量子化学基本原理与应用范文

导语：如何才能写好一篇量子化学基本原理与应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】中学 化学教学 量子空间论

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）10-0154-01

（小叙）：课篇第一章节细读、研读、探透性知识点。

1.寻找研究方法 2.课题的研究内容

3.课题研究的一些成果 4.巩固建筑语录

【序言】

化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。化学不断地发展着，目前，人们发现和合成的物质已有几千万种，其中很多是自然界中原本不存在的；这极大地改善了人类的生存和发展条件，丰富了人们的生活。

例如：

1.纳米铜（1nm=10?9m ）具有超塑延展性，在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹。

2.用隔水透气的高分子薄膜做的鸟笼。

3.单晶硅为信息技术和新能源开发提供了基础材料。

4.用玻璃钢制成的船体。

总之，作为实用的、富于创造性的中心学科，化学在能源、材料、医药、信息、环境和生命科学等研究领域以及工农业生产中发挥着其他学科所不能替代的重要潜质作用。近年来，“绿色化学”的提出，使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展，化学必将使世界变得更加绚丽光彩。

【寻找研究方法】

第一单元 走进化学世界；

1.物质的变化和性质

2.化学是一门以实验为基础的科学

3.走进化学实验室

第二、三单元 我们周围的空气与自然界的水；空气、氧气（氧气的制取）、水的组成、分子和原子、水的净化。“爱护水资源”。

第四、五单元 物质构成的奥妙、简单统计应用；原子的构成、元素、离子、化学式与化合价 ：

如何正确书写化学方程式”？利用化学方程式的简单计算？

第六、七单元 C与C的氧化物燃料及其利用；

分析：金刚石、石墨和C60 （1.CO2 的制取？ 2.CO2 与CO的区别、联系？）

应用：燃烧和灭火？燃料和热量？

环保问题：“燃料对环境的影响”

自留田地：“石油和煤的综合利用？”

第八、九单元 金属与溶液的问题；

熟记、认识：金属、金属材料、金属的化学性质；

金属资源的利用和保护、溶液的形成；

溶解度、溶质的质量分数。

第十、十一、十二单元 酸与碱 、盐与化肥 、“化学与生活”。

生活中常见的：1.酸与碱

2.酸与碱之间会发生什么反应

3.盐

4.化学肥料

人体：1.人类重要的营养物质

2.化学元素与人体健康

3.有机合成材料

学生自认化学常用仪器。学习“附录”相关记录 。

【课题的研究内容】

无机化学中量子（分子、原子）力学论

量子化学（Quantum chemistry）是理论化学的一个分支学科，是应用量子力学的基础原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。

量子化学是理论化学的一个分支学科，是应用量子力学的基本原理和方法，研究化学问题的一门基础科学。

1927年海特勒和伦敦用量子力学基础原理讨论氢分子结构问题，说明了两个氢原子能够结合成一个稳定的氢分子的原因，并且利用相当近似的计算方法，算出其结合能。由此，使人们认识到可以用量子力学原理讨论分子结构问题，从而逐渐形成了量子化学这一分支学科。

【课题研究的一些成果】

生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用，甚至可以有目的地修饰酶的结构，设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥妙，进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。

【巩固建筑语录】

化学中常见“离子反应”包括：“酸、碱、盐在水溶液中的电离”和“离子反应及其发生的条件”两部分。

无机化学中最关键的是要有实观性：基础高层次的“化学方程式”们。

其次，稀土元素中的各种化学量变、质变及各种物理、化学性反应。

再次，金属的利用、及高等积存用途。

还有，就是气体的大力层存在行式。如同：水、陆、空，人类的生活方式。

参考文献：

[1]初中九年级化学上、下册课本，人民出版社出版，2011年版。

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关键词：物理化学；教学方法；改革

作为一所新升本科院校，物理化学是我校化学、应用化学和化学工程与工艺专业学生四大化学课（包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）中的一门重要的基础理论课.由于物理化学课程应用到数学及物理方面的知识，所以其理论性、逻辑性较强，公式多而复杂，且有其特定的使用范围和条件，一直以来对教师和学生都具有一定的难度.本文结合近些年的教学实践和经验，基于本校学生的特点，就物理化学的教学方法谈一些心得和体会.

