對計算機學科的認識

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇對計算機學科的認識范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

對計算機學科的認識范文第1篇

關鍵詞：計算機網絡；教學本質；教學策略

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1認識

1.1本科教學的本質及其重要性

“本”是草木之根的意思，根在草木整個生長過程中起著決定性的作用，是草木成長的內因。顯然，本科教育需要解決的是一個人成長的“本”的問題，也就是要解決一個人的認識和思維方法問題。映射到教學中，也就是要落實兩點：①如何培養學生的元認知能力。因為一個人的學習能力是其所有能力的基礎，是本質能力。②如何培養學生的系統化思維模式。因為系統化思維模式不但可以使學生真正理解概念的形成(來源)和本質，更重要的是，它能夠使學生潛移默化地養成正確的分析問題和認識問題的方法，以及逐步建立其持續創新的科學研究能力。具體而言，按照認知科學的現代研究成果，前者要培養基于模式及其建構的學習方法，實現認識論在學習問題中的具體應用，即解決如何學習的問題。圖1是該方法的直觀視圖。對于后者，就是要培養基于聯系的系統化思維方法，實現知識點到知識線，知識線到知識面，知識面到知識體的融會貫通，最終實現持續創新。圖2是其直觀視圖。兩者的關系可以通過圖3直觀表述，也就是說，前者是局部微觀的“本”，后者是整體宏觀的“本”。

針對本科教學，另一個值得重視的方面是，從人的生理角度講，大學本科階段是一個人的思維模式和認識能力形成的重要和主要階段。人的思維模式一旦形成，改變起來十分困難，有時甚至是不可能的。因此，作為生產特殊產品的本科教學，對于一個人的成長來說具有極其重要的影響和關鍵的作用。

1.2本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵

本科“計算機網絡”課程的教學，顯然是本科教學的一個特例，因此本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵，應該是本科教學的本質和內涵在“計算機網絡”課程中的具體體現，或者說，它就是本科教學的本質和內涵對“計算機網絡”課程教學的直接投影。具體來說，就是要將基于模式及其建構的學習方法投影到“計算機網絡”課程的教學中，挖掘“計算機網絡”課程中的知識應用模式，建立面向模式教學的教學模式。更進一步，實現系統化思維模式教學思想對“計算機網絡”課程教學的直接投影，建立面向“計算機網絡”課程知識系統化思維教學的教學體系。最終，解決本科“計算機網絡”課程教學的“本”。圖4直觀表述了本科“計算機網絡”課程教學的本質和內涵。

2思考

2.1教學的基本要素及其關系

教學包括四個基本要素：教師、學生、教材(教學內容)和教學過程(教學活動、教學環境等)。教材要素體現的是教學的靜態屬性，教學過程要素體現的是教學的動態屬性，兩者的有機結合實現教師要素和學生要素的互動作用。通過互動作用，達到教學的目標。

四個要素中，教師要素是本質要素，它直接驅動教學過程要素，或者直接決定教材要素、并由教材(間接)驅動教學過程要素。如圖5所示。

2.2本科“計算機網絡”課程教學現狀及其存在的問題

依據教學基本要素及其關系，基于上述認識，作者認為本科“計算機網絡”課程教學現狀及其存在的主要問題反映在如下幾個方面。

(1) 教材體系設計缺乏多維性和認知性

教材體系的多維性是指教材內容、教材習題、自學內容和實驗教材的一體化設計關系。考慮到教學內容多與教學學時少之間的矛盾，主教學內容不可能面面俱到，一些延伸或拓展性的內容可以放到相應習題、自學內容和實驗中。目前，已有的一些教材已經考慮到了這些問題，比如，國外的教材對習題設計考慮比較多，而對實驗考慮相對較少。國內教材比較強調實驗，但實驗的設計與教材的關系相對松散。教材體系的認知性是指教材一體化設計必須建立在面向系統化思維培養的基點上，強調人類認知的自然規律。也就是說，一體化設計的邏輯體系必須符合認知規律特性。目前，教材設計的多維邏輯松散性沒有形成圍繞系統化思維能力培養的一體化教學理念和目標定位，弱化了系統化思維能力的培養。

(2) 教材內容設計缺乏現代教學理論支持

主教材內容的設計沒有考慮元認知能力培養問題，太多地注重知識的邏輯組織，而忽略了面向基于模式及其建構的元認知能力培養的內容的邏輯組織。也就是說，沒有重視技術和原理背后的思維教學，強調了靜態型知識，而弱化了動態型知識。由此，也就自然地影響了系統化思維的培養。

(3) 教材寫作風格缺乏演繹與歸納的統一

演繹和歸納是人類認知的兩種基本方法，演繹一般對應于間接經驗的獲取，歸納一般對應于直接經驗的獲取。對于知識的學習，人類大部分是基于教材和書本獲得，即

基于演繹的間接獲取。然而，這對于初學者而言，概念的理解和消化存在一定的困難。因此，如果采用歸納式介紹，再引入演繹式體系，則可以得到良好的效果。具體而言，就是采用問題驅動的拋錨式教學策略為先，然后引入演繹式的支架式教學策略，要比單純的演繹式策略好。目前，大部分教材都采用演繹式寫作結構，由于教材直接驅動了教學過程，因此，受制于教材的問題，一般教師的教學設計及其實現就存在演繹與歸納的不統一問題。該問題直接導致了較差的教學效果。

綜上所述，目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教學特性分析如表1所示。

(4) 教師對教材的個性化演繹能力弱化

教材是靜態的，教學過程是動態的。教學設計實現了靜態到動態的轉變。教學設計與教材的關系是一個M：N的關系，對這種關系的認識，可以體現一個教師的教學能力，即教學設計體現了一個教師對一本教材的個性化演繹能力。教學設計本身是一個創造性的過程，其創造性特性主要體現在如何針對教材的內容，不斷構建和創造面向學生自身主動建構其知識的各種環境，包括案例選擇、交互問題、表述思路、拓展延伸話題、與其他知識點的聯結等等。從而幫助學生的主動建構。因此，目前普遍采用的與教材同步提供PPT的做法是一個嚴重制約教師創造性的障礙，這也間接地弱化了系統化思維能力的培養。另外，目前教師自身教學理論基礎的匱乏，導致其教學設計中教學策略運用的弱化，進而影響了教學的效果。

(5) 實驗教學缺乏開放性

目前，盡管強調了實驗的重要性，但基本上都是驗證性實驗，即所謂的應用型、技能型實驗，缺乏開放性實驗的設計和教學。正是由于我們準備得太充分，學生不要花費太多力氣就能按圖索驥地完成實驗，失去了對實驗過程中的思維的訓練，從而導致了目前教學達不到面向思維能力培養的“本”的目標。

