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摘要：计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养。该文以VFP程序设计教学为研究对象，将“计算思维”引入“程序设计”课程，对如何理解计算思维，以及怎样培养学生的计算思维能力进行了研究。
关键词：计算思维；VFP程序设计；计算机基础教育
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1271-02
目前，计算思维是计算机界关注的一个热点。自2010年7月，九校联盟（C9）西安会议提出计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养以来，国内多所高校围绕计算思维与计算机基础教学改革进行了深入的研究和实践，发表了一些计算思维研究和实践方面的论文。在新的形势下，如何在大学计算机基础教学中，培养学生在各自专业领域中应用计算机和计算思维解决实际问题的能力，对于提高学生的创新能力和信息素养都具有重要的意义。
1 计算思维
计算思维是美国卡内基梅.隆大学计算机系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授提出的。周教授认为：计算思维 （ Computational Thinking ）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的行为，其本质是抽象和自动化。
计算思维是数学思维、逻辑思维和工程思维的综合，是与阅读能力、写作能力和算术思维并列的第四种能力，能够提升人类的能力。就像识字、做算术一样，是人人都必须具备的思维方式。
2 VFP程序设计教学现状分析
Visual FoxPro（简称VFP）课程是面向高等学校非计算机专业学生开设的计算机基础教育课程。VFP作为计算机程序设计的一门基础课程，应注重学以致用。学习的重点不只是编写程序，而是学习算法思想与问题求解的思路，增强学生计算思维能力的培养。
但是，从目前VFP程序设计教学，尤其是非计算机专业现状来看，普遍存在以下问题。
2.1 课程学时少
随着计算机技术内容的不断更新，以及信息技术在中小学的普及，在新的形势背景下，计算机基础教学面临着新的挑战。人们对计算机基础教学产生了片面的认识。认为“计算机会用即可”、“计算机即编程”，造成学时被压缩，资源得不到充分的配置和利用。就我校的计算机基础教学改革来看，“大基”的学时由64变成32，时间压缩了一半，学生计算机基础水平有待提高。
VFP的教学课时相对“大基”课时虽然要多些，但对于非计算机专业的学生来说，计算机语言底子更是薄弱，想在短期内掌握一门计算机语言，十分不易。对于授课教师而言，既要完成教学目标，又要学生掌握计算机语言使用方法，并且在教学中形成学生的计算思维能力是非常困难的事情。
2.2 以语言知识为主，偏理论，轻实践
在实际教学中，很多老师以语言知识为主线，详细介绍语法规则等细节内容，上机操作多以验证为主，偏重考试内容而不是编程，这和课程的教学目的是相悖的。导致学生学习积极性不高，感到枯燥，学的不牢，编程能力和分析解决实际问题的能力没有得到提高，更谈不上运用计算机解决专业问题。
3 以培养计算思维为核心的VFP程序设计教学方法
3.1 以计算思维为主线，改进教学内容和教学方法
计算思维养成以计算能力的培养为基础，对教学内容的改革，不是完全改变原有的课程内容，而是内容的再组织与优化，突出核心内容和方法。
教师在上第一节课时可以介绍一个完整的系统，比如学生信息管理系统。在演示过程中告知学生，每项功能可由哪些知识实现，让学生对本门课程有一个系统开发的概念。并了解VFP数据库管理系统在各个领域的应用。学习本门课程的目的，不是为了顺利通过考试，而是能够独立开发一个完整的系统，并能解决自己的专业问题。
在实际的教学中，以培养学生计算思维能力为核心任务，采用“任务驱动”和“案例教学”的方法，针对不同的专业和不同层次的学生设计教学任务。按照“提出问题—分析问题—寻找解决问题的方法—介绍解决问题的方法和知识—方法和知识推广—课后作业和拓展”的教学片段设计思路，对学生进行计算思维的实践。
3.2 注重程序设计思想和算法训练
计算思维的本质是抽象和自动化。在教学过程中，可将相同或相近的知识点整合，设计相应教学任务，让学生了解程序设计思想和程序设计过程。如求解方程、求阶层等任务，可先让学生用数学方法来求解，再引导学生用抽象的计算机语言来实现。
启发学生利用多种技术、多种算法解决同一问题，围绕问题求解和设计能力培养。例如求解“1 2 3 …… 100”，可分别考虑用for循环、while循环来实现。采用有趣的案例，比如“猜数游戏”，“幸运7”，“测试体重”等，用多种思路设计与多种编程方法实现。
