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摘要：Visual Basic程序设计是非计算机专业学生必修的一门计算机基础课程，在计算机能力培养方面发挥着重要的作用。而计算思维能力培养是计算机基础课程教学的核心任务，为此，探究了如何在Visual Basic程序设计课程的教学过程中培养学生计算思维的能力。首先介绍了计算思维的基本概念，然后从师生角色定位、教学模式、教学内容方面阐述了为了培养Visual Basic程序设计课程中的计算思维能力而采取的方法和措施，最终取得了较好的实施效果。
关键词：Visual Basic程序设计；计算思维；教学模式；教学内容；任务驱动式教学模式；探究式教学模式；网络自主学习
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）28-6348-02
1 概述
“Visual Basic程序设计”是大学计算机基础课程的重要分支，是对非计算机专业学生进行计算机能力培养的重要课程之一。它具有面向对象的可视化设计工具、事件驱动的编程机制、强大的数据库处理功能等特点。在Visual Basic程序设计课程中培养计算思维能力，其目的是不仅使学生掌握Visual Basic程序设计语言，提高编程能力，而且还能培养学生的计算思维能力，从而为将来从事应用程序的算法设计、程序开发奠定良好的基础。
2 计算思维
计算思维（Computational Thinking）最初是由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系周以真（Jeannette M. Wing）教授于2006年3月在美国计算机权威杂志ACM《Communication of the ACM》会刊上给出并定义。她指出，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]。
计算思维这概念一经推出，就被国内外计算机界、社会学界以及哲学界的广大专家学者进行了广泛的研究与探讨。比如，2007年3月，卡内基·梅隆大学和微软公司宣布建立“微软-卡内基梅隆计算思维中心”。美国计算机协会（ACM）要求将“计算思维”的概念及其本质加入到“计算机导论”课程中[2]。美国国家计算机科学技术教师协会（CSTA）发布了名为《计算思维：一个所有课堂问题解决的工具》的报告，详细叙述了什么是计算思维，并得到微软公司的大力支持[3]。2009年，我国的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》提出了计算机基础教学需达到的4项能力要求：“对计算机的认知能力、应用计算机解决问题的能力、基于网络的学习能力、依托信息技术的共处能力”[4]。2010年，九校联盟计算机基础教学发展战略联盟联合声明指出：“计算机基础是培养大学生者综合素质和创新能力不可或缺的重要环节，是培养复合型人才的重要组成部分，计算思维能力培养是计算机基础课程教学的核心任务，现今教学改革的重心是加强计算思维能力培养为核心的计算机基础课程建设，以此进一步确定计算机基础课程教学的基础地位和师资队伍的建设”[5]。可见，计算机基础课程的地位越来越受到部分高校的重视。
3 Visual Basic程序设计课程中计算思维能力的培养
3.1重新定位师生角色
在传统教学中，教师是知识传授、教导的主宰者，而学生是接受知识的被动者。造成的结果是学生不爱动脑筋，没有自己的思维，也不能坚持跟随着教师的思维走。因此，有必要重新定位教师和学生的角色。
1） 学生为真正的主体
计算机基础课程教学最大的难题是让学生系统构建知识[6]。因此，学生应当是知识学习的负责人，构建知识架构的主体。一切为了学生是教学的最终目标，因此，需要从观念上彻底改变，学生才是真正的主体，而教师只是帮助学生的领路人。
2） 教师为学生的领路人
在教学过程中，教师应根据知识点设计出符合教学内容的场景，帮助学生架构知识。此外，教师还要引导学生利用自己的知识，使得合理的探究，自主地解决新问题，从而达到培养学生能力的目的。在整个教学过程中，教师也要逐步减少外部控制，增加学生自我控制学习的过程。
3.2 采用多种教学模式
Visual Basic程序设计包含的内容繁多，比如可视化界面设计、基础理论、算法设计、程序设计等。各个内容都具有各自的特点。因此，采用单一的教学模式已不能满足现代教育的要求。在Visual Basic程序设计教学中，采用了基于计算思维的任务驱动式教学模式、探究式教学模式、网络自主学习模式等。
1） 基于计算思维的任务驱动式教学模式
