陳思華 丁家財
(江西財經大學,江西南昌 330013)
計算思維是指運用計算機科學的基本邏輯和基本概念進行問題求解、系統設計及行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動,是計算機教育研究的主要目的之一。計算思維概念的提出在學術界與教育界引起了廣泛討論,為了便于進一步推廣,董榮勝等專家將“計算機科學的基本概念”界定為“計算機科學的思想和方法”。對普通高校而言,盡快地將計算思維引入計算機基礎課程中,使學生學會使用計算思維,并對問題的最終解決提供明確的思路,對提升學生的創新能力和培養學生的綜合素養具有非常重要的意義。有學者進一步指出,計算思維能力的需求是普遍的,不僅僅是理工科專業的學生,財經類專業的學生更需要培養其計算思維能力。
當前普通高校中財經類專業早已開設了計算機基礎課程,但開設這些課程的基本目標是訓練計算機基本操作技能,并沒有從根本上重視培養學生的思維能力。這就導致學生只是被動學習一些基本操作方法,遠遠談不上提升思維能力。通過調查發現,不只是學生,有相當一部分教師也認為計算機基礎課程的教學目的只是為了讓學生會操作辦公軟件。這種重操作、輕思維的情況是一種普遍的現象,反映了目前計算機基礎教學的理念亟待提高。
“管理信息系統Management Information System,(MIS)”是財經類專業重要的公共基礎課之一。綜合了管理學、工學(計算機)、經濟學等多學科的知識,具有較強的綜合性、理論性和實踐性。“管理信息系統”與軟件開發和程序設計類的課程是不同的,其目標是培養學生從管理者的視角充分理解管理、信息和系統的基本概念,運用系統科學的邏輯與思維方式來分析解決管理中遇到的信息系統類問題,學會將計算思維方法應用到MIS的規劃、分析、設計、實施、管理、評價、維護等實踐當中。這些特征與計算思維不謀而合,其本質是使用計算科學的方法解決實際中遇到的問題。因此,“管理信息系統”是培養財經類專業學生的思維能力,是提高財經類專業學生計算思維素養的良好載體。“管理信息系統”課程能夠較好地實現對下述能力的培養。
1.應用能力的培養。財經類專業學生普遍存在應用能力較差、動手能力較弱的特點。在大數據與“互聯網+”的時代,財經類專業學生不僅需要具備財經類專業的基本知識,更要深深地認識到財經類專業本身也被卷入顛覆性的變革之中。學會分析和處理財經類的大數據,充分挖掘財經類大數據的應用價值;敢于思考、敢于創新,在工作中活學活用計算思維的方法和理念,才能夠更好地適應新時代對財經專業的要求。“管理信息系統”等基礎課程的教育,可以使學習者掌握計算機的基本操作技能,培養其科學素養,在工作中提高分析問題、解決問題的能力。
2.思維能力的培養。計算思維是人類對問題進行有效求解的途徑之一,計算思維不僅僅是程序化的,而且是多個層次上的形式化抽象思維。從計算思維的角度進行管理信息系統教學,有助于培養學生嚴謹的抽象思維能力,將計算思維融入分析問題、解決問題的實踐過程中。
3.創新能力的培養。創新要具備科學的思想與方法及科學素養。只要掌握了科學的思想與方法,就可以在學習和生活中全方位、多視角、多層次地觀察和理解世界的規律與變化,使用已經掌握的知識和科學方法去發現問題、分析問題、提出問題、理解事物直至解決問題。可以說,計算思維能力是每個當代大學生必須具備的科學素養,也是創新人才應該必須具備的條件。
如何通過教學為學生導入計算思維的概念,目前并沒有定論,有學者做了積極探索,得出了一些可貴的經驗,但還遠未形成共識。而且這些探索與研究大都是針對理工類專業的學生,其載體課程也均為程序設計類,具有計算機專業屬性較強的課程,沒有給予財經類專業的學生足夠的關注,這是目前研究的空白區域。計算思維是新時代大學生必須具備的基本技能之一,如同閱讀、寫作、算術一樣,財經類專業學生計算思維能力的培養也是非常必要的,主要原因有以下幾點。
1.隨著大數據、人工智能技術的發展,商科、社會學、財經類專業的文科領域已經進入了新商科、新文科、新社科階段,需要通過新技術來實現新的學科飛躍,而計算思維是駕馭這些新技術的重要基礎。
2.財經類專業的學生雖然從事計算機相關工作的人數較少,但卻需要經常和計算機專業人士合作,掌握計算思維能力可以極大地提高合作的效率,減少不必要的溝通成本。
3.財經類專業學生畢業后有可能會在領導崗位,需要進行重要的決策,這時候計算思維的意識就顯得非常重要,可使思路更加清晰,制定的對策也更加可行。
4.隨著信息技術的日益普及,財經類專業學生學習到的計算機相關知識越來越豐富,計算機的應用能力和解決問題的邏輯能力也相應增強,使得財經類專業學生掌握計算思維方法、理解計算思維邏輯成為可能。
