基于计算思维能力培养课程建设新思路

基于计算思维能力培养的课程建设新思路王移芝北京交通大学计算机与信息技术学院

2013年7月31日于哈尔滨

是“十二

五”期间大学计算机课程改革的重心；计算机基础课程体系设计面临新的机遇与挑战；计算机教育在大学整体教育中的重要性更加突出。

培养具有现代科学思维精神和能力的三大必修课程：数学——物理——计算机。序计算思维教育的目的和作用目的：培养一种思维习惯，一种像计算机科学家思考问题的习惯。作用：计算机思维提供了理解物理、社会以及其他现象的一个新视角，指出了解决问题的一种新途径，强调了创造知识而非使用信息，从而提高人们的创造和创新能力。

要解决的核心问题是什么？

计算机基础教育课程新体系

“大基”课程实施方案

“大基”教学示意

教学实践体会基于计算思维能力培养的课程建设新思路要解决的核心问题？①要解决的核心问题是什么？思维与创新知识与能力认知与兴趣计算思维教育不是一门课程可以解决的，需要一系列课程的学习逐渐形成的一种解决问题的思维能力，更多的是隐藏在教育教学方法与能力培养的过程中，要靠学生“悟性”，使学生能自觉地运用到解决实际问题中……。当代教师任重道远！计算机基础教育课程新体系

整体建设目标基于计算思维教育课程新体系

构建多元化思维学习环境

加强教学方法与手段的改革与创新②计算机基础教育课程新体系

构建基本的信息素养与学习能力，能够“自觉”的学习计算机的相关技术和知识，以达到有兴趣和会用计算机来解决问题，终身受益。

让学生们从一入校门就开始接触跟计算思维有关的培养模式，潜移默化的培养他们对复杂事物进行抽样、分解的能力，并能够将复杂问题归纳推导至他们熟悉的简单问题上去。整体建设目标计算机基础教育新体系课程内容：具有相对稳定的、基础性的、以及让学生长期受益的思想、方法与手段。思维教育：强调计算机知识的内在统一性与外在差异性，了解计算机独特的思维方式。能力培养：基本的信息素养与能力，以及应用计算机技术解决实际问题的基本能力。

计算文化→计算科学→计算思维！C++程序设计Vb程序设计Web程序设计……大学计算机基础数据库技术与应用硬件技术与应用网络技术与应用……文化素质层（必修）思维训练层（选修）拓展创新层（选修）网页设计Java程序设计课程新体系计算机基础教育新体系计算机文化程序设计应用基础多媒体应用基础数据库应用基础理工类文科类商科类分类分层原则┅┅

计算机文化平台计算机硬件实验平台计算机软件实验平台

各种思维训练平台立体化学习资源上机实践

随时随地的学习┅┅构建多元化思维学习环境发展历史图灵奖硬件展示┅┅微机组装网络连接┅┅计算机基础教育新体系拓展思维训练课程各种计算机竞赛┅┅图灵奖展台硬件设备展台硬件实验平台网络实验平台竞赛集训平台：各种竞赛与训练思维训练平台：算法设计、数据结构等提升课程公共基础平台：各种程序设计类课程各种思维训练平台ACM程序设计竞赛┅

加强教学方法与手段的改革与创新

计算机基础教学最大的难度就是将课程作为计算机工具的教学与学习。所以，应加强学生的学习积极性和树立良好的学习氛围，提高兴趣、增强学习的热情。提高教学能力和教学手段的创新!计算机基础教育新体系“大基”课程实施方案众所周知，当今是数据为王的大数据时代，研究热点从计算速度转为大数据处理能力，从编程为主转变为以数据处理为中心。人人都离不开数据，数据可以帮助我们做各种决策。可见数据应用之广泛，其价值是不可估量的！概述大学计算机实施方案

课程定位总体安排与学时分配

教学内容教学模式考核方式与要求

整体结构与资源③“大学计算机基础”实施方案

提高学生计算机文化素养、加强对数据处理的应用能力、培养计算思维意识与创新能力。技能知识思维课程定位大学计算机实施方案

总学时为32、共1学分；其中课内16学时、上机实验16+16学时。学生要有足够的时间进行课外学习与交流！总体安排大学计算机实施方案序号教学内容基础理论学时实践学时课外实践学时1计算机基础知识2202计算基础2203硬件平台2224软件平台2225操作系统应用（Windows7）2226数据处理与呈现2267程序设计基础2228Internet基础及应用222总

计161616参考学时

理论教学

实践教学

基础实验拓展实验创新实验

基础知识应用技术教学内容大学计算机实施方案理论教学实践教学

集课堂教学、网络教学与实践教学为一体；理论教学按分类的原则，以课堂为主；实验教学按分层的原则，在实验室进行。教师为主导，学生为主体。课内与课外相结合主讲与辅导相结合教学模式大学计算机实施方案

基础知识（随堂机考），占30%；基础实验，占30%；拓展知识，占20%；综合奖励，占20%。考核方式大学计算机实施方案基于学习过程的能力考核：通过/不通过成绩要求整体结构与资源主教材→学习与实验指导→网站→移动学习实现教学活动（答疑、作业、通知┅┅）网址：先注册、在登录

教育部关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见中要求“不断丰富教材类型，继续开发数字化教材”、授课型教材和辅助型教材”┅┅。

移动互联网技术的快速发展，智能手机、平板电脑在大学校园中的快速普及，如何利用移动技术实现教学模式的变革，成为高校教育的最新最前沿课题之一。特点：离线学习在线答疑移动学习应用移动学习应用

基础篇应用篇

实训篇移动学习应用技能训练：学会计算与数据处理；能力培养：学会思考，形成一种习惯；思维养成：学会在计算数据处理中所体现的思维能力，在学习中能够灵活应用。计算思维教育对计算机教学的挑战

传授知识

培养能力

提高素质！

教学实践体会

本课程设置与以往教学的区别

如何体现思维能力培养改革的关键

展望④教学实践体会教学以培养学习与思维能力为核心！

教学内容：操作技能

理论基础与实践应用教学模式：单模式

多元化（课堂+网络+实践）教学方法：以教为主

以学为主教学实践体会课程与以往教学的区别

教学整体的效益思维能力的体现

教师自身素质与教学能力再提高教学实践体会如何体现思维能力培养

这次的硬件实验可以算得上是我第一次真正接触计算机，因为我只会用，从来都没有看看计算机主机的内部构造。很久之前就听说过CPU的大名，感觉这么重要的东西应该占据了主机的大部分空间吧，看到了实物，我真的很吃惊。那么小的一个东西，竟然有那么多根针，而且又能那么精准的插入每一个小孔中，……。学生实验体会

纵观历年图灵奖获奖者的研究成果，有的是一整套语言的建立，有的可能只是一点改进，然而都使计算机科学产生了突