計(jì)算思維在二本院校《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程》中的應(yīng)用

張貴紅

【摘 要】針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)課程中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們提出了一個(gè)解決辦法：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)加任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。通過(guò)學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程，在完成任務(wù)的過(guò)程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動(dòng) ? ?項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) ? ?計(jì)算思維 ? ?《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》

一、前言

2006 年3 月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真（Jeannette M. Wing）教授，提出了“計(jì)算思維”（Computational Thinking）理論。她認(rèn)為：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。她提出了要讓各個(gè)學(xué)科的人“怎么像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思維”。概括起來(lái)就是教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)提出四個(gè)方面的培養(yǎng)目標(biāo)：1. 對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力;2. 應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力;3. 基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力;4. 依托信息技術(shù)與人共處的能力。

2010 年7 月，首屆“九校聯(lián)盟計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研討會(huì)”（以下簡(jiǎn)稱C9 會(huì)議）在西安交通大學(xué)舉辦，發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》（簡(jiǎn)稱《聲明》），《聲明》的核心是把培養(yǎng)學(xué)生的“計(jì)算思維”能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)，確定了以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。C9 會(huì)議把計(jì)算思維能力的培養(yǎng)作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)，并不是要把計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的課程體系重新架構(gòu);而是以現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容為基礎(chǔ)，從計(jì)算思維能力培養(yǎng)的要求角度，重新組織和梳理教學(xué)內(nèi)容乃至課程體系，突出體現(xiàn)思維能力的培養(yǎng)。

在發(fā)達(dá)國(guó)家中，許多著名高校也已經(jīng)對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)有了充分的認(rèn)識(shí)并正在付諸行動(dòng)。例如：斯坦福大學(xué)在《下個(gè)十年計(jì)算機(jī)課程開(kāi)設(shè)情況》方案中提出了新的核心課程體系，強(qiáng)調(diào)將計(jì)算理論和計(jì)算思維的培養(yǎng)納入課程全過(guò)程。在國(guó)內(nèi)，計(jì)算思維其實(shí)早已存在于我們平時(shí)的教學(xué)中，只不過(guò)周以真教授的提出才使得計(jì)算思維更加的清晰化和系統(tǒng)化。

在我們二本院校的課程體系中，怎樣更有效地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力呢？二本院校學(xué)生的文化基礎(chǔ)相對(duì)一本院校學(xué)生來(lái)說(shuō)差異是很大的。一本院校能夠有效推行的教學(xué)方法在二本院校里面推行起來(lái)就很困難。在二本院校中，領(lǐng)導(dǎo)對(duì)《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的定位就是工具性課程，不斷縮減課程教學(xué)課時(shí)。針對(duì)這些問(wèn)題，《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程作為培養(yǎng)大學(xué)生計(jì)算思維能力的重要課程載體，我們樹(shù)立了以下培養(yǎng)目標(biāo)，提出了以下幾個(gè)方面的改革。

培養(yǎng)目標(biāo)

二、調(diào)整教學(xué)重心

《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的問(wèn)題求解能力。這兩方面的能力恰好反映了計(jì)算思維的兩個(gè)核心要素：計(jì)算環(huán)境和問(wèn)題求解。關(guān)于計(jì)算機(jī)要從各個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)：1. 計(jì)算機(jī)的構(gòu)成;2. 計(jì)算機(jī)的工作原理。為了能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，我們把計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱打開(kāi)，把幾個(gè)重要的部件（CPU、內(nèi)存條、硬盤）都展示給學(xué)生看，讓學(xué)生都動(dòng)手組裝電腦，讓他們有更具體的感受，為下一步對(duì)計(jì)算機(jī)的工作原理的理解奠定基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)課程在大學(xué)里面日益重要，它的地位如同大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理一樣重要。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的工作原理，很多高校是以計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)作為手段的。我們學(xué)校也開(kāi)設(shè)了很多年的高級(jí)語(yǔ)言課程，但效果并不太理想，尤其是文科類學(xué)生，他們往往糾結(jié)于具體的語(yǔ)法，覺(jué)得計(jì)算機(jī)是很難學(xué)懂的學(xué)科，產(chǎn)生了為難情緒，對(duì)計(jì)算機(jī)就敬而遠(yuǎn)之了，使得其不能夠正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)，更談不上更好地運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)解決專業(yè)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)不只是教授學(xué)生怎么使用計(jì)算機(jī)或進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，更承擔(dān)著培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的重任。大學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，不僅要了解計(jì)算機(jī)是什么，計(jì)算機(jī)能夠做什么、如何做，而且還要知道這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域解決問(wèn)題的基本方法與特點(diǎn)，學(xué)習(xí)這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域解決問(wèn)題的基本思維方法。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們可以采用算法的簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維的能力，這樣可以避免學(xué)生陷于語(yǔ)法的學(xué)習(xí)中而拋棄了算法思想。計(jì)算機(jī)作為通識(shí)教育的重要內(nèi)容，不只是簡(jiǎn)單地拓展學(xué)生在計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)面，更需要培養(yǎng)計(jì)算思維能力。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，側(cè)重于了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行原理，利用網(wǎng)絡(luò)解決問(wèn)題，利用網(wǎng)絡(luò)作知識(shí)。要培養(yǎng)一種信息素養(yǎng)、一種思維習(xí)慣，就要利用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)幫助自己解決問(wèn)題。對(duì)于以前側(cè)重的Office軟件教學(xué)，要減少課時(shí)量，因?yàn)槎鄶?shù)學(xué)生在中小學(xué)階段就已經(jīng)開(kāi)始了這部分知識(shí)的學(xué)習(xí);這部分的教學(xué)要側(cè)重于應(yīng)用，就是利用計(jì)算機(jī)解決辦公室工作中的實(shí)際問(wèn)題。

