高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中培養(yǎng)計算思維的探討

蔣 華

(廣西省桂林師范高等專科學(xué)校 廣西桂林 541001)

高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中培養(yǎng)計算思維的探討

蔣 華

(廣西省桂林師范高等專科學(xué)校 廣西桂林 541001)

隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，社會對高職高專學(xué)生的計算機(jī)水平要求也在不斷提高，高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教育十分重要。本文對高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教育中存在的問題進(jìn)行了剖析，提出了一種與STS教育理念相結(jié)合，在計算機(jī)基礎(chǔ)教育中培養(yǎng)計算思維的教學(xué)模式，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)方法三個方面進(jìn)行了探討。

計算機(jī)基礎(chǔ) STS教育 計算思維

我國高校非計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)基礎(chǔ)教育始于上一世紀(jì)80年代，90年代后，被逐步納入學(xué)校基礎(chǔ)課的范疇來進(jìn)行管理和建設(shè)。時至今日，高校的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)已走過了它的初級階段，開始步入更加科學(xué)﹑合理﹑更加符合高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的新階段。計算機(jī)基礎(chǔ)教育的普及重點從學(xué)習(xí)者數(shù)量的擴(kuò)大到學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。從知識普及轉(zhuǎn)變?yōu)樯钊胪茝V應(yīng)用。[1]隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，社會對高職高專學(xué)生的計算機(jī)水平要求也在不斷提高，計算機(jī)基礎(chǔ)教育的課程內(nèi)容更新不斷縮短，計算機(jī)基礎(chǔ)教育面臨著嚴(yán)峻的考驗。本文對目前高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教育中存在的問題進(jìn)行了剖析，提出了一種與STS教育理念相結(jié)合，在計算機(jī)基礎(chǔ)教育中培養(yǎng)計算思維的教學(xué)模式。

一、 我國高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教育現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容過時：計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣，基本上計算機(jī)的相關(guān)領(lǐng)域的知識都有介紹，操作系統(tǒng)有一點，of fi ce應(yīng)用有一點，數(shù)據(jù)庫有一點，網(wǎng)絡(luò)有一點，知識廣而不精，有些內(nèi)容學(xué)生在高中已經(jīng)學(xué)過，有些則完全沒有接觸過。[2]這種課程體系使學(xué)生對入校后的第一門計算機(jī)課程興趣不大，逃課率較高，不少學(xué)生甚至通過抄襲或者作弊方式完成課程，許多非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生完全沒有體驗到計算機(jī)帶來的樂趣，也沒有培養(yǎng)出有效解決實際問題的思維方式。

2.教學(xué)方式單一：當(dāng)前計算機(jī)基礎(chǔ)教育一般采用兩種形式授課：一是集中授課，教師在課堂上“講”，學(xué)生被動“聽”；二是上機(jī)輔導(dǎo)，教師示范操作一遍，學(xué)生跟著做一遍。這種授課模式無法培養(yǎng)學(xué)生獨立操作的能力和創(chuàng)新精神。

二﹑STS教育理念﹑計算思維和計算機(jī)基礎(chǔ)課程

STS教育，是科學(xué)(sicence)﹑技術(shù)(technology)﹑社會(society)教育的簡稱，指的是在現(xiàn)實的技術(shù)和社會環(huán)境下進(jìn)行的科學(xué)教育活動，其基本思想是把學(xué)生學(xué)習(xí)到的科學(xué)技術(shù)知識和他們的日常生活經(jīng)驗結(jié)合起來，以科學(xué)﹑技術(shù)﹑社會關(guān)系為重心而組織的教學(xué)模式。它重視科學(xué)知識在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的社會實現(xiàn)化，注重培養(yǎng)學(xué)利用科學(xué)知識解決實際問題的能力。

計算思維是指“運用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解﹑系統(tǒng)設(shè)計，以及人類行為理解的涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動”[3]。將來，計算思維能力和“閱讀﹑寫字﹑算數(shù)”能力一樣，是人們必須具備的能力之一。STS教育注重科學(xué)知識在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，計算思維注重思維方式的培養(yǎng)，兩者是相輔相成的，并不沖突。計算機(jī)應(yīng)用能培養(yǎng)計算思維，而培養(yǎng)計算思維能推動計算機(jī)更深入的運用。[1]

