俞卫华　郑林涛

【摘 要】阐述了程序设计基础课程教学中培养计算思维的重要性，分析了程序设计基础课程教学中普遍存在的问题，提出融合计算思维培养的程序设计课程教学方式，在教学实践过程中结合学生实际情况，将计算思维融入分级教学、分组互助和任务驱动等教学模式中，提高学生的学习积极性及解决问题的能力。

【关键词】程序设计基础；计算思维；教学效果

0 引言

程序设计基础作为各个高校面向新生普遍开设的一门信息类基础课程，以高级编程语言为平台，介绍计算机程序设计的思想和方法，既为后续相关课程的学习打下基础，也有利于帮助学生理解基本计算思想和方法，培养应用计算机求解问题的能力。该课程的教学效果无论是对学生信息素养的提升，还是对学生后续专业课程的学习都具有极为重要的影响。

入学新生普遍没有接受过系统的程序设计训练，脱离以往主要依靠学校和家长督促的学习环境，自主学习意识薄弱，自主学习能力较差。由于这些因素的影响，程序设计基础课程的教学效果往往并不理想，如何提高程序设计基础课程的教学效果，培养学生应用计算机解决问题的能力成为普遍关注的问题。

2006年3月，美国卡内基梅隆大学周以真教授（Jeannette M.Wing）在权威刊物《Communications of the ACM》上撰文Computational Thinking，首次清晰系统明确提出了计算思维（Computational Thinking）的概念。计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。计算思维的本质是抽象（Abstraction）和自动化（Automation），而这两个内容恰好反映了计算的根本问题，即什么能被有效地自动进行。它虽然具有计算机科学的许多特征，但是计算思维本身并不是计算机科学的专属。计算思维代表着一种普遍的态度和一类普适的技能，每一个人都应热心于它的学习和运用。

计算思维概念一经问世，得到了国内外科学界和教育界的广泛关注和认同[2-3]。“计算思维”不是狭义的计算机编程，而是运用计算的基本思想概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为； 如同“读、写、算”能力一样， 它是所有人都应具备的思维能力。

1 程序设计基础课程教学中存在的问题

1.1 重视语言语法学习，忽视程序设计能力的培养

由于程序设计由高级程序设计语言来描述，实际教学中容易注重语言语法的学习，忽视算法设计和程序结构的构建。传统课程评价和课程考试也偏重于语言语法规则的考察，背离了该课程最初的教学目标。学生往往熟悉语言的语法规则却不能针对某个具体问题顺利编写出基本的程序，没有使用计算机解决问题的思维习惯。

1.2 上机实践环节薄弱

程序设计课程中一个重要的环节是上机实践。由于课程学时等因素的限制，学生上机调试程序的机会较少，加之重理论轻实践的固有观念，学生在学习过程中常常以看懂书上的程序为目标，能够写出程序代码，却不能顺利的调试运行程序，导致对课程缺乏兴趣，产生畏难情绪。

1.3 教材和教法不能适应当前教学的要求

程序设计基础课程相关的传统教材往往仅专注于对编程语言的语法细节进行详细讲解，而忽视了对学生本身程序设计能力的培养。教学方法也以满堂灌输式教学为主，课堂气氛较沉闷，没有在互动中渗透对学生思维能力的培养，调动他们的学习热情。

2 融合计算思维培养的程序设计基础教学

2.1 明确学习目的

在授课之初明确课程的目标和意义，学习程序设计不仅获得专业知识，而且能够提高逻辑思维能力、计算思维能力等，潜移默化中提高学生的综合素质，促进其他课程的学习。其中，计算思维的培养将带给学生受益终身的问题求解能力。明确了课程目标和学习目的，有助于学生端正学习态度，增强学习积极性。

2.2 分级教学，不同程度融合计算思维

由于不同学生的计算机基础差异较大，所以在进行程序设计基础课程教学时，通过对学生的计算机基础和编程知识进行摸底测试，了解学生实际情况，进行分级教学。对于基础好的学生，在完成教学大纲全部授课内容的同时，布置其他基于计算思维案例的实验内容，以强化计算思维能力的培养；其他学生重点完成教学大纲内的知识学习，强化问题求解能力的培养。

2.3 分组互助，达到双赢

在问题讨论和上机实验时，将不同程度的学生组成学习小组，遇到问题，小组内的学生首先进行沟通交流，寻找解决方法，这个交流过程不僅帮助程度较弱的学生掌握了学习的方法，提高了学习效率，也有助于程度较好的学生巩固已有知识，开阔思路，提高学习兴趣。分组互助的形式比传统的学习形式能更好的促进计算思维的渗透，使学生充分发挥主观能动性，计算思维能力随着实际问题的解决也得到了提高。

2.4 任务驱动，课内外联动

在课堂上布置学习任务，学生课下进行文献检索和学习，组织学生将自学内容总结归纳后在课堂上讨论、讲解。这一过程形成课内外教学活动的联动，学生不仅掌握了学习内容，而且学会了如何根据要求来进行资料的检索分析和有价值信息的提取总结。这样的方式也从一定程度上解决了程序设计课程教学内容多、课时少的矛盾。

2.5 案例式教学渗透计算思维

计算思维与程序设计基础课程教学的结合主要体现在两个方面：首先将抽象和自动化两个计算思维核心思想贯穿于整个教学活动过程中，其次根据所需要讲授的具体知识点适时地引入计算思维中其他基本概念和思维方法。针对主要教学模块和核心内容，设计以问题引导反映计算思维思想的相关教学案例，使学生了解相应教学模块所关心的问题和解决思路。

3 结束语

作为普通高等院校面向大一新生普遍开设的一门信息类基础课程，程序设计基础中的许多知识点都为计算思维提供了很好的诠释和生动的案例。将程序设计基础教学与计算思维培养结合起来，不仅可以从计算思维的角度重新审视和组织程序设计基础的课堂教学，取得更好的教学效果；另一方面可以加强对计算思维能力的培养，使学生更好地应用计算思维来解决问题，促进学生综合素质的提升。

【参考文献】

[1]林旺，孙洪涛.基于软件应用的计算思维能力培养教学设计[J].中国电化教育， 2014（11）：122-127.

[2]龚沛曾，杨志强，朱君波，高枚.以计算思维为切入点的计算机基础课程联动改革与实践[J].中国大学教学，2015（11）：53-56.

[3]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学，2011（1）： 7-11.

[责任编辑：田吉捷]