内容较为稳定、规范和系统。
但是在实际教与学中很难达到这样的目标，仅就知识概念而言，“大学计算机基础”理论知识几乎涵盖了计算机专业的大部分知识概念，各章节在不足6学时里，仅仅概念的陈述都很难做到透彻，更不要说深入细致的讲解和反复的练习和巩固了。实际的教学状况往往是，教师在课堂上赶进度，而学生往往反映听不懂、或者听不透，来不及消化、理解和记忆，甚至使得一部分学生对课堂学习失去兴趣，对课程学习目标茫然。这种状况亟待解决，课程的学习效果，与课程内容的科学设置密切相关，有必要重新审视“大学计算机基础”课程内容的设置和安排是否合理和科学。
2.2教材内容组织的问题
目前各高校“大学计算机基础”教材版本较多，基本都是按照教育部的颁布的对该课程的教学基本要求组织编写的，其内容基本都是计算机专业各门课程的简化和浓缩，其中涵盖了“计算机组成原理”、“数字逻辑”、“算法与程序设计”、“操作系统原理”、“计算机网络”、“多媒体技术”、“数据库原理与应用”等课程的基本知识和概述，这些课程中，每一门课程的学习都需要50-60课时以上的学习时间，“大学计算机基础”课程教材内容，相当于把300-400课时以上的多门课程的内容，压缩到一门课程中，要求在30-40课时中掌握，即使只是要求掌握最基础的部分，也是很难做到合理安排的。
目前各版本的教材的内容，基本就是大量名词和概念的简单罗列，知识体系不够完整和科学，加上计算机科学发展迅速，知识更新很快，一些课本知识很容易变为陈旧，很难做到像大学数学、物理、化学那样稳定、规范和系统，学生在阅读教材时，容易陷入“似懂非懂”的状态，或者只能是“走马观花式”阅读，很难做到对具体内容的透彻理解和掌握。
如何组织好“大学计算机基础”课程的教材内容，做到像大学数学、物理、化学课程那样的稳定、规范和系统，这也是一个需要研究的课题。
3结合计算思维能力的培养探讨“大学计算机基础”课程内容设置
大学课程教学的目的是为了让学生掌握知识和原理、提高解决问题的能力，所谓“学以致用”，即为了实际应用而学习，所以是否能解决实际问题，成为检验学习效果的一个重要考量，所以课程内容的设置，应该以“可理解的、可运用的、可验证的”作为选取思路。
其中“可理解的”知识，是指学生在已有知识储备情况下，确实能理解其含义。“可运用的”知识，是指该知识能解决一些典型问题；“可验证的”是该知识能用来举一反三，解决实际工作或者未来工作的一类或者几类问题。
计算思维能力的培养，之所以受到关注和认可，是因为计算思维强调运用计算机科学中的概念与方法来解决现实中的各种问题，符合“学以致用”的理念，当今世界，计算机技术在各行各业都有应用，各行各业的专业人员都需要学习和掌握计算机的使用，更需要运用计算机科学中的解决问题的方法和思路来解决各自专业中的问题，所以计算思维能力的培养和大学计算机教学的目标是一致的。
计算思维的核心是“抽象与分解”，结合大学计算机基础课程的内容，也需要“抽象和分解”，简单的说就是需要提取课程中的基本原理，重点介绍，化简和舍去无用的枝叶，以是否能解决实际问题作为目标，改革课程内容的设置。
将课程内容的设置分为两部分，理论课讲解不变的理论，实验课实践最新的计算机应用。具体来说，针对理论学习和实验操作有如下两个建议：
3.1在理论课中保留不变的理论
对计算机科学来说，不变的部分是计算机组成原理，即“程序存储控制”原理，几十年来没有变化，算法的基本思想几十年来没有变化，而这些基本原理正是计算思维中的重要思想方法，将这些计算思维的基本原理，作为理论知识，通过课堂详细讲解，要求达到理解和能运用计算思维解决和分析实际问题的程度，即在理论课上只讲计算机组成原理和算法的基本思想。
3.2把变化快的计算机具体应用技术安排在上机操作中
计算机科学的应用技术，往往更新较快，例如，计算机网络应用、多媒体技术应用、数据库应用，这些知识内容变化快，新的技术不断涌现，旧的技术很快淘汰，对于这部分内容不必详细讲解，只需通过安排相应的实验操作，尽量选取最新的应用技术，让学生在实践中去体会和掌握。同时，对于新的技术应用也可结合不同专业应用的需要，以开设选修课的方式进行安排。
3.3教材内容的组织
对于教材内容的组织来说，同样分为两个部分。要求理论教材内容少而精，充实符合计算思维的计算机科学基本思想，即计算机硬件的基本原理和软件（算法）的基本思想。将变化更新快的计算机应用技术部分，放在上机操作指导当中，在上机操作课中，简单介绍概念，强调通过实际操作，解决实际问题，来体会和了解和认识计算机最新的应用技术。
4小结
本文探讨了将计算思维融入当前的“大学计算机基础”课程教学当中，尝试提出一种教学改革思路，即在理论课上保留和加强计算思维能力的培养，而将计算机应用技术和知识放在实验操作中去学习和体会。
计算机基础教学反思篇3
关键词：计算思维；大学计算机课程；改革；教学体系
一、改革的动因
自从20世纪80年代我国各大学普遍开设计算机基础课程以来，计算机基础课程教学在整个高等教育发展过程中，经历了不断的改革与调整，教学理论和教学目标也在经历着不断深入的发展与变化。其中有两次重大的改革[1]：
第一次改革是在1997年。教育部高教司了《加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见》（即155号文件），确立了计算机基础教学的“计算机文化基础-计算机技术基础-计算机应用基础”3个层次的课程体系，同时规划了“计算机文化基础”、“程序设计语言”、“计算机软件技术基础”、“计算机硬件技术基础”和“数据库应用基础”5门课程及教学基本要求。提出了教学手段、方法改革要求，建立了计算机基础教学归口领导的教学组织并加强了教学条件建设。这次改革确立了计算机基础课程的地位，并对课程体系作了规范化整合。
第二次改革起始于2004年。在《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》中，明确提出了进一步加强计算机基础教学的若干建议，确立了“4领域×3层次”计算机基础教学内容知识结构的总体构架，构建了“1+X”的课程设置方案，并将“大学计算机基础”作为第一门课程。此项改革促进了计算机基础教学不断向科学、规范、成熟的方向发展。
