摘要：大學(xué)生在信息科學(xué)與信息技術(shù)方面的素養(yǎng)已成為他們進(jìn)入社會(huì)的必備條件之一，本文闡述了在計(jì)算機(jī)教學(xué)中如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程、計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題思路，以及程序設(shè)計(jì)思想來(lái)熏陶和培養(yǎng)學(xué)生，以提高學(xué)生的思維能力和IT素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)教育；思維能力；信息素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

大學(xué)生在四年學(xué)習(xí)中，應(yīng)該從思考中確立自我，從學(xué)習(xí)中尋求真理，從獨(dú)立中體驗(yàn)自主。為此在計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中，我們認(rèn)識(shí)到不僅教學(xué)觀念需從傳遞知識(shí)結(jié)構(gòu)向培養(yǎng)學(xué)習(xí)技能、信息素養(yǎng)和應(yīng)用能力轉(zhuǎn)化，使非計(jì)算機(jī)專業(yè)或文科學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)并應(yīng)用到專業(yè)領(lǐng)域的能力，而且還需要將計(jì)算機(jī)發(fā)展、計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的方式傳授給學(xué)生，讓他們了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的歷史與變化、計(jì)算機(jī)是如何滿足人類的需求并給人類帶來(lái)進(jìn)步和發(fā)展的。因此，我們從以下幾個(gè)方面著手培養(yǎng)學(xué)生。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程展示了社會(huì)的需求、人類進(jìn)步與成就

首先，從計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史讓學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)與人類需求是緊密相關(guān)的。

1.1計(jì)算機(jī)軟件

當(dāng)科學(xué)技術(shù)經(jīng)過(guò)百年風(fēng)雨，從原子走向比特，從牛頓的歐幾里德空間走向愛(ài)因斯坦的相對(duì)空間，再走向數(shù)字化和信息化時(shí)代之際，請(qǐng)環(huán)視一下周圍的世界，可以通過(guò)條形碼信息系統(tǒng)來(lái)辦理書(shū)店買(mǎi)書(shū)或圖書(shū)館借書(shū)手續(xù)；可以用信用卡到某商場(chǎng)購(gòu)物并付款；或通過(guò)路邊二十四小時(shí)服務(wù)ATM機(jī)取款以解燃眉之急；也可以去指定銀行付每月電話費(fèi)而無(wú)需去電話局；各銀行的聯(lián)網(wǎng)、Email、共享Internet或互聯(lián)網(wǎng)信息、網(wǎng)上教育以及移動(dòng)電話，哪一個(gè)不依賴計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)！讓學(xué)生體會(huì)到計(jì)算機(jī)在如今社會(huì)的重要地位、功能與高效率，認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代文明與世界已經(jīng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，各個(gè)行業(yè)都需要通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

1.2存儲(chǔ)設(shè)備

計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)，先描述軟盤(pán)，它是便于攜帶的一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其軟盤(pán)鼻祖是8英寸軟盤(pán)，在60年代末70年代初期，由IBM公司研制成功的，但缺陷就是體積過(guò)大，攜帶很不方便，于是5.25英寸軟盤(pán)就誕生了，從此這種軟盤(pán)成為電腦的最佳移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，容量達(dá)到360KB。5.25英寸軟盤(pán)一直持續(xù)到90年代，后來(lái)終于被另一種體積更小、容量更大的產(chǎn)品替代了，那就是1.44MB的3.5英寸軟盤(pán)。

計(jì)算機(jī)硬盤(pán)設(shè)備隨著集成電路集成度增加而不斷發(fā)展，主要表現(xiàn)在讀寫(xiě)速度與存儲(chǔ)容量，以及體積容量方面。二十年以前，獲得一個(gè)40MB的硬盤(pán)欣喜如狂，現(xiàn)在160GB、250GB配置的臺(tái)式機(jī)與筆記本電腦多如牛毛。

同時(shí)，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備由磁介質(zhì)到光盤(pán)，由CD到DVD，從固定的到移動(dòng)硬盤(pán)；其存儲(chǔ)器具有隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、虛擬存儲(chǔ)器、高速緩存存儲(chǔ)器等模式。在教學(xué)過(guò)程中，從存儲(chǔ)設(shè)備每一步的進(jìn)步與革新引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)IT技術(shù)的是逐步發(fā)展的，從無(wú)到有，不斷完善，在解決層出不窮的矛盾與新問(wèn)題的過(guò)程中誕生的。