3.3 以上机实践为重点
VFP是实践操作性很强的一门课程，学生只有亲自动手编写代码，调试程序，才能掌握和理解所学的知识，了解编程的思路和方法，训练思维能力。对此，教学过程中可以考虑以下方法：
3.3.1 设计合理的实验内容
由于实践课时限制，学生练习时间较少，首先要使学生熟练掌握基本的语言知识，具备基本的编程和调试能力，才能逐步引导深入。实验内容包含主要重点内容，难度适中，有一些让学生发挥的余地，在书上能找到所有知识点和类似代码，但又不是完整的照抄，有助培养学生的设计能力。
3.3.2 实验任务具有趣味性和综合性
通过实验任务的趣味性、综合性等来增强实验内容的难度，从而强化计算思维训练。如在“幸运7”游戏案例中，把一些枯燥和不易理解的知识，变成有趣的游戏。不仅让学生理解面向对象程序设计的相关概念，并对应用程序的开发流程有了一个综合的认识。通过拓展知识，让学生实现多位数的幸运数字游戏设计。通过反复训练，以提升学生计算思维能力。
3.3.3 安排课程设计实验
在程序设计课程的最后环节，安排课程设计。或结合实例，完成一个项目。为学生提供一个全面考查学生水平的机会，对所学知识进行融会贯通。
4 结束语
计算思维的教育，是一种普适教育，对任何类型的学生都需要培养。什么是计算思维，如何去理解它，每一位教师都应该充分地认识到它的重要性。只有改变了教师的意识，才能把计算思维的培养贯彻到自己的教学中，才能培养学生的研究创新能力，提高学生的信息素养。面向计算思维的计算机基础教学改革任重而道远，还需要不断的探索和改革。
参考文献：
[1] 何钦铭.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J].中国大学教学，2010（9）.
[2] 李丽新.任务驱动教学法在Visual FoxPro程序设计课程教学中的应用[J].吉林建筑工程学院学报，2011（6）：75-77.
[3] 陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教育，2011（1）：7-11.
[4] 龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养[J].中国大学教学，2012（5）：51-54. [5] 陈秋妹，林大辉.计算思维引入程序设计课程实验教学的探索[J].现代计算机，2013（2）：34-36.
关键词：计算思维；VFP程序设计；计算机基础教育
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1271-02
目前，计算思维是计算机界关注的一个热点。自2010年7月，九校联盟（C9）西安会议提出计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养以来，国内多所高校围绕计算思维与计算机基础教学改革进行了深入的研究和实践，发表了一些计算思维研究和实践方面的论文。在新的形势下，如何在大学计算机基础教学中，培养学生在各自专业领域中应用计算机和计算思维解决实际问题的能力，对于提高学生的创新能力和信息素养都具有重要的意义。
1 计算思维
计算思维是美国卡内基梅.隆大学计算机系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授提出的。周教授认为：计算思维 （ Computational Thinking ）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的行为，其本质是抽象和自动化。
计算思维是数学思维、逻辑思维和工程思维的综合，是与阅读能力、写作能力和算术思维并列的第四种能力，能够提升人类的能力。就像识字、做算术一样，是人人都必须具备的思维方式。
2 VFP程序设计教学现状分析
Visual FoxPro（简称VFP）课程是面向高等学校非计算机专业学生开设的计算机基础教育课程。VFP作为计算机程序设计的一门基础课程，应注重学以致用。学习的重点不只是编写程序，而是学习算法思想与问题求解的思路，增强学生计算思维能力的培养。
但是，从目前VFP程序设计教学，尤其是非计算机专业现状来看，普遍存在以下问题。
2.1 课程学时少
随着计算机技术内容的不断更新，以及信息技术在中小学的普及，在新的形势背景下，计算机基础教学面临着新的挑战。人们对计算机基础教学产生了片面的认识。认为“计算机会用即可”、“计算机即编程”，造成学时被压缩，资源得不到充分的配置和利用。就我校的计算机基础教学改革来看，“大基”的学时由64变成32，时间压缩了一半，学生计算机基础水平有待提高。
