計算思維視野下高職計算機公共課教學改革與實踐

摘要：目前，高職計算機公共課程定位模糊，甚至演變成純粹的辦公軟件應用培訓。文章針對高職計算機公共課程現狀，現狀的分析與反思，高職計算機公共課程的重新定位以及就探索計算思維視野下的信息素質培養等方面進行分析，介紹深圳職業技術學院如何開展“培養計算思維視野下職業生涯需求的信息素養的計算機公共課程教學改革。

關鍵詞：高職計算機公共課；信息素養；計算思維

1 高職計算機公共課程現狀

高職計算機公共課程是以計算機技術為核心的通識教育。而隨著計算機的不斷發展，也逐漸形成了一種新的思維——計算思維。因此，高職學生除了要掌握必備的計算機應用技能，還應同時具備基本的計算思維能力，掌握職業生涯所需要的信息素養。

而目前高職計算機公共課程面臨許多新的問題，主要集中在3個方面。

（1）隨著計算機技術與其他學科融合的加劇，高職計算機公共課程與專業教學脫節，與實際應用脫節。

（2）教學內容決定學生的培養質量。以傳統的辦公軟件應用作為教學核心內容的模式已不能滿足學生對計算機技術的需求。

（3）隨著計算機技術的普及，學生在進入高職院校時已具備基本的計算機應用技能，高職計算機公共課教學設計需要提升到“就業崗位所需要的信息素養”的培養目標。

2 計算思維視野下以職業生涯所需信息素養為目標的課程定位

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）》指出：職業教育要面向人人、面向社會，著力培養學生的職業道德、職業技能和就業與創業能力。以服務為宗旨，以就業為導向，推進職業學校專業課程內容和職業標準相銜接。

筆者認為，高等職業教育的本質是促進個體職業行動能力社會化的過程。實踐性、社會性、職業性、應用性是促進個體職業行動能力的途徑和手段。高等職業教育旨在培養復合式創新型高素質與高技能人才，注重培養學生的實踐和應用能力。

計算機不僅為不同專業提供了解決專業問題的有效方法和手段，還提供了一種獨特的處理問題的思維方式。而熟練使用計算機及互聯網，為人們終生學習提供了廣闊的空間以及良好的學習工具與環境。高職計算機公共課程作為高等職業教育的通識課程，應該著重于專業教育與文化素質教育的融合，著眼于文化素質教育的創新實踐。

因此，高職公共計算機公共課的定位是在計算機技術視野下培養學生具備就業生涯所需要的信息素養。其具體目標是進一步提升學生的計算機應用能力，提高學生的計算機基本素質和實踐技能，使其具備應用計算機解決專業問題的能力、計算思維能力、終身學習能力及創新意識。

3 課程開發原則

高職計算機公共課要從行業對計算機能力的需求出發，以應用為主線，以能力為本位，由傳統的以介紹計算機基礎知識和常用軟件的基本功能為核心的教學體系，轉變為以應用為核心，“以職業生涯所需要的信息素養”為目標的課程設計。

1）以職業生涯發展為目標——明確課程定位。

高職計算機公共課要立足于學生職業生涯發展，使學生獲得個性發展與工作崗位需求相一致的職業能力，為學生的職業生涯發展奠定基礎。因此，在課程定位上需要明確培養學生職業生涯所需要的信息素養。

2）以職業能力為依據——確定課程知識能力體系。

高職計算機公共課主要培養學生具備應用計算機解決專業問題的能力，因此要從行業企業對員工計算機基本技能要求出發，圍繞職業能力的形成來整合相應的知識和技能，并適當考慮培養學生在復雜的工作過程中的綜合職業能力所需要的知識技能，形成課程知識能力體系。

3）以工作任務為主線——組織課程內容。

確定好課程知識能力體系后，在教學內容的選擇上，必須與工作任務相匹配，按照工作崗位和工作任務的邏輯關系設計教學內容，從崗位需求出發，盡早讓學生進入工作實踐，為學生提供體驗完整工作過程的學習機會，逐步實現從學習者到工作者的角色轉換。

4）以典型工作過程為載體——設計教學活動。

按照工作過程設計學習過程，建立工作任務與知識和技能的聯系，增強學生的直觀體驗，激發學生的學習興趣。

4 課程內容設計

根據課程定位，課程內容主要包括：

（1）通過計算機文化的介紹，使學生了解計算機與我們日常生活的關系及當前計算機發展的熱點與趨勢，并掌握計算機及信息技術的基本概念與原理。

（2）通過常用辦公軟件的學習，掌握高級排版的各種技術、復雜的數據分析處理技術及制作專業演示文稿的技術。

（3）通過了解問題求解的一般過程，利用程序設計的思想，采用基于流程圖的算法原型設計工具RAPTOR進行算法設計，培養學生的計算思維。

知識上要求學生了解計算機文化、操作系統以及信息編碼及計算機組成原理，掌握問題求解的一般過程、程序設計的基本思想以及流程圖的繪制過程。技能上要求學生熟練使用常用辦公軟件進行高級排版、處理復雜數據及制作專業演示文稿，能利用RAPTOR進行算法設計，解決專業領域中的常規問題。

5 課程教學設計

（1）以“計算機文化與生活”開始課程教學，通過介紹計算機發展過程中的典型事件和魅力人物，如馮·諾依曼、阿蘭·圖靈、喬布斯、比爾-蓋茨、馬化騰等人物的相關事跡，培養學生的學習情趣。

（2）通過引入與學生日常生活密切相關的計算機技術，例如，通過條形碼、二維碼的應用，來講解信息技術的編碼知識。通過微信、云計算、比特幣等技術的講解，讓學生掌握計算機、網絡與其它相關信息技術的基礎知識和基本操作技能。