1提前复习高等数学基础知识

物理化学通过数学公式的表述研究化学变化过程中的基本原理，它的特点就是数学公式繁多，且公式的应用条件复杂多变，物理化学中很多的重要定义，基本原理，结论及其推论都概括为数学公式，而推导过程更是需要大量的数学知识[1].多年的教学经验得知，我校化学类专业学生的高等数学基础知识比较薄弱，复杂的数学公式和大量的抽象概念又常常使学生知难而退，这也是学生感到物理化学枯燥难学的主要原因之一.经验证明，数学是学习这门课程的关键，所以在课程开始之前，有必要要求学生对高等数学的知识进行复习，对于一些重要公式，还应在课堂上带领学生共同推导，以便简要的复习数学知识.

2多媒体与传统教学相结合的教学手段

随着现代教育手段的普遍应用，多媒体教学借助清晰的幻灯片和逼真的动画引发了学生的学习热情，活跃了课堂气氛，同时也使抽象的理论形象化，复杂的反应过程、反应机理和分子结构一目了然[2].多媒体课堂教学大大减少了板书和绘图时间，更多注重课堂语言的表达，也减少了粉尘的污染.所以，针对本校学生的特点，按照教材以及教学大纲的要求，教师应根据自己的教学思路和习惯的不同亲自制作课件，把学生认为枯燥抽象、难以理解的物理化学公式和概念，利用多媒体动画转化为丰富多样的形式，增进学生对知识点的记忆，引导学生充分运用创造性思维和想象力去理解，增强学生的学习兴趣，从而取得较好的课堂教学效果.但是，多媒体课件无法代替传统的黑板板书手段完成逻辑严密的公式推导、定律解析和原理阐述等推理论证过程.且多媒体教学讲课速度较快，学生往往来不及做课堂笔记，达不到良好的教学效果.因此，针对例题讲解，公式证明和原理分析等内容，适当采用传统教学方式更能突出重点，细致分析难点，给予学生充足的思考时间，更容易被学生接受.所以，采用多媒体辅助教学，即将传统的粉笔加黑板与现代的多媒体手段相结合，既能在有限的时间里讲授更多的内容，又能体现教师语言的特点.

3注重对基础知识的掌握，理论联系实际

针对物理化学中大量的基本概念、基本定律，要设计出适合学生理解和掌握的讲课体系，引导和激发学生的学习兴趣.在教学过程中，注意将理论知识和实际生产生活联系起来[3]，比如:在讲授“稀溶液依数性”原理时，可以结合实际生活中的例子“在北方的冬天，吃冻梨前先将其放入凉水中浸泡一段时间，发现冻梨表面结一层薄冰，而里面却解冻可以食用了，如何用物理化学的原理来解释这一现象呢?”，只要明白浸泡冻梨后的水不是纯水，而是溶有糖份等物质的稀溶液，利用稀溶液凝固点降低的原理就可以解释这一现象了.实践表明:在教学过程中，重视理论和实践的结合，根据所讲授的知识点，适当地应用一些实际生活中的实例，让学生感到利用物理化学的原理可以解决的问题无所不在，而不会感到物理化学因其严密的逻辑性而显得太过枯燥，会引起他们的学习兴趣.近些年来由于量子化学、波谱表征技术的发展，石墨烯材料、多相催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学学科的发展.因此在教学内容上要基于教材，把物理化学取得的新发展、新成就介绍给学生.