在这两次改革的背后，实际上反映了对于计算机基础课程定位和开设目标的与时俱进。从早期对于计算机课程的技能培养的目标，逐步过渡到对于计算机应用能力的培养。即从狭义的“技能”培养逐步演化为对于“能力”的培养，这种认识的提高是伴随着计算机在人类社会中日益重要的影响和渗透而不断深化的。
最近十年以来，国际上开始对于计算思维产生了强烈的关注，多篇文章以及一些报告从不同角度提到了计算思维的训练与培养对于未来社会和人才培养的重要意义，美国国家科学基金会（NSF）投入巨资设立了相关的研究项目。由此催发了一系列的关于计算思维的理论研究及其在教学中的渗透。在这种背景下，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会经过多次组织会议研究讨论，提出了大学计算机基础课程新一轮改革的思路和内容，这就是以计算思维培养为导向的大学计算机课程改革，这是计算机基础课程教育的第三次重大改革。
以计算思维培养为导向的大学计算机课程改革，其主要内容表现为[2]：
（1）从理论层面研究计算思维的内涵、表达形式以及对大学计算机教学的影响；
（2）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；
（3）从操作层面将大学计算机课程建设成为培养学生多元化思维之一的计算思维能力的有效途径，并建设一批适用的教学资源；
（4）从实践层面推动一批高校按照不同层次培养目标、不同专业应用需求开展大学计算机课程的改革探索。
这样的内容设计是基于计算思维在人才培养和大学生素质教育中的重要作用和意义而确定的，试图通过全方位的改革举措，实现大学计算机课程一次新的跨越和提升。其要点表现为[2]：明确大学计算机课程对培养学生信息素养的重要地位；科学设计大学计算机课程的教学内容，形成反映计算思维特征的科学的知识体系、合理的知识结构；创新教学方法和教学模式；在大学计算机课程中探索计算思维能力培养，深入体现两化（专业化与信息化）融合、注重多学科渗透等，使大学计算机课程成为大学课程体系中最重要的基础课程之一。
为什么在这个时候提出对于大学计算机课程的改革？为什么这次改革的“切入点”是计算思维？大体上有这么几个方面的原因：
一是中国学生在计算和计算机理解方面的不足。当前计算机的应用已经遍及全社会，现代社会对于计算机应用水平的要求已经不仅仅限于计算机专业的学生，而是全社会成员都必须具有的基本素质，所有的大学生都必须具有对于计算机技术深度运用的能力。而恰恰在这一方面，中国与发达国家之间存在较大的差距。在这样的背景下，作为对于计算机应用能力的培养，仅仅掌握几项具体的应用技能是远远不够的，必须对于计算以及计算机科学的思维形式有较为深刻的理解，接受对于计算思维的严格培养，才能使得学生走向社会以后，具有很好的应用计算机解决问题的思维习惯，成为当下这个信息社会、大数据社会的合格公民。
二是大学计算机课程的教学要反映前沿性和时代性。当前社会的发展，已经越来越多地依赖计算机作为分析和解决问题的工具，在这个过程中，最重要的不是如何解决问题的具体技巧，而是如何把问题转化成能够用计算机解决的形式，这正好是计算思维培养所强调的内容。学会使用计算思维的基本方法解决问题比起学会具体解决问题的技术，显然前者更加重要和基础。
三是本世纪以来，信息科学继续在迅猛发展，在人文社会科学、自然科学的许多领域取得一系列革命性的突破，极大地改变了人们对于计算和计算机的认识。计算机已经不仅仅是一门工具，它的深刻知识内涵正在被当今社会的发展进一步揭示。学生接受计算机课程的培养已经不仅为了学会应用计算机，而是由此学会一种思维方式，这种思维方式对于学生从事任何事业都是终身受益的。因此作为一门课程的改革必须跟上时代的步伐，超前设计，科学谋划，缩短与发达国家在这方面的差距，这是时代赋予我们的改革任务。
对于我国非计算机专业的学生计算思维素质方面的调查显示，从一般意义上讲，当前非计算机专业的计算机课程教学，技术方面的培养问题不是很大，学生在掌握具体的计算机技术方面有着很好的表现。但是对于影响计算机技术发展背后的思想和理论的了解相对比较匮乏。这造成当前在计算机应用方面的创新不足，在很多领域跟着国外的技术发展路线走，缺少原创性成果，更加缺乏引领技术发展潮流的能力。其原因还是在于计算思维方面的培养滞后，使得学生在面临具体问题需要解决时，擅长于用现成的技术手段而不是科学的思维方式来寻求解决问题的方案，这导致在解决问题的思路上习惯于沿用已有方法，缺乏具有革命性的突破。而以思维意识、思维方法培养为目标的改革，则是着眼于培养学生从实质上和全局上来建立对于问题的解决思路，从而达到计算机应用水平提高的目的。这样的例子并不鲜见，一些表面上看来不大可能用计算机来解决的问题，通过深刻的剖析，仍然可以实现通过计算机解决问题的途径，而且所取得的成果都是突破性和开创性的，这更加说明了计算无处不在这样一个社会真理。至于这种思维的名称是否叫做计算思维倒不重要，现在类似的观点也提出了其他的一些名称，例如构造思维、算法思维、程序思维、演化思维、网络思维等等，这些名词的内涵大同小异，区别不是很大。关键是这些思维培养的具体内容是什么。另一方面计算思维这个名称已经在国内外被广泛认同，其内涵也已经有了相对清晰的陈述，是表达这种体现计算机科学基本思维形式的被研究的最深入的概念。因此如无其他原因，计算思维这个名称应该是概括当前大学计算机课程改革恰当的名称。
二、改革的基础
计算思维（ComputationalThinking）概念的提出是计算机学科发展的自然产物。第一次明确使用这一概念的是美国卡内基·梅隆大学周以真（JeannetteM.Wing）教授。她认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为；计算思维最根本的内容，即其本质（Essence）是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。
计算思维是人类科学思维活动固有的组成部分。人类在认识世界、改造世界过程中表现出了三种基本的思维特征：以实验和验证为特征的实证思维（以物理学科为代表）、以推理和演绎为特征的逻辑思维（以数学学科为代表）、以设计和构造为特征的计算思维（以计算机学科为代表）。随着计算机技术的发展及其广泛应用，更进一步强化了计算思维的意义和作用。
