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摘要： 当前计算思维是计算机教育界广泛关注的一个重要概念，基于计算思维的教学已成为大学计算机基础课程的教学改革方向，本文阐述了计算思维的相关概念及其国内外研究现状，分析了大学计算机基础的教学现状，从分类分层教学、教学内容、教学设计和教学方法等方面提出了相关教学改革措施，旨在培养学生的计算思维能力，提高解决实际问题的能力。
关键词： 计算思维；大学计算机基础；非计算机专业
【中图分类号】G420
【文献标识码】A
【文章编号】2236-1879（2017）09-0031-02
1计算思维概述
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[1]。这一概念于2006年3月由美国卡内基梅隆大学周以真教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM上所提出。2011年图灵奖获得者Richard M. Karp又提出了“计算透镜”（Computational lens）的理念，认为计算可以作为一种通用的思维方式，解决不同学科领域的问题[2]。科学研究的三大思维分别是计算思维、理论思维和实验思维，而计算思维已经渗透到各个学科领域并且大放异彩，越来越多大型复杂的问题，都可以通过计算思维而得以解决。计算思维的概念一经提出就备受国内外教育界和科学界的关注。在美国，国家科学基金会投入巨资进行计算教育改革，多所高校进行了计算学科与其他学科基础课程相融合，并将计算思维推广至普通教育课程中。在英国，计算机学会的相关专家和学者对计算思维进行了深入的学习和研讨，并提出了欧洲的行动纲领。在我国，李国杰院士、陈国良院士，国防科技大学朱亚宗教授等对计算思维概念进行了引入和解读；同济大学计算机科学与技术系龚沛曾教授将计算思维展开，从计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力三方面进行了阐述[3]；哈爾滨工业大学、浙江大学等学校对大学计算机基础的计算思维教学进行了改革与实践[4]。可以说在很大程度上已经形成了以“计算思维”为培养目标的核心任务，以计算思维为导向进行大学计算机基础课程的改革。计算思维无处不在，当计算思维真正融入人类活动的整体时，它作为一个问题解决的有效工具，人人都应掌握，处处都会被使用。自然，它应当有效地融入我们每一堂课之中[5]。
2大学计算机基础教学现状
大学计算机基础课程主要针对非计算机专业开设，课程的目标是掌握计算机基础知识和提高计算机应用能力，满足社会就业需要、专业需要与创新创业人才培养的需要，但在实际教学中存在以下问题。
2.1狭义工具论。
人们对计算机的普遍认识是将计算机作为一项工具来辅助解决问题，受此影响，作为非计算机专业的第一门计算机课程——大学计算机基础，被认为就是教学生怎么来使用计算机这个工具，这就是“狭义工具论”。在教学内容方面也侧重于应用软件Word、Excel和PowerPoint的操作使用讲解，这样既无助于学生对计算技术核心思想和方法的掌握，也会淡化学生对计算学科的认识，不利于培养学生的思维能力和创新能力。
2.2重要性认识不足。
现如今，随着计算机的普及，许多大学生从中学就开始学习计算机课程，有小部分甚至从小学就开始接触计算机，所以许多高校认为大学计算机基础课程已然不再重要，课时也不断减少。但是如哈尔滨工业大学、浙江大学等部分学校已经开始重视对大学计算机基础课程教学的改革，经过多年对大学计算机计算思维的教学，积累了很多经验。
2.3计算机水平参差不齐。
