計算機基礎論文全文(5篇)

1工科院校計算機基礎教學探析

1.1分級教學應面向實際應用

“學以致用”是學習的根本目的，計算機基礎教學的實施自然也不例外。作者在從事教學的過程中，發(fā)現(xiàn)學生的學習效果與這個目標還有相當距離。學完Word2003，在畢業(yè)論文制作和排版時還是難以應付；學完計算機硬件組成后，個人想組裝一臺兼容機還是搞不清需要配置并合理選擇哪些硬件。此類問題，舉不勝舉。如何解決以上教學中存在的問題呢？作者認為要面向應用展開教學，讓學生體會到所學知識能夠有效解決日常生活、學習中的問題，這反過來也能激發(fā)學生的學習興趣。我們在分級教學中較多的采用案例式教學法。例如在講解Word2003時，選取的案例就是畢業(yè)論文的制作。講解內(nèi)容分為兩個部分：一是Word常規(guī)操作，二是高級功能與應用。可以預先準備好一篇畢業(yè)論文。首先講解字符、段落與頁面格式設置的基本方法，插入圖片并實現(xiàn)圖文混排的方法，表格的插入與使用等常規(guī)操作。將教學計劃中所要求的知識點和技能盡可能融入到文檔的制作中去。其次講解高級操作，包括頁眉與頁腳的設置，目錄的插入，以及樣式的使用等。以上操作同樣是結合文檔的制作來講解。這樣，在講解的內(nèi)容結束后，一篇樣式美觀的論文也呈現(xiàn)在學生的面前。老師和學生共同體會學以致用的樂趣。

1.2教師自身專業(yè)素質的提升

為了獲得良好的教學效果，教師必須提升自身的專業(yè)素質。但是就目前而言，一方面高校計算機基礎課教師教學任務繁重，工作量很大。在這樣的前提下，他們想要獲得足夠的時間和精力去進修并不容易。但從另一方面來講，信息技術正以飛快的速度改變著我們的日常工作、生活和學習。與其他技術相比，信息技術的發(fā)展要快得多。因此，作為計算機基礎課教師，應當有更多的責任感和緊迫感，抓住一切機會不斷充實自己。作為教師自身業(yè)務素質的提高，作者認為主要有兩個方面：即縱深方向和橫向的知識。對于縱深方向，我們認為指的主要是扎實的計算機專業(yè)理論知識。教師可以根據(jù)自身的研究方向選擇深入研究。另外，教師在教學過程中還要根據(jù)授課學生專業(yè)，盡量選擇與其專業(yè)相關的信息技術并傳授給他們。俗話說，老師擁有一桶水，才能給學生一碗水。教師的自身業(yè)務素質是決定教學質量和教學效果的關鍵性要素。對于橫向知識，要求教師能夠緊隨技術市場的發(fā)展狀況和發(fā)展方向。例如，大學生常常被親屬，或朋友要求去幫助裝一臺兼容機。此時如果教師能夠對當前技術市場的發(fā)展非常熟悉，在授課時給學生講解相關內(nèi)容，如各種不同型號CPU的特性和優(yōu)缺點，挑選內(nèi)存、硬盤和顯卡的注意事項，兼容機各主要部件之間如何做到性能最優(yōu)配置，滿足用戶的工作和娛樂需要，等等。而這些知識的獲取，就需要教師緊跟技術市場的動態(tài)，以保證學生學到的知識是鮮活的，且能夠學以致用的。

1.3全校計算機公共選修課的開設

為了更好的實現(xiàn)計算機基礎課分級教學，進而滿足不同專業(yè)和不同學生的個性化要求，同時可以兼顧學生的興趣，我們開設了一系列計算機公共選修課來供學生選擇。包括《Matlab與工程計算》、《3DMAX》、《VB程序設計語言》、《Flash動畫設計》等課程。以這樣的方式來開闊學生的視野，為學生提供更大的學習空間和學習機會，不斷提高學生信息素養(yǎng)和實際操作技能。當然，我們也會根據(jù)學生專業(yè)的實際需要和學生的興趣，以及教師個人所擅長的方向對所開設選修課的科目進行調整。