计算思维概念的提出不仅反映了计算以及计算机科学在当前社会中重要作用的新认识，也反映了计算机学科最本质的特征和最核心的方法。是对于计算机学科的三个不同领域（理论、设计、实现）的概括和提炼。
计算思维从基本层面探讨计算与计算机科学的一些核心的概念与内容，这在当前计算机技术快速发展的今天尤为重要。对于一门科学，如果要保持对于技术的指导和引领作用，不至于被技术绑架而失去方向，那么在概念上和理论上的创新是必须的。在我们广泛应用计算机解决问题，并且享受计算机科学给人类社会带来的进步与便利时，也需要经常的返本开新，不断关注计算机科学的原始宗旨和发展的方向，而计算思维正是这样一种理性思维的产物。例如下面一些问题就是计算思维的关注点：什么是计算？计算的本质是什么？什么样的抽象能够正确反映客观对象的本质？如何揭示一些看起来不同的对象背后共同的计算性质？如何实现计算全过程的自动化？如何评价计算产品的质量和安全性？
这些问题既是计算机科学中带有本质意义的核心概念，又是计算机科学发展中的根本性问题。只有经常地来探索和推进这些问题的答案，才能使计算机技术沿着健康的路线发展。因此在大学计算机课程中讲授这些内容，对于培养未来计算机应用人才具有战略性的重要意义。
2005年6月美国总统信息技术咨询委员会（PITAC）给美国总统提交了一份报告，即《计算科学：确保美国的竞争力》。2007年，CISE启动了旨在振兴美国计算教育的国家计划——CPATH（CISEPathwaystoRevitalizedUndergraduateComputingEducation）。CPATH在于通过“计算思维”从根本上改变本科计算教育的内容。2008年美国国家科学基金会（NSF）启动了总经费为7500万美元的重大基金资助计划CDI（Cyber-EnableDiscoveryandInnovation）。CDI旨在使用计算思维（特别是在该领域产生的新思想、新方法）促进美国自然科学和工程技术领域产生革命性的成果。NSF认为“计算思维”正在复杂科学、工程研究以及教育等众多领域深刻地影响着美国国家的创新能力。NSF希望通过CDI计划使人们在科学与工程领域以及社会经济技术等领域的思维范式产生根本性的改变。
2011年，NSF又启动了CE21（TheComputingEducationforthe21stCentury）计划，该计划建立在CPATH成功的基础上，其目的是提高K-14（中小学和大学一、二年级）老师与学生的计算思维能力。NSF希望通过CDI等研究计划，使人们在科学与工程领域以及社会经济技术等领域的思维范式产生根本性的改变。基金会确信，这种思维范式的改变将会为美国产生更多的新的财富，并最终提高美国人民的生活质量。
与此同时，国内几乎与国外同步地关注到计算思维的研究进展以及对于大学计算机教育带来的潜在影响。
2007年11月，中国科学院自动化所副所长王飞跃教授撰写了《从计算思维到计算文化》等相关论文[3]，对“计算思维”进行了分析。他呼吁给予“计算思维”相关研究经费的支持。
2008年6月29日至7月14日，国家自然科学基金委员会组织了计算机科学代表团访问美国。回国后，基金委副主任孙家广院士等人分别撰写了文章，强调了计算思维的重要性。孙家广院士在《计算机科学的变革》一文中认为，计算思维是美国计算机科学界的一个最具基础性和长期性的思想[4]。
教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会在陈国良院士的带领下，从2008年开始，组织了将近20场各种类型的专题研讨，以期提高国内计算思维领域的科学研究和计算机教育的水平。这些研讨从计算思维的基本概念出发，就哲学层面、科学层面以至于教学层面的表达形式进行了深入的讨论，逐步实现计算思维从一个哲学的表达体系，向教学表达体系的过渡。
2010年，北京大学、清华大学、西安交通大学等9所“985工程”高校在西安召开了首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”。会后发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》（以下简称《联合声明》）[5]，达成4点共识：（1）计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节，是培养复合型创新人才的重要组成部分；（2）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；（3）进一步确立计算机基础教学的基础地位，加强队伍和机制建设；（4）加强以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程体系和教学内容的研究。
在此基础上，进一步推进了教育部高教司设立以计算思维为切入点的大学计算机课程改革项目。该项目通过若干理论研究和19项教材建设，进一步丰富计算思维在大学计算机基础课程教学中的实践经验和教学理论。
三、改革的内容
当我们考虑以计算思维培养为导向的课程改革应该有什么内容时，需要放在一个历史、现状和未来发展的三维空间。我们生活在一个信息爆炸的社会，各种信息对于我们的生活已经产生越来越重要的影响，这一点在A.L.Barabasi所著的Bursts，Thehiddenpatternbehindeverythingwedo中有精辟的表述[6]。
生活在这样的时代，随着云计算、社会网络、物联网、普适计算、移动通讯这些新技术的迅速发展，使得人们去编制一个程序的任务将会被寻找一个程序的任务所替代。对于大多数人所从事的工作而言，理解问题，并在云平台上找到解决问题的工具，其现实意义可能会远远大于自己动手制作解决问题的工具。因此对于未来非计算机专业的人才来说，编写程序是否还是第一位的，知道计算机CPU的工作原理是否还是那么重要？在这样的时代背景下，究竟给学生讲什么，怎么讲，成为一个尖锐的问题再一次摆在了我们面前。这种情形在第二次计算机基础课程改革时也类似碰到过。21世纪初，也是由于计算机的广泛普及，社会对于计算机应用水平的要求，已经远远不是简单的技能方面的培养就可以满足了，从简单的会编写程序变成了对于计算机应用能力的提升。在这种背景下，通过计算机基础课程教学思想、教学目标以及教学模式的大范围改革，实现了由狭义的技能教育到能力培养教育的跨越。现在也是由于计算机技术发展的进一步飞跃以及进入以大数据和云计算为特征的信息社会，我们再一次面临由能力培养到思维培养的新的改革任务。这项改革的一个重要特征是：在非计算机专业的人才培养目标中，如何更好地实现专业化和信息化相融合的模式，提升未来社会对于计算机的理解和应用的整体水平。
