王玉

【摘要】随着信息时代的不断发展，在我国的高等教育学院当中计算机教学课程也正在逐渐的运用计算思维进行教学，其主要目的就是为了优化计算机教学内容以及改善教学方法。本文主要分析计算思维的具体含义和现实意义，在把计算思维运用在教学当中，以此来培养学生分析问题和解决问题的能力。

【关键词】计算机思维；大学计算机教学；优化研究

计算思维其最早出现在美国计算思维专题的讨论当中，而且在美国的计算思维专题当中具有专业的名词解释：它是属于能够解决在课堂上所有问题的工具，当这一个名词诞生的那一天起就已经轰动了全世界，甚至是在中国也有大量的教育工作者和科学工作者都针对这一理念进行深入的研究，以此来适应于我国的教育工作。

一、大学计算机教学现状

在2010年的时候，教育部高等学校当中的计算机基础教学有明确的指出非计算机专业的本科毕业生在计算机知识和能力培养的时候需要针对“4个领域3个层次”进行开展教学，与此同时还需要进行强调“1+X”的课程体系。在大学计算机基础教学现状来看，当前的计算机教学形式都是属于知识型和技能型的教学方法，知识过多注重知识点的传授以及计算机软件的操作使用能力，例如，二进制、Word和Excel等基础计算机操作，而非计算机专业学习的科目就是指文科学生在未来所需要进行应用的计算机科学研究和创新方式。但是现阶段的教学模式只是让学生进行了解基本知识点和计算机软件的操作技能，不能够把计算手段运用在自己的专业领域。

二、计算思维下计算机教学内容及教学方法的设定

（一）计算思维下大学计算机教学课程内容制作

在大学的计算机教学课程当中进行开展计算机教学方式其主要的教材内容就是属于闲散和繁琐，但是目前随着我国科学技术的不断发展，以及计算机逐渐的应用在每家每户当中，学生们对计算机的知识熟悉度也是正在逐渐的增高，然而学生在学习计算机技术的时候总是存在着厌学、烦躁的心理，那么这就对学生学习计算机的学习效果产生了严重的影响。基于计算思维的理念之下进行开展计算机教学，根据计算思维为原则进行开展教学，主要的教学内容就是二进制，以及计算机结构的设置等。

（二）计算机教学方法的设定

1.重视概念含义

在思维含义内容当中最为主要的内容就是概念，根据科学的名词进行概念，所以在计算机教学内容当中我们应该适当引入正确的概念，但是在大学的计算机课程当中对于相关概念的含义只是一带而过，并没有深入的分析和探讨，这使学生很难养成计算思维，而且还对学生学习计算机的效果有着严重的影响，只有不断的扩大深究概念教学方法，才能更好的促进学生学习计算机知识。

2.重视学生的实践操作能力

养成思维的时候是需要人们进行参加各种的社会活动所积累出来的经验，而学生学习计算机知识也是同样的道理，教师若是想要学生完全的掌握和了解计算机知识，那么就需要教师能给学生充足的时间进行实践操作，以此来提升学生的学习成绩，在教学生进行实践操作的时候也需要建立在学生的学习兴趣上，不断的提升学生学习计算机的学习兴趣。

三、基于计算思维的大学计算机教学方法

“大学计算机基础”是计算机教学课程当中最基础的教学形式，同时也是培养计算思维的关键，计算思维的教学方式主要分为任务驱动、案例教学以及课堂研讨法等教学模式，它是属于最基本的计算思维方式，长时间运用计算思维方式能够有效的提升学生的自主学习性、主动性以及创新性和协作性，能把学生在活动教学当中的主体位置体现出来，进而给学生创造出和谐、活跃、高兴的学习氛围，有效的提升教学效率。