（3）在辦公軟件應用教學內容上，通過對教學過程中是否有“培養學生的自學能力、綜合應用能力和創造能力”的反思，改變以往的辦公軟件培訓講座模式，轉換為“項目分析一知識點解析一任務實現一總結與提高一知識拓展”教學模式，即注重培養學生實際操作能力的同時，更注重學生信息素養的培養。endprint

例如，在“EXCEL基本應用”教學中，通過項目分析，可以得到對應的知識點，如圖1所示。

因此，教師只需要對相應知識點進行解析（如數據的輸入與填充、單元格引用、公式以及函數），學生就可以自己融會貫通，完成整個項目任務。由于項目任務的局限性，因此，教師還需要針對課程目標，對相應知識點進行總結和提

第1步：將黃曉雯的銷售訂單數據標識出來。

第2步：在標識的數據中，將銷售額數據進行累加。

第3部：將結果填入到對應的單元格。

通過上述分析，學生就可以從計算機的角度高，并通過知識拓展來彌補項目任務的不足。

（4）通過設計覆蓋信息處理全過程的項目，培養學生信息查找、信息整理、信息處理以及信息分析的綜合技能，提升學生信息處理的能力。

例如，要求學生作為某一家教育服務公司的活動策劃人，對“XX小學的春游活動”進行策劃，要求學生向XX小學領導層寫一份春游計劃書，并制作PPT，向XX小學領導層匯報。通過該項目的完成，可以培養學生“獲取信息、理解信息、運用工具、處理信息、表達信息以及創新信息”的全方位的信息處理的能力。

（5）在辦公軟件應用中，逐步培養學生計算思維的基本能力。如圖2所示，如果要計算黃曉雯的銷售額等信息，可以引導學生思考：來思考如何設計相應的功能函數，對函數的參數值和返回值就有了清晰的認識，學生即學會了函數的應用，也掌握了計算思維中軟件復用的概念以及函數設計的要素。

（6）將計算思維與日常生活相結合，通過“問題建模→問題分析→尋求方案→方案比較→方案實現”生動形象地向學生講授計算思維的基本思想，從而提高學生的信息素養。例如，在講解“二分法”查找時，設計的問題是：

在某一次晚會上，設置了1個抽獎環節——主持人從抽獎箱中抽取任意1個號碼（號碼范圍為1-32號），再由現場的人員來猜主持人手上的號碼是多少。規則如下：

①參與者可以問主持人問題，但每問1次需要向晚會捐款100元。

②主持人對問題的回答為“是”或“不是”。

③猜中后，可以獲得晚會提供價值1000元的獎品1份。

請問怎么猜才能“物有所值”？

在學生討論的基礎上，教師可以做如下游戲：

假設同學是主持人，他們抽取了1個號碼（16），現在由教師來提問：

①大于等于16嗎？（同學們的第1次回答：是）

②大于等于24嗎？（同學們的第2次回答：不是）

③大于等于20嗎？（同學們的第3次回答：不是）

④大于等于18嗎？（同學們的第4次回答：不是）

⑤大于等于17嗎？（同學們的第5次回答：不是）

教師的答案是：你手上的號碼是16。

通過上述游戲，可激發學生的學習興趣，通過游戲參與，學生就能快速地掌握二分查找法的原理。

（7）在培養學生計算思維能力的同時，必須考慮到學生沒有編程語言的基礎。而通常的計算思維的培養，是需要編程語言的支持，因此需要避免學生陷入到對編程語言的學習，而無法將注意力集中到算法問題求解上。

為達到上述目標，通過引入Raptor快速算法原型工具，來實現對學生計算思維能力的培養。Raptor是一種可視化的程序設計環境，將其作為計算思維訓練的教學提供實驗環境，通過用基本流程圖符號來創建并驗證算法，這樣學生不僅可以可視化創建算法，所求解的問題本身也是可視化的。

例如，在“從鍵盤輸入2個數，按大小輸出這2個數”問題求解中，首先可以描述為如圖3所示的自然語言形式。在此基礎上，讓學生在Excel中來實現解決上述問題，轉換為如圖4所示的流程圖。根據流程圖，可以在Raptor中實現算法的實現，如圖5所示。在圖5中，通過“運行”按鈕，可以直接運行Raptor算法，得到的結果如圖6所示。

借助Raptor工具，在教學中可以淡化對編程工具的學習，而專注于培養學生理解問題、制訂計劃、執行計劃的計算思維能力培養。

6 結語

通過探索以計算思維為切入點，培養學生就業生涯所需要的信息素養，以信息處理能力培養為重點的高職計算機公共課教學改革，學生的學習動力得到進一步提高，學習效果良好。在此基礎上，如何將面向知識的考核評價、面向技術技能的評價、面向工作過程的評價有機結合，以及將計算機基礎網絡學習平臺為有效補充，是下一階段的課程教學改革目標。

參考文獻：

[1]鄭莉.培養計算思維，篤行創新實踐：清華大學計算機公共課程改革探索[J].計算機教育，2013（15）：106-108

[2]劉道文.高校非計算機專業計算思維能力培養策略研究與實踐[J].計算機教育，2013（13）：39-43.

[3]陳一明.新形勢下普通高校計算機基礎教育目標與課程體系研究[J].計算機教育，201 3（11）：73-77.

[4]聶哲.高職計算機公共課程建設探索[J].中國職業技術教育，2010（11）：81-83.

[5]程向前，陳建明可視化計算[M].北京：清華大學出版社，2012.

[6]夏耘，黃小瑜.計算思維基礎[M].北京：電子工業出版社，2012.

（編輯：趙廓）endprint