从以上的认识，我们可以对于这次改革的内容和目标做一些展望。从计算思维培养的角度，下面的一些内容无疑是首当其冲的：
（1）正确理解计算与计算机；
（2）通过建立模型揭示表象背后的核心问题，揭示不同现象之间的共同本质；
（3）通过算法化的问题描述，把问题转化为计算机处理的形式；
（4）通过问题计算化的处理方式，细化和深化问题的研究，提出可量化、可评测以及可验证的解决方案。
这些问题促使我们对于现有的计算机课程的开设进行深刻的反省。我们将接受严峻的挑战：也许在新的教学过程中，理解一门技术比学会一门技术更重要；让学生学会从演化的角度，而不是静止的角度来看待问题和分析问题；引导学生面向问题时，养成建立模型的习惯，从本质和规律上把握问题的关键，而不是就事论事的寻求表面解决问题的方案；在使用计算机解决问题时，要习惯于资源（能源、时间、空间、带宽、体积、用户等）受约束条件下的解决方案，而不是一般的统而化之、不讲成本、不顾环境、不考虑用户体验地解决问题方式。这些无疑对于当前的教学观念和教学体系提出了新的要求，这就是这次改革需要重点关注的内容。以当下学生的一般水平而论，学会怎样做基本不是问题，问题出在解决问题的总体思路和方法体系上，也就是说，我们要加强对于学生使用计算机解决问题的基本思维和方法论方面培养，这才是当前教育所缺乏的内容。而具体怎么做，甚至可以作为学生的课外练习来训练。特别是当课堂教学时数有限时，讲什么和练什么更成为一门课程体系设计要考虑的内容。
计算思维从理论与方法论的角度阐述有关计算和计算机最基本的特征和问题，学生如果能够从基本层面掌握这些内容，自然会对他们将来正确应用计算机解决问题产生本质上的影响。因此这次把大学计算机课程的改革概括为以计算思维培养为导向，正好反映了这次改革的基本内容和核心目标。
四、教学体系的建设
尽管我们对于计算思维培养说了很多，但是作为一项教学改革，光有理论的描述和概念的堆砌是远远不够的。关键是要建立起一个以计算思维培养为导向的教学体系，这才是这次改革的任务。
关于计算思维是什么或者不是什么，关于计算思维在人类思维中的意义和作用，关于计算思维与计算机科学是什么关系，所有这些都是在哲学层面上的讨论，这些研究是基础的和重要的，在我们讨论计算思维教学体系时，首先要从哲学层面把这些概念弄清楚。但是这些内容不能自然成为教学体系的部分。作为一项教学改革，我们必须构建计算思维的教学体系。这项工作与在哲学层面上讨论计算思维是完全不同的。
比如说，在计算思维的教学体系中，需要解决计算思维的基本内容如何表达，相关知识内容及其之间的关系。这些知识通过一堂一堂的课程给学生进行讲授，使得学生在持续的学习过程中，逐步理解和掌握计算思维的一些基本内容和方法。这个知识体系的建设十分重要，它是这次改革最重要、最基本，同时也是最复杂的任务。通过知识体系的建设，把有关计算思维的相关思维特征和方法分解到每一个具体的讲授内容。相对于具体的内容，讲什么、怎么讲、如何检查学习效果都是需要考虑的问题。比如说，我们经常说到，计算思维是：
（1）一种选择合适的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法；
（2）按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法；
（3）利用启发式推理寻求解答，也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法；
（4）利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法[7]。
那么就需要设计出不同的讲授内容来阐述有关计算思维的特征。这些特征里面，有的适合于在算法课程讲，有些适合于在软件工程课程里讲，有的却适合于在人工智能课程或者数据库课程里讲。这些问题在一般讨论计算思维的理论时是不会碰到的，但是在具体设计计算思维培养教学体系时就是一个无法回避的问题。
编写以计算思维能力培养为目标的教材，首先就是计算思维的表达体系与实现内容。那么在过去的计算机基础课程教材中，是否就没有体现计算思维的内容呢？实际上，计算思维是渗透在所有计算机教学内容中的，以前的教材没有从计算思维的角度来写，因此相关的内容没有明确提出来，计算思维的一些重要特征被分散到不同的部分。一些优秀的教师可以从这些内容的讲授中提炼出关于计算思维的精华部分，一些优秀的学生也可以在课程的学习中“悟”到属于计算思维的内容。一本普通的教材可以讲得很出彩，一门平凡的课程可以学得很精深，这些有赖于教师或者学生的状况。而从计算思维角度讲授的教材，则要把这些发生在优秀学生身上的现象，进一步普及化，成为大多数学生可以达到的境界。现代教育的一个任务就要把原本发生在少数精英身上的培养过程变成普通人能够成功的故事。所以说，计算思维的培养需要新的教材，但不是完全依赖教材，好的教师与好的教材同等重要。教材好，未必能够讲好；教材不好，也未必就讲不好。因此，对于计算思维的培养，不是说过去一点没有，一些学生通过“授之于鱼，得之于渔”的方式学到了计算思维的一些要领；而现在通过编写专门体现计算思维的教材，达到“借之于鱼，授之于渔”的教学目的。这是此次改革在教学方法上提出的新课题，也是此次改革在教材问题上的切入点、质疑点、创新点和难点。下面三本教材已经在国内很多学校使用：
ProgrammingLanguagePragmatics.M.Scott；
Networks，Crowds，andMarkets.D.Easley，J.Kleinberg，李晓明译；
Algorithmics，TheSpiritofComputing.D.Harel，Y.Feldman。