在传统的任务驱动式教学模式中，教师只负责提出任务，以及对学生任务的完成情况进行评价，而学生只负责完成任务，至于在任务的实施过程中采取何种解决方法则基本无要求。但是我们现在需要培养学生运用思维方法去完成任务。因此，采用的办法就是在任务的提出、实施、完成等环节都要运用计算思维的方法。可见，基于计算思维的任务驱动式教学模式不再强调任务的完成，而是强调在任务完成过程中的各个环节中如何学会用计算思维的方法去分析问题、并解决问题。
2） 基于计算思维的探究式教学模式
基于计算思维的探究教学模式指的是在教师的指导下，学生通过探究式的教学模式对教学内容进行学习，从而达到学习知识的目的。整个教学过程包括问题的提出、问题的探究、问题的解决。可见，探究式教学的核心是问题，学习过程则围绕着问题而展开。对于教师而言，事先必须根据教学方法、教学内容、教学目标等精心设计出难易适中的问题。对于学生而言，则在对问题探究过程进行细分为几个小环节，然后在每个小环节中都要加入计算智能方法的因素，运用计算智能的方法贯穿整个探究式教学的过程。例如，“递归”问题比较抽象，教师不容易讲解清楚，学生又不易理解。因此，在教学过程中教师就尽可能地找出一些递归的小游戏，这样能提高学生学习的兴趣度，学生也能在游戏中感知“递归”的算法思想。这样不仅使教学变得容易，同时也能培养学生的计算智能能力。 3） 基于计算思维的网络自主学习模式
网络自主学习模式最显著的特点就是学生不受时空的限制，可以在世界的任何角落学习。随着计算机网络的迅猛发展，网络给学生的学习带来了很多便利，比如，可以下载共享资源，从而使得网络环境下的自主学习已经不同于传统意义上的自主学习。所谓基于计算思维的网络自主学习就是指学生利用计算机网络提供的学习资源，自主地学习知识。在学习过程中，通过交互、探究等方式主动地获取知识。
3.3 合理设计教学内容
Visual Basic程序设计课程由两个部分组成：一是理论知识部分，采用课堂教学方式，主要介绍VB程序设计语言，通过实例引导学生进行程序设计，培养学生的编程能力；二是实践部分，与理论教学配合，一方面验证课堂教学所学的编程语言和编程技术，巩固所学的知识，另一方面进行实际编程训练，对所学的知识进行运用。
在课堂讲授中，从各种现实世界问题出发，设计教学知识。在设计教学内容时，必须考虑三个方面：（1）明确每次课的知识点以及其中的重点和难点。内容设计方面力求涵盖所有的知识点，但要根据重点和难点设计不同的教学策略。（2）明确学生的知识水平。针对学生的具体情况选取难易程度合适的案例，及时调整教学进度，做到以学生为本、因材施教。（3）明确计算思维能力培养的重要性。对于同一问题经常有不同的解决方案，在设计内容时鼓励学生提出不同的解决方案。通过对不同方案的比较，使学生明了运用计算思维方法的重要性，也能提高学生对解决问题的兴趣。
在实验过程中，学生经常机械地照“抄”教材上的程序实例来验证。若一直是验证性实验，则学生就缺乏独立思考的能力，不利于调动学生的学习积极性。为了遵循循序渐进的原则，整个实验内容分为三个阶段：（1）验证型实验。对于初学者而言，为了给学生打好基础，要想了解进而掌握很多新概念和控件，验证性实验必不可少。（2）综合型实验。当学生学到一定阶段时，需要把前面的知识点做一个小小的综合。综合型实验能反映出学生的阶段性学习成果。因此，在设计综合性实验时要考虑规模是否适中，是否包含了前面的知识点，也可以在程序中增加一些新的尚未学的知识，激发学生的自学能力。（3）课程设计实验。在计算机等级考试开始前，学校都会安排为期一周的课程设计环节。课程设计为学生提供一个全面考查学生水平的机会，使学生对所学的知识进行融会贯通。通过课程设计还能熟悉计算机等级考试的内容、题型、知识点等，从而帮助学生能在计算机等级考试中获得一个比较满意的成绩。
4 结束语
在Visual Basic程序设计教学中，以培养计算思维能力为核心，可以从思维方法的高度培养学生，使得学生能自主地学习，亲身体验学习过程中的各个环节。这样的学习方式更能符合国家对培养创新型人才的需要。今后，我们需要继续探究如何将计算思维的思想融合到大学教育中的各门课程中。
参考文献：
[1] Jeannette M W. Computational Thinking[J]. Communications of ACM. 2006，49（3）：33-35.
[2] 陈国良，董荣胜. 计算思维与大学计算机基础教育[J]. 中国大学教学， 2011（1）：9.
[3] Philips P. Computational Thinking： A problem-solving tool for every classroom [EB/OI]. http：//www.esta.acre.org/Resources/sub/ResourceFiles/ComputationalThinking.pdf. 2008.