2.3本科“計算機網絡”課程教學應有的策略和方法

(1) 建立面向系統化思維教學的基本理念

基本教學理念體現了對本科教學的認識程度，作為一種指導思想，它直接決定了整個教學體系的建立。盡管基本教學理念是抽象的，但它可以通過教材、教學設計等具體表現出來。根據上述認識，應該建立面向系統化思維教學的本科“計算機網絡”課程的教學理念，并在此基礎上建立其教學體系。比如，對于各種協議的教學，不僅僅是解析其原理，更重要的是解析其產生的原因，即為什么會誕生這種協議？該協議主要解決什么問題？也就是說，要理解協議的動態性(面向思維)的知識，而不僅僅是理解協議的靜態性(面向工作原理)的知識。同時，對于協議的實驗教學，不僅僅是使用和剖析，而是要通過設計開放性問題，進行協議設計機制的改造和分析。再者，應該將多個協議聯合起來，從多個協議的設計思想和實現機制中尋找和挖掘一些設計模式，并且從某種協議的發展歷程中領會其進化的本質。從而，由此可以學會人類不斷認識問題、解決問題的思維方法，達到培養持續創新能力的目標。

(2) 建立基于模式及其建構的教學模式

為了實現基本教學理念，在戰術層面上應該建立基于模式及其建構的教學模式。所謂模式，在此是指知識應用模式。知識應用模式是一種隱性知識，相對于一般的顯性知識而言，它一般存在于個體的意識里。按照現代認知科學的研究，知識應用模式在一個人的學習活動中起到決定性的作用，直接體現了一個人的學習能力。然而，在傳統的教學策略中，對于該知識的教學一般由個體自身領會。教學的層次是局限于知識及其關系平面，如圖6所示。針對本科教學，應該重點突出隱性知識的教學，使教學層次覆蓋兩個平面。比如，樹型管理結構與DNS問題、組播(樹)問題，IP連接端口和實際主機地址之間的映射問題(NAT、虛擬主機)，路由協議與P2P結構問題，等等。

(3) 采用多維體系設計方法

基于面向系統化思維教學的基本理念，實現教材的多維體系設計。也就是說，教材內容、自學內容、習題以及實驗教材的體系設計應該統一在基本理念基礎上，多個維度形成邏輯上的一個整體，而不是多個維度的邏輯并列。比如，針對網絡的發展，教材內容給出從單機局域網或廣域網互聯網Overlay網絡的思維變遷及相關原理，自學內容給出典型網絡的細節內容及其思維本質，習題部分可以拓展教材內容(比如IP地址與二進制)、以及建立面向模式的思維方法(比如連接與非連接)，實驗部分除安排基

本實驗外，給出一些開放型實驗(比如給出應用場景，要求設計方案并分析)。

(4) 采用拋錨法和支架法并重的教學策略

教學設計中，時刻注意問題驅動方法的設計，圍繞著一個知識或概念，可以從一個問題或情景開始，然后，再給出另一個相似問題，并從這些問題中抽象出概念和方法、原理，最后解析概念和方法、原理，并將其運用到其他相似問題，實現從具體特殊性――普遍性――特殊性的認識思維過程的教學。比如，對于IP地址的理解，可以從互聯網的本質，即網絡互聯時如何標識一個連接端點這一問題著手，得出IP地址的兩個基本組成部分，然后再解析針對不同的網絡規模，地址分類問題。接著將地址匱乏問題引入，由此介紹子網概念、子網掩碼概念、NAT概念等。使學生理解概念和具體問題解決的關系，以便充分理解概念。而不是直接按演繹式方法，直接告訴學生IP地址的構成和分類，讓學生死記它。更進一步，通過開放實驗，給出一個應用場景，讓學生設計和運用子網和子網掩碼概念，鞏固概念的理解。

(5) 增加開放性實驗

面向本科“計算機網絡”課程的實驗教學，開放性實驗的比例應該大大加強。也就是說，要強調針對具體問題的實驗設計和分析，首先從理論層面分析實驗應有的結論和現象，知道如何去驗證該結論。然后，再通過實驗去驗證方案的正確性，并注意觀察和分析實驗中出現的異常現象。在此基礎上，在將實驗拓展，提出新的問題，進行新的實驗過程。

(6) 深層應用網絡教學

針對教師要素問題，受現實條件的限制，教師本身的教學理論水平和能力不可能達到同一種水平和要求。另一方面，受重科研輕教學思路的影響，教師也不可能全身心地投入到教學研究中。因此，通過網絡教學手段，建立網絡虛擬教學研究中心，進行教學研討和交流，共享名家的教學理念和思路，是一種比較可行比較經濟的方法。更進一步，將各名家的隱性知識挖掘出來，實現網絡環境下的動態教學設計，建立面向本科“計算機網絡”課程教學的動態增長型知識庫，可以有效地彌補現實條件的制約帶來的問題。

3總結

本文針對本科“計算機網絡”課程的教學，論述了其內涵和本質，剖析了目前教學中存在的一些問題。在此基礎上，論述了應有的教學策略和方法。本文的核心在于強調本科“計算機網絡”課程教學中對“本”的內涵的演繹，也就是說，面向學生的未來，如何“傳道”，而不僅僅是“授業”和“解惑”。盡管本文主要針對本科“計算機網絡”課程的教學，但其論述的思想和方法，對其他本科課程的教學也具有普遍的指導意義。

參考文獻

[1] 沈軍. 計算機語言課程中的編碼知識和意會知識分析及創新能力培養[J]. 東南大學學報(社哲版•高等教育研究),2001,(02):18-22.

[2] 沈軍等. 教學模式與模式教學[J]. 東南大學學報”(社哲版•高等教育研究),2002,(02):22-26.

[3] Larry L. Peterson, Bruce S. Davic著. 葉新銘,賈波等譯. 計算機網絡：系統方法[M]. 北京:機械工業出版社,2005.

[4] Andrew S. Tanenbaum著. 潘愛民譯. 計算機網絡(第四版)[M]. 北京:清華大學出版社,2004.

