基于計算思維的雨課堂授課探究

張 晗，李 芳

（昌吉學院，新疆 昌吉市 831100）

根據新時代科技不斷創新的發展要求，培育新型教學理念和新型實踐模式是當下研究的重要課題。 針對傳統教學理念、教學過程、學科特點、學生現狀和辦學條件等多個方面進行分析，高校也應對學科教學模式做出新的調整，以滿足企業對人才選用的要求，達到高校作為孵化園的辦學目標。 高校大學計算機基礎教學是大學教育培養目標的組成部分，旨在通過計算機相關基礎課程，培育大學生掌握計算機基礎知識， 使學生具備分析專業問題、用計算機思維方式解決相關實際問題的能力，為各學科學習打下堅實基礎，以培育出創新型人才。 本文首先從不同角度對以往教學中的問題進行匯總；其次介紹計算思維的提出和以往學者的相關研究；再次論述教學過程結合雨課堂等先進的計算機教學平臺激發學生興趣和增添教學互動的必要性；最后總結計算思維對學生構建學科思維的優勢，對促進學生專業學習的好處。

一、課程現狀和計算思維

（一）課程現狀

目前的大學計算機基礎教學過程有收集教師備課教案、跟課聽課過程、收集學生作業以及上機練習等多個環節。 這些環節存在一些問題，現總結為幾個方面：一是普遍存在背書、強調記憶教學知識點的教學現象，把學生更多精力放在熟記知識上面。 布置作業內容偏向概念性、抄寫記憶性，使學生換了一種題型就無從下手，學生靈活運用程度有待提高。 二是較多學生的理念認為具備了技能就等于掌握了某方面的能力思維，例如計算機教學過程中較多學生僅僅會熟練操作課堂教師演示的內容，略微變化一下內容就無所適從。 從操作上來看，學生已經具備了初步的計算機操作技能，但是該種技能往往多在該問題中使用，面對不同場景和不同的問題，之前掌握的技能便使用不上。 三是課堂互動環節有待加強，先進的教學手段結合依然不高。 沒有把教學平臺的使用與教學過程結合起來，思維依然停留在傳統教學方法上，或是對現代化教學平臺不知道應從哪個方面與教學過程相結。

（二）計算思維

計算思維的理念是運用計算機基本原理對實際問題進行求解的一種思維方法①。 換言之，是將計算思維中常見或關鍵算法思想運用到各個學科或生活的方方面面的思維轉化方法②。 計算思維不僅僅是運用計算機的思維去影響學科建設，而且也是運用計算機思維去融合現代化的教學手段和方法，多挖掘現代化教學平臺中的使用方法，更多地與自己在教學過程中的某個環節相融合，才能體現出計算思維的價值和優勢。 近年來將計算思維的培養貫穿于對知識的分解方法的研究過程中，如李立等人分析了計算機課程中數據結構的相關課程，將該學科的專業算法思維融入教學的過程中, 以學生為中心注重了學生專業特征，注重了知識形態的二次構建，最終在教學改革方面獲得了創新③。 因此，計算思維是以計算機相關學科為代表，去研究各個專業和計算機學科的特征，并不是將計算機學科僅僅充當做一種工具學科去看待。 還有一些學者對此進行了研究，如陳娜等人將計算機思維融進高校大學生的人才培養方案中去研究，積極推動創新型人才發展，培養出符合《國家中長期教育改革和發展綱要》實施方案的人才，對人才培養起到了促進作用④。

在培養人才的素養方面，計算思維受到較多高校的認可⑤。 如陳國良等人針對大學計算機基礎教育中普遍存在的認知“狹義工具論”，討論了在課程中引入計算思維對促進高校計算機基礎教學課程的作用，并為學生計算思維理念提供了新的教學模式，以提高學生計算機思維能力⑥，從研究層面、技術層面、專業層面分別對計算思維在教育中應用的目的和意義進行了探討⑦。 教育部高等教育大學計算機指導委員會認為，需將計算思維落實到大學計算機基礎教學中去。 在這一要求下，陳國良等人提出了以計算思維表述體系為核心的體系框架⑧，在充分梳理了計算思維的發展歷程后，討論人工智能時代背景下計算思維新的內涵，深入討論了計算思維在科學時代背景下的意義⑨。

二、計算思維結合雨課堂的研究

授課的目標是為了將知識或經驗傳遞下去，授課形式始終是圍繞傳授知識這一目標變化而變化。針對客體的不同或是授課內容的不同，授課形式也應做出相應調整，結合授課內容并分析學生情況為中心去調整教學環節，是符合教學形式的。

雨課堂是一種現代化的教學平臺，由清華大學推出。 具體到大學計算機基礎教學中，對知識點的考察是教學基礎環節中不可缺少的一部分。 通過對學生知識理解和掌握程度的考察來評判學生學習程度的掌握情況。 不論是以往收作業的方式還是采用先進的教學平臺收作業的方式，二者都是教學活動中不可缺少的必備要件，若作業不能及時地反映學生學習情況，那么將不能全面反映教學主體活動的有效性。 結合雨課堂教學平臺收集學生作業，可以有條理地匯總和提交作業。 學生在雨課堂中可以對比其他同學作業情況，從而知道自己的不足和改進之處。 這是從學生的認知上去影響學生，完善作業這一教學環節的作用。