[4] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2009.
[5] 冯博琴.九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学，2010（9）.
[6] 李凤霞. 大学计算机基础教育的发展与思考[J]. 计算机教育， 2011（7）：105-107.
关键词：Visual Basic程序设计；计算思维；教学模式；教学内容；任务驱动式教学模式；探究式教学模式；网络自主学习
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）28-6348-02
1 概述
“Visual Basic程序设计”是大学计算机基础课程的重要分支，是对非计算机专业学生进行计算机能力培养的重要课程之一。它具有面向对象的可视化设计工具、事件驱动的编程机制、强大的数据库处理功能等特点。在Visual Basic程序设计课程中培养计算思维能力，其目的是不仅使学生掌握Visual Basic程序设计语言，提高编程能力，而且还能培养学生的计算思维能力，从而为将来从事应用程序的算法设计、程序开发奠定良好的基础。
2 计算思维
计算思维（Computational Thinking）最初是由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系周以真（Jeannette M. Wing）教授于2006年3月在美国计算机权威杂志ACM《Communication of the ACM》会刊上给出并定义。她指出，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]。
计算思维这概念一经推出，就被国内外计算机界、社会学界以及哲学界的广大专家学者进行了广泛的研究与探讨。比如，2007年3月，卡内基·梅隆大学和微软公司宣布建立“微软-卡内基梅隆计算思维中心”。美国计算机协会（ACM）要求将“计算思维”的概念及其本质加入到“计算机导论”课程中[2]。美国国家计算机科学技术教师协会（CSTA）发布了名为《计算思维：一个所有课堂问题解决的工具》的报告，详细叙述了什么是计算思维，并得到微软公司的大力支持[3]。2009年，我国的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》提出了计算机基础教学需达到的4项能力要求：“对计算机的认知能力、应用计算机解决问题的能力、基于网络的学习能力、依托信息技术的共处能力”[4]。2010年，九校联盟计算机基础教学发展战略联盟联合声明指出：“计算机基础是培养大学生者综合素质和创新能力不可或缺的重要环节，是培养复合型人才的重要组成部分，计算思维能力培养是计算机基础课程教学的核心任务，现今教学改革的重心是加强计算思维能力培养为核心的计算机基础课程建设，以此进一步确定计算机基础课程教学的基础地位和师资队伍的建设”[5]。可见，计算机基础课程的地位越来越受到部分高校的重视。
3 Visual Basic程序设计课程中计算思维能力的培养
3.1重新定位师生角色
在传统教学中，教师是知识传授、教导的主宰者，而学生是接受知识的被动者。造成的结果是学生不爱动脑筋，没有自己的思维，也不能坚持跟随着教师的思维走。因此，有必要重新定位教师和学生的角色。
1） 学生为真正的主体
计算机基础课程教学最大的难题是让学生系统构建知识[6]。因此，学生应当是知识学习的负责人，构建知识架构的主体。一切为了学生是教学的最终目标，因此，需要从观念上彻底改变，学生才是真正的主体，而教师只是帮助学生的领路人。
2） 教师为学生的领路人
在教学过程中，教师应根据知识点设计出符合教学内容的场景，帮助学生架构知识。此外，教师还要引导学生利用自己的知识，使得合理的探究，自主地解决新问题，从而达到培养学生能力的目的。在整个教学过程中，教师也要逐步减少外部控制，增加学生自我控制学习的过程。
3.2 采用多种教学模式
Visual Basic程序设计包含的内容繁多，比如可视化界面设计、基础理论、算法设计、程序设计等。各个内容都具有各自的特点。因此，采用单一的教学模式已不能满足现代教育的要求。在Visual Basic程序设计教学中，采用了基于计算思维的任务驱动式教学模式、探究式教学模式、网络自主学习模式等。
1） 基于计算思维的任务驱动式教学模式
在传统的任务驱动式教学模式中，教师只负责提出任务，以及对学生任务的完成情况进行评价，而学生只负责完成任务，至于在任务的实施过程中采取何种解决方法则基本无要求。但是我们现在需要培养学生运用思维方法去完成任务。因此，采用的办法就是在任务的提出、实施、完成等环节都要运用计算思维的方法。可见，基于计算思维的任务驱动式教学模式不再强调任务的完成，而是强调在任务完成过程中的各个环节中如何学会用计算思维的方法去分析问题、并解决问题。
