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摘要：将计算思维能力引入大学计算机教育，是高校计算机基础课程改革的一个重要改革方向。分析《大学计算机基础》课程的教学现状及发展趋势，提出了思维型大学计算机基础的课程体系和教学模式，简要介绍了广州大学在教学改革中的实践和效果。
关键词：大学计算机基础课程；教学改革；思维型教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0151-03
1 《大学计算机基础》课程的教学现状及发展趋势
随着社会信息化的不断高速发展，培养具有计算思维能力的创新应用型人才是高校计算机教学改革的一个重要方向，改革势在必行。
《大学计算机基础》是高校非计算机专业学生接触的第一门计算机类课程，不仅没有受到重视，反而面临着严重的危机。现阶段，《大学计算机基础》课程大多侧重培养Office等办公软件的应用能力，甚少讲授计算机学科的核心思想与方法，以致大多数学生将计算机理解为狭义的工具，学习只是重复地模仿虚拟的场景，却得不到解决实际问题和创新能力的培养。同时，现有的教学也无法跨越通用计算手段到各学科专业计算手段的鸿沟。
高校的计算机基础教学必须从教学理念、培养模式与目标着手，探索具有计算思维能力的教学模式、教学方法与教学手段，以适应社会信息化进程的发展。将大学计算机基础教学定位在“面向应用、突出实践”，进一步完善和规范“能力结构”和与之相适应的“知识体系”和“实践体系”，是计算思维能力培养的重要手段。计算机基础教学应与高等数学、大学物理等基础教育课程一样，在高校教育中成为培养具有思维精神和能力的必修课程。
2 计算思维的内涵
2006年，周以真教授对计算思维进行了清晰系统的阐述。周以真教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、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。2009年，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会“白皮书”强调“计算机不仅是一种工作、学习和生活工具，而且还具有一种独特的思维方式”，归纳了以能力结构为导向，在计算机基础教学中“4个领域、3个层次”的矩阵教学体系，进一步明确面向理工类、农林类和医药类专业的计算机基础核心课程的教学基本要求，并深化“1 X”的课程设置方案。要求非计算机专业学生通过学习认知计算机，能够利用计算机分析和解决实际问题，具有终身信息化学习的能力。
3 思维型大学计算机基础教学模式
计算思维包含的内容不是一门课程所能承受的，应将培养计算学科独特的思维方式贯穿在整个大学教育过程。以理工类计算机基础课程教学为例，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出了1门“大学计算机基础”加上“数据库技术及应用”、“程序设计基础”、“计算机网络技术及应用”等几门核心课程的“1 X”课程建设方案。
根据广州大学非计算机专业学生的特点，构建融通专业、具有创新实践和现代科学能力的思维型大学计算机基础课程体系。该体系分为三个层次，第一层次“大学计算机基础”课程的教学目标是提高学生对计算机的认知能力和信息素养；第二层次设置若干门核心课程，课程的教学目标是培养学生的逻辑思维和信息协同能力；第三层次开设结合相关专业技能的一系列计算机课程，课程的教学目标是提高学生利用计算机解决专业领域及生活中各类问题的创新能力。思维型大学计算机基础课程体系如图1。
图1 思维型大学计算机基础课程体系
在图1所示的第二层次课程均为核心课程，其中数据库技术及应用课程涉及系统平台与计算环境、数据管理与信息处理领域，程序设计基础课程可根据专业开设“C程序设计”或者“Visual Basic程序设计”课程，涉及算法基础与程序设计领域，计算机网络技术及应用课程设计系统平台与计算环境、系统开发与行业应用领域，多媒体应用及技术课程涉及数据管理与信息处理领域，网页设计课程涉及系统平台与计算环境领域。将概念与基础、技术与方法以及专业应用三个层次的要求涵盖到每类课程的知识结构中，并由此确定教学内容。广州大学根据各专业的特点，由学生所在学院在第二层次的核心课程中选择1门作为专业基础必修课。广州大学开设的7类计算机基础第二层次课程见表1。