對計算機學科的認識范文第2篇

關鍵詞：高中信息技術；學科教學；新課程

中圖分類號：G424.21 　 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）16-0018-04

引言

2004年秋，廣東省普通高中新課程改革在全省范圍內全面鋪開，信息技術新課程也順應新課程改革潮流，在全省范圍內全面推廣。作為信息技術一線教師，筆者一直致力于探索信息技術學科建設。回顧八年來信息技術新課程教學，筆者不禁感慨高中信息技術學科的尷尬局面。當然，造成這種局面的原因是多方面的，在不能改變目前大環境的情況下，廣大信息技術教師應該發揮自己的主觀能動性，積極應對這種尷尬局面，推動信息技術學科的發展。下面，筆者從信息技術學科的現狀入手，談談自己多年教學實踐的體會與思考。

現狀一，信息技術學科特殊的發展過程，導致教學中過分注重計算機基本技能教育

上世紀80年代，計算機的強大功能逐漸被人們認識，我國中小學開始開設計算機教育課程，這是我國計算機教育的起步階段；上世紀90年代，計算機教育得到了長足發展，很多中小學開設了計算機教育課程；進入新世紀，信息技術得到了飛速發展，我們逐漸認識到計算機教育不能囊括信息技術的全部內容，信息技術教育不僅僅是計算機教育。2000年11月教育部頒發了《中小學信息技術教育指導綱要（試行）》（以下簡稱《綱要》），確定把信息技術學科作為普通高中必修課程。2003年，教育部頒布了普通高中信息技術課程標準，規范了信息技術課程體系及實施細則。信息技術作為一門必修課正式在中小學開設。

本校的情況也非常類似：2002年前，本校使用的教材是《計算機教育》；2002至2004年，本校使用的教材是《信息》；2004年秋，隨著新課程改革的開展，以及配套教材的開發，本校開始使用“普通高中課程標準實驗教科書”，高中一年級使用《信息技術基礎》，高中二年級使用選修模塊的相應教材。

可見，信息技術學科是從計算機教育發展而來的。在計算機教育階段，我們要普及計算機的應用，因此，在這一階段我們注重計算機基本技能教育是正確的；然而，隨著學科的發展，信息技術學科已經不再是只關注計算機教育，它有更高的目標和要求，如果我們還一味追求計算機技能教育，就迷失了信息技術學科的發展方向。

《綱要》提出中小學信息技術課程的主要任務是：通過信息技術課程使學生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應用信息的能力，教育學生正確認識和理解與信息技術相關的文化、倫理和社會等問題，負責任地使用信息技術；培養學生良好的信息素養，把信息技術作為支持終身學習和合作學習的手段，為適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。

可見，信息技術學科不只關注技能教育，更應注重人文教育、社會道德教育。可是，現階段，很多學校、很多信息技術教師仍然走在計算機教育的末路上，這就有違信息技術學科的本質。計算機基本技能不是不重要，在某些階段，它仍然是我們教學的重點內容，但是就整個信息技術學科來說，我們更應該關注信息文化，關注技術的應用，引導學生恰當地使用各種技術手段，為我們的學習、生活服務。

現狀二，信息技術學科地位尷尬，課時得不到有效保障

根據國家教育部《綱要》的規定，《信息技術》課程在高中階段的總教學課時為70～140課時。新課程標準中，普通高中信息技術學科有必修和選修兩個模塊，其中高中一年級開設必修模塊，高中二年級開設選修模塊，每學期按20周計算，每周1個課時，總共80個課時，剛好滿足《綱要》的最低要求。然而，實際情況不容樂觀。按新課程標準要求，信息技術必修模塊《信息技術基礎》最低需要40個課時，本校在高一開設《信息技術基礎》，每周一個課時，然而除去期中、期末考試，節假日休假，以及其它一些活動耽誤的時間，實際不足30個課時。選修模塊的課時更是得不到保障，很多學校根本不開設選修模塊，本校在高二開設一個學期的選修模塊。

由于教學課時嚴重不足，教師在制訂教學計劃時捉襟見肘。如果按照教材的章節教學，教學任務不能全部完成；如果不按教材的章節教學，我們又該怎么對教材進行取舍呢？

《信息技術基礎》以“信息的處理與交流”為主線，涉及“信息的獲取、加工、表達、、交流、存儲、管理與評價等內容，教材內容非常豐富，而且教材是開放性的，可以延伸出很多補充內容，在課時不足的情況下，要完成整個教學任務是不可能的。在目前的大背景下，我們期待增加信息技術學科的課時是不現實的，對于廣大信息技術教師來說，要做的是認真鉆研教材，理解教材內涵，根據教材內容和本校實際情況，大力開發校本教材，重新組合教學內容，注意教學內容的互相穿插，做好整體規劃，注重整體教學。

比如，《信息技術基礎》的第二章第二節是“獲取網絡信息的策略與技巧”，在進行這部分內容的教學時，教師先要求學生選擇一個主題，然后按照主題，檢索相關的資料與素材，并把它們下載下來，存儲在自己的文件夾中。這樣學生不僅學習了從網上檢索信息的策略與技巧，也為第三章的學習準備了相關素材。在學習第三章“文本信息的加工與表達”時，就可以使用前面準備的素材，制作電子報刊等多媒體作品。

現狀三，信息技術學科得不到學生的足夠重視，學習效率低下

對計算機學科的認識范文第3篇

CCC2002的特點在于，它既有對國外研究成果的借鑒，又融合了國內計算機科學與技術學科教育研究成果；由體系到課程，自頂向下進行課程體系設置，按基礎課程(包含部分核心知識單元)、主干課程(包含大部分核心知識單元)、特色課程(發揮各校特長，培養學生個性，體現地區特色)，提出了課程分級實施策略；指出在知識領域、知識單元、知識點的描述及核心課程的設計方面，應充分體現“課程體系設計組織與學生能力培養和素質提高密切相關”的理念。CCC2002強調教學過程中實踐的重要性，同時又要注重創新精神和能力的培養。值得一提的是，該教程提倡研究型教學，進一步明確了教學向教育轉變的重要思想。

在CC2002教程的引導下，國內從事計算機科學與技術學科教育的廣大學者對計算機科學與技術學科教育的諸多問題，如培養計劃、課程設置、教學類型、教學計劃、教學實施、實踐設計、教學評價等進行了廣泛而有益的探討[6,7,8,9]，并根據學科體系要求，編寫出版了一大批教材，豐富了計算學科課程體系教材建設的內容，推動了計算學科課程教學改革的進程。然而，一個不容忽視的現象是，雖然我們一直都在強調課程與教學的目的是提高學生的綜合素質，但是究竟什么是當代學生經過學科課程教育應當具有的綜合素質，仍然是一個值得探討和研究的問題。就目前國內較為普遍存在的教育理念而言，近代課程與教學理論凱洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷徑主義”思想仍舊占據著主導地位，受這一思想的影響，教材內容通常比較“經典”，教學過程各個環節圍繞這些經過驗證的、可靠的和基本成型的知識而進行，至于這些知識的形成與發展卻少有問津。所謂“捷徑主義”認為“學生學習的是科學上可靠的知識而不負有發現真理的任務，走的是教師引導的捷徑而避免前人在歷史上曾走過的彎路”[10]。雖然這一思想“發揚了傳統教學論的優點，糾正了適用主義教育忽視系統知識偏向”，在目前高校教育的某些方面仍然具有積極作用，但就總體而言，它與CCC2002倡導的研究型教學、教學向教育轉變理念有不相協調的方面。因此，高校計算學科課程教學內容的改革理當受到人們的關注。