1.3中央處理器CPU

通過(guò)下表向?qū)W生展示PC機(jī)的“大腦”中央處理器CPU的發(fā)展過(guò)程，在三十多年的歲月里，CPU如何從處理信息的4位字長(zhǎng)發(fā)展到64位，其慢長(zhǎng)的發(fā)展史融入了計(jì)算機(jī)行業(yè)專家多少心血。每一個(gè)新的CPU誕生解決了新的問(wèn)題，迎合了新的社會(huì)需要，然而又發(fā)現(xiàn)有其不足、不盡人意的問(wèn)題，又開(kāi)始新的一輪研究和探索，其過(guò)程在不斷改進(jìn)不斷完善。它的頻率像燈炮的瓦數(shù)一樣，是一個(gè)參數(shù)，來(lái)衡量它的速度性能，頻率越高速度就越快；它的字長(zhǎng)意味著同時(shí)可以并發(fā)處理更多的數(shù)據(jù)位數(shù)，字長(zhǎng)越大速度就越快；而具有了高速緩存就意味著多任務(wù)處理能力更為強(qiáng)勁，處理的時(shí)間將會(huì)大大縮短。在我們擁有四核CPU時(shí)，專家又在全力研制最新、最快、最好的中央處理器產(chǎn)品獻(xiàn)給消費(fèi)者，展望CPU未來(lái)，前景一片光明。

1.4其他設(shè)備

隨后講述打印機(jī)的發(fā)展，即打印機(jī)從擊打式到非擊打式，從針式到噴墨、激光等的歷程；講述操作系統(tǒng)從DOS到Windows，從單用戶單任務(wù)到多用戶多任務(wù)，從文本方式到圖形化界面的轉(zhuǎn)化，以及更新?lián)Q代版本升級(jí)來(lái)進(jìn)一步展示計(jì)算機(jī)的光輝發(fā)展史。

2計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的方法與過(guò)程的啟發(fā)

從計(jì)算機(jī)及其設(shè)備的發(fā)展過(guò)程，認(rèn)識(shí)到整個(gè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展都體現(xiàn)了人類發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。因此在教學(xué)中，使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的方法培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題思維的靈活性、創(chuàng)造性和個(gè)性，讓學(xué)生擁有良好的思維習(xí)慣和專業(yè)方法工具來(lái)解決學(xué)習(xí)工作中的問(wèn)題，并認(rèn)識(shí)到人經(jīng)常會(huì)碰到新問(wèn)題，這些問(wèn)題以前我們可能沒(méi)有遇到過(guò)，或者缺乏經(jīng)驗(yàn)。例如，計(jì)算機(jī)技術(shù)日益更新，新的設(shè)備、新的軟件層出無(wú)窮，版本升級(jí)，面對(duì)更新?lián)Q代產(chǎn)品或軟件，學(xué)生往往會(huì)說(shuō)：“這個(gè)我沒(méi)有學(xué)過(guò)”或者“這個(gè)沒(méi)有用過(guò)”。為此提供一些解決問(wèn)題基本原則和方法，即常說(shuō)的5W2H，其思路對(duì)解決問(wèn)題有所幫助！它們是：

第1個(gè)W：What——是什么？如何定義？具有什么功能？

第2個(gè)W：Who——由誰(shuí)來(lái)執(zhí)行？需要什么條件或前提？

第3個(gè)W：When——什么時(shí)候發(fā)布？什么時(shí)候停止應(yīng)用？

第4個(gè)W：Where——從哪里來(lái)或出處？

第5個(gè)W：Why——為什么誕生？解決什么問(wèn)題的？

第1個(gè)H：How——如何實(shí)現(xiàn)或操作？

第2個(gè)H：How much——能實(shí)現(xiàn)哪些功能？做到什么程度？

大學(xué)生應(yīng)當(dāng)要求自己去“理解”新知識(shí)并善于提出問(wèn)題。對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，都應(yīng)當(dāng)多問(wèn)“為什么”等5W2H問(wèn)題。這些思考法能有效的分析、推理、辨別和解決問(wèn)題。事實(shí)上，很多問(wèn)題都有不同的思路或觀察角度。在學(xué)習(xí)知識(shí)或解決問(wèn)題時(shí)，不要總是死守一種思維模式，不要讓自己成為課本或經(jīng)驗(yàn)的奴隸。只有這樣，學(xué)生潛在的思考能力、創(chuàng)造能力和學(xué)習(xí)能力才能被真正激發(fā)出來(lái)。同時(shí)，注意思路要收斂，不要過(guò)度發(fā)散，發(fā)散是創(chuàng)造力的源泉，而收斂是解決問(wèn)題的指南。