它们的共同特点是，从整体角度对于所讲授的内容进行阐述、概括和比较，具有体现该领域基本思想和基本方法论的讲授特点。学生不仅可以学到相应的理论和技术，也能够较好地掌握推动这些技术发展背后的原因和动力，对于学生把握好本领域的计算机应用具有很好的启发作用。这样的教材值得我们借鉴。
计算思维的培养并不排斥对于技巧和能力的培养，相反，它与技巧和能力培养呈现递进的关系，计算思维的培养是通过能力培养来实现的。根据浙江大学何钦铭教授的意见，将来对于计算思维的培养，在教材方面会出现三种模式：第一种是教材不变，讲授方式变化；第二种是教材进行修改和充实，形成新的突出计算思维内容的教材；第三种是编写全新的教材。
在未来可能出现的新教材中，有一种编写方式值得探索，这就是颠覆现有的按照计算机学科的知识框架讲授计算机课程的模式，而是参照专业学科的知识框架来讲授计算机课程，通过精心编排的属于本专业的应用案例，来讲授这些应用中所反映的计算机科学的内容，这是一种全新的编写教材的思路。在这样的教材里，甚至不用插电就可以学习到计算思维中的主要内容。这在当前网络发达的学习型社会中，不仅不是天方夜谭，而是确确实实可以实现的新的学习方式。在上面推荐的三本教材中，第二本就是以这种方式讲授有关社会科学和经济学相关内容的，在这本教材里，完全脱离了一般的计算机教科书里面计算机组成原理、体系结构、程序语言、CPU工作原理、数据库与数据结构、网络与通讯等这些传统的讲授路线，而是以社会科学和经济学中的问题为案例，讲解这些问题是如何转变为计算机可以解决的形式。内容经过精选，都是一些经典问题，讲解是新颖的，只是重点讲授如何建立模型，提取算法，转化为计算机处理的形式，这种模式对于非计算机专业的学生提高计算机应用水平具有革命性的意义，十分需要在这次改革中进行尝试。目前国内已有北京大学和南京大学等若干所大学开设了类似的课程。
大数据和云计算时代正在给人类社会带来一场革命，庞大的数据资源使得各个领域开始了量化进程，无论学术界、商界还是政府，所有领域都将开始这种进程[8]。这将为计算机更加广泛的应用和发挥更加重要的作用铺垫着新的基石。以计算思维培养为导向的计算机基础课程改革正是响应这场革命在教学领域中的召唤。我们的学生能够理解这些e-时代的新特征以及对于计算机科学新的应用模式的特点吗？编写教材是诠释这次改革的最好方式。我们期待着通过大胆而积极的探索，出现一批充满改革气息的全新的教材。推进我国计算机基础课程教学进入一个新的历史阶段。
参考文献：
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计算机基础教学反思篇4
关键词计算机职业院校教育反思
一、职业院校计算机专业教学反思的意义
随着计算机技术的不断发展，计算机更深入的应用在各个领域，这让计算机专业教师在教育上要不断创新，努力去适应社会对人才的需求，对于增强学生对计算机的兴趣有重要的意义。让学生在有限的时间内掌握计算机相关课程的基本理论知识、基本能力和应用能力,以培养出很多适应当今社会发展的综合应用型人才。职业院校对于计算机专业的教学反思有利于适应现代社会对人才的需求，有利于提高学生的职业竞争能力；对中等专业教育的改进有重要作用。
二、职业院校计算机专业教育的不足
（一）课程层次深
现在职业院校计算机专业的教学计划与本科层次相似，专业基础课、理论课较多。如：《工程数学》和《离散数学》需要较好的高等数学基础，而职业学校的学生没有那么好的基础。
（二）理论知识繁多
许多课程讲理论过多，不适合学生动手。如：《数学电路》、《汇编语言》、《数据结构》、《操作系统》等课程，都存在着内容枯燥、理解困难，看不见，与实际联系不起来等情况。
（三）学生数量少
由于普高热，职业学校的生源质量下降。职业院校的学生文化基础普遍不好，接受理论知识的能力不强，学习、使用计算机课程存在一定障碍。
（四）知识过于腐朽
近年来，计算机技术对各应用领域产生了重要的影响，这就对各个层次计算机应用专业的教学也提出了新的变革要求。而高职学校计算机专业的教学好多年不变，还是以DOS，WPS，BASIC等为主要课程，已跟不上社会发展的步伐。
三、职业院校计算机专业教育的反思
（一）提高教师水平是保证教学质量的首要前提
建立一支稳定、实践经验丰富、水平高的计算机教师队伍，是使计算机教育水平适应形式发展的关键，是计算机基础教学质量的保证。
在现在科技飞速发展的信息化社会，没有什么像计算机这样发展迅速，这样令人应接不暇。学校在发挥老教师作用的基础上，应当大力吸收和培养青年教师，实现新老教师的优势互补，保证教学质量的稳步提高。
教师的专业能力的高低,直接影响着教学质量的好与坏,对高等职业教育任务的完成和目的的实现都有着直接的影响。所以教师应该在职学习、参加进修和培训等方式来加强专业理论知识，深入企业接受实践能力的锻练,提高动手能力,使自己站在本学科的技术前沿。专业知识不深影响讲授内容的深度和学生对教师的信任度,从而影响学生的学习兴趣。教师还应该具有与本专业有联系的知识,能够将专业与其他相关知识进行相互渗透,以便扩大学生的知识视野,加强学生的求知欲望。教师还应该在更新教育理念、加强教学反思、教师间相互学习等方面做进一步的工作，这对于计算机的教育有很大的影响。
（二）坚强实践教学
职业学校是以培养具有较高文化水平的劳动者为目标的。计算机基础课是为使学生具有一定基础理论为目的。随着计算机教育改革的需要，会使用计算机被要求作为一种技能来掌握，这对计算机基础教学来说，主要应以培养学生能熟练地运用计算机为目标。因此，学校的计算机基础教学必须以学生掌握知识、加强应用、提高实践型教学为目的。
（三）硬件设备是计算机基础教育的物质保证
计算机课程是实践性很强的课程，要求学生有充分的时间使用计算机，绝不能搞“纸上谈兵”的教学。应在充分认识计算机基础教育的现实意义的基础上，充分认识计算机课程的实践性特点，尽量大可能补充和更新计算机设备，提高使用性，最大限度地增加学生的上机时间。只有做到这一点，才有可能提高计算机教学质量。
（四）改进教学手段的教学方法
1.努力创造条件，尽快改变以黑板加粉笔为主的教学方式，大力开展计算机辅助教学（CAI），积极推广和使用CAI课程，在大部分课程中力争尽快实现以CAI为主的教学方式。特别是利用联机大屏幕投影进行教学。