4积极组织习题课

物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程.由于物理化学公式众多，且不同公式有其特定的使用范围，学生在学习的过程中可能听懂了公式，但在做题的时候不会使用.究其原因还是没有真正理解基本概念的含义、公式的适用条件，这就要求在每一章的学习结束后，都有必要安排习题课，通过组织有效的习题课，强调本章的重点内容、重要公式，将整个章节内容贯穿起来，体现章节的完整性，加深对基本原理的熟悉与理解，培养独立分析问题、解决问题能力.此外，在解题过程中，鼓励学生去积极思考问题，对应学习过的基本原理，对学习中遇到的问题进行及时、有效的解答，提高学生的自信心.认真准备习题课，内容一般包括下列几个部分：（1）归纳总结每一章中所学的知识.学生每节课所学的知识往往是“零散”的片段，只有通过总结把它们串联在一起，形成相互关联的知识系统，才能更深刻理解，便于记忆.为此，每一章结束后，我们帮助学生把所学的知识点以“归纳图”形式进行总结有利于学生日后的复习.（2）总结学生随堂作业中反映出的问题.对学生作业中出现的典型的有代表性的错误要及时更正，针对性地引入便捷的解题技巧.（3）组织讨论思考题.一般教材的每章后面，都有一些相关知识点的思考题.我们提前布置给学生，习题课时进行集体讨论讲解.（4）进行习题练习.每一章学习后，我们都发给学生一定数量的练习题，其中选择题30个左右，计算题4至10个.我们根据习题结果的反馈，选择其中的典型题型进行讲解.

5重视学生动手能力的培养，增加开放性实验

化学是一门实验学科，实验是教学过程中的重要组成部分，它与理论教学相辅相成，缺一不可.物理化学实验是高校物理化学教学中的重要组成部分，对提高学生的动手能力和增进对理论知识的理解具有重要的意义.在传统的物理化学实验教学的基础上，适合地增加开放性实验有利于培养学生的综合思维能力和创新能力.因此在实验教学过程中，增加开放性实验内容，能够充分调动学生的积极性.例如，环己烷的标准摩尔蒸发焓的测定、乙醇物性常数的测定等综合性实验，学生在指导老师的启发下，独立设计完成实验方案、实验准备和具体的实验过程，这不但培养了学生的创新意识，也锻炼了学生的独立思考能力，提升了动手实践能力，更大程度上提高了学生的综合能力.

6及时了解学生感受

在教学的过程中，通过各种手段对学生的学习情况、学习情绪以及学习效果进行收集，及时了解学生的感受和反馈，发现教学中的不足之处.从而在教学过程中及时调整教学方法和教学进度，达到更好的学习效果.

7结语

教学是教与学相辅相成的过程，是教师将已有的知识进行重新组织和再传授的过程，在发展的时代，教师不但要传道、授业、解惑，还应该引导学生掌握学习知识、获取知识的方法，让学生独立学习和思考解决问题.实践表明:通过对物理化学课程的教学改革，极大地激发了学生的学习兴趣，提升了学生的物理化学课程的学习水平.近年来，我校本科生考研率逐年上升，其中选择考取物理化学专业的学生也在不断增加.

参考文献:

〔1〕刘维桥，朱雯，陈旭红，牟志刚.物理化学教学改革中几个问题的探讨[J].江苏技术师范学院学报，2007，13(6):77-80.

〔2〕孙如，徐西红，顾仁敖.物理化学多媒体教学的体会[J].广西师范学院学报(自然科学版)，2004，21(10):94-95.

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《药物化学》是一门具有较强专业性和实用性的一门综合学科，即要求学生掌握扎实的理论知识又要求培养学生的动手实践能力，是药学专业的核心课程，也是提升学生专业素养，增加学生创新能力，培养综合素质的课程[1]。二本院校学生普遍存在基础知识掌握薄弱，实践操作不规范的问题，《药物化学》课程的学习结果不理想。