1計算思維

隨著計算機科學的飛速發(fā)展，目前計算機的使用已經(jīng)深入到社會的各個領域，人們希望能夠更好地借助計算機完成工作，尤其是在科學研究領域，科研人員更迫切希望計算機為其研究開辟新的思路和方法。計算思維的提出是通過突出計算機處理問題的特性，引導人們從理論的角度理解計算機的行為，以便更好地使用它。然而關于計算思維這個概念，計算機學界一直存在著爭議，主要以ACM的前任會長PeterJDenning和2003年圖靈獎獲得者PeterNaur為代表?！坝嬎闼季S”（ComputationalThinking）的爭議，關鍵在于對“計算”（Computation）一詞的理解。什么是計算？目前沒有明確唯一的定義，但一般的理解是，計算可看做一種信息狀態(tài)到另一種信息狀態(tài)的轉變過程，其中包含信息的傳遞和變化。比如，在計算機程序設計里，一組輸入到一組輸出，其中的變化過程就是計算。然而在生物學領域有個著名的中心法則，即DNA→RNA→蛋白質，現(xiàn)代分子生物學研究表明，DNA、RNA、蛋白質都是由其編碼序列決定的，它們之間的變換存在著信息的傳遞，科學家們認為這也是一種計算。周以真教授關于計算思維的定義，顯然是將計算限定在計算機科學領域，這樣是否會導致人們對計算認識的局限甚至是誤解？Denning教授指出：“計算思維并不是計算機科學唯一和獨有的特征，如果不謹慎地認識和看待它，將會把人們引向思維的陷阱”。同時，他認為計算作為信息的處理過程，在自然界中是無處不在的，計算機的計算只是眾多計算中的一種形式。計算機可以幫助人們完成很多任務，導致人們對它寄予過高的期望，周以真教授認為應該將計算思維變成常識。但是，這種美好的愿望忽略了一個基本的事實——計算機本身的局限性。

目前的計算機是以圖靈機為基本模型，Naur教授在Computingversushumanthinking一文中論證了這種計算機并不能描述人的思維，它只是描述現(xiàn)實世界的一種形式。這種觀點從根本上說明了當前計算機在處理信息能力上的局限性。當然，我們不能預測計算機以后能否完全描述和模擬人的思維，但是在目前的架構下是不能實現(xiàn)的。計算機雖然能幫助我們解決很多現(xiàn)實的問題，但不能期望它是萬能的，我們要了解目前計算機科學的研究邊界。Naur教授的研究還表明，圖靈模型不足以描述人的智能，如何使機器具有人的智能，可能還需要從不同的角度去研究，比如生物學的角度或非數(shù)字的形式。上述兩位教授提出的質疑，實質上是計算思維定義的延伸，即計算不能僅指計算機科學范疇內(nèi)的計算，目前計算機科學的基礎概念也不足以描述所有的計算。計算思維的定義是從目前計算機科學所處的水平和角度提出的概念，這個概念可以概括當前計算機工作的特點，但如果作為一種思維方式進行推廣，可能會在某種程度上限制人們的思維。從另一個角度看，計算思維概念的提出具有非常積極的意義，它從一定程度上簡明扼要地指出了計算機科學的核心和本質問題，為其他科學領域的研究人員深入學習和理解計算機科學提供了很好的目標與方向。綜上所述，計算思維目前還是一個處于研究和探索的定義或概念，有待發(fā)展和完善，因此，我們在將此概念運用到大學計算機基礎教學改革中時，應注意此概念涵蓋的范圍。