2.建立实验室网络教学系统，将传统的基础教育活动转移到计算机实验室的网络平台上，充分利用网络系统的教学资源，发挥现代化教学技术的作用，逐步采用以电子教材和机试（无纸笔）为主的方式。
3.因材施教、分层指导，有的放矢地进行教学。
（五）降低难度，分层次指导学习新知识
减少部分理论课，强调应用课程。《数据结构》、《汇编语言》等课程不再开设。《计算机组成原理》与《接口技术》合并，并且降低要求，加强对硬件名称、性能、型号等方面的了解。
计算机的知识比较复杂，如何使差等生学进去，优等生学得好呢？这就要求我们在老师讲新课时，不是无谓地讲授同一难度的内容，而是面向全体学生，对不同学生进行因材施教。
（六）不同程度的指导上机操作练习
一节上机课针对不同的学生提出难易不同的训练目标。对于好学生，上机操作时，指导他们熟练准确地完成实习，并提出较高要求；对于一般的学生，指导他们顺利完成实习；对于差等生指导他们分解单项练习，对每一个极小的进步都给予肯定。这样经过不断地反复操练，学生的操作能力都有不同程度的提高，会收到预期的效果。
四、结论
计算机教学有一个不断发展的过程,要提高职业院校计算机课程的教学效果,老师必须在实践中不断更新教学理念；计算机基础课程的教学应以激发学生的学习兴趣为基础，以案例为方法，以提高学生的实际操作水平为目标，以培养学生的人格，培养计算机和人文素养为原则，不断创新。如果广大教师能够不断反思自己的教学，从学生的能力出发在教学工作中发挥计算机基础的应有作用，那么学生会学有所得，老师也将享受到这份快乐和成就，学校培养出更多适应当今社会发展的应用型人才，促进国家教育事业的进一步发展，适应社会对人才的需求。
参考文献:
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计算机基础教学反思篇5
论文摘要：实施针对艺术类学生进行计算机基础课程教学改革有一定的特殊性。在《白皮书》和高等学校文科《大学计算机基础教学基本要求》的指导下，我院在计算机基础教学方面进行了相应的改革，并收到了较好的效果。
一、概述
信息技术的发展使得计算机应用遍及社会各行各业,掌握计算机的基本知识和应用是当代大学生一项基本要求,也是提升大学生信息素养的重要手段,目前许多高校都已将计算机基础课程作为一年级的普修课程，这说明了具备计算机基础知识无论对计算机专业还是非计算机专业的学生来说都是必要的。[1]
根据教育部非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会的“关于进一加强高等学校计算机基础教学的意见”(白皮书)中的精神和高教司组织制定的高等学校文科《大学计算机基础教学基本要求》，我院从2003年起，对“计算机基础”课程教学进行了改革，本科一年级学生修完该门课程后，全部参加全国高校非计算机专业计算机一级考试(以下简称cct)，并将取得cct合格证书作为毕业的必备条件之一，既在培养学生计算机操作和应用能力的同时，要求我院本科学生达到全国高校非计算机专业计算机一级考核要求，达到当代信息化社会对大学毕业生所要求的综合素质
二、“计算机基础”课程的定位
“计算机基础”课程是本科一年级学生入学后的第一门计算机课程，是计算机知识的入门课程。本课程的教学目标就是通过对本课程的学习，学生初步了解计算机，理解信息处理的基本过程，基本掌握典型计算机系统的基本工作原理，计算机的操作及常用软件的使用，具有一定的信息系统安全与社会责任意识，为后继计算机技术课程的学习打下基础。
我院计算机课程设置采用三层次原则，即第一学年开设《计算机基础》大公共课必修课程；从第二学年起开设计算机小公共课程按学科进行分类和分层教学，例如《非线性编辑》在我院不同系均有开设；以必修课、院级选修课不同形式开设《计算机音乐技术》、《数据库管理》等计算机专业课程。
作为计算机大公共课课程—“计算机基础”课程在知识点设置时要求具有一定的广度，涵盖更多的计算机领域，同时考虑作为其它计算机应用课程的先导课程，知识点设置时要求具有一定的深度，例如针对计算机中的常用编码，多媒体技术，二进制的基本概念的理解和掌握；不同专业应具有不同的培养类型，例如，我院舞蹈系的学生受集训、排练、文艺活动的影响，课后时间相对紧张，要求所有的知识点都必须在课堂内被消化并相对减少课后作业的数量。
三、计算机基础教学的教学改革与实践
我院自2003年开始组织学生参加cct考试以来，由于首次参加规范考试的陌生性，加之教师、教材、大纲、备考辅导等方面准备不足，因而初考结果不尽理想,总结前几届考试组织及教学复习指导的正反经验，2004年以2004级本科学生为主参加cct考试成绩获得显著提高，及格率较上届提高了48个百分点，通过近几年的努力，cct考试成绩总体逐年呈上升趋势，部分院系本科学生的cct过级率已达到了96％-98％。以下就该门课程教学结合cct考试谈一些教学体会。
（一）更新教学内容，合理设置课程体系
根据我院计算机课程体系的具体安排，从培养目标出发，进行“计算机基础”课程的教学内容体系具体部署：在教学内容的安排上，结合考试大纲，讲授教学内容时强调基本性，注重基本知识、基本能力和基本素质的培养；避免简单性，由于教学内容涵盖范围较大，如果面面俱到，看似什么都教了，实际什么都没学会；讲授内容应有侧重点，根据不同专业，求同存异；坚持系统性和动态性，由于计算机知识不断发展，后续课程知识点可能需要调整。这就要求后续课程知识点与“计算机基础”知识点必须有效衔接，动态调整，不断迭代优化。
我院“计算机基础”课程讲授的主要内容应该包括以下几个方面：计算机基础知识、windowsxp操作系统、office办公软件、多媒体技术基础、计算机网络基础、网页制作初步、计算机应用信息技术。依据本课程的教学目标将教学内容分为课堂理论教学与实践教学两部分，教学时数为72课时（即理论课36学时，实践课36学时）。
（二）强化以学生为主、教师为辅的教学模式[2]
在教学过程中，学生是学习的主体，所以整个教学过程要围绕学生开展。为了促进学生计算机的认知水平和操作能力的提高，在授课过程中强化师生的互动，从而使学生参与教学，达到以学生为主体，以教师为主导的目的。
