基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探討

黃慧

摘要：將“計(jì)算思維”引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)是目前該課程的研究熱點(diǎn)。該文對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討了在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力的方法和途徑。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TP3-05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）35-0194-02

Discussion on Teaching Reform of University Computer Basis Based on Computational Thinking

HUANG Hui

（Guilin Normal College， Guilin 541001， China）

Abstract： The introduction of computational thinking into the teaching of basic computer courses is the focus of the study. This paper analyzes the present situation of computer basic teaching in University， and probes into the methods and ways to train students' Computational Thinking Ability in the teaching of computer basic course.

Key words： computational thinking； university computer basis； teaching reform

1 計(jì)算思維概述

2006年3月，計(jì)算思維（Computational Thinking）由美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出。周教授認(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)[1]。我國(guó)對(duì)于計(jì)算思維的關(guān)注始于“高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)”2008年10月在桂林召開的關(guān)于“計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的專題學(xué)術(shù)研討會(huì)，此專題會(huì)議主要探討科學(xué)思維以及科學(xué)方法在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的推動(dòng)和創(chuàng)新作用[2]。2013年，國(guó)家教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)發(fā)布了《計(jì)算思維教學(xué)改革宣言》，明確了計(jì)算思維能力培養(yǎng)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的中心地位，同時(shí)把計(jì)算機(jī)思維能力培養(yǎng)上升到創(chuàng)新人才培養(yǎng)和國(guó)家發(fā)展的高度[3]。因此，將“計(jì)算思維”引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)是目前該課程的一個(gè)發(fā)展方向。

2 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程不夠重視

為保證非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生本學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，不可能拿出太多學(xué)時(shí)來學(xué)習(xí)“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程，而且還面臨不斷壓縮課堂學(xué)時(shí)的壓力[4]。《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是一門全校性的公共必修課，要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本知識(shí)，具備常用軟件的實(shí)際操作能力。有些高校認(rèn)為大部分學(xué)生在中小學(xué)期間就已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)課程，在調(diào)整教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候，會(huì)增加專業(yè)課學(xué)時(shí)，減少大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí)。對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程不夠重視還體現(xiàn)在有些高校對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)分析問題、解決問題的思維能力沒有要求，只要求學(xué)生必須拿到全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)一級(jí)考試證書，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課程才能算通過，老師只能讓學(xué)生在課堂上不斷重復(fù)的機(jī)械做題，以此來提高計(jì)算機(jī)考級(jí)通過率。

2.2 學(xué)生入學(xué)時(shí)計(jì)算機(jī)水平參差不齊，影響教師教學(xué)效果。

學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前的計(jì)算機(jī)水平出現(xiàn)兩極分化的趨勢(shì)。在城鎮(zhèn)中的孩子很小的時(shí)候可能就接觸到了計(jì)算機(jī)，對(duì)于最基本的計(jì)算機(jī)操作能夠熟練的應(yīng)用，然而對(duì)于農(nóng)村的孩子而言，很多學(xué)生都沒有上過計(jì)算機(jī)課，這類學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就會(huì)很吃力。學(xué)生們的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平懸殊，讓教師在實(shí)際的教學(xué)過程中不能夠照顧到所有的人。基礎(chǔ)較好的學(xué)生期望學(xué)得深入，基礎(chǔ)較差的期望能聽得懂課程內(nèi)容。已經(jīng)學(xué)會(huì)了的同學(xué)覺得老師講得太簡(jiǎn)單，而還沒有掌握這些知識(shí)的同學(xué)根本跟不上老師的節(jié)奏，從而使部分學(xué)生對(duì)于課程失去興趣。到底講授哪些內(nèi)容才能使全部學(xué)生受益，這樣給教師的教學(xué)造成了很大的困難，影響了教學(xué)的效果。

2.3 教學(xué)方式單一，教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)需求沒有聯(lián)系

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方式一般是教師采用多媒體教學(xué)，讓學(xué)生在機(jī)房上機(jī)獨(dú)立完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師進(jìn)行上機(jī)指導(dǎo)。教學(xué)內(nèi)容實(shí)用性不強(qiáng)，在教學(xué)過程中很少能結(jié)合本專業(yè)的知識(shí)具體應(yīng)用，沒有培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新能力。上機(jī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和專業(yè)需求沒有聯(lián)系，學(xué)生只學(xué)會(huì)了一些常用軟件的操作，學(xué)了知識(shí)和技能后不能學(xué)以致用，更不知道跟學(xué)習(xí)、工作實(shí)際相結(jié)合，一旦遇到實(shí)際問題，不會(huì)綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)來解決。比如學(xué)生雖然掌握了 Word、PPT這些常用辦公軟件的操作技能，但讓他自己獨(dú)立去制作個(gè)人簡(jiǎn)歷、制作課件時(shí)，可能就無從下手。

3 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)和提高

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)致力于讓大學(xué)生掌握計(jì)算科學(xué)的基本理論和方法，培養(yǎng)大學(xué)生形成一種新的思維方式，即計(jì)算思維無論哪個(gè)學(xué)科的學(xué)生，只有擁有突出的計(jì)算思維能力，才能成為新一代社會(huì)需要的復(fù)合型人才[5]。