三、調(diào)整教學(xué)方式

筆者認(rèn)為，計(jì)算機(jī)教育的核心是要轉(zhuǎn)變教育觀念，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建基本的計(jì)算思維能力、學(xué)習(xí)能力和研究能力。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成內(nèi)容繁多的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)？調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)這門課只是學(xué)會(huì)了幾種常用辦公軟件而已，我們應(yīng)怎樣調(diào)整教學(xué)方式解決這些問(wèn)題呢？針對(duì)不同層次的學(xué)生，我們進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，采用反轉(zhuǎn)課堂的方式，先布置任務(wù)，針對(duì)不同專業(yè)布置不同任務(wù)內(nèi)容（該改革已經(jīng)在我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中取得了初步的成果），先由學(xué)生預(yù)習(xí)并完成任務(wù)，把在完成任務(wù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，在課堂上，教師匯總問(wèn)題，統(tǒng)一講解多數(shù)學(xué)生都存在的問(wèn)題，總結(jié)問(wèn)題并擴(kuò)展問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生不單是知道怎么做，還要知道為什么要這樣做，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，提高對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)在很大程度上把課堂延展到課堂之外，既解決了課時(shí)量少的問(wèn)題，又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，還培養(yǎng)了學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力。

四、調(diào)整評(píng)價(jià)方式

為了避免只是把計(jì)算機(jī)作為狹義的工具（若把考核放在期末，勢(shì)必只是考查學(xué)生對(duì)office和os的應(yīng)用能力），我們把考核貫穿在整個(gè)課程教學(xué)體系中，學(xué)習(xí)的過(guò)程就是考核的過(guò)程。例如，把《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)按照計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)分解成幾個(gè)方面：1. ?對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力;2. ?應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力;3. ?基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力;4. ?依托信息技術(shù)與人共處的能力。針對(duì)第一點(diǎn)，老師講解相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生自己查閱相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，組裝計(jì)算機(jī)，了解購(gòu)置計(jì)算機(jī)的注意事項(xiàng)，了解簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)維修維護(hù)原理。理論部分可以由學(xué)生自己學(xué)習(xí)，老師設(shè)置問(wèn)題用提問(wèn)的方式進(jìn)行考核。針對(duì)第二點(diǎn)，可以用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的完成任務(wù)情況作為考核依據(jù)。對(duì)第三點(diǎn)，可以指定任務(wù)由學(xué)生到網(wǎng)上搜索知識(shí)，利用電子郵件把結(jié)果傳送給老師指定的郵箱，也可以要求學(xué)生按指定的要求利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成任務(wù)。針對(duì)第四點(diǎn)，我們可以通過(guò)不同的方式跟學(xué)生溝通，要求是要依托信息技術(shù)，這樣更能改變我們的思維方式，是人控制信息技術(shù)，而不是信息技術(shù)控制人。

五、總結(jié)

不管是教學(xué)重心的調(diào)整，還是教學(xué)方式的調(diào)整或者是教學(xué)評(píng)價(jià)的調(diào)整，都是為了能在傳授知識(shí)給學(xué)生的同時(shí)傳授給學(xué)生一種思維方式，即計(jì)算思維方式，逐步把知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)榛谥R(shí)傳授的一種思維方式傳授。

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