二、学生学习中存在的问题

第一，教学内容因素。在教学过程中发现学生有时会对学习内容不理解但又不主动向授课教师询问或者对学习内容感到枯燥而排斥。《药物化学》课程教学中涉及到大量的原理、反应方法、反应过程、理化性质等需要学生掌握，学生在学习过程中没能完全理解基本原理以及对有机化学等知识早已忘记，导致学生学习《药物化学》似懂非懂，长期积累导致学生渐渐对该课程失去兴趣。另一方面，由于课时限制，教师要在规定的课时内讲完该门课程，导致教师对某些知识点的讲解不够深入透彻，导致学生不能很好的理解和掌握。第二，外在因素。互联网时代手机已经近乎为人手必备，当代大学生“低头族”现象非常普遍。手机游戏、聊天、看小说等等这些事情使得他们沉迷。部分学生参加社团活动较多，课堂上仍忙于活动相关事情，更甚者一些学生无故旷课。种种行为也最终导致学生不能很好的掌握《药物化学》这门课程。第三，教师因素。在教学过程中，一些教师还存在填鸭式教育方式，不能够因势利导与时俱进改变教学手段，教学方法，没能充分虑学生的理解能力，对知识点的讲解没有做到由浅入深，循序渐进，导致学生渐渐对课程失去兴趣。

三、制定计划、明确目标

教学计划和目标可以有效的帮助教师在有限的课时中达到最好的教学效果，学习计划和目标可以有效的指导学生学习，促进学生对教学内容的理解。教师应在开课前根据教学内容和教学学时制定合理的计划与目标，将知识点按了解、熟悉、掌握和应用的层次进行划分，在教学过程中带领学生点、线、面结合的掌握课本知识。《药物化学》课程涉及到较多有机化学、分析化学，药理等学科的知识，授课中根据学生的学习情况，提醒学生及时复习相关知识，通过复习更好的理解新学习的知识。

四、改进教学方法

中国教育还存在填鸭式教育，填鸭式教学的优点在于知识讲授多，而缺点也很明显往往忽略了学生对知识的接受与理解。教学过程中应当在保留固有教学方式优势的前提下借鉴和学习以学生为本的多样化教学方式，注重改进教学方法以促进学生更好的学习。第一，案例教学法。案例教学法（case-basedteaching）是上世纪20年代由美国哈弗商学院所倡导的以案例为基础的教学法。目前在法律、企业管理、医学等专业领域广泛应用[2]。案例教学强调学生的主体性、参与性。学生通过对案例的研讨，学习、理解和掌握基本原理、方法及操作技能，将理论知识转化为实际应用的能力[3]。通过案例教学方法加深学生对理论知识的印象，可以很好的体会到理论知识在实际运用中的特点。例如在学习镇痛药物时，给出这样一个案例：车祸受伤者张某，从发生车祸的4个多月，他的主治医生对其使用了吗啡镇痛，考虑到长期使用吗啡，可能导致药物的依赖性，医生想改用新的镇痛药，希望药师能够提供意见。通过此案例引导学生思考阿片受体药物的作用机制、不同机制镇痛药的作用机制，适用范围，治疗效果和不良反应、对合理用药的认识。通过案例分析增加学生的课堂趣味，带动学生积极的参与到课堂，强化学生对药物的认识理解，加深对药物结构、作用机制，用途，和不良反应的理解，帮助学生合理总结、归纳所学知识、培养学生分析、解决问题的能力。第二，合理运用多媒体。《药物化学》课程涉及到多门学科的知识，书本里的内容是有限的，为了拓宽学生的知识面，使同学们更好的掌握本门课程，教师应该合理的应用多媒体引导学生学习。药化课程教学中涉及到Flash、绘图软件、量子化学软件Guassian03等多种软件，通过Chemoffice软件可以很好的向学生展示药物分子的三维结构特点，使学生更好的掌握药物的结构特点、理解药物与受体间的结合。Guassian03可以模拟反应进程、过渡态、空间结构等特点给学生以最直接的感官的理解。通过网上视频让学生了解各种药物在临床的应用和不良反应等，通过多媒体教学，可以使知识简单化，立体化，增加学生的学习兴趣，使课堂气氛变轻松，帮助学生理解记忆解决学生似懂非懂的困境。第三，实验教学。学以致用培养学生的创新能力是教师教学和学生学习的最终目标，通过实验帮助学生有效的理解掌握和应用理论知识是最为有效的途径。实验教学是培养创新应用型人才的重要环节。过多的是重理论轻实践，学生主动性不强，解决传统实验课的实验操作过分依赖教师和实验讲义的弊端是目前在高等教育中急需解决的课题之一[4]。在保证安全前提下，教师应引领学生逐步脱离讲义，自行设计实验，鼓励学生参与具有一定的研究性、综合性、探索性和创新性的实验。改变以实验结果评价实验成绩的弊端，这样才能更好的挖掘学生自身优势，提高学生的积极主动性，通过学习兴趣的培养，使学生更好的掌握和应用理论知识，引领学生独立思考。第四，自主学习。在二本类院校，学生相互讨论的情况并不多见，更多的是不会就搁置，作业互相抄袭。为了解决这种情况，教师可以将学生划分为若干学习小组，小组内部相互帮助，小组间进行学习比赛，教师给与优秀小组以一定奖励。以小组为单位，引导学生自主讲课，将一些教学内容划分给学生，让学生来讲课，可以使学生充分的了解所讲内容，这种方式还课堂于学生，能够达到以学生为本的目的。学生间不同讲课方式，不同的授课内容，也会给教师以启发，从而提高效教学效率，提升教学质量。