3程序設(shè)計(jì)思想與人生歷程的關(guān)聯(lián)

3.1三種邏輯結(jié)構(gòu)

當(dāng)講授編程語(yǔ)言時(shí)，提倡循序漸進(jìn)由淺入深先易后難的教學(xué)方式。然而對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，初期是較難理解和掌握的，尤其是三種邏輯結(jié)構(gòu)：順序、選擇、循環(huán)。為此我們是這樣來(lái)引入的：

程序的順序結(jié)構(gòu)如同按時(shí)間安排每天的行程或各種活動(dòng)一樣，有一個(gè)時(shí)刻表，先做什么再做什么，有一定順序，從早到晚，即按照時(shí)刻表，從上到下執(zhí)行。

程序的選擇結(jié)構(gòu)如同人生道路的十字路口，需要選擇。例如，高考生的大學(xué)學(xué)校選擇，專業(yè)是按照愛(ài)好興趣還是就業(yè)情景來(lái)選擇，是出國(guó)留學(xué)還是國(guó)內(nèi)讀研，等等，人生之路面臨著許多選擇。計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行時(shí)面臨不同條件或環(huán)境有著不同的選擇，將執(zhí)行不同的語(yǔ)句。

程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)好似每天周而復(fù)始的生活，例如吃飯、學(xué)習(xí)或工作、睡覺(jué)。這些將不斷重復(fù)，日復(fù)一日，月復(fù)一月，年復(fù)一年。同理，計(jì)算機(jī)將對(duì)重復(fù)工作采用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

計(jì)算機(jī)是解決現(xiàn)實(shí)生活的，來(lái)源于現(xiàn)實(shí)世界，回歸于現(xiàn)實(shí)世界，因而同現(xiàn)實(shí)生活一樣有著順序、選擇和循環(huán)的方式，這樣學(xué)生能更好地理解計(jì)算機(jī)編程的三種結(jié)構(gòu)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，牢固掌握。

3.2從現(xiàn)實(shí)世界抽象到計(jì)算機(jī)領(lǐng)域

既然計(jì)算機(jī)是解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的，那么就可以使用自然語(yǔ)言來(lái)描述，然后抽象到邏輯領(lǐng)域，并用流程圖來(lái)表示，最后在計(jì)算機(jī)編程環(huán)境中用程序語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)邏輯。例如，對(duì)學(xué)生成績(jī)分四個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)。

自然語(yǔ)言的描述：

如果成績(jī)是85分或以上者，則為優(yōu)；

如果成績(jī)是70-84分者，則為良；

如果成績(jī)是60-69分者，則為及格；

如果成績(jī)是60分以下者，則為不及格。

邏輯關(guān)系（流程圖）：

程序語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：

通過(guò)從自然語(yǔ)言到程序語(yǔ)言，由淺入深的引入，學(xué)生能盡快進(jìn)入編程領(lǐng)域，理解程序設(shè)計(jì)思路，嫻熟自如地設(shè)計(jì)程序。同時(shí)，在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中也培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，一旦程序語(yǔ)句含有拼寫(xiě)錯(cuò)誤、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)使用不當(dāng)，都會(huì)產(chǎn)生語(yǔ)法錯(cuò)誤或者執(zhí)行不正確，這樣學(xué)生就能做到選擇精確的程序語(yǔ)言完成準(zhǔn)確的操作。調(diào)試程序時(shí)，清楚要做什么，正在做什么，已經(jīng)做了什么，想想還可以做什么來(lái)完善，等等。

4結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的過(guò)程中，若從計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中獲取啟發(fā)，且吸取計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問(wèn)題的思維模式和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、推理、比較、辨別與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，就能夠提高自己在就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

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