2） 基于计算思维的探究式教学模式
基于计算思维的探究教学模式指的是在教师的指导下，学生通过探究式的教学模式对教学内容进行学习，从而达到学习知识的目的。整个教学过程包括问题的提出、问题的探究、问题的解决。可见，探究式教学的核心是问题，学习过程则围绕着问题而展开。对于教师而言，事先必须根据教学方法、教学内容、教学目标等精心设计出难易适中的问题。对于学生而言，则在对问题探究过程进行细分为几个小环节，然后在每个小环节中都要加入计算智能方法的因素，运用计算智能的方法贯穿整个探究式教学的过程。例如，“递归”问题比较抽象，教师不容易讲解清楚，学生又不易理解。因此，在教学过程中教师就尽可能地找出一些递归的小游戏，这样能提高学生学习的兴趣度，学生也能在游戏中感知“递归”的算法思想。这样不仅使教学变得容易，同时也能培养学生的计算智能能力。 3） 基于计算思维的网络自主学习模式
网络自主学习模式最显著的特点就是学生不受时空的限制，可以在世界的任何角落学习。随着计算机网络的迅猛发展，网络给学生的学习带来了很多便利，比如，可以下载共享资源，从而使得网络环境下的自主学习已经不同于传统意义上的自主学习。所谓基于计算思维的网络自主学习就是指学生利用计算机网络提供的学习资源，自主地学习知识。在学习过程中，通过交互、探究等方式主动地获取知识。
3.3 合理设计教学内容
Visual Basic程序设计课程由两个部分组成：一是理论知识部分，采用课堂教学方式，主要介绍VB程序设计语言，通过实例引导学生进行程序设计，培养学生的编程能力；二是实践部分，与理论教学配合，一方面验证课堂教学所学的编程语言和编程技术，巩固所学的知识，另一方面进行实际编程训练，对所学的知识进行运用。
在课堂讲授中，从各种现实世界问题出发，设计教学知识。在设计教学内容时，必须考虑三个方面：（1）明确每次课的知识点以及其中的重点和难点。内容设计方面力求涵盖所有的知识点，但要根据重点和难点设计不同的教学策略。（2）明确学生的知识水平。针对学生的具体情况选取难易程度合适的案例，及时调整教学进度，做到以学生为本、因材施教。（3）明确计算思维能力培养的重要性。对于同一问题经常有不同的解决方案，在设计内容时鼓励学生提出不同的解决方案。通过对不同方案的比较，使学生明了运用计算思维方法的重要性，也能提高学生对解决问题的兴趣。
在实验过程中，学生经常机械地照“抄”教材上的程序实例来验证。若一直是验证性实验，则学生就缺乏独立思考的能力，不利于调动学生的学习积极性。为了遵循循序渐进的原则，整个实验内容分为三个阶段：（1）验证型实验。对于初学者而言，为了给学生打好基础，要想了解进而掌握很多新概念和控件，验证性实验必不可少。（2）综合型实验。当学生学到一定阶段时，需要把前面的知识点做一个小小的综合。综合型实验能反映出学生的阶段性学习成果。因此，在设计综合性实验时要考虑规模是否适中，是否包含了前面的知识点，也可以在程序中增加一些新的尚未学的知识，激发学生的自学能力。（3）课程设计实验。在计算机等级考试开始前，学校都会安排为期一周的课程设计环节。课程设计为学生提供一个全面考查学生水平的机会，使学生对所学的知识进行融会贯通。通过课程设计还能熟悉计算机等级考试的内容、题型、知识点等，从而帮助学生能在计算机等级考试中获得一个比较满意的成绩。
4 结束语
在Visual Basic程序设计教学中，以培养计算思维能力为核心，可以从思维方法的高度培养学生，使得学生能自主地学习，亲身体验学习过程中的各个环节。这样的学习方式更能符合国家对培养创新型人才的需要。今后，我们需要继续探究如何将计算思维的思想融合到大学教育中的各门课程中。
参考文献：
[1] Jeannette M W. Computational Thinking[J]. Communications of ACM. 2006，49（3）：33-35.
[2] 陈国良，董荣胜. 计算思维与大学计算机基础教育[J]. 中国大学教学， 2011（1）：9.
[3] Philips P. Computational Thinking： A problem-solving tool for every classroom [EB/OI]. http：//www.esta.acre.org/Resources/sub/ResourceFiles/ComputationalThinking.pdf. 2008.
[4] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2009.
[5] 冯博琴.九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学，2010（9）.
[6] 李凤霞. 大学计算机基础教育的发展与思考[J]. 计算机教育， 2011（7）：105-107.