2

隨著計算機的誕生和計算機科學技術的發展，計算技術作為現代技術的標志，已成為世界各國許多經濟增長的主要動力，計算領域也已成為一個極其活躍的領域。計算學科正以令人驚異的速度發展，并大大延伸到傳統的計算機科學的邊界之外，成為一門范圍極為寬廣的學科，人們對計算學科的認識，已從知識層面上升到了方法論的高度[1]。

1989年1月，美國計算機學會(簡稱ACM)和美國電氣和電子工程師學會計算機分會(簡稱IEEE-CS)聯合攻關組在《ACM通訊》雜志上刊登了他們歷經4年的研究成果——“作為學科的計算科學”的報告[2]。該報告圍繞計算機的主要現象，從學科的三個基本形態，即理論、抽象和設計入手，結合科學與工程科學兩大學科門類的基本特征，完成了計算學科的“存在性”證明，首次給出了計算學科的定義，為“計算”作為學科及其以后的發展奠定了基礎。如今，計算已不再是一個一般意義上的概念，它已成為“各門科學研究的一種基本視角、觀念和方法，并上升為一種具有世界觀和方法論特征的哲學范疇”[3]。在長期的社會生產實踐中，計算科學的內涵與外延從學科的角度得到進一步詮釋，ACM和IEEE-CS以及計算機界關于計算學科認知問題的研究不斷取得重要成果，其中，CC1991(“計算學科教程1991計劃”的簡稱)和CC2001(“計算學科教程2001計劃”的簡稱)報告為計算學科建立了現代課程體系。隨著計算科學的不斷發展，其課程體系也在不斷完善，2004年11月，ACM、AIS和IEEE-CS又聯合公布了新的計算學科教程CC2004，文[4]對該課程體系做了分析與思考。

隨著信息技術行業人才需求的與日俱增，世界上絕大多數高等院校均設立了計算科學或與之相關的專業，國內的高等院校也不例外。為了有效地推行國內的計算機科學與技術教育，同時又能與國際接軌，中國計算機科學與技術學科教程研究組于2002年提出了“中國計算機科學與技術學科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002，簡稱CCC2002)[5]，該教程從計算機學科教學計劃的發展、計算機學科的定義、計算機學科本科生能力培養、計算機學科知識體系演變、計算機學科課程體系結構、計算機學科課程的教學計劃與組織方法等方面全面闡述了計算機科學與技術學科知識與課程體系的外延與內涵，進一步明確了新形勢下計算機科學與技術學科本科生能力與素質培養的基本要求，為國內高校計算機科學與技術學科制定培養方案和形成具有自身特色的課程體系提供了指南，對中國高校計算機科學與技術學科教育的改革和發展具有重要的參考價值和積極的推動作用。CCC2002給出了中國計算學科課程體系的描述，但如何圍繞這一課程體系概括的知識領域和知識點來組織知識內容仍然具有隨機性，特別是在幅員遼闊、經濟和文化發展水平存在地區差異的中國，這種隨機性尤為突出。因此，我們必須深入分析CCC2002的特點，理解其精神實質，根據地區的特點和各高校自身發展的水平與特色合理選擇或組織各類課程的教學內容，積極開展教學改革，不斷強化課程建設，只有這樣，才能為課程目標的實現建立良好基礎。

3基于知識與知識背景的課程教學

隨著教育理念的不斷更新，教育教改研究與實踐的不斷發展，人們已越來越清楚地認識到學生實踐與創新能力培養的重要性，越來越注重學生在知識點掌握基礎上知識結構的形成，越來越感受到學生關于學科綜合素養的內涵，在理工學科課程體系中引入越來越多的與學科有關的人文科學的內容，可以說是適應時代要求和發展的一種進步，是教學向教育轉變的一種必然。然而，要真正做到教學向教育轉變，仍然有許多值得研究和探索的工作要去完成。其中，如何根據計算學科教程描述的學科知識領域、知識單元和知識點，在教材或教學過程的知識內容安排與講授過程中，打破傳統方式，在現有基礎上推陳出新，就是一項非常有意義的工作。我們是否可以做這樣一種嘗試，在課程知識的組織與傳授過程中，把知識的來源即知識產生的背景有機地融入其中，使之成為教材內容的一部分或補充，讓學生在學習課程知識的同時，了解知識的背景和來源，更多地知曉與學科知識有關的人和事，更深地理解知識的內涵，更好地把握知識的運用與發展趨勢，使學生在學習、理解和掌握知識的同時，學科意識和學科素養得到培養與發展。這樣的做法無疑是有益的但卻并非易事，有大量值得研究和探索的課題和實踐活動，其中以教學內容改革為先導的課程教學改革將成為學科教育改革的主要內容，它涉及教育理念的更新、教學方式與方法的運用，教學組織形式的變化、教學評價體系的構建等等，同時對教師隊伍的知識結構也將產生新的要求。它不僅要求人們具備學科知識，而且還要有學科思想史和學科方法論的知識。因此在學科教育中應該有更多的教育工作者關注科學和學科思想史研究。就計算學科而言，計算學科思想史研究是基于背景知識計算學科課程教學改革的基礎。

3.1計算科學思想史研究

現代計算科學在理論和應用方面取得的偉大成績，是人類長期從事社會生產實踐的結果，是無數致力于計算科學研究與實踐的工作者們共同智慧的結晶。計算科學是整個科學體系的一個重要組成部分，是研究計算知識、計算理論及其應用的科學，是關于計算學科知識體系和與之相關領域知識及其相互間關系的總和。而計算科學思想史則是研究計算科學的形成與發展過程的科學，其研究的目的在于通過對計算科學發展過程中各個事實、各種現象和思想的分析，總結計算科學的歷史經驗，揭示計算科學的發展規律，促進計算科學的發展。計算科學思想史的研究對象并非計算科學本身，它是以哲學、歷史學的觀點和方法來分析計算科學的發展歷史。

作為一門科學，計算科學思想史研究有其自身的理論體系，這一理論體系涉及計算科學、工程學、哲學、歷史學、心理學、社會科學等諸多學科領域的知識。計算科學思想史是以計算科學理論與實踐的形成與發展為基礎，以辯證唯物主義和歷史唯物主義為指導，以科學思想史研究的基本原理為依據，分析人類歷史上計算科學重要成果和重要學術理論的誕生過程，其思想與方法的形成過程以及它們的科學與哲學意義。計算科學思想史研究將隨著計算科學的發展和人類進一步的發明與發現而不斷變化并日趨完善，是一門極富發展性的科學。文[11]中，作者對計算科學思想史研究的特點、內容、方法等問題進行了探討。

