“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)策略研究

李小勇

關(guān)鍵詞：計算機應(yīng)用基礎(chǔ)；計算思維；培養(yǎng)策略

1引言

由于計算機在大部分專業(yè)領(lǐng)域中都已經(jīng)得到了普及應(yīng)用，因此，高校將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”作為必修公共基礎(chǔ)課程，要求高校的學(xué)生能夠具備良好的計算機應(yīng)用能力和綜合素養(yǎng)，同時包括一定的計算思維。計算機技術(shù)在各個專業(yè)領(lǐng)域中的深入應(yīng)用，對高校的“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)工作提出了更高的要求。從該課程開設(shè)至今，為了能夠更好地滿足社會發(fā)展需求，課程的內(nèi)容和形式都發(fā)生了較大變化，使得培養(yǎng)出的人才能夠真正滿足企業(yè)的用人需求。

2重要性

計算思維就是通過計算機科學(xué)基礎(chǔ)概念來進行系統(tǒng)設(shè)計和問題求解等一系列的思維活動。計算思維在生活中的各個方面都有所體現(xiàn)，如在上學(xué)前將所要用到的書本裝入書包中，實際上就是預(yù)置和緩存的過程，丟失物品時沿著走過的路進行尋找就是回推的過程。由此可見，計算思維和我們的生活息息相關(guān)，是在當(dāng)今信息社會當(dāng)中所需要具備的一種能力，是人們在對問題進行分析和解決時所需要具備的基本技能。在計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，除了能夠幫助學(xué)生掌握所學(xué)的計算機技能之外，還能夠提升學(xué)生的計算機學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生能夠應(yīng)用計算機來解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。

3“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，計算機得到了廣泛應(yīng)用，且進入高校中的學(xué)生也普遍有著較高的計算機應(yīng)用水平，在這樣的情況下，高校中的“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在一些問題，具體包括了以下幾個方面。首先，高校學(xué)生的計算機應(yīng)用水平參差不齊，隨著中小學(xué)信息技術(shù)課程的開展，很多學(xué)生都接觸過計算機應(yīng)用基礎(chǔ)內(nèi)容，甚至一些學(xué)生已經(jīng)完全掌握了Office辦公軟件和Windows操作系統(tǒng)的基本操作，而另一些來自較為偏遠地區(qū)的學(xué)生甚至可能從來沒有接觸過計算機，還有一些學(xué)生對于計算機的應(yīng)用僅限于玩游戲和上網(wǎng)。上述現(xiàn)象導(dǎo)致高校中學(xué)生的計算機水平參差不齊，不利于課堂教學(xué)工作的開展。其次，高校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的課時較少，所涉及的教學(xué)內(nèi)容較多。隨著計算機的應(yīng)用發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也在不斷地進行更新，“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容包含計算機軟硬件、信息技術(shù)發(fā)展、多媒體技術(shù)和通信技術(shù)等，同時包含Office軟件和Windows系統(tǒng)等，需要教學(xué)的內(nèi)容逐漸增多，但教學(xué)的課時反而逐步減少，增加了教師的教學(xué)壓力，需要對教學(xué)內(nèi)容進行壓縮，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容浮于表面，無法深度開展教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生還沒有完全掌握上一個軟件，就需要開始進行下一個軟件的學(xué)習(xí)。最后，高校學(xué)生缺乏足夠的學(xué)習(xí)熱情和興趣。大部分學(xué)生并不具備良好的自我控制能力以及主動學(xué)習(xí)意愿，在學(xué)習(xí)理論內(nèi)容時采取應(yīng)付態(tài)度，覺得計算機只需要會操作的就可以了，沒有必要學(xué)習(xí)理論部分內(nèi)容，從而影響了“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)效果。

4培養(yǎng)策略

4.1采取分層教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中學(xué)生所處的地位較為被動，只是對教師進行機械性的模仿，并不知道其中的原因，這無疑會對學(xué)生的思維發(fā)展形成抑制。計算思維的培養(yǎng)需要以信息平臺為基礎(chǔ)，通過分層教學(xué)模式來達到理想的效果。分層教學(xué)源自因材施教的思想，通過信息平臺來為學(xué)生提供多種不同層次的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生可以結(jié)合自身的實際情況來選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源，從而獲得更多知識。

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程開始前，學(xué)生可根據(jù)自己的計算機基礎(chǔ)來選擇不同層次的資源，并以此開展自主學(xué)習(xí)活動，教師則需要考慮知識的難易程度來進行微課、視頻以及測試環(huán)節(jié)的設(shè)置。學(xué)生可根據(jù)自身的基礎(chǔ)來點擊相應(yīng)的資源，達到知識內(nèi)化的效果。與此同時，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)和教師進行溝通交流，形成思維的碰撞，從而達到更好的知識理解效果，并通過預(yù)習(xí)、測試等自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提升學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，在這個過程中教師可利用監(jiān)控平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行了解，從而使備課具有更強的針對性。

