以计算思维为指导的农业院校计算机课程设置.docx

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以计算思维为指导的农业院校计算机课程设置

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陈争光，衣淑娟，冯惠妍，关海鸥

（黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆163319）

摘要：本文分析当前大学计算机课程教学中存在的问题，介绍了计算思维的概念及其发展，提出了农业院校以计算思维为指导的三层次计算机课程设置体系及各层次教学中计算思维教学的具体内容，为农业院校计算机基础课程教学提供了一种以培养学生计算思维能力为目标的新模式。

关键词：计算思维；农业院校；计算机课程；课程设置体系

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）05—0034—04

基金项目：教育部高教司大学计算机课程改革项目“培养计算思维能力、服务农林院校创新性人才培养的大学计算机课程建设”（项目编号：2-11-ZXM-09）。

收稿日期：2014—01—08

作者简介：陈争光（1973—），男，湖北黄陂人。黑龙江八一农垦大学信息技术学院，副教授，研究方向：实验室管理，计算机基础课教学及管理。

衣淑娟（1965—），女，山东栖霞人。黑龙江八一农垦大学信息技术学院，教授，博士生导师，研究方向：农机及农业信息化。

冯惠妍（1980—），女，黑龙江肇源人。黑龙江八一农垦大学信息技术学院，讲师，硕士，研究方向：空间数据库。

计算机科学已经成为支撑现代社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的信息基础科学，计算机科学技术水平是衡量一个国家基本国力和经济竞争力的重要标志。［1］但是，随着新一轮课程改革在各个高校的开展，计算机课程教学在各个高校的重视程度均比以往有所下降，体现在教学计划中最明显的特征是计算机课程和学时数的大量减少，课程性质也由原来的必修课和限选课变为选修课。计算机课程的重要性得不到专业课教师和学校教学主管部门的重视，计算机课程教学面临前所未有的生存危机，计算机基础课程教学改革势在必行。

一、计算机基础课程教学中存在的问题

传统的计算机课程教学在全世界范围内普遍存在这样一种错误观点：计算机仅仅是工具，而不是科学，这是典型的“狭义工具论”观点。这种观点会使学生对计算机科学的认识淡化，无助于学生对计算科学中最重要的、核心的思想与方法的掌握，无助于学生综合素质的提高。尽管如此，在过去相当长的一段时间里，各高校包括校领导在内的教学主管部门的领导以及专业课教师大都存在这种“狭义工具论”的认识倾向，这部分人的错误认识严重影响了各高校计算机基础课程体系的完整性。

其次，由于我国对于高中和义务教育阶段的计算机教学内容和教学目标没有统一要求，造成新生计算机应用水平良莠不齐，这种现实情况给各个高校的计算机课程教学带来一定的困难。

此外，大学计算机基础教材基本是一个大杂烩，其内容是诸如操作系统原理、网络原理、数据库原理等多个专业领域的浓缩，学习内容很繁杂，对于简单的内容，学生的学习热情不高；对复杂的内容，学生又不能及时理解，致使学生的学习兴趣不高。加之学时一再压缩，教师的教学过程也基本上是以完成教学任务为目标，所有这些情况掺杂在一起，使学生理解和消化这些知识存在一些困难，在一定程度上产生了厌学情绪。在国外，这种情况也存在。学生在学习程序设计类课程时必须面对纷繁复杂、晦涩难懂的语法现象，在学习过程中，有近一半的学生选择放弃；而且，试图通过抄袭或者其他违规行为完成课程的学生不在少数。许多非计算机专业的学生在整个计算机课程的学习过程中从未体会过“使用计算的相互影响有效解决问题”所带来的成功的喜悦。［2］

二、计算思维研究进展

（一）什么是计算思维

“计算思维”（ComputationalThinking，CT）一词由美国卡内基梅隆大学的周以真教授于2006年提出，其定义是：运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。［3］［4］

科学思维有三种形式：理论思维、实验思维和计算思维。其中，理论思维以数学为典型代表；实验思维也叫实证思维，以物理和化学为典型代表；计算思维是早已存在、只是最近几年才提出并逐渐被广大科技工作者重视的一种思维，主要以计算机科学为典型代表。现在普遍认可的观点是，理论科学、实验科学和计算科学是拉动人类文明进步和科技发展的三驾马车。这种认识得到美国联邦政府以及广大企业的一致认可。

（二）计算思维在美国的重视与发展

2005年6月，美国总统信息技术咨询委员会给美国总统提交了一份报告——《计算科学：确保美国的竞争力》。［5］报告认为，计算科学是一门能促进其他学科发展的基础学科。从最近一个世纪的科学发展史来看，最重要和最有影响力的研究结果均或多或少地运用了计算科学的方法和手段。该报告给总统的建议是，必须将计算科学的发展重新重视起来，并且将其置于美国科技发展领域的核心地位，予以优先