（一）任务驱动法教学模式

任务驱动法教学模式就是指某一个实例为导学方法，在实例当中的主要内容进行提出问题，进而引导学生进行深入的思考，讓学生能在学和做的过程当中进行分析问题、解决问题。例如，当学生在学习办公软件powerpoint的时候，教师就可以先根据自己的实际情况进行制作关于自己的求职简历，并以PPT的形式展现出来，以此来吸引学生的学习兴趣，调动学生学习兴趣的时候，就可以给学生进行讲解在制作简历的过程当中自己的建立如何进行规划，怎么样去运用powerpoint的功能去创作，在课后的时候在让学生每一个人进行制作一份关于自己的求职建立。根据以上的教学形式就能够让学生在学习的过程当中了解到“获取信息、理解信息、运用信息、处理信息以及表达信息、创新信息”的全方面处理能力。运用任务驱动式教学形式的主要优点就是在于教学方式目标的明确，每一个任务的分析、构思以及实现等都能够反复的进行和使用，有助于培养学生的思考能力，当学生能把自己的思维能力逐渐延伸到外界的时候，就已经正在不断的培养计算思维能力了。

（二）案例教学模式

案例教学模式其主要教学目标就是以行动为导向，教师先进行引导和组织学生针对教学当中的实际例子进行深入的思考和分析，让学生对实际例子拥有相关的理论知识、技术技能和基本原理的理解。“大学计算机基础”课程当中大部分的教学内容都是根据计算思维进行演变的案例，当教学在对学生进行传授计算机基础知识的时候，需要给学生设计出一个可以进行深入思考的点，在把所要传授的知识运用思维方式进行传授，进而实现计算思维能力的引导。例如，教师可以举一些学生在日常生活当中常见的计算机例子，像是条形码和二维码的应用，让学生进行解释信息技术的编码知识，或者也可以运用微信、云计算等信息技术，让学生完全的了解和掌握计算机和网络的基本操作能力。

（三）课堂研讨法的教学模式

在大学的计算机教学当中运用课堂研讨法的教学模式，其主要目的就是为了能够促进学生之间的互动秦光，让学生能够在思维教学当中展现出自己的主体位置，促进学生在思维活动中更好的进行学习计算机知识。开展课堂研讨法教学活动主要先针对研讨的主题进行设计，先把学生以班级为单位进行划分成为不同的小组，在根据每一个小组的实际情况进行设计任务，让学生能够根据教师所设计的任务进行学习计算机的基本概念、操作技术以及搜查相关资料等，并在课堂上相互交流和探讨，最终把探讨出来的结果总结成为研究报告并提交给教师。例如，当学生学习多媒体技术、网络基础知识等计算机内容的时候，教师就可以先让学生进行了解自己身边的多媒体、网络等，在让学生进行描述自己所喜爱的多媒体、网络，通过课堂研讨法的形式让学生了解自己不熟悉的领域，长时间的运用这种教学模式不仅能够有效的发挥出学生的想象力，还能锻炼学生的发散性计算思维，促进学生进一步的发展。

（四）基于计算思维的教学设计

随着教育时代的不断整改，我国的“大学计算机基础”教学课程当中的主要教学目标就是为了培养学生的计算思维，培养学生计算思维能力的同时，不仅需要学生能够拥有使用计算机处理信息的能力和思维方式等，还需要学生拥有良好的信息素质和计算思维能力，所以教师在给学生设计教学内容和步骤的时候应该运用探究式的设计方案，重视学生的计算思维，指引学生走向思维方法的层次，并以计算思维作为主要的核心教学内容。先是从“计算机基本信息表示”章节当中的“计算机码制”这一教学内容作为例子，其主要的教学设计根据以下步骤进行：

（1）进行提出问题：如何才能够在计算机当中存储出一个整数。

（2）进行描述问题：如何进行解决符号（正负）在计算机当中的表示情况。

（3）方法1：原码则是表示为最高位的符号，其余位为整数的数字部分。

（4）方法1分析：以0的原码和原码的加法运算引导学生发现原码的缺点。

（5）方法2：反码，最高位表示符号，其余位为整数的数字部分取反。

（6）方法2分析：以带进位的反码加法运算引导学生发现反码的缺点。

（7）方法3：补码，最高位表示符号，其余位为整数的数字部分取反再加1。

（8）方法3分析：编码唯一，运算简单。

（9）总结原、反、补码编码方式及优缺点。

四、结束语

综上所述，计算思维是计算机领域当中最为重要的基本概念，同时还是计算机教育当中需要深入研究的对象，在大学的计算机教学当中运用计算思维，能够有效的吸引学生的学习兴趣和自主学习能力，以此来培养学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力和意识，进一步促进我国大学计算机教学事业的发展方向。