3.1 改進(jìn)教學(xué)方法，引入新的教學(xué)模式

將計(jì)算思維的培養(yǎng)融入到實(shí)際教學(xué)中。不僅僅是要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和常用軟件的實(shí)際操作能力，教師教學(xué)不僅僅在于教會(huì)了學(xué)生多少知識(shí)，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生通過計(jì)算思維去分析問題、解決問題。endprint

引導(dǎo)式教學(xué)是一種啟發(fā)式教學(xué)，在學(xué)習(xí)過程中教師以引導(dǎo)的手段，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，通過學(xué)生本人自主的思維活動(dòng)，選擇自我學(xué)習(xí)或團(tuán)隊(duì)合作的探索方式，自我嘗試的去解決問題，教師再結(jié)合學(xué)生在自學(xué)中遇到問題進(jìn)行輔導(dǎo)和講解，讓學(xué)生在課堂中占學(xué)習(xí)的主導(dǎo)地位。例如，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)工作原理中，通過教師提問“數(shù)據(jù)如何在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)？”，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)二進(jìn)制編碼及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備等概念。例如，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)中，可以通過“手機(jī)上網(wǎng)的WIFI網(wǎng)絡(luò)和4G 網(wǎng)絡(luò)有何不同？”、“機(jī)房的計(jì)算機(jī)是如何網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的？”等一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)、連接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等概念。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)這種模式是以任務(wù)組織教學(xué)，教師制定學(xué)習(xí)任務(wù)讓學(xué)生獨(dú)立或分組完成。通過完成具體的任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握所學(xué)的知識(shí)與技能，達(dá)到能力訓(xùn)練的要求。例如在學(xué)生掌握了word軟件的基本操作后，教師給學(xué)生布置一個(gè)畢業(yè)論文排版或者制作個(gè)人簡(jiǎn)歷的任務(wù)。這讓學(xué)生覺得這些任務(wù)與自己今后的學(xué)習(xí)工作有關(guān)系，因此他們會(huì)自覺主動(dòng)的認(rèn)真研究，從而全面提高課堂教學(xué)效果，提升課堂效率。

為了培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，我們可以在課堂教學(xué)中選用不同的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生多啟發(fā)、多引導(dǎo)。

3.2 結(jié)合專業(yè)特色，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)

由于高校各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)不同，對(duì)計(jì)算機(jī)能力的要求也不盡相同，因此在課時(shí)固定的情況下，我們可以針對(duì)不同專業(yè)、不同學(xué)科的學(xué)生，有選擇的讓他們學(xué)習(xí)與其專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，設(shè)計(jì)有助于學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，文秘專業(yè)的學(xué)生應(yīng)著重訓(xùn)練其熟練掌握計(jì)算機(jī)常用操作，熟練運(yùn)用辦公軟件進(jìn)行日常辦公的能力；會(huì)計(jì)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)著重訓(xùn)練其使用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力等。

我們也可以針對(duì)學(xué)生的就業(yè)需求，設(shè)計(jì)與就業(yè)崗位相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)內(nèi)容的選取上，要注重情境化，要和實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系。例如，在講解Excel軟件的相關(guān)操作時(shí)，我們可以為會(huì)計(jì)專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)“工資管理”的學(xué)習(xí)任務(wù)，具體內(nèi)容包括怎樣利用電子表格函數(shù)的功能求應(yīng)發(fā)工資、扣稅、實(shí)發(fā)工資等。為教育專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)“成績(jī)管理”的學(xué)習(xí)任務(wù)，具體內(nèi)容包括如何統(tǒng)計(jì)學(xué)生的總成績(jī)、學(xué)生成績(jī)排名、期末成績(jī)分析等。為市場(chǎng)營(yíng)銷專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)“商品管理”的學(xué)習(xí)任務(wù)，具體內(nèi)容包括商品銷量統(tǒng)計(jì)、利潤(rùn)統(tǒng)計(jì)、余貨查詢等。學(xué)生在完成這樣具體的、與專業(yè)就業(yè)相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)過程中積極探索，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高了，計(jì)算思維能力也有所提升。

3.3 改革測(cè)評(píng)方法

在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程考核環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生的主動(dòng)思考去分析問題以及應(yīng)用計(jì)算思維去分析問題和解決問題的能力，綜合采取不同的方法進(jìn)行考核。例如，教師的評(píng)價(jià)，學(xué)生參與引導(dǎo)式任務(wù)教學(xué)是否積極主動(dòng)，學(xué)生參與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)提交的與計(jì)算思維應(yīng)用相關(guān)的作業(yè)展示等。例如，上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以側(cè)重學(xué)生的計(jì)算機(jī)基本技能的訓(xùn)練和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，為學(xué)生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)和提高型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生必須要完成的是基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而提高型實(shí)驗(yàn)任務(wù)學(xué)生可根據(jù)自身的基礎(chǔ)在完成基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)后自行選擇。這些考核內(nèi)容都力求實(shí)現(xiàn)考核的公平和公正。

4 總結(jié)

本文分析了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在的一些問題，探討了可以通過改進(jìn)教學(xué)方法，引入新的教學(xué)模式等途徑，將計(jì)算思維應(yīng)用到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革當(dāng)中去，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)工作中遇到問題時(shí)會(huì)用計(jì)算思維能力和創(chuàng)新能力去思考、分析和解決問題。

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