表1 思维型大学计算机基础课程体系
第二层次核心课程分类表
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关键词：大学计算机基础课程；教学改革；思维型教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0151-03
1 《大学计算机基础》课程的教学现状及发展趋势
随着社会信息化的不断高速发展，培养具有计算思维能力的创新应用型人才是高校计算机教学改革的一个重要方向，改革势在必行。
《大学计算机基础》是高校非计算机专业学生接触的第一门计算机类课程，不仅没有受到重视，反而面临着严重的危机。现阶段，《大学计算机基础》课程大多侧重培养Office等办公软件的应用能力，甚少讲授计算机学科的核心思想与方法，以致大多数学生将计算机理解为狭义的工具，学习只是重复地模仿虚拟的场景，却得不到解决实际问题和创新能力的培养。同时，现有的教学也无法跨越通用计算手段到各学科专业计算手段的鸿沟。
高校的计算机基础教学必须从教学理念、培养模式与目标着手，探索具有计算思维能力的教学模式、教学方法与教学手段，以适应社会信息化进程的发展。将大学计算机基础教学定位在“面向应用、突出实践”，进一步完善和规范“能力结构”和与之相适应的“知识体系”和“实践体系”，是计算思维能力培养的重要手段。计算机基础教学应与高等数学、大学物理等基础教育课程一样，在高校教育中成为培养具有思维精神和能力的必修课程。
2 计算思维的内涵
2006年，周以真教授对计算思维进行了清晰系统的阐述。周以真教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、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。2009年，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会“白皮书”强调“计算机不仅是一种工作、学习和生活工具，而且还具有一种独特的思维方式”，归纳了以能力结构为导向，在计算机基础教学中“4个领域、3个层次”的矩阵教学体系，进一步明确面向理工类、农林类和医药类专业的计算机基础核心课程的教学基本要求，并深化“1 X”的课程设置方案。要求非计算机专业学生通过学习认知计算机，能够利用计算机分析和解决实际问题，具有终身信息化学习的能力。
3 思维型大学计算机基础教学模式
计算思维包含的内容不是一门课程所能承受的，应将培养计算学科独特的思维方式贯穿在整个大学教育过程。以理工类计算机基础课程教学为例，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出了1门“大学计算机基础”加上“数据库技术及应用”、“程序设计基础”、“计算机网络技术及应用”等几门核心课程的“1 X”课程建设方案。
根据广州大学非计算机专业学生的特点，构建融通专业、具有创新实践和现代科学能力的思维型大学计算机基础课程体系。该体系分为三个层次，第一层次“大学计算机基础”课程的教学目标是提高学生对计算机的认知能力和信息素养；第二层次设置若干门核心课程，课程的教学目标是培养学生的逻辑思维和信息协同能力；第三层次开设结合相关专业技能的一系列计算机课程，课程的教学目标是提高学生利用计算机解决专业领域及生活中各类问题的创新能力。思维型大学计算机基础课程体系如图1。
图1 思维型大学计算机基础课程体系
在图1所示的第二层次课程均为核心课程，其中数据库技术及应用课程涉及系统平台与计算环境、数据管理与信息处理领域，程序设计基础课程可根据专业开设“C程序设计”或者“Visual Basic程序设计”课程，涉及算法基础与程序设计领域，计算机网络技术及应用课程设计系统平台与计算环境、系统开发与行业应用领域，多媒体应用及技术课程涉及数据管理与信息处理领域，网页设计课程涉及系统平台与计算环境领域。将概念与基础、技术与方法以及专业应用三个层次的要求涵盖到每类课程的知识结构中，并由此确定教学内容。广州大学根据各专业的特点，由学生所在学院在第二层次的核心课程中选择1门作为专业基础必修课。广州大学开设的7类计算机基础第二层次课程见表1。
表1 思维型大学计算机基础课程体系
第二层次核心课程分类表
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