本课程教学（讲授，实验）过程均在实验室完成，通过投影教学，学生实践来完成相应教学内容，如何合理组织教学，如何转变教育观念，即由教师为中心转变为以学生为中心，教师在教学过程中本着“培养能力，强调自力，思路创新，应用为本”的原则，从自学能力的培养开始，做足课堂100分钟有限时间的“文章”，教师“精”于引导，学生“勤”于实践。学生有事可“做”，自然兴趣注意便会由“负”转“正”，课堂学习氛围及学习效果因此大为好转。同时集中所有软硬件资源，力争在有限学时内实施培养学生应用能力的针对性教学。
（三）丰富教学资源，提高教学质量
几年来，由任课教师自行开发软件、并配套建立的各类客观试题，无纸化民、汉界面实践训练试题，任课教师利用教学资源指导教学，行课答疑，使得教学更具有针对性。这些基础性积累在近几年的教学工作中产生了十分具体的教学效率。
（四）建立教学反馈系统，做到因材施教
在教学活动的全过程中，在注重课堂教学时，更应重视教学反馈的重要作用。
针对目前本科学生计算机基础能力参差不齐的现状，建立教学反馈系统，教师可以了解学生知识结构和能力等基本情况，在后续的教学过程中，做到因材施教，使得教学具有更好的针对性；建立教学反馈系统有助于教师在授课后，了解学生的学习情况；教学反馈系统还可以对收集学生意见、形成常见问题、对改进教学效果起到极大的帮助作用。
例如：2011年我们分别对本科一年级的开课班级在学期初和学期末进行一次网上调查，可以看到学生上大学之前对计算机基础知识了解占到42%,课堂希望有更多师生互动，例如问答，同学讨论，报告等占到36%，建议增加团队合作课题，调动学生积极性和创造性51%，喜欢比较简单而且要求明确的实验题目占到76%，对于本学期所完成的实验练习中，觉得练习的难易程度还可以占到84%，认为该门课程实用占到81%，认为该门课程实用，喜欢学占到60%，认为教材中网络和windowsxp章节需要修改和补充占到34%，调查结果表明，多数学生对该门课程能够认可，同时我们根据调查结果，开展有针对性的教学。
四、结束语
针对艺术类学生实施计算机基础教学的改革具有一定的特殊性整个工作本着以“学生为本”的原则，努力使学生掌握更多、更新、更实用的知识和技术。对于该门课程的教学还有很多可探讨的地方。因此，需要我们集思广益，共同努力。
参考文献：
计算机基础教学反思篇6
关键词:计算思维;计算机基础教学;“一三四三”模式
计算思维作为一种思想能够被人们用于管理日常生活，解决各领域问题，并与他人交流和互动，具备计算思维的人能够通过比较、分类、类比等方法，将计算机科学中的设计思想和方法迁移到其他事物之中，以提高问题的解决效率和准确程度，同时，能够善于对复杂事物进行分析，通过规范的方式将复杂问题转化为若干简单事物加以解决，并及时调整方式方法以适应事物的发展变化规律。在教学领域，计算思维也能够作为一个解决问题的有效工具，对所有学科的教学实践都具有指导意义。
一、计算思维引入高校计算机基础教学实践的必要性
(一)“大数据”发展的时代要求
“大数据”不是单指技术形态，而是针对日益增长的信息量和数据种类而衍生出来的一种现象。高校计算机基础教学也同样面临“大数据”的时代冲击，无论是教学内容，还是教学方式方法，都被充分地数字化和网络化。对于高校计算机基础教学的任何实践活动，都伴随相应数据的产生，对数据的分析研究实质上就是计算，这就是计算思维的用武之地。
(二)高校教师创新教学方法与模式的主观诉求
计算思维为高校从事计算机基础教学的教师提供了理解自然、社会以及计算机基础课程的一个新视角，同时也为高校教师在计算机基础教学实践中不断发现问题，解决问题，创新教学方法与模式提供了一种新途径，强调了创造知识而非简单使用信息，提高了高校教师在计算机基础教学实践中的创造和创新能力［1］。同时，能够使学生在教师的指导下领悟计算思维的思维方式，并自觉运用到自己的学习和工作中，为科技的发展创新提供准备。
(三)高校计算机基础教学改革的客观要求
基于计算思维对高校计算机基础教学内容和教学方法进行改革，在课程体系建设中注重培养非计算机专业学生的计算思维，使其掌握基于计算思维的问题求解方法，为未来利用计算手段进行学科创新研究奠定基础。基于计算思维进行教学课程改革，重点要进行的是用计算机语言表述形式来进行现实问题的转化，而不是单一地寻求解决问题的技巧［2］。
二、计算思维引入高校计算机基础教学的“一三四三”模式
(一)计算思维引入高校计算机基础教学的课程体系设计
课程体系设计是高校计算机基础教学的基础，也是计算机基础教学改革的焦点。设计一个融入计算思维理念的高校计算机基础教学课程体系，需要考虑将计算思维各特征点多视角、宽领域、立体化地融入到课程体系设计中。引入计算思维将会对高校计算机基础教学现有的课程体系进行重新审视和定位，并进行新的剪裁和增删。在课程体系的构建上，基于计算思维的计算机基础教学课程体系设计从实例出发，紧紧围绕各学科学生在计算机科学基础理论方面的系列课程进行相关专业的设计、规划、部署、实施、开发和高级管理［3］。一方面，要带领学生熟悉和掌握分析问题的能力，引导学生学习、掌握并自觉运用抽象、约简、转化等方法，将现实世界的问题转化成计算机世界的描述方式;另一方面，要借助计算机高级语言实现计算机世界与现实世界的自动化联系，培养学生运用计算机科学思维进行分析问题、解决问题的能力。课程体系的设计过程具体包括四个方面:一是现实情景描述，即根据各学科专业的实际应用背景，对需要解决的问题进行简单阐述，激发学生发现并描述问题的潜能［4］。二是概括问题，也就是将实际问题经过分析和抽象，提炼出要素并转化成信息世界的描述方式，培养学生抽象、约简和归纳的计算思维能力。三是处理过程，即运用基础知识对上一阶段中抽象到的问题进行求解，细化处理步骤，确定问题的处理模式。四是确定课程体系的过程，对上述每个阶段中细化得到的处理过程运用计算思维的方法结构表示出来，设计一个包括主干课程和分级课程的树形课程体系结构。
(二)计算思维引入高校计算机基础教学的课程内容确定
课程内容是高校计算机基础教学的核心。基于计算思维确定高校计算机基础教学的课程内容，以计算思维的引导、培养和锻炼为目标，从适应各专业的实际需要出发，总体上确定三个方面内容:计算思维意识培养课程、计算机基础理论课程、计算机实践课程。