2計算思維與大學計算機基礎教學改革

在當前的信息化社會中，計算機作為信息處理的主要工具已成為人們生活、學習和工作必不可少的幫手，因此，在各個層次的教育中，計算機基礎教育都是非常必要的。但是，在以往計算機教學的過程中，不論是教學方法還是教學內(nèi)容都存在著“狹義工具論”的問題，即僅把計算機作為工具，產(chǎn)生的后果是，學生只能機械地操作計算機而不能靈活地使用計算機解決問題。從另一個角度看，工具論的教學思維導致了計算機基礎教學思想不明確，老師和學生熱衷于追逐新技術、新方法，多年的計算機基礎教育并沒有形成穩(wěn)定的課程知識體系和科學的課程知識結構，這都是教學中亟待改革的弊端。把計算思維引入計算機基礎教學改革的研究即是針對這一弊端提出的解決思路。計算思維強調運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及行為理解，正好指明了計算機基礎教育不應只停留在工具使用層面，而應深入地培養(yǎng)學生運用計算機科學解決問題的能力。然而，如何才能培養(yǎng)學生的計算思維能力？計算思維不能只是抽象的概念，我們需深入思考一下計算思維的內(nèi)涵，再結合計算機基礎教學的實際對其進行全面的分析。我們知道一種思維的形成不是通過一兩門課程的學習就能構建起來的。具體到計算思維，按照其定義，計算思維是運用計算機學科的基礎概念進行問題求解的，而計算機學科求解問題通常有3個過程：①理論（數(shù)學）；②抽象（模型）；③設計（工程）。具備這3個過程的計算機基礎知識課程至少包括離散數(shù)學、算法分析理論、計算機組成原理、數(shù)據(jù)結構、程序設計方法學以及至少一種程序設計語言。目前，我國的大學計算機基礎教學屬于公共基礎課程，其課時和教學內(nèi)容都很有限，一般在1~3個學期內(nèi)完成，每個學期開設一門計算機相關課程，大概總學時不會超過200學時。如果按照上文的方式引入以計算思維為主的教學，其課時至少要翻一倍，且這種調整涉及所有專業(yè)，其可行性有待商榷。況且，課程的深度與難度也不是所有專業(yè)的學生都能適應的。因此，通過大幅增加教學內(nèi)容和加深教學難度的方式來培養(yǎng)計算思維，其實施難度較大。怎樣才能將計算思維的理念有效地運用到大學計算機基礎教學中去呢？計算思維涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，如果籠統(tǒng)地強調計算思維能力的培養(yǎng)，在教學實踐中難以落實。

根據(jù)學生專業(yè)的特點以及對計算機知識需求的層次不同，教師可以將計算思維能力進一步分解與細化，實現(xiàn)在不同層次上培養(yǎng)學生的計算思維能力。計算思維能力由淺到深可分為3個層次：操作能力、信息處理能力、問題求解能力。操作能力是指運用計算機應用程序的能力，非計算機專業(yè)的學生使用計算機解決實際問題，只有在熟練操作機器的基礎上才可能進一步了解機器。操作能力是計算思維最基本的內(nèi)容。計算機的操作系統(tǒng)眾多，應用程序更是成千上萬，操作能力的培養(yǎng)關鍵是能夠舉一反三，培養(yǎng)學生的自學能力。這個階段的學習應以上機訓練為主，學生學習若干個應用程序的使用，并自學幾個應用程序，達到自行掌握應用程序的能力。信息處理能力是指主動運用計算機存儲、傳輸、管理和處理各類信息的能力。在這個層次，我們首先應該讓學生掌握計算機硬件結構、數(shù)制編碼、網(wǎng)絡基礎、數(shù)據(jù)庫基礎等基本問題，注重培養(yǎng)學生從信息處理的角度理解并應用這些知識，引導他們以計算機學科的眼光看待和處理生活中的信息，培養(yǎng)學生主動運用計算機進行信息處理的能力。問題求解能力是指運用計算機求解實際問題的能力，即將實際問題化為計算機能夠求解的方式。對于非計算機專業(yè)的學生，我們主要通過講授程序設計語言讓他們理解和運用計算機求解問題的方式，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題的能力，發(fā)現(xiàn)計算機與自身專業(yè)的結合點。

3從知識教學向思維教學轉變

1.面向培養(yǎng)學生計算思維的大學計算機基礎教育

有關計算思維的認識和理解對廣大的計算機基礎課教師是一個循序漸近的過程。有關計算思維的一些例子都是一些和計算機處理問題相關的思維方法。新的計算機基礎教育側重點應當是對這些方法的介紹，并能夠讓學生深入的理解這些思維的方法，從而培養(yǎng)學生能靈活應用這種思維方法去創(chuàng)造性的解決一些實際的問題。這樣的培養(yǎng)目標，和教育理念，更多注重的是思維技能的訓練，學生通過計算機基礎課程，接觸計算機，并利用計算機完成一些任務，這些都只是讓學生進行計算思維訓練的一種手段，我們的目標是讓大學生形成良好的計算思維方面的能力。當然這并不是說推翻現(xiàn)有的計算機基礎教育的框架，現(xiàn)有的計算機基礎教育框架仍然很重要，比如，學生仍需要掌握一些計算機軟件的使用方法，仍然需要去了解什么是計算機程序設計語言，以及能夠去設計一些簡單的計算機程序。但這些是培養(yǎng)學生計算思維能力的手段，不應當再是目標了。具體的計算思維能力包括如下例子：