五、解决外在因素

针对学生上课不学习的外在因素，例如“低头族”现象，学校和教师应该行动起来，而不是简单的通过号召来引领学生。在二本类院校，学生对于号召大多时候是视而不见，或者过耳就忘，简单的号召并不能解决根本问题，这就需要学校和教师方面制定一些措施来解决此类问题。例如课堂强制性要求学生不准玩手机、看小说等做一些与学习无关的事情，并对违反者给与一定的惩罚措施。在制定措施的同时，教师还应该激励学生学习，二本类院校学生缺乏对社会的认识，教师应该通过向学生讲解社会现实，例如就业问题，来激励学生学习，还可以通过视频等方式，向学生介绍就业或者国内外名校学生的学习情况，使学生认清现实，明确自己的实力，激励学生学习。

六、结束语

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关键词：计算思维;通识教育;计算机基础教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）40-0276-03

一、计算思维提出的意义

计算思维和计算问题关系密切，美国在2005年6月，通过一份报告《计算科学：确保美国竞争力》中明确阐述了计算科学的重要性，提出计算科学中的先进技术可以在经济以及其他的前沿研究中发挥重要作用[1]，21世纪科学研究中的难题可以通过计算找到相应的解决办法。2007年美国科学基金会启动了“大学计算教育振兴的途径”计划，投入巨资进行美国计算教育的改革。美国政府开始实行CPATH计划进一步宣传了计算思维在社会生活各领域以及人才培养中的重要作用，在高等教育中提出了具体的以计算思维能力培养为核心的课程改革[2，3]。2008年，美国麻省理工学院还向全球开放公开课程《计算科学与编程导论》，重点讲解计算思维训练，让全球的读者都可以自由免费学习计算思维的本质。

在我国近几年也有越来越多的学者和机构开始认识到计算思维的重要性，并开展了相关的研究。全国高等教育学校2008年中国计算机教育研究会在召开了“计算思维与计算机导论”专题学术研讨会，探讨了在中国高等学校中开展计算思维能力培养的研究。2010年7月，中国的“常青藤”学校发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，提出计算机基础课程应该以计算思维为核心[4]。

新生的事物出现还是需要一个普及的过程，目前多数高校教师对于计算思维价值的认识和重视程度还远远不够，因此培养计算思维的实践也甚少。针对这个问题本文探讨计算思维在科学研究、哲学方法论以及人才培养等方面的价值，提出在计算机通识教育中培养学生计算思维能力的教学改革措施，使非计算机专业学生像具备读、写、算能力一样，具备计算思维的普适能力。

