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“技能—能力—思维”三层次大学计算机基础教学 　　摘 要： 当前因受“狭议工具论”错误认识的影响致使非计算机专业大学计算机基础教育受到冲击，计算机基础课程的学时也被缩减。针对这一问题，提出了以计算思维培养为核心，“技能-能力-计算思维”三层次培养目标的教学改革。对课程内容进行了面向知识能力、计算思维教学的内容重构与组织，给出了具体的教学内容模块，同时探讨了计算思维培养教学方法。 　　关键词： 知识； 能力； 计算思维； 大学计算机基础； 非计算机专业 　　中图分类号：G427 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）09-67-03 　　0 引言 　　二十世纪九十年代中期始，随着计算机技术的发展，计算机作为一种工具在社会各领域得到迅速的应用，计算机知识以一种文化的形态在各行业进行普及，“不懂计算机是新时代的文盲”的认识深入人心。当初计算机基础课程在学生的知识体系中摆在十分重要的地位。然而，随着人们从小学、中学及家庭生活中对计算机的及早接触，“计算机基础”作为大学非计算机专业第一门计算机课程越来越难以突出其明显作用与重要性，甚至面临着严重的危机，学时一再被压缩，也有不少人认为这门课程没必要开设了，任课教师也发出诸多感慨，认为要上好这门课，让学生满意，确实不是一件容易的事。 　　2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机系主任周以真教授在美国计算机权威杂志ACM提出并定义了计算思维 （Computational Thinking）的概念，她指出在信息社会中计算思维是人们思考与解决问题的基本技能之一， 是每个人应具有的思维能力。2010年7月，九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会上达成共识：旗帜鲜明地提出把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[1]，同时倡导高等院校加强以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程体系和教学内容的研究。自此计算思维得到了国内计算机基础教育界的广泛重视，诸多高校也正在实践基于计算思维培养的大学计算机基础教学[2-3]，然而，在具体的执行过程中遇到了许多问题，如教学内容的重构与取舍，教学模式与方法的实施等。本文基于作者从事非计算机专业第一门计算机课程十多年的教学改革与实践，从“技能-能力-计算思维”三个层面探讨了非计算机专业大学计算机基础课程的定位、教学内容重构、基于计算思维的教学方法等[4-5]。 　　1 大学计算机基础课程的特点 　　目前国内高校的大学计算机基础课程主要由理论知识讲授和操作技能训练两部分组成。理论教学的主要内容有：计算机基础知识，包括诞生与发展等、计算机组成及工作原理、数据表示与存储、操作系统基础、数据库基础、多媒体技术基础、计算机网络基础、计算机与信息安全等。操作技能训练有：介绍计算机的一些基本操作和常用软件的使用，主要是OFFICE软件、多媒体软件、网页制作软件及网络使用。教学内容广而泛，基本上是有关各领域的浓缩版，什么都讲一点，但又什么都没深入，众多概念的介绍使学生觉得课程内容杂且空洞，而且大多数学生认为计算机只是一种工具，会操作和使用计算机就足够了，对课程中的理论知识并不重视，这种认为计算机基础教学就是教一些计算机软件及其使用方法的“狭义工具论”思想不由而生，这是计算机基础教学者值得思考的问题，教学模式及教学方法更有待于每一位从教者去探索。 　　2 技能-能力-计算思维三者在大学计算机基础课程中的理解 　　大学计算机基础课程中技能的熟练掌握是必须的，也是最基础的，但计算机技能也不一定需要通过课程教学实现，在网络与信息技术如此发达的时代，学生可以通过网络平台的学习获得这种技能。从科学的角度看，计算机具有本身的科学体系，在教学的过程中，重要的是需要认识其科学性和基础性。计算机技术发展日新月异，技术的进步并没有改变计算机构成的基本原理，也没有改变它二进制信息表示和处理器的核心地位。因此单纯把技能性知识作为课程教学的重点，不符合计算机学科本身的特点。计算机已不单纯是一种工具，通过对计算机的学习，我们要获得用计算机解决其专业领域问题的一种能力，更重要的是获得计算思维方法。技能学习可以产生立竿见影的效果，而知识需要逐步积累。知识能力和计算思维这两者不能仅通过课程学习获得，而需要一个长期积累和自我超越的过程。技能-能力-计算思维这三层关系如图1所示。 　　要形成科学的方法就需要发现问题并寻找解决问题的思路。通过大学阶段的计算机基础类课程学习，建立有关计算机系统的概念，了解计算机是如何处理问题的，是如何把对问题的求解归结为程序处理的，进而理解程序处理是计算机所独有的方法，也是科学研究处理分析数据所依赖的方法。计算机具有一套完整的处理过程，理解它的处理过程对进一步使用计算机方法解决专业问题的重要性是显而易见的。即使不是直接去设计程序，但