3.2基于知識背景的課程教學

所謂基于知識的課程教學就是把學科知識與知識背景有機結合，使之成為課程教學內容的統一體進行施教與學習的過程。其教學目的是讓學生在了解和掌握學科知識的同時，了解知識產生的背景，感知知識背后隱藏的思想與方法，為學生提供更為廣闊的想象與思維空間，培養學生的學科意識，提高學生學科文化水平。

知識背景的內容可以是對知識產生過程的敘述，也可以是對學科知識未來發展前景的展望；可以是直接的背景知識，如與學科知識有關的知識進程、事件、理論、思想方法和人物等，也可以是與學科密切關聯的相關學科的知識；可以是正史中真實的故事，也可以是傳說和軼事；可以是知識成功應用的經典，也可以是正在實踐中的探索。

知識背景組織形式可以采用課程設置的方法整體闡述學科的形成與發展以及思想與方法，如計算機科學與技術導論、計算機科學與技術方法論等；也可以是針對具體課程的知識背景敘述，如關于課程的導論、緒論、前言等；還可以是關于課程單元知識背景的描述，如每個章節的前序、引導等；甚至可以是涉及知識點的知識背景，如有關概念的形成，概念與概念之間的關聯等等。

把知識背景作為課程教材的內容，或在教學過程中適當地介紹與課程知識相關的知識背景，在目前高校的計算學科課程建設和課程教學中或多或少地受到人們的關注并加以應用，但這并非真正意義上的基于背景知識的課程教學。從基于課程知識的教學到基于知識與知識背景有機統一的課程教學，并非一門計算學科導論所能解決的問題，它涉及整個計算學科課程內容的組織，課程教學計劃安排，課程教學模式設計，課程教學方法運用，課程教學評價機制建立等一系列與課程建設和課程改革有關問題的研究、探索與實踐，是一項需要廣大的計算學科以及相關學科的教育工作者共同參與和共同努力才能夠有效實施并不斷取得進展的系統工程項目。

如果說基于知識的計算學科課程教學是圍繞計算科學的知識體系及其發展過程中不斷取得的最新成果而進行的知識與技能傳授，那么基于背景知識的課程教學則是在此基礎上的學科意識培養和學科素養教育，至少有以下幾個方面的作用。

(1)將有利于學生對課程知識學習興趣的提高

教育心理學認為，學習興趣是指人們探究事物的心理傾向和獲得知識的原動力。古今中外的教育學家們對在教學過程中培養和激發學生的學習興趣都是極為重視。中國古代教育大師孔子說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”德國近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡導的“全人教育”理念中就闡述了教育的任務主要是發展學習者自身的能動性思想，認為：“我們的教育藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。”瑞士現代著名心理學家皮亞杰(J.Piaget)更加強調個體在認知生長過程中的積極作用，并明確指出：“所有智力方面的工作都依賴于興趣。”由此可見，學習興趣是學生學習的情感意向和動力，是學習積極性和自覺性的核心，在全面推行以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育的今天，培養學生學習興趣尤為重要。

影響學生學習興趣的因素很多，如教學方法、教學手段、教學風格、教學態度、教學評價等等，其中教學內容的組織安排也不失為一重要因素。教學實踐結果表明，學生對“知識背景”感興趣的程度要比對“知識”本身更高。因此，如果能夠在課程教學內容編排中將與課程知識有關的人物、事件以及相關的理論與方法實例有機的融入其中，就能夠在教學的實施過程中不斷地“激勵”和“喚醒”學生的學習興趣，并通過興趣的延伸，使學生在不知不覺中獲取并掌握知識。

(2)將有利于學生對課程學習知識內容的理解

學生對知識的認識、理解和掌握過程，應遵循人們認識客觀世界的一般規律，即是一個從感性認識到理性認識的過程。感性認識是人們通過感官與認知事物接觸而形成的關于事物生動和直接的映像，包括事物的具體特性、表面現象、各個片面及其外部的聯系等；理性認識是人們在感性認識的基礎上，進行抽象和概括而形成的對認知事物的本質和內部聯系的認識，通常有概念、判斷和推理三種基本形式。在課程學習過程中，我們往往會強調對概念的理解，對知識點的掌握等，這樣的認知應屬理性認識范疇。基于知識的課程教學內容組織通常是按照概念的引入、概念到概念、例題分析、實際應用舉例，習題練習等步驟順序進行，而課程內容的選擇通常是經過實踐檢驗或嚴格論證的知識的精華部分，是已經上升為理性認識的產物。讓學生在對認識的事物尚不具備“自然經驗”和“社會經驗”的基礎上，去“理性”地把握事物的本質，只能是“填壓式”的知識灌輸，于是在我們的課程教學中就有了許多“先記憶再慢慢理解”的東西。基于背景知識的課程教學將經過提煉的前人對事物認識的自然經驗和社會經驗呈現在學生面前，在一定程度上可以彌補學生在對事物感性認識方面的不足，幫助學生更好地理解和掌握課程的學習內容。

(3)將有利于學生對課程知識體系的把握

在高等教育中，學科領域的知識體系通常是以課程體系來描述的，而課程的知識體系是由課程涵蓋的知識主題及其相互間的關系來刻畫的。基于知識的課程教學往往只注重課程知識主題或知識點的教學而忽略課程之間、主題之間、知識點之間內在聯系的闡述，使得學生在學習過程產生難以知識聯想，對知識的認識是“只見樹木，不見森林”。例如，很少有學生能夠將平面中的“點”、集合論中的“集合”、命題邏輯中的“命題”等概念統一進行思考的，也很少有學生能夠準確地回答在線性代數課程中學習向量空間和向量運算真正目的等等。基于知識背景課程教學的目的之一，就是通過知識背景的闡述，將課程知識的初始本質及其相互間的關系呈現出來，為學生營造知識聯想與知識探究的學習情境，更加全面地把握課程的知識體系。

(4)將有利于學生創新能力培養與提高

指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。”而“教育是知識創新、傳播和應用的主要基地。也是培養創新精神和創新人才的搖籃。”因此，在實施素質教育過程中，著力培養學生的創新精神與創新能力應成為我國教育改革和發展的當務之急。CCC2002竭力倡導的研究型教學以及教學向教育轉變的根本目的之一，就是要在學科課程教育過程中，不斷強化學生創新素質的培養。創新的過程是知識綜合運用與發展的過程，對知識體系的全面掌握是創新的基礎。創新能力培養受到教學內容和教學方法的影響。基于課程知識的教學通常以傳授知識為主，教學方法也以課堂講授為主，這種教學往往使學生思維固化，知識活力得不到發揮，很大程度上影響了學生創新能力的發展。而基于知識背景的課程教學不僅能夠大力開發學生的想象力和直覺思維，拓寬學生的學科視野，同時還能夠有效地運用案例教學、活動教學、討論教學、探索性學習等各種方法，促進學生個性發展，使學生獨立思考、批判思維、嚴密分析、從不同視角看問題等多方面能力得到培養和提高。