二、计算思维的定义及解读

2006年周以真教授的《Computational Thinking》给出了计算思维系统定义，在国际上被广泛认同。计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去解问题、设计系统并理解人类行为。计算思维涵盖反映了计算机科学之广泛性的一系列思维活动。强调计算思维是所有人必需具备的基本技能，在阅读、写作及算术之外，应将计算思维添加到每个孩子解析能力之中。周以真从多个角度给出了计算思维的细致描述[5]。具备计算思维能力，是在信息化社会中创新的需要。各领域中的科学研究都需要有高效思维的正确引导，要培养出具有创造性的人才，我们在思想方法上就必须重视思维能力的培养，让学习者运用高效的思维去思考。

三、计算思维对于科技创新的价值

对应于自然科学领域的理论、实验和计算三大科学的方法，同样有三大科学的思维：理论思维、计算思维和实验思维。计算创新在人类科技发展史上占有异常重要的地位，历史上有多位科学家因为在计算方面的成就而获得了诺贝尔奖。1982年的物理学奖和化学奖都是计算技术在相关领域的应用，证明科学计算在科学方法论中的重要地位。1985年得主豪普曼就凭借X光晶体结构分析的方法摘得当年的诺贝尔化学奖，同样，1998年科恩与波普尔也是因为将计算量子化学方法获得了大奖。

人类历史上的许多重大科学发现也与计算思维有关。19世纪海王星的发现就是通过计算得来的，在20世纪爱因斯坦的广义相对论开创物理学的新纪元，充分体现计算思维对于科学史的贡献。前人未能证明的“四色定理”也通过计算机的数值计算得到了证明。

中国著名的“华―王方法”，有限元方法，及“吴方法”，也都是和计算相关的重大的科学创新[6]。

很多科学发现的过程充分说明了计算思维在科技创新中的重要价值。

四、计算思维的哲学价值

计算机科学家、图灵奖获得者Edsger Dijkstra曾说：我们使用的工具影响着我们的思维方式及习惯，从而也将影响我们的思维力。思维的方式、方法是人类认识论研究的一项重要内容，恩格斯说过：每一时代的理论思维，包括我们时代的理论思维，都是一种历史的产物，在不同的时代具有不同的形式，并因而具有不同的内容。所以，有关于思维的科学，和其他的任何科学是一样，是一种历史科学，是关于人的思维的历史发展的科学[7]。

五、计算机的计算思维对于人才的培养价值

人才对于国家和企业的重要性是不言而喻的，高等学校的首要任务就是为国家培养合格的人才。衡量人才质量的标准有多种多样，最重要的是解决实际问题的创新能力，而在计算机普及的现代社会中，利用计算机科学的基础概念去求解问题和设计系统的计算思维能力就显得非常重要了。现代的合格人才应该是能充分利用计算机的优越性能高效地解决实际问题，能根据实际问题的规模选择合适的计算环境和算法，这就是计算思维能力的具体体现了。现实社会中的问题用人工解决还是计算机辅助解决，即不同的计算环境采取的思路是有很大不同的;同样用计算机辅助求解问题，问题的复杂程度不同，采用的算法也是截然不同的。因此面对问题解决的思路和效果就和决策人的计算思维相关了。计算思维不是独立存在的，是融合在一个人的整体素质中的，但是在高校的培养方案和课程设置中却可以特别强调计算思维能力的培养，确保提高学生的创新能力，而计算机基础教学对此责无旁贷。

六、计算机通识教育课程中培养计算思维

计算思维本质上是一种利用计算机去解决问题的思维方式，是基于不同计算环境的问题求解，而这和计算机基础教学的教学目标相吻合。计算机基础课程作为各高校的通识教育课程，面向广大的非计算机专业的学生，不仅要扩展学生的计算机方面的知识面，更重要的是展示计算机科学的思维方式。其核心目标就是培养学生应用计算机解决专业问题的能力，因此，在计算机基础教学中培养学生的计算思维能力是很顺理成章的，也应该作为计算机基础教学的核心任务，特别可以在大学的第一门计算机课程――《大学计算机基础》课中着力培养计算思维。