在实际教学中发现，由于大学生来自全国各个地区，受经济、地域、环境等各方面因素的影响，来自发达地区学生的计算机水平明显高于来自于边远地区的学生；对于实践操作项目的掌握明显比对基础理论知识的掌握程度要高。而且大多数学生还只是停留在会打字、浏览网页、上网聊天等阶段，只有少数学生会使用Word进行文档排版，会使用Excel进行数据统计分析和程序设计的学生寥寥无几。
2.4与专业课脱节。
大学计算机基础作为非计算机专业的公共必修课，并没有紧密结合各专业的专业课，因为该门课程的教学对象是全校几千人，涉及各分院各专业。要让该门课程跟各专业课紧密结合，有相当的难度。再加上受专业班级人数、师资力量和教学资源等因素的影响，不能做到小班教学，最好的情况是一个专业班级作为一个自然班进行教学，但是也会出现几个专业班级组成一个自然版进行教学，这也给计算机基础课程与专业课结合教学带来了难度。因此学生欠缺使用计算机技术解决自身专业问题的能力。
3基于计算思维教学
科学思维不会遗传，因此教育是人类社会发展的永恒主题[6]。以培养学生的“计算思维”为核心目标，将计算思维融于到大学计算机基础教学中，是未来的教学趋势，然而如何将计算思维融入到实际教学中？何如培养学生的计算思维能力？如何组织教学？本文将从以下四个方面进行阐述。
3.1分类分层教学。
为了更好的培养具有计算思维能力的学生，为了更好的跟专业课相结合，对文科类专业和理科类专业进行分类教学，根据专业特点有针对性的侧重某项教学内容。对入校新生进行计算机水平测试，包括理论知识和实践操作，根据测试结果，针对不同水平学生进行分层教学，以达到培养学生利用计算技术解决自己专业问题的能力。
3.2教学内容。
基于计算思维的教学，不是将把原来的大学计算机基础教学内容推翻，而是应以计算思维为主线来组织教学内容，应将基础理论、实践操作和计算思维融为一体进行教学，而不是分开各行其是。若将计算思维看作是树干，则理论知识和实践操作就是繁枝茂叶。计算思维的本质就是抽象与自动化，即在不同层面进行抽象，以及将这些抽象机器化[1]。在传统教学中，侧重于知识点的讲解，实践操作的演练，而忽视了计算思维的培养，没有将计算思维贯穿到整个教学中。培养学生的计算思维，应侧重于讲解数据在计算中是如何表示、如何存储、如何运算；计算机的工作原理；操作系统；办公自动化；程序和算法。例如数据在计算机中表示和存储过程就是如何将数值、
关键词： 计算思维；大学计算机基础；非计算机专业
【中图分类号】G420
【文献标识码】A
【文章编号】2236-1879（2017）09-0031-02
1计算思维概述
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[1]。这一概念于2006年3月由美国卡内基梅隆大学周以真教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM上所提出。2011年图灵奖获得者Richard M. Karp又提出了“计算透镜”（Computational lens）的理念，认为计算可以作为一种通用的思维方式，解决不同学科领域的问题[2]。科学研究的三大思维分别是计算思维、理论思维和实验思维，而计算思维已经渗透到各个学科领域并且大放异彩，越来越多大型复杂的问题，都可以通过计算思维而得以解决。计算思维的概念一经提出就备受国内外教育界和科学界的关注。在美国，国家科学基金会投入巨资进行计算教育改革，多所高校进行了计算学科与其他学科基础课程相融合，并将计算思维推广至普通教育课程中。在英国，计算机学会的相关专家和学者对计算思维进行了深入的学习和研讨，并提出了欧洲的行动纲领。在我国，李国杰院士、陈国良院士，国防科技大学朱亚宗教授等对计算思维概念进行了引入和解读；同济大学计算机科学与技术系龚沛曾教授将计算思维展开，从计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力三方面进行了阐述[3]；哈爾滨工业大学、浙江大学等学校对大学计算机基础的计算思维教学进行了改革与实践[4]。可以说在很大程度上已经形成了以“计算思维”为培养目标的核心任务，以计算思维为导向进行大学计算机基础课程的改革。计算思维无处不在，当计算思维真正融入人类活动的整体时，它作为一个问题解决的有效工具，人人都应掌握，处处都会被使用。自然，它应当有效地融入我们每一堂课之中[5]。