(5)將有利于學生學科文化素養的提高

科學技術的發展導致學科和專業的發展，使得分科教育成為目前我國高校人才培養體制的主流。分科教育很顯然是為了造就專門人才，但狹窄的專門訓練往往不利于培養學生的創新意識和創造力。在經歷了長期的教育實踐之后，人們已認識到分科教育在某些方面的嚴重不足，提出了新形勢下“通才教育”觀念，并以某些高校作為試點開展“大類培養”教學模式的實踐與探索。如今的社會是信息社會，對IT本科生的知識結構提出了新的要求，除了要求他們掌握專業知識外，還要求他們具有數學、物理及相關領域知識，更有人文社會科學知識的要求，既能夠適應專業的變化和拓展，又要有敏銳的專業拓展意識。總而言之，現代人才培養過程更加強調的是學科素養，它涵蓋了對學科知識的掌握，對學科過程與方法論的認識和對學科的理解與情感。正如專家指出的那樣，在人才教育與培養過程中，“大多數人真正需要的是領會科學的精神、掌握學科的方法、樹立恰如其分的科學形象，以便在這個科學時智地對待科學、對待社會、對待生活。”[12]如果我們將這樣的理念帶入學科教育過程就不難發現，僅僅靠基于知識的課程教學是無法實現這一要求的，而基于知識背景的課程教學至少可以從兩個方面彌補其不足：首先，基于知識背景的課程教學以發展和進化的觀點反映學科知識進程，能夠有效地避免課本知識的“神圣化”與“教條化”，將批判與繼承的有機統一貫穿學生知識獲取過程；其次，基于知識背景的課程教學以學科與相關學科分支領域知識相互聯系的思想展現學科知識內容，能夠有效地克服對學科知識掌握的“孤立性”和“片面性”，是學生的學科意識與學科素養得到進一步培養與提高。

4結束語

計算學科不只是簡單的一些課程匯總，而是一個龐大的知識體系，它對人類社會的發展與進步有著重要而深刻的影響。目前，全國幾乎所有高校都開設了計算機專業，有些計算的概念和知識還下放到了中小學課程之中。在此情形之下，如何構建我國計算科學的教育體系，培養什么樣的信息技術人才，如何讓全社會更深刻地認識計算科學的內涵，更全面了解計算科學的發展規律無疑是一件十分有意義的工作。基于背景知識的課程教學是一種理念、思想和方法，也是一種實踐，雖然它不是一個什么新的提法，已或多或少地被人們認識并加以應用，但總體上仍然未形成一種趨勢。基于知識背景的課程教學應有它的理論體系、方法體系和實施體系，這些都是需要研究、探討和實踐的，可能還需要一個較長的過程。然而，當我們面對計算學科教育改革中出現的種種問題和在計算學科人才培養中面臨的種種困惑時，首先應該想到的是作為計算科學的教育工作者應當作些什么。

參考文獻：

[1]董榮勝,古天龍.計算機科學技術與方法論[M].北京:人民郵電出版社,2002.

[2]DenningPJ,municationsoftheACM[J].1989,Vol.32(1).

[3]郝寧湘.計算:一個新的哲學范疇[J].哲學動態,2000,(11).

[4]蔡啟先.CC2004計算學科教程體系分析與思考[J].高等工程教育研究,2006,(5):77-81.

[5]黃國興等.中國計算機科學與技術學科教程2002[M].北京:清華大學出版社,2002.

[6]周世平.CCC2002教學計劃實施環節的探討[J].計算機教育,2004,(8):56-58.

[7]索劍.“計算機科學與技術導論”教學與思考[J].計算機教育,2005,(1):40-41.

[8]李明江.CCC2002,CC2004與地方院校計算機專業教育的困惑[J].黔南民族師范學院學報,2006,(6):43-47.

[9]時全生,魯書喜.《計算機導論》課程知識體系結構研究[J].福建電腦,2007,(4):40-41.

[10]王道俊,王漢瀾.教育學[M].北京:人民教育出版社,1989:185-187.

[11]張曉如,張再躍.淺談計算科學思想史研究[J].計算機科學,2006,33(11):11-14.

[12]吳國盛著.科學的歷程[M].北京大學出版社,2002.

AbstractItisanalysedinthispaperthecharacteristicoftheChineseComputingCurricula2002,anddiscussedfromtheviewpointofthemethodologyofthecomputersciencethebasicthoughtofthecomputingcurriculateachingbasedontheknowledgebackground.Meanwhile,itisalsoexpositedtheimportanteffectofthecomputingsciencehistoryresearchtothecomputercoursesteachingbasedontheknowledgebackground.

KeyWordsCC2002,Courseteaching,Computingscience,Sciencehistory

對計算機學科的認識范文第4篇

【關鍵詞】計算機學科；其他學科；整合；實踐

【中圖分類號】G710【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）02-0267-01

隨著時代的不斷進步，計算機技術已經處于一個高速發展的階段，部分計算機技術更新很快，甚至天天都有新的研究成果，計算機已經是人們工作與生活不可分割的一部分，在當代如果不能掌握計算機技術的相關技術，可以說是“時代的文盲”。隨著中職院校技術的不斷推進，計算機技術知識不僅成為人們工作與生活的需要，并且成為學者們積極探索的主要工具。

一、 計算機學科與語文學科的整合

通過計算機技術不僅能將學生的感性世界變得更加愛豐富，而且能彌補學生在感性認識上的不足，讓教學內容更加具有生命力，更加豐富有趣。中職院校的生源大部分屬于偏遠地區，學生接觸計算機的機會不多，在校內，大部分教學過程也通常使用多媒體，進而讓計算機技術與教學內容實現更好的整合。例如學習“北國雪景”這篇課文時，教師完全可以利用計算機計算將北國雪景的真實一面呈現在學生面前，讓學生在課堂上有身臨其境的感覺。在日常生活中或多或少都會缺少一些研發材料，此時可以通過計算機計算，將遠的景物搬到屏幕上，而這就是現在的課堂，這也是計算機學科的魅力所在，能讓死氣沉沉的課堂變得更加多彩。在計算機計算的應用下，課堂充滿了美麗的畫面，加之優美聲音的環繞，學生對計算機學科，對語文學科都充滿了學習的激情，并能得到啟發、熏陶，讓學習知識變得更加輕松、愉快。計算機學科與語文學科的整合之下，學生能在各個領域中探索自己想要得到的知識，學生更加愿意去接受知識。