目前由于对于《大学计算机基础》课程的错误认识，出现了“狭义工具论”的说法，甚至有人质疑《大学计算机基础》课程开设的必要性。问题的产生可能是因为多数《大学计算机基础》课程的教学内容偏重知识的介绍和流行软件的使用方法，仅注重实用而没有提升到计算机科学的思维方式，即教学过程中仅将计算机作为一个普通的工具使用，而并没有重视计算机科学本身自有的思想方法、方式，导致学生感觉不到新知识而失去学习的兴趣。因此，在《大学计算机基础》以及其他计算机通识课程教学课程中加强计算思维能力的培养不仅关系到学生的综合素质和能力，也关系到《大学计算机基础》课程本身的出路，重新审视计算机基础教学的定位，将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务，是一个明智的选择。

计算机基础课程群一般包括《大学计算机基础》、《程序设计》、《计算机硬件技术基础》和《计算方法》等，可以从多方面培养学生的计算思维，包括涉及计算机基本原理的思维、应用计算机的思维以及计算机和专业结合的思维等。从《大学计算机基础》中计算机系统的构成和存储程序的思想让学生了解二进制的存储、0和1的思维、程序代码和机器指令的思维、程序设计语言的思维和计算机系统的思维等。从《程序设计》语言中可以培养学生关于问题求解的算法的思维，例如问题约简、细化和仿真的思维，递归和并行的思维、预防、保护和启发式推理的思维，在时间和空间之间、处理能力和存储能力之间寻求平衡的思维等。让学生为解决问题而主动学习驾驭计算机硬件和软件的方法，而不是为考试而被动学习。计算思维是人类求解问题的一条途径，使人类更好地借助计算机发挥强大的计算能力去解决各种需要大量计算的问题。

计算思维的培养可以贯穿于教学活动的过程中，《大学计算机基础》课程的基本教学内容大部分可以保留，思维方式的培养可以渗透到每一教学环节中，例如课程实施中通过讲解案例分析，让学生感受思维方式对问题有效解决的影响，再通过实践环节中问题的有效解决让学生体验计算的愉悦，培养学生将现实问题转化为可计算问题的思维习惯，训练学生针对问题规模选择或发掘计算工具和算法的敏锐性，在教学过程和实践过程培养学生创新思维和创新能力。

计算机基础课程作为通识教育课程在培养学生综合素质和能力方面应该承担更多的责任，特别应充分发挥学科优势在培养学生综合能力方面有所作为，更好地体现杨玉良所说的通识教育的特征：通识教育要同时传递科学精神和人文精神;要展现不同文化、不同学科的思维方式;要充分展示学术的魅力[8]。通识教育课程受众面大，影响广泛，认真研究通识教育规律将对人才培养质量有深入的影响。现在已有几所高校针对计算思维能力做了对应的培养，将大学生入学的第一门计算机基础课《大学计算机基础》课程改名为《计算思维导论》，从内容到形式都聚焦在计算思维上，明确的为基础课程的改革做了示范。希望更多的高校能认识到计算思维对于人才培养的价值，继而在计算机基础教学及计算机通识教育中开展计算思维能力培养的实践。

参考文献：

[1]President's Information Technology Advisory putational Science：Ensuring America's Competitiveness [EB/OL].http：//nitrd.gov/pitac/reports/20050609 _computational/computational.pdf，June 2005.

[2]美国国家科学基金CPATH计划2009年项目申报说明[EB/OL].http：//nsf.Gov/cise/funding/cpath_faq.jsp#1.

[3]美国国家科学基金CDI计划官方网站[EB/OL].http：//nsf.gov/crssprgm/cdi/

[4]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）.

[5]Jeannette putational Thinking[J].Communications of the ACM.2006，49，（3）.

[6]朱亚宗.论计算思维[J].计算机科学，2009，（4）.

[7]恩格斯.自然辩证法[M].北京：人民出版社，1971.

[8]杨玉良.实施通识教育，培养未来社会中坚[Z].教育部直属高校工作咨询委员第二十次全体会议大会交流发言材料，2010.