大學中在期末考察學生成績時， 采取平時成績+期末試卷成績的方式， 這樣設置成績的分配最初目標是讓學生的精力多放在平時課堂參與上來和各項教學活動中去。 但是，經過對期末考試觀察，發現每當鄰近考試時學生的學習熱情就會提高，究其原因是學生更在乎掛科。 學生對平時成績關注度并不那么高，原因是如果期末成績偏低，任課教師會將學生的平時成績提高，如此一來學生心理上會弱化平時課程作業的考核。

對這一現象， 經過線上線下混合式教學模式的實踐分析， 可以用雨課堂等現代化的教學平臺加以解決。 如可以轉移教師對平時成績打分修改的控制權，防止教師在期末調整平時成績。采取雨課堂的形式，教師對學生平時成績的給分是一次性的，期末階段不能再修改。將打分交給信息系統，從學生心理上來說， 平時作業完成情況的分數無法隨意更改，好處：一是會讓學生珍惜和重視平時教學過程；二是為學生積極參與教師設計的教學過程提供了先決保障。 在軟件設計思維中設計成多個子模塊的目的是減少對所有模塊的依賴， 學生對任課教師的平時成績依賴度降低， 將分數的管理交由雨課堂這種現代教學平臺，有助于增加學生平時聽課的重視程度。

結合雨課堂實現課堂翻轉和小組任務互動，對教學中任務驅動教學法提供依托。 雨課堂可以利用多樣的教學手段，為學生積極參與到課程學習提供有力保障，可以充分調動學生的學習積極性，改善以往的教師提出問題，學生回答問題的過程。 可以實現教師分組布置任務，學生組內交流，組間討論的互動形式的新型課堂。 經過嘗試發現，學生的參與度較之前提高了，學生之間的交流也極大地增加了。 缺點是在教師分配任務時存在任務下發不明確、各組之間互動環節設計少的問題，往往是各組內同學交流多，一但完成了任務后，組間同學交流少，而且教師每次課堂分組的成員固定的多。

針對上述情形，一是教師在下發任務后，可以結合計算思維理念中的分置思維，將一個大的任務拆分成多個小任務，多個小任務的完成必須要合并匯總。 例如在excel 的教學中各個小組負責各自的報表計算，最終數據的匯總需要各個小組間討論才能完成。 好處是一方面可以考察小組內每個同學的參與情況和作業完成情況以及組長對小組任務的分配情況；一方面可以考察組長之間匯總時候的情況。 二是組內成員可以結合計算思維中的輪換理念去設計。 組內成員長期固定有利也有弊，利處是組內成員對其他同學的情況較為熟悉，弊端是積極的學生會一直積極， 不積極的學生往往處于劣勢，不愿意發言。 主要原因是從總體上分析，開學之初所有班級的新生互相間不了解，學生上課聽課往往認真，發言活躍度高。 因為學生喜歡展現自己，增加其他同學對自己的認同感。 同時，經過一段時間后成績好的學生會一直處于優勢地位， 課堂變現活躍；學習落后的學生久而久之心理上會有自卑感，積極性逐漸降低。 對此情況可以結合計算思維做調整，即在學生初步熟悉了雨課堂形式的課堂翻轉授課模式后，重新對小組進行劃分，重新激發學生的參與度，可以在雨課堂課堂翻轉的方式中再次活躍課堂氣氛，也是為教師從多角度了解每個學生的各項能力提供了教學改革方法。

三、結論

（一）計算思維的優勢

從上述對問題的分析和解決中，我們發現將計算思維理念融入雨課堂教學過程中，可以增加學生平時聽課的重視程度，將平時成績的打分交給雨課堂類似的現代教學平臺管理，為課堂翻轉中學生積極參與提供了前提保障。 同時，可以激發課堂翻轉中學生參與積極性的教學模式改革。

（二）結語

本文結合計算思維借助雨課堂互動平臺對教與學過程進行了探究，分別從作業打分管理和課堂翻轉中激發學生參與角度進行探究，得到了較好的教學效果。另外，由于時間和精力有限，還需要繼續對教學過程中存在的其他現象進行分析，以便更充分地運用計算思維的教學理念，希望今后在此領域加強探究并積累經驗，為高校培養出創新人才提供新的教學思路。

注釋：

①朱穎.學生計算思維能力培養模式研究[J].福建電腦,2021,37(05):149-152.

②趙晨陽, 白浩. 以計算思維培養為主線的課程改革與實踐——以河南工業大學計算機課程為例[J].河南工業大學學報(社會科學版),2021,37(02):85-90.

③李立.以學生為中心《數據結構》課程的教學創新研究[J].中國新通信,2021,23(07):175-176.

④陳娜,胡暢霞,王學軍.將計算思維融入大學生“卓越計劃”的人才培養研究[J].電腦知識與技術,2021,17(07):85-86+98.

⑤唐德凱,夏新文,桂小林.新工科背景下面向賦能教育的大學計算機課程改革探索[J].計算機教育,2020(9):177-182.

⑥陳國良,董榮勝.計算思維與大學計算機基礎教育[J].中國大學教學,2011(01):7-11+32.

⑦⑧陳國良,董榮勝.計算思維的表述體系[J].中國大學教學,2013(12):22-26.

⑨陳國良,李廉,董榮勝.走向計算思維2.0[J].中國大學教學,2020(04):24-30.