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程中，需要針對不同層次的學(xué)生設(shè)計梯度任務(wù)，梳理學(xué)生的知識掌握情況，并將計算思維融人教學(xué)設(shè)計內(nèi)容中。以學(xué)生為中心并利用教學(xué)平臺的投屏和微課等功能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在這個過程中，應(yīng)該確保設(shè)計的內(nèi)容能夠引起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)的知識來解決實際問題。具體可以為不同層次的學(xué)生提供不同梯度的任務(wù)，為學(xué)生提供足夠的思考和想象的空間，讓所有學(xué)生都能夠通過自己的努力來解決相應(yīng)梯度的問題，學(xué)生通過完成相對應(yīng)層次的任務(wù)，從而達到鞏固知識的效果。結(jié)合日常的學(xué)習(xí)情境來進行任務(wù)設(shè)計，使學(xué)生通過所學(xué)的計算機知識對生活中的實際問題進行解決，從而在這個過程中培養(yǎng)其計算思維。與此同時，要鼓勵計算機基礎(chǔ)較好的學(xué)生通過查閱資料或者小組討論的方式在課堂中進行點評和展示。

要注意多種評價方式的綜合應(yīng)用，以滿足各個層次的需求，提升學(xué)生的成就感和自信心，并讓他們通過評價過程來建立對自己的正確認識。教師評價的方式主要是為了幫助學(xué)生理清未來的發(fā)展方向，針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生則可采用總結(jié)性評價，而對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生則要更多的應(yīng)用過程性評價，讓所有學(xué)生都能夠獲得自信心，并在這個過程中發(fā)展思維，拓寬視野。在這個過程中，不應(yīng)局限于解題技巧，而要站在一定的高度上思考問題，找到最為合理的問題解決方式。學(xué)生將實際問題變成計算機可以解決的問題，也是其計算思維的主要體現(xiàn)。

4.2選擇正確的教學(xué)方法

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中，應(yīng)該注意方法的選擇，提升學(xué)生對該課程的興趣，從而更好地達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生除了掌握相關(guān)理論知識和技能之外，也能夠具備良好的計算思維。具體來看，可以從以下幾個方面來進行。

（1）可通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的方法對學(xué)生的計算思維進行培養(yǎng)。在采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的過程中，需要將目標(biāo)任務(wù)作為主線，學(xué)生在明確任務(wù)后需要對任務(wù)進行分析并建模，從而找到問題解決的方法，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，找到最為合理的問題解決方案。通過解決任務(wù)提升學(xué)生的問題解決能力，并培養(yǎng)學(xué)生的計算思維以及創(chuàng)造思維。例如，為學(xué)生設(shè)置PPT制作雪花動畫的任務(wù)，學(xué)生在完成這一任務(wù)的過程中，進一步提升了自身的路徑動畫應(yīng)用能力，并在嘗試曲線路徑和自定義等路徑后選擇最為合理的動畫路線，其過程很好地培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維能力。

（2）可通過項目教學(xué)法對學(xué)生的計算思維進行培養(yǎng)，在項目教學(xué)法中融入計算思維，主要以學(xué)生為主線在項目時間過程中通過問題的分解過程對算法思維進行充分理解，學(xué)會進行問題建模，并通過計算思維對問題進行解決。在這個過程中，可將零散知識點融人項目實踐中，對學(xué)生的計算思維、邏輯思維以及實踐操作技能進行考察，如解讀數(shù)字媒體白皮書報告項目，需要學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識收集關(guān)于白皮書的資料，并利用Office軟件對相關(guān)研究報告進行編排整理，再對其中的數(shù)據(jù)進行圖表分析和演示播放，整個過程需要以小組合作的方式來完成，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、協(xié)作能力和思維能力。

（3）可通過討論教學(xué)對學(xué)生的計算思維進行培養(yǎng)。按照思維教學(xué)理論，學(xué)生的計算思維進行發(fā)展訓(xùn)練，需要以思維暴露為基礎(chǔ)，教師對處理問題的思路進行演示，并引導(dǎo)學(xué)生進行理解，學(xué)生在交流和溝通的過程中提高了解決問題的能力。例如，在藝術(shù)節(jié)數(shù)據(jù)分析這一項目內(nèi)容中，學(xué)生不知如何分析數(shù)據(jù)，那么教師就需要在數(shù)據(jù)分析和講解的過程中引發(fā)學(xué)生進行思考，然后讓學(xué)生從觀眾、參賽者以及管理者等多個角度深入分析數(shù)據(jù)，并闡述相應(yīng)的解決方法，通過討論和總結(jié)不同小組的思路，讓學(xué)生能夠在開放的環(huán)境中保持思維活躍，充分發(fā)揮出學(xué)生的想象力，開拓學(xué)的思維并提升學(xué)生的計算思維能力。無論是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法還是項目教學(xué)法以及討論教學(xué)法，都能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的提高，同時能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而增強學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)。