當代教育部推行的理念是素質教育，而語文教材的安排中，例如：實踐教學活動、口語交際活動等教學內容，大部分教師在實際教學過程中都只是對這些教學內容進行帶過，教學過程中始終還是受到傳統教育理念的影響，加之這些教學內容在具體操作過程中具有一定程度的難度。但是，將這些知識板塊與計算機學科相互結合起來，再利用網絡技術，其中存在的一些操作困難便能迎刃而解，讓計算機學科知識與語文學科知識更加豐富有趣，將中職院校教學的重點充分融合在實際教學過程中，培養更多優秀的現代化復合型人才。

二、 計算機學科與數學學科的整合

通過計算機學科與數學學科的整合，不僅能豐富學生的數學信息，而且能激發學生的創造性思維。我們知道，數學知識本身很抽象，并且結論的確定性與應用的廣泛性在同時期的其他學科中都處于非常重要的基礎地位。培養學生具有廣闊的數學思維，還是培養學生的邏輯思維能力、空間想象能力，這些對于教師的教學藝術與學生自身的要求都非常高。在實際的教學過程中，讓計算機學科的相關知識與數學學科進行有效的整合是一個不錯的選擇，有助于對學生的學識信息進行豐富，進而激發培養學生的創造性思維。

中職院校依然要積極響應教育部的號召，在數學教學過程中要充分體現學生的學習主體地位，要注重學生對數學知識探究的過程。在計算機技術的支持下，完全可以將數學課堂搬到網絡環境當中，在兩門學科的整合下，能非常容易實現學科的教學目標，培養學生的綜合應用能力。

三、計算機學科通過“人機互動”讓存在差異性的學生共同進步

當代教育要堅持以生為本的教育理念，作為教師要尊重學生在各個方面存在的差異性，要堅持讓每一名學生都能獲得充分發展與成長，中職院校的學生知識水平更是具有很大的差異性，有些學生可能是初中都沒有畢業，而有些學生甚至是高中畢業生，這種差異是客觀存在的，在計算機學科中利用“人機互動”這種手段可以有效解決這方面的問題。學生可以自主選擇自己的理解方式與老師或者同學實現及時溝通，在課堂上提出問題、分析問題、解決問題，要敢于將自己的見解表達出來，并同時對同學以及老師的思考成果進行分享，將計算機學科與學生素質能力的整合，不僅了拓展學生的思維，還能讓學生看得更遠。在計算機學科的幫助下，學生信息知識來源更加豐富。在面對很多知識不理解的情況下，學生可以利用網絡進行探索，計算機不僅在改變學生的學習方式，并且伴隨著學生的生活，逐步改變學生的未來。

總之，計算機學科實際教學中所設計到的計算機計算并不是簡單的做出來給大家看，而是需要通過計算機技術與其他學科相互整合，進而實現教學目標的一個過程。不斷改善教師的教學方式、學生的學習方式甚至是師生之間的互動方式。進而將各門學科的教學質量提高。

隨著計算機技術的高速發展，在這個形勢的推動下，社會各個領域以至于人們的生活都會發生各種各樣的變化，中職院校各科教學與計算機技術學科的整合是必然的趨勢。基于教育工作者的角度來看，計算機學科與其他學科的整合，不僅是一個挑戰，其實是一個良好的機遇。中職院校每一位教育工作者，要積極看清形勢，要不斷的充實自己，通過各種有效手段推進計算機學科與其他學科在教學上的整合，并將計算機技術教育充分融入到其他學科中的實際教學活動中去，保持兩者相輔相成的關系。當前時展太快，教育改革大潮也如火如荼進行，為了培養出更多綜合素質高、技術能力強的學生，教育工作者必然要為之付出更多的心血。

參考文獻

對計算機學科的認識范文第5篇

計算機科學中的計算思維概念于2006年3月由JeannetteWing提出，JeannetteWing認為“計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”，并將計算思維的應用引申到非計算機專業的計算機教育及智力養成和科學的計算思維化兩個領域。計算思維是知識思維的一個實例，這個知識思維的實例有一定的特殊性，原因是作為計算思維內容的計算機科學知識本身是系統思維科學化、工程化的結果。計算思維是自然思維、系統思維之上的知識思維，計算思維的內容是計算機科學的知識系統，計算思維的形式是計算思維的核心。因為知識思維有內容和形式兩個屬性，內容是知識，形式是思維。這一點同作為系統思維組成的相容邏輯有相同之處，邏輯的內容是知識，邏輯的形式是邏輯。

JeannetteWing指出，計算思維能力是人們在閱讀、寫作、算數基本思維能力以外的一種思維能力。閱讀、寫作、算數其實就是系統思維的組成：語言、數學和邏輯。系統思維是通過感知、注意、記憶、分析、解決問題等自然思維能力學習語言、數學、邏輯形成的系統思維能力。在系統思維的三個組成部分之上，通過知識思維中的計算思維內容的學習形成了以計算思維形式為本質的系統思維層面的計算思維。JeannetteWing認為科學正在積極應用計算方法、計算手段、計算思維推進科學具體學科的發展，特別是在生物學領域。計算機和計算機科學與科學結合不僅僅是使用計算方法、計算手段、計算思維促進科學的發展，而是正在給科學帶來一場深刻的進化。

計算認知正在成為傳統思維語言認知、數學認知、邏輯認知之后的第四個認知成分；計算機正在成為傳統思維語言認知、數學認知、邏輯認知的大腦認知器官之后的第四個認知器官。感覺器官的感覺能力自400年前的科學革命以來，已經有了來自科學、技術方面的許多延伸。認知器官的認知能力自20世紀40年代產生的計算機和20世紀60年代產生的計算機科學以來，也已經有了質量和數量的延伸。在21世紀，計算機和計算機科學帶來的認知能力的延伸正在給相容邏輯維度上的認識論的知識系統和信息系統帶來科學的變化。計算機和計算機科學延伸了感知、注意、記憶、分析、解決問題的自然思維，以計算機和計算機科學為內容的計算認知和計算思維增加了語言、數學、邏輯的系統思維維度。自然思維的延伸和系統思維維度的增加正在引起科學知識系統的深刻變化。新型科學不斷形成，人們習慣和熟悉的科學正在成為同計算科學結合形成的新型科學的子集。