1．计算思维意识培养课程主要是针对思维方式和主观意识的培养训练，利用计算机计算速度高、存储量大和智能化强等优点，引导学生运用计算思维解决现实中难以解决的问题。利用计算机解决现实问题，需要进行思维转换，将自然语言与计算机语言在思维与认知方面进行等量转换，在现实中自觉运用这种转换思维的能力就是计算思维意识课程培养的目标［5］。培养学生运用计算机编程的思维和理论来描述并界定人类的自然语言，同时利用计算机的优势为人类解决问题就是计算思维意识培养课程的课程内容。
2．计算机基础理论课程以讲解计算机基础知识为主，课程内容涉及计算机软硬件的基本概念、组成与工作原理、操作系统、数据库、多媒体、网络、信息技术及安全等方面的基础性内容。对于非计算机专业学生进行计算机基础理论课程教育，应是面向各个领域的应用，而不只是面向计算机学科。在计算思维引入高校计算机基础教学，培养应用型人才的过程中，计算机基础理论知识的掌握是基础。
3．计算机实践课程是指在教师的指导下，以提高学生计算机操作能力和实际动手能力为目标，由学生自主进行的综合性学习活动，培养并体现学生对知识综合应用的能力。在实践课程教学内容中，融合多种计算机科学思维方法，培养学生运用计算思维的方式设计实验过程和步骤。设计基于关注点分离的层次化实验课程教学体系，有助于培养不同层次、不同专业学生的计算思维能力和实践创新能力。
(三)计算思维引入高校计算机基础教学的教学方法
1．双向互动法。在有限的课堂教学时间内，从计算机基础知识技能的讲解转向计算思维能力的培养。教师的角色发生转变，成为学生主动建构知识的促进者和引导者。教师可灵活采用任务驱动、自主学习、案例教学、构建主义教学等教学方法，引导并激发学生对问题进行多样性及重构性的思维活动，在问题的抽象、求解思路及方法的探讨中导出计算机在不同学科的应用思想及方法，以增强学生的计算思维意识和计算思维能力。
2．实验教学法。融合多种计算机科学思维方法构建实验教学的内容，实验方法和实验步骤具有开放性，教师负责给出参考步骤和引导方法，激发学生自主学习、创新能力和计算思维的培养。
3．反馈递进法。教师指导学生采用递归的思想，把复杂的问题变为与原问题相似的简单问题，减少重复计算，学生利用并行处理和逆向思维，对问题进行描述，反馈给教师，师生双向沟通，进一步设计并确定求解问题的方案。
4．二维教学法。既注重计算机基础教学广度，又注重其深度。广度教学是指从自然、社会中的广义计算拓展到计算机科学中的计算，将日常生活中的概念映射到计算机科学中的概念和理论，使学生易于理解、掌握并进行概念抽象。深度教学是指基于学生深度理解与思维相关的理论与概念，进一步探讨思维本质和应用，进而强化思维的作用和价值。将广度教学与深度教学有效结合，从广度教学延展到深度教学，形成二维教学法。
(四)计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价
计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价包括三个环节，即评价、反馈和优化。
1．评价是对高校计算机基础教学目标实现程度的量化考核，科学的评价体系能够较好地反映教学效果。在以培养学生计算思维能力为核心目标的高校计算机基础教学评价体系中，加强对学生探索发现并构建知识的自主学习能力和问题求解及系统设计中计算思维能力程度的考核，加大实践成绩权重，重点检测学生在分析解决问题上的思维能力。
2．反馈是通过教学评价，使教师和学生了解教学过程的结果，及时提供反馈信息。反馈信息在计算思维引导的计算机基础教学中具有重要的调节作用。只有通过反馈信息调节教学行为，及时调控课程计划，才能达到计算机基础教学目标。
3．优化是在评价与反馈的基础上，通过改革创新教学计划和教学行为而达到教学的最佳状态。遵循教学规律，合理确定优化教学的标准，开展计算思维引入计算机基础教学实践的教学实验和教学改革，寻求合理的教学结构，争取最好的教学效果。
三、“一三四三”模式的实施策略
(一)注重提升教师认识与素质
计算思维对计算机专业出身的计算机基础教师来说并不陌生，在工作、教学和生活中都在潜移默化地应用，只不过没有上升到理论的高度或者作为一个系统的理念提出来，并传授给学生［6］。课程体系的建设、内容的讲解、案例的设计的实施最终都将由教师来完成，教师在本轮改革中将起到主导作用。通过培训、自身学习、同行之间的讨论交流，在认识、方法上全面提升教师自身的素质和认识，达成共识，形成合力，通过集思广益和研讨制定适合本校学生特点的教学体系。
(二)及时更新教学内容
要实现在有限的学时内既使学生的应用的能力得到有效提升，又要在学生的能力结构中融入计算思维的要素，帮助学生更有效地建立计算机问题求解意识，就需要在教学内容上更新。在教学内容上，提升学生的操作能力、提升信息素养，进而形成问题求解能力。通过上机的实践教学，在讲练结合的情况下，提升学生的操作能力。在内容的选择上，从学生的实际应用出发，既要有通识知识，又要符合专业技术人才专业技能的培养要求。另外，对于不同层次、不同专业类别的学生在内容的设置和案例的设计方面要有针对性，确保学生是在原有基础上的一个递进式的知识的提高和思维习惯的不断养成。
(三)有效融合教学过程思维培养与应用能力培养
很多高校过去注重的是能力的培养，在教学过程中以此为目标，但新的教学改革是在这个目标上更进一步的提升，最终实现思维培养与应用能力培养要融合。“计算思维”应体现出既能感知又能实现的、具有可操作性的思维方式，科学融合当前计算机应用基础类的课程内容，在教学实践中渗透“计算思维”的本质特征，并在课程内容编排和体系结构设计方面体现具有“计算思维”特征的创新性。课程内容体系贯穿理解计算机的知识、应用、方法等三个层面。在教学实践中，学生越来越依赖网络查找资料、购买东西等，但是学生只是会简单地通过搜索引擎输入关键词，而一些高级的搜索技巧几乎都不会。在学生的信息查询的教学中，要将知识(计算机信息检索的技术)、应用(信息检索的技巧和高级检索方式)、方法(培养计算思维)进行融合，不仅是具体应用，还要举一反三，归纳分析，总结规律，上升为思维。
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