（1）通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個困難的問題闡釋成如何求解它的思維方法

（2）采用抽象和分解的方法來控制龐雜的任務或進行巨型復雜系統(tǒng)的設計

（3）利用啟發(fā)式推理尋求解答，即在不確定情況下的規(guī)劃、學習和調度的思維方法。等等，這些都屬于計算思維能力的范疇。由上面的例子可以看出，計算思維能力的培養(yǎng)是一個巨大的，艱難的任務。許多的思維能力的培養(yǎng)和訓練已深入到了計算機科學的前沿。但是，通過計算機基礎教育的學習，應當讓學生能夠了解、并理解計算思維的思考方法，計算思維能力的養(yǎng)成不是一朝一夕能夠實現(xiàn)的，需要伴隨著人們的不斷學習才能養(yǎng)成的技能。

2.計算機基礎教育中計算思維能力培養(yǎng)途徑探討

之前已提到，計算思維能力的培養(yǎng)并不是完全打破現(xiàn)有的計算機基礎教育的課程體系，而是通過現(xiàn)有的課程體系，引導學生思考計算的本質，了解計算機在解決一些實際問題的時候所采用的思想和方法等。所以，在計算機的基礎教學中，融入計算思維，主要是教學方法、教學理念的改革，和教學的內(nèi)容變更關系并不是非常大。當然，也可能需要在教學內(nèi)容中適當變更，比如增加計算的本質，可計算性理論等內(nèi)容。但這些內(nèi)容的引入，在計算機基礎教育中不應當是重點。在教學過程中，從解決問題的角度出發(fā)，強調解決問題的方法、思路，而不是僅僅教會學生如何解決問題，引發(fā)學生的深入思考，使學生從計算的角度理解問題，從而培養(yǎng)學生的計算思維能力。深入到具體的教學過程中，計算思維不是內(nèi)容和工具的改變，而是教學方式、理念的改變。這首先需要教師從更高的層次看待問題，引導學生深入的思考。計算思維能力的培養(yǎng)，是讓學生學會如何運用計算機科學的基礎概念進行問題求解與分析。這要求學生對一些原理性的概念有深入的理解，所以可能需要適當?shù)脑黾右恍┙虒W內(nèi)容，在原有課程體系的基礎之上，擴展一些教學內(nèi)容。擴展的這些內(nèi)容主要是幫助學生更深入的思考下去。可以在計算機基礎教學中適當增加計算機語言教學，在程序設計課程中強調與計算思維能力有關的數(shù)據(jù)結構和算法實現(xiàn)。但應當注意，計算思維能力的培養(yǎng)，絕不僅僅是培養(yǎng)學生的程序設計能力，計算思維是概念化，而不是程序化，要像計算機科學家那樣去思維，意味著遠遠不止能為計算機編程，還要求能夠在抽象的多個層次上思維。在現(xiàn)代的計算機基礎教學中，需要教師做恰當?shù)囊龑?，讓學生自覺地去學習、思考。例如，在所有的計算機基礎教學中，都會介紹到計算機使用二進制來表示信息，如數(shù)、字符等等，一般而言，如果教師只是單純的講解這些內(nèi)容，學生們對此有個大概的認識，但不太可能引起普通學生對這些信息如何使用二進制表示的興趣。如果引入相應的例子，就可能會引導起學生的興趣和思考。比如，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，有一枚愛國者導彈并未能成功攔截飛毛腿導彈，造成美軍的傷亡。如果提示學生，之所以出現(xiàn)這樣的問題，原因就在于愛國者導彈系統(tǒng)的內(nèi)置時鐘出現(xiàn)了問題，和計算機用二進制數(shù)來表示浮點數(shù)產(chǎn)生的誤差有關，這肯定會引起學生的興趣，學生們就會對計算機如何表示浮點數(shù)產(chǎn)生興趣，引導學生去閱讀相關的表示標準，如此一來，學生獨立思考、學習的興趣會大大的增加。在這一過程中，教學的內(nèi)容并沒有實質上的大變化，但對于教師的要求顯然是提高了很多。教師能不能以高的角度去引導學生是非常重要的。