三、高職高專計算機(jī)基礎(chǔ)教育改革探討

1.教學(xué)內(nèi)容的改革：在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》中，提出了“1＋X”的課程方案，即1門“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”(必修)加上幾門重點課程(必修或選修)。教師可以根據(jù)后續(xù)的專業(yè)課程對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，在基礎(chǔ)課程中進(jìn)行實踐性教學(xué)，例如，美術(shù)類專業(yè)中絕大多數(shù)專業(yè)課中都用到了計算機(jī)，多媒體設(shè)計與制作工具﹑計算機(jī)輔助設(shè)計等在許多美術(shù)類專業(yè)課中應(yīng)用十分普及。教師就可以在計算機(jī)基礎(chǔ)課程中以簡單的畫圖工具培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和計算思維。

2.教學(xué)方式的改革：教師改變現(xiàn)在的被動式教學(xué)，建立以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。在教學(xué)過程中，注重學(xué)生的主動參與，盡量讓學(xué)生自己定課題﹑找資料，自己實驗，自己制作，自己分析﹑檢查和總結(jié)。這樣可以給不同需要﹑不同水平的學(xué)生提供一片自我發(fā)現(xiàn)﹑自我發(fā)展的廣闊天地，而學(xué)生的自主活動，又能使他們得到各自所需的學(xué)習(xí)體驗和生活經(jīng)驗，這也就是在計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中滲透STS教育，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和推理能力，從而也培養(yǎng)了計算思維。

3.教學(xué)方法的改革：教師可以運用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生從實際問題出發(fā)進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力和計算思維能力。

(1)案例教學(xué)法。在實驗教學(xué)過程中，要多給學(xué)生提供動手﹑動腦的機(jī)會，設(shè)計合適的教學(xué)案例，使學(xué)生自主設(shè)計實驗操作來解決實際問題。這種教學(xué)方法督促學(xué)生主動獲取知識，以此激發(fā)學(xué)生的思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，而且為學(xué)生將來的工作與管理提供了一個近乎真實的場景，縮短了教學(xué)與實踐之間的差距。

(2)問題探究法。在教學(xué)過程中，首先提出和日常生活緊密結(jié)合的一系列實際問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原有的知識及生活體驗進(jìn)行探究，最后解決實際問題。例如：在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的操作時，我設(shè)計如下的疑問：為什么我們?yōu)g覽新聞網(wǎng)站如新浪網(wǎng)，它的新聞是隨時更新的？為什么我們寫的博客，可以在網(wǎng)上保存那么長時間？為什么我們?nèi)ド暾堗]箱，系統(tǒng)會自動判斷用戶名是否存在？這些是通過什么技術(shù)來實現(xiàn)的？這是來源于生活實際的問題，學(xué)生們都很感興趣，帶著求知興趣，主動地去掌握知識，比被動接受知識要好得多。

(3)利用網(wǎng)絡(luò)課程輔助教學(xué)。在授課時間外，教師提出某一社會問題讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識，利用網(wǎng)絡(luò)課程解決問題。筆者搭建的“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程精品課程網(wǎng)站”與2012年正式上線，并獲得了第十二屆廣西高校教育教學(xué)軟件應(yīng)用大賽二等獎。學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺擴(kuò)展課本以外的知識，這樣對學(xué)生知識面的擴(kuò)大非常有幫助，而且也解決了計算機(jī)基礎(chǔ)教育課程授課課時緊和教學(xué)內(nèi)容多的矛盾。這種教學(xué)方法有利于拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用計算機(jī)基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，幫助學(xué)生形成較為完備的計算機(jī)知識體系及計算機(jī)思維，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

[1]研究計算思維_堅持面向應(yīng)用_譚浩強(qiáng) 計算機(jī)教育[2012-11-10]

[2]計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計算思維能力培養(yǎng)的探討_倪俊平 科技風(fēng)[2016-08]

[3]Jeannette M.Wing.Computational Thinking[J].Communications of ACM, 2006, 49(3): 33-35.