因為財經專業就業前景好,目前中國高校中普遍設置了財經類專業,學習財經類專業不僅需要良好的數學基礎知識,還需要較為縝密的邏輯思維能力。而當前的現狀是女生占比高,其中相當一部分學生,甚至大部分女生都對學習理工科類課程信心不夠,自我定位為數學差、缺乏邏輯能力,不接受甚至畏懼學習理工科課程,這就導致理工科的選修課程幾乎沒有財經類專業學生選填,從而強化了自身邏輯能力較差的心理定位。這種心理暗示會直接影響行為,使得具有這種心理的學生對涉及“理”的課程與知識一概不學,認為自己是文科,不需要掌握理科的知識。久而久之就形成了惡性循環,思維就得不到鍛煉,便會慢慢退化。當遇到難題時,不是用盡方法去解決,而是回避或者繞開問題,學習過程中避重就輕,功利思想嚴重,不著眼于培養自身能力和提升全面素質,而是為了完成作業和拿到學分。再加上本來可能就與理工科類學生存在動手能力、獲取信息能力、分析問題能力、加工和利用數據能力上的差距,導致問題變得越來越嚴重。基于以上原因,如何將計算思維融入課程教學就成為亟待解決的重要問題。
一直以來,計算機基礎教學偏重于操作技能的教授,以實驗課程為主。教學方式為老師示范、學生模仿,完全沒有涉及思維訓練的內容,只是簡單的記憶操作過程,熟悉軟件使用;課堂教學中的理論分析、邏輯推理和意義建構嚴重不足,教學中的真實情境應用與探索式學習較少。陳國良院士認為,計算機基礎課程的教學改革應當以相應學科中的經典問題為教學方向,以經典案例為重要突破口,通過實驗上機操作去了解計算機程序設計中的原理,通過典型案例的講解,強化學生對基礎概念的理解來提高學生的計算思維能力。計算思維的培養過程其本質是思維圖式自我建構的過程。本文以研究提升財經類專業學生計算思維能力為重點,結合財經類專業特點構建適合該專業學生的需求情境,將實操學習與探究學習并重,指導學生在原有認知結構的基礎上逐步建構計算思維,培養用計算思維解決問題的意識。依據建構主義教學理論,選擇經典范例,結合培養目的來重構教學內容、調整教學方案、提高實踐能力、培養計算思維。在教學過程中強調訓練以“構造”為主要特點的求解方法,包含構造的對象、構造過程和驗證等;在教學方法上突出動手實踐能力的培養、開發計算思維潛力。因此,本文提出一種基于計算思維的教學模式。
基于計算思維的教學模式:DMBO-CT 一共分為6個模塊,形成閉環:①目標分析;②特征分析;③內容分析;④項目案例;⑤形成性評價;⑥反饋調節。DMBOCT 遵循動態循環原則。在教學設計中引入過程評價模塊與反饋模塊,能夠通過教師與學生的互動進行評價,找到存在的不足之處,并依據反饋提出解決方案來調整教學內容,通過多方式、多視角鞏固學生計算思維的培養,通過反饋調節進行修正,如此反復循環迭代上升。
“管理信息系統”是財經類專業大學生必須掌握的學科門類基礎課,該課程是一門跨學科的課程,它綜合了管理科學、信息科學、系統科學、計算機科學和通信技術的相關知識。課程結合管理信息系統的理論與實際應用情況,主要介紹管理信息系統在財經、管理領域的應用情況,使學生了解管理信息系統在企業信息化中的作用和在具體行業中的應用情況,了解管理信息系統對組織和企業的影響與作用。為更好地實現“管理信息系統”的教學目標,本文構建基于計算思維的“管理信息系統”課程教學模型。
MISTMBO-CT 以范例講解與探索式學習為主要手段,根據建構主義理論,首先構建良好的學習情境,教師根據財經類專業特點構建案例,鼓勵學生用計算思維方法來分析解決財經專業的問題。“管理信息系統”課程講授是在財經專業學生具有一定計算機知識的基礎上展開的,MISTMBO-CT共分五個環節。
1.準備階段:教師依據財經類專業背景尋找相關教學素材,確定教學目標、設計教學過程。
2.案例階段:開展充分的討論,在案例分析中解析思維過程,鼓勵學生構建自身的計算思維認知地圖,著重訓練學生主動使用計算思維來分析問題與解決問題的能力。
3.探索階段:教師構造適當學習情境,并指導學生完成學習任務,提倡有監督指導學習和接受學習;通過探索式學習體驗計算思維與管理信息系統的關系,掌握計算思維的“構造”理念,理解計算思維構造的對象、過程和驗證的內涵,使學生在學習過程中獲得認同感和成就感。
4.評價階段:采用學生自評、教師講評、師生互評的形式。教師講授學生的優秀作業,學生在交流學習中重溫“構造”過程,深入體會計算思維在管理信息系統中的作用。綜合使用各類資源完成教學任務,內化管理信息系統知識,提高計算思維能力。
5.小結階段:總結計算思維在管理信息系統中的運用狀況,分析不足,提出解決方案。