2教育學中的計算思維與計算思維的教育

2012年9月11日至12日，在英國曼徹斯特舉行的英國學習技術協會（AssociationforLearningTechnology，ALT）的年會上，AaronSloman作了“什么是計算思維？誰需要計算思維？為什么需要計算思維？計算思維可以學習嗎？計算思維可以教嗎？”的演講。JeannetteWing提出計算機科學的計算思維概念之后不到十年的時間，愛爾蘭的國立愛爾蘭大學（NationalUniversityofIreland）梅努斯分校的計算機科學系便設立了計算思維的本科教育，有完整的大綱和課程設置。這個本科教育大綱和課程設置直接回答了AaronSloman演講中5個問題的后兩個問題：計算思維可以學習，計算思維可以教授。國立愛爾蘭大學計算機科學系這個專業的目標是集成和統一計算機科學、數學和哲學，課程是從現有的計算機科學課程、數學課程和哲學課程中挑選、重新組合形成的一個課程集合。從知識系統的角度看，沒有一門新的課程屬于計算思維課程。

計算思維是一個橫跨思維和知識的涉及多個學科的組合概念，從事計算機相關工作的專家和學者率先感覺到了計算思維的存在，并從自己熟悉的眼前的第一步開始進入計算思維這個領域。對計算思維在不同學科的不同認識和描述并不影響人們對計算思維的感知和在教育中對計算思維的培養。對計算思維本質的認識已經超出了計算機科學的范圍，但這并不影響在計算機科學領域對計算思維規律的認識和在教育學領域對計算思維的培養。關鍵是要在計算機科學領域認識計算思維，要在教育學領域應用計算思維進行計算思維的培養，對計算思維的觀察必須從科學哲學和哲學的角度出發。計算思維的教育主要在計算機科學計算思維和計算機應用計算機思維領域，通過計算機科學知識系統和計算機應用知識系統的教學和學習進行。計算機科學從20世紀60年代成為獨立學科以來已經有完整的知識系統和相應的教育體制。計算機科學的知識體系也在發展變化中，有關計算思維的課程也在甄別和抽象形式化的過程中。人們都知道認識論中有認識主體、認識客體、知識系統三個基本組成部分。對于計算思維來說，認識的主體是人的大腦中認識計算思維所需要的智力和思維能力，認識的客體是客觀存在的計算思維，認識結果的知識系統是計算思維知識系統。同一般清晰可見的認識對象的認識主體、認識客體、知識系統分別是三個獨立的系統不同，計算思維的認識主體、認識客體、知識系統三個系統之間相互交織、關系重疊。原因是計算思維既是認識的主體，又是認識的客體，同時還是認識結果的知識系統。

3計算機大賽中的計算思維能力培養

目前，對于如何在大學的計算機課程中培養學生的計算思維能力，國內學者已提出了一些很好的構想。陳國良院士認為大學第一門計算機基礎課程是計算思維培養的一個關鍵。哈爾濱工業大學的戰德臣教授認為，大學第一門計算機基礎課程必須強化思維性教學改革，強調可實現思維的教授與培養。浙江大學的何銘欽教授等在對九校聯盟（C9）聯合聲明的解讀中提出，一方面要突出相應領域問題求解的核心思路和基本方法，另一方面要通過小規模的應用系統設計與實現，使學生領悟應用系統級的問題求解方式。因此計算思維能力的培養不僅僅局限于大學的計算機課程，更應貫穿于計算機課程的課程設計、計算機大賽等綜合實踐活動中，通過應用系統的設計與實現逐步啟發和培養學生的計算思維能力。計算機設計大賽是大學生綜合運用計算機知識和計算思維的一個創新實踐活動，大賽作品本身就是計算機知識和計算思維應用的表現。學生通過對具體問題進行理論建模和工程實施，不但運用了計算機知識和計算思維，同時拓展了計算機知識，增強了計算思維能力。大賽內容包括軟件應用與開發、微課（課件制作）、數字媒體設計、中華優秀傳統文化微電影、中華民族文化元素、動漫游戲創意設計、軟件服務外包及計算機音樂創作8大類別。從問題求解的角度來看，每一類作品都需要對現實世界的具體應用問題進行抽象和模型化，并通過計算機硬件平臺來展現。通過講解這些實際問題的解決思路，可以培養學生運用計算機知識進行問題求解的計算思維。完成作品的過程涉及從作品策劃、構思、設計到開發、的各個階段，大賽作品是由設計者通過計算機模型化出來的虛擬世界，展示了設計者如何利用計算機科學的知識、方法和模型進行問題求解、系統設計和人類行為理解的整個計算思維過程。學生在作品的設計開發過程中，逐步培養了運用計算機科學的知識、方法和模型進行抽象、自動化的計算思維能力。

在指導學生參賽的過程中，教師通過大賽引導學生主動參與知識的學習，在實踐活動中有意識地逐步培養學生個人的計算思維。數據庫、計算機網絡、程序設計的基本概念、原理和方法都體現著計算機科學家的計算思維，在指導教師有意識地引導和系統規劃下，學生通過學習和應用數據庫、計算機網絡和程序設計，能夠了解計算的方法和模型，建立起利用計算機求解問題的基本思路，站在計算思維的高度觀察和處理問題，從而改變舊的思維方式和工作方式，有意識地培養計算思維。例如，在大賽作品的設計中，關注點分離是控制和解決復雜問題的一種思維方法，該方法先將復雜問題進行合理的分解，再分別研究問題的不同側面（關注點），最后綜合得到整體的解決方案，在計算機科學中的典型表現即“分而治之”。在數據庫設計、龐雜的數據管理和數據庫應用開發中，經常采用“分而治之”的思想。數據庫設計采用軟件工程的思想，自頂向下將設計任務劃分為多個階段，每個階段有各自相對獨立的任務，相鄰階段又互相聯系、互相承接，共同完成整個設計任務；面對復雜的數據管理和維護任務，也進一步分解為數據恢復、并發控制、數據完整性和安全性的保護、數據庫的運行維護等多個子任務，由不同的子系統負責，并相互協作保護數據在運行過程中的正確性和有效性；在進行基于數據庫的應用開發中，模塊化是最常用的最有代表性的一個分解方法。這些數據庫的知識點都充分體現了計算思維的方法。信息化教學為大學生提供了豐富的學習資源：微課、優秀大賽作品和計算思維專題，創設環境，鼓勵大學生通過自主學習、探究學習，培養計算思維能力。我們在大賽活動中充分尊重學生的主體性，通過教學方法的改革和對學生主觀能動性的開發，創建了以培養計算思維為核心的協作學習、研究性學習模式。指導教師把計算模型、算法、并行計算、云計算這些計算思維的思想融入到計算機大賽活動中，與專業課程的知識點緊密銜接起來，進行深入細致的實例分析，使學生不再覺得計算思維是懸空抽象的概念，而是實實在在的思維方法，從而真正做到了教學與科研的互補與相互促進。

4結語