4.3“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合

在進行“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)的過程中，需要以教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，同時也要考慮到高校本身的特點，從專業(yè)角度對計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的內(nèi)容進行合理編排和規(guī)劃，讓計算思維逐步成為學(xué)生的一種常態(tài)思維。教學(xué)案例設(shè)計要與學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容相結(jié)合，從自身的專業(yè)角度合理利用計算機技術(shù)解決生活中以及學(xué)習(xí)中的問題，從而更加全面客觀地對計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進行審視，實現(xiàn)專業(yè)發(fā)展的科學(xué)規(guī)劃。例如，財經(jīng)商貿(mào)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容時更加傾向于金融元素和統(tǒng)計函數(shù)等，學(xué)生可通過函數(shù)編制運營表對生活中或者學(xué)習(xí)中的實際問題進行解決，這對培養(yǎng)學(xué)生的計算思維有重要的作用，同時能夠提升學(xué)生的知識遷移能力。例如，汽車專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容時則要更加傾向于新能源的相關(guān)元素。在學(xué)習(xí)Excel軟件時要把圖表處理設(shè)置為重點，由學(xué)生對新能源的相關(guān)信息進行收集整理，從而深化學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認識和了解。將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)融合在一起，不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時能夠讓“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程知識逐步成為學(xué)生解決問題的重要方法，實現(xiàn)計算思維的常態(tài)化發(fā)展。

4.4在計算機應(yīng)用中培養(yǎng)計算思維

近年來，計算機技術(shù)不但在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時在技術(shù)、思想和方法上對大部分專業(yè)帶來了重要的影響。所以，要重視高校的計算機基礎(chǔ)教學(xué)涉及的方法和思想，并以此為基礎(chǔ)提出計算思維的概念。在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中需要重視培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，這已經(jīng)成為各大高校的共識，那么在教學(xué)改革中如何真正落實計算思維的培養(yǎng)成為亟須解決的問題。

在對計算思維進行研究的過程中．首先需要明確的是計算機應(yīng)用和計算思維之間的關(guān)聯(lián)，在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中遵循需求導(dǎo)向和分類指導(dǎo)原則，不能夠脫離計算機應(yīng)用對計算思維進行單獨的探討，而是要在計算機的實際應(yīng)用中進行計算思維的培養(yǎng)。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)計算機的目的是為日后的相關(guān)應(yīng)用提供服務(wù)，因此，在計算機課程改革的過程中要做到從實際角度出發(fā)，適應(yīng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)發(fā)展，計算思維的培養(yǎng)不能將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程的構(gòu)建作為主體，而是要真正地面向?qū)嶋H應(yīng)用，以計算機教學(xué)的需求為導(dǎo)向，在課程內(nèi)容中滲透計算思維。

實際上，“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容本身就包含計算思維，作為“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)的教師，應(yīng)傳授給學(xué)生計算思維的內(nèi)容和概念，并對其中的精髓進行深入理解，結(jié)合專業(yè)需求和高校特點在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中融人合適的內(nèi)容，進行深入淺出的體現(xiàn)和表達。因為不同專業(yè)以及不同學(xué)生之間存在差異，所以在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維時不能夠強求統(tǒng)一，不應(yīng)該從理論角度出發(fā)，而是要逐步落實計算思維能力的培養(yǎng)，從課程知識點中自然地提煉出計算思維，從而逐步內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣，成為學(xué)生解決問題時所應(yīng)用的普適思想。例如，在對遞歸進行介紹時，要闡明實際上遞歸就屬于計算思維的一種，能夠?qū)芏鄰?fù)雜的問題進行合理解決。所以，教學(xué)改革的重點在于“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程體系的構(gòu)建和計算思維的滲透。

5結(jié)束語

培養(yǎng)計算思維并不是一朝一夕可以完成的，計算思維的培養(yǎng)屬于一種思維模式的訓(xùn)練，不同于傳統(tǒng)的教學(xué)要求，需要采用針對性和系統(tǒng)性的方法對“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)各個環(huán)節(jié)進行組織和設(shè)計，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與計算思維的有機結(jié)合，從而提高學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力，這是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要途徑。