2大学计算机基础教学现状
大学计算机基础课程主要针对非计算机专业开设，课程的目标是掌握计算机基础知识和提高计算机应用能力，满足社会就业需要、专业需要与创新创业人才培养的需要，但在实际教学中存在以下问题。
2.1狭义工具论。
人们对计算机的普遍认识是将计算机作为一项工具来辅助解决问题，受此影响，作为非计算机专业的第一门计算机课程——大学计算机基础，被认为就是教学生怎么来使用计算机这个工具，这就是“狭义工具论”。在教学内容方面也侧重于应用软件Word、Excel和PowerPoint的操作使用讲解，这样既无助于学生对计算技术核心思想和方法的掌握，也会淡化学生对计算学科的认识，不利于培养学生的思维能力和创新能力。
2.2重要性认识不足。
现如今，随着计算机的普及，许多大学生从中学就开始学习计算机课程，有小部分甚至从小学就开始接触计算机，所以许多高校认为大学计算机基础课程已然不再重要，课时也不断减少。但是如哈尔滨工业大学、浙江大学等部分学校已经开始重视对大学计算机基础课程教学的改革，经过多年对大学计算机计算思维的教学，积累了很多经验。
2.3计算机水平参差不齐。
在实际教学中发现，由于大学生来自全国各个地区，受经济、地域、环境等各方面因素的影响，来自发达地区学生的计算机水平明显高于来自于边远地区的学生；对于实践操作项目的掌握明显比对基础理论知识的掌握程度要高。而且大多数学生还只是停留在会打字、浏览网页、上网聊天等阶段，只有少数学生会使用Word进行文档排版，会使用Excel进行数据统计分析和程序设计的学生寥寥无几。
2.4与专业课脱节。
大学计算机基础作为非计算机专业的公共必修课，并没有紧密结合各专业的专业课，因为该门课程的教学对象是全校几千人，涉及各分院各专业。要让该门课程跟各专业课紧密结合，有相当的难度。再加上受专业班级人数、师资力量和教学资源等因素的影响，不能做到小班教学，最好的情况是一个专业班级作为一个自然班进行教学，但是也会出现几个专业班级组成一个自然版进行教学，这也给计算机基础课程与专业课结合教学带来了难度。因此学生欠缺使用计算机技术解决自身专业问题的能力。
3基于计算思维教学
科学思维不会遗传，因此教育是人类社会发展的永恒主题[6]。以培养学生的“计算思维”为核心目标，将计算思维融于到大学计算机基础教学中，是未来的教学趋势，然而如何将计算思维融入到实际教学中？何如培养学生的计算思维能力？如何组织教学？本文将从以下四个方面进行阐述。
3.1分类分层教学。
为了更好的培养具有计算思维能力的学生，为了更好的跟专业课相结合，对文科类专业和理科类专业进行分类教学，根据专业特点有针对性的侧重某项教学内容。对入校新生进行计算机水平测试，包括理论知识和实践操作，根据测试结果，针对不同水平学生进行分层教学，以达到培养学生利用计算技术解决自己专业问题的能力。
3.2教学内容。
基于计算思维的教学，不是将把原来的大学计算机基础教学内容推翻，而是应以计算思维为主线来组织教学内容，应将基础理论、实践操作和计算思维融为一体进行教学，而不是分开各行其是。若将计算思维看作是树干，则理论知识和实践操作就是繁枝茂叶。计算思维的本质就是抽象与自动化，即在不同层面进行抽象，以及将这些抽象机器化[1]。在传统教学中，侧重于知识点的讲解，实践操作的演练，而忽视了计算思维的培养，没有将计算思维贯穿到整个教学中。培养学生的计算思维，应侧重于讲解数据在计算中是如何表示、如何存储、如何运算；计算机的工作原理；操作系统；办公自动化；程序和算法。例如数据在计算机中表示和存储过程就是如何将数值、