一、職業(yè)高中計算機基礎教學存在的問題

由于計算機基礎課程本身就是一門比較枯燥的學科，如果教師在上課的時候不能很好地調動學生的學習熱情和積極性，那么是很難提高教學質量的。

二、解決職業(yè)高中計算機基礎教學存在問題的措施

1.及時更新教學內(nèi)容

隨著時代的發(fā)展，職業(yè)高中的教育也要隨著時代的發(fā)展來進行改革，所以，為了更好地適應職業(yè)高中的教育改革，教學就應該及時地更新教學內(nèi)容。例如，在進行WindowsXP系統(tǒng)教學的時候，老師可以適當?shù)靥砑佑嘘PWindows7系統(tǒng)操作的內(nèi)容，并且也可以將WindowsXP和Windows7這兩個系統(tǒng)進行對比，讓同學們學習到更多的內(nèi)容。還有，在教學office的時候，也要將office2003和office2007兩個軟件的操作進行對比，這樣才能確保學生在將office2003升級為2007版的時候可以立刻熟悉相關的操作。

2.增加多種教學手段

無論是進行什么課程的教學，都不能只使用單一的教學手段，因為單一的教學手段形成枯燥的課堂氛圍，極難調動學生的學習興趣，無法提高課堂的教學質量。所以，在進行計算機基礎教學的時候，教師可以適當增加教學手段，提高課堂的趣味性。例如，老師在上課的時候可以借助多媒體教學，通過多媒體播放教學視頻以及一些教學音樂，還有教師也可以通過多媒體來給學生進行相關軟件的操作演示，方便學生更加直觀地了解和記憶相關的操作。除了借助多媒體外，教師也可以進行案例教學，比如，在進行office2003的教學時，教師可以給予一些實際的案例讓進行討論，例如，如何給自己的設計成果設置保護？其實在Word的使用過程中可以使用水印來對自己的設計成果進行保護，杜絕其他人的抄襲，那么學生就可以將如何添加水印的步驟講述出來。

一、“1+X”模塊化教學方案

在教學過程中我們將課程分成兩個階段開展教學，一是與省一級考試相掛鉤的，可稱為“應試教育”階段即模塊中的“1”；二是介紹一種與專業(yè)相關的多媒體軟件，此階段可稱為“素質教育”階段即模塊中的“X”，通過任務驅動的教學方式，讓學生分組領取不同的學習任務，把選擇的權利交給每一位學生，讓學生以興趣為導向、自學為主教師引導為輔進行探究式學習，培養(yǎng)主動學習意識、團隊合作意識和創(chuàng)新意識，教師在這一過程中發(fā)揮了引導、答疑解惑的作用，最終完成任務。結合高等學校文科類專業(yè)大學計算機教學基本要求（2008年版）以及學院的實際情況，我們針對模塊中的“X”部分又另外設置了3門選修課程，內(nèi)容和學時安排見表格2，讓學生在大二及大三選修，目的是進一步提高和強化他們的計算機應用操作能力。這3門課程是根據(jù)各專業(yè)的特點和要求遴選出來的，但并不表示后續(xù)課只能在這3門課中選開，可根據(jù)教學實際開設出其它的計算機課程。通過近5年的實踐教學，這3門計算機課程已經(jīng)成為每學期選修課的必開課程，深受學生的喜愛。

二、具體的改革措施

計算機相關課程是知識更新最快的學科之一，因此我們的教學應該及時更新教育觀念，在繼承傳統(tǒng)教學方法合理部分的基礎上，結合課程特點、生源特點，探索新型的教學模式，完善教學方法。

（一）由教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心

學生是學習的主體，要避免出現(xiàn)教師講、學生聽，或者是教師示范、學生練習的被動局面。教師要成為教學過程中的設計者、引導者、促進者，設計和組織出富有創(chuàng)意的案例或任務，引導學生主動參與，在解決問題的過程中激發(fā)學生的探索與研究的熱情，使他們成為教學過程的主體。比如我們在講述Excel內(nèi)容時，拋棄了書本介紹的案例，讓學生帶來班級成績，根據(jù)教師列出的要求逐條解決問題，在這一過程中學會了公式、函數(shù)、排序、統(tǒng)計和格式設置等關鍵應用，比照本宣科地講解效果要好很多。

（二）承認差別，發(fā)展個性