VFP的教学课时相对“大基”课时虽然要多些，但对于非计算机专业的学生来说，计算机语言底子更是薄弱，想在短期内掌握一门计算机语言，十分不易。对于授课教师而言，既要完成教学目标，又要学生掌握计算机语言使用方法，并且在教学中形成学生的计算思维能力是非常困难的事情。
2.2 以语言知识为主，偏理论，轻实践
在实际教学中，很多老师以语言知识为主线，详细介绍语法规则等细节内容，上机操作多以验证为主，偏重考试内容而不是编程，这和课程的教学目的是相悖的。导致学生学习积极性不高，感到枯燥，学的不牢，编程能力和分析解决实际问题的能力没有得到提高，更谈不上运用计算机解决专业问题。
3 以培养计算思维为核心的VFP程序设计教学方法
3.1 以计算思维为主线，改进教学内容和教学方法
计算思维养成以计算能力的培养为基础，对教学内容的改革，不是完全改变原有的课程内容，而是内容的再组织与优化，突出核心内容和方法。
教师在上第一节课时可以介绍一个完整的系统，比如学生信息管理系统。在演示过程中告知学生，每项功能可由哪些知识实现，让学生对本门课程有一个系统开发的概念。并了解VFP数据库管理系统在各个领域的应用。学习本门课程的目的，不是为了顺利通过考试，而是能够独立开发一个完整的系统，并能解决自己的专业问题。
在实际的教学中，以培养学生计算思维能力为核心任务，采用“任务驱动”和“案例教学”的方法，针对不同的专业和不同层次的学生设计教学任务。按照“提出问题—分析问题—寻找解决问题的方法—介绍解决问题的方法和知识—方法和知识推广—课后作业和拓展”的教学片段设计思路，对学生进行计算思维的实践。
3.2 注重程序设计思想和算法训练
计算思维的本质是抽象和自动化。在教学过程中，可将相同或相近的知识点整合，设计相应教学任务，让学生了解程序设计思想和程序设计过程。如求解方程、求阶层等任务，可先让学生用数学方法来求解，再引导学生用抽象的计算机语言来实现。
启发学生利用多种技术、多种算法解决同一问题，围绕问题求解和设计能力培养。例如求解“1 2 3 …… 100”，可分别考虑用for循环、while循环来实现。采用有趣的案例，比如“猜数游戏”，“幸运7”，“测试体重”等，用多种思路设计与多种编程方法实现。
3.3 以上机实践为重点
VFP是实践操作性很强的一门课程，学生只有亲自动手编写代码，调试程序，才能掌握和理解所学的知识，了解编程的思路和方法，训练思维能力。对此，教学过程中可以考虑以下方法：
3.3.1 设计合理的实验内容
由于实践课时限制，学生练习时间较少，首先要使学生熟练掌握基本的语言知识，具备基本的编程和调试能力，才能逐步引导深入。实验内容包含主要重点内容，难度适中，有一些让学生发挥的余地，在书上能找到所有知识点和类似代码，但又不是完整的照抄，有助培养学生的设计能力。
3.3.2 实验任务具有趣味性和综合性
通过实验任务的趣味性、综合性等来增强实验内容的难度，从而强化计算思维训练。如在“幸运7”游戏案例中，把一些枯燥和不易理解的知识，变成有趣的游戏。不仅让学生理解面向对象程序设计的相关概念，并对应用程序的开发流程有了一个综合的认识。通过拓展知识，让学生实现多位数的幸运数字游戏设计。通过反复训练，以提升学生计算思维能力。
3.3.3 安排课程设计实验
在程序设计课程的最后环节，安排课程设计。或结合实例，完成一个项目。为学生提供一个全面考查学生水平的机会，对所学知识进行融会贯通。
4 结束语
计算思维的教育，是一种普适教育，对任何类型的学生都需要培养。什么是计算思维，如何去理解它，每一位教师都应该充分地认识到它的重要性。只有改变了教师的意识，才能把计算思维的培养贯彻到自己的教学中，才能培养学生的研究创新能力，提高学生的信息素养。面向计算思维的计算机基础教学改革任重而道远，还需要不断的探索和改革。
参考文献：
[1] 何钦铭.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J].中国大学教学，2010（9）.
[2] 李丽新.任务驱动教学法在Visual FoxPro程序设计课程教学中的应用[J].吉林建筑工程学院学报，2011（6）：75-77.
[3] 陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教育，2011（1）：7-11.
[4] 龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养[J].中国大学教学，2012（5）：51-54. [5] 陈秋妹，林大辉.计算思维引入程序设计课程实验教学的探索[J].现代计算机，2013（2）：34-36.