龔向堅 鄒臘梅

【摘要】本文分析了計算機學科的特點，研究了當前高校計算機專業(yè)教學中存在的問題和不足，將柔性教育和計算思維融入計算機專業(yè)主干課程的教學過程，提出了結(jié)合計算思維的計算機專業(yè)主干課程柔性化教學改革方案。

【關鍵詞】柔性教育 計算思維 計算機專業(yè)教學 教學改革

【項目基金】2011年南華大學高等教育研究與改革課題（2011XJG025）；2013年南華大學高等教育研究與改（2013XJG06）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）12-0230-01

1.引言

隨著全球經(jīng)濟的一體化，各國競爭日趨激烈，教育與人才是獲得競爭優(yōu)勢的關鍵，如何在擴大招生的前提下，提高高等院校的教育質(zhì)量，建立一套適應社會經(jīng)濟發(fā)展的教育體系，培養(yǎng)滿足社會需求的當代大學生成為全社會關注的焦點。目前高等教育中注重書本知識的傳授、注重專業(yè)的教育、教育評價方式單一、忽略了學生的個性差異、專業(yè)的不同，實行的是“剛性教育”，缺乏柔性。而現(xiàn)代教育思想認為現(xiàn)代教育思想以培養(yǎng)學生的思維模式和創(chuàng)新能力為主要目的，知識只是其載體[1][2]。培養(yǎng)21世紀人才的核心內(nèi)容就是培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的創(chuàng)造性人才[3]，要實現(xiàn)這一目標，必須實現(xiàn)教育思想的轉(zhuǎn)變，在教學中培養(yǎng)學生新的思維模式。

2.柔性教育

20世紀90年代，美國的教育人士在探索大學教育發(fā)展的過程中逐漸形成一種新的教育理念——“柔性教育”。所謂“柔性教育”即是教育模式、教學體系、教學內(nèi)容和教學方法要能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想以及現(xiàn)代教育觀念；樹立應材施教、個性培養(yǎng)和鼓勵創(chuàng)新的教學思想；營造學生個性發(fā)展的學習環(huán)境[4]。柔性教育是針對剛性教育而提出的，“柔”強調(diào)教育的彈性、靈活性，體現(xiàn)在管理、教師、學生三個層面。

3.計算思維

計算思維（Computing Thinking）：運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[5]。簡單來講計算思維就是像計算機科學家那樣去思維。計算思維代表著人們的一種普遍的認識和一類普適的能力，不僅僅是計算機科學家，我們每個人都應該培養(yǎng)和運用它。

4.計算機專業(yè)主干課程柔性化教學改革

為了培養(yǎng)創(chuàng)新型大學生，我們將柔性教育的思想融入計算機學科主干課程的教學改革過程中，對培養(yǎng)模式、教學內(nèi)容、教學方法進行柔性化改革。

為體現(xiàn)教育過程的分類、分層、尊重學生個性差異，實行管理層的柔性化，我們對培養(yǎng)模式進行改革：把幾個專業(yè)進行合并形成一個大的計算機科學與技術專業(yè)，在新專業(yè)里設置計算機科學、網(wǎng)絡工程、軟件工程和數(shù)字媒體等三到四個不同的專業(yè)方向。招生時在計算機科學與技術專業(yè)下統(tǒng)一招生，前兩年統(tǒng)一培養(yǎng)，后兩年由學生根據(jù)自己興趣選擇不同的專業(yè)方向，按專業(yè)方向培養(yǎng)，建立以平臺加模塊的“2+2”的教學模式。改革的核心就是要實現(xiàn)大類招生下的分類分層次培養(yǎng)，前兩學年實行基礎平臺教學，培養(yǎng)學生的思維模式，后兩年讓學生自主選擇專業(yè)，明確自身的求學思路和學習目標，擴展學生的個性空間，按方向?qū)嵭心K教學，重點培養(yǎng)學生的專業(yè)應用能力和實踐技能。

行為主義學習理論強調(diào)教師的中心地位，建構(gòu)主義學習理論強調(diào)學習者的主體地位。我們將兩種理論融合，提出柔性化教學模式，遵循以學生為主體、教師為主導的原則，將課堂教學設計成能更好地激發(fā)學生學習興趣的互動式教學狀態(tài)，體現(xiàn)教師與學生層面的柔性化。教師在講授計算機課程基本理論的同時要注意理論知識的實現(xiàn)環(huán)節(jié)，使理論知識的學習指導學生的實踐操作。推行多層次可自選的可擴展的實驗教學模式：在課程實踐環(huán)節(jié)中可進行基礎實驗、必做高級實驗、多個任選的擴展實驗的結(jié)合?；A實驗以驗證性實驗為主，采用靜態(tài)控制，旨在使學生直觀了解課程的工作原理，幫助理解課堂知識。高級實驗則以綜合性實驗為主，不同專業(yè)的學生結(jié)合自己專業(yè)方向的特點進行選擇，目的在于培養(yǎng)嚴密的邏輯思維能力，以提高學生的專業(yè)應用能力和實際動手能力。擴展實驗則以設計實驗為主，全部由學生自行設計完成，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

5.結(jié)合計算思維的計算機專業(yè)主干課程教學改革

計算思維的本質(zhì)是抽象化、自動化、構(gòu)造化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，我們以程序設計基礎、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡五門主干課程作為重點進行計算思維教育，在課程的學習過程中培養(yǎng)計算思維能力。

程序設計是給出解決特定問題程序的過程，是軟件構(gòu)造活動中的重要組成部分。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是抽象模型的基礎，是抽象化的具體表現(xiàn)，是算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)領域的核心。計算機組成原理是硬件設計的基礎，是構(gòu)造化的具體表現(xiàn)。操作系統(tǒng)是整個軟件系統(tǒng)的核心，是系統(tǒng)化的具體表現(xiàn)。計算機網(wǎng)絡原理是網(wǎng)絡化的具體表現(xiàn)。這五門課程構(gòu)成的主干課程體系體現(xiàn)了計算思維的本質(zhì)和核心，能夠系統(tǒng)全面的培養(yǎng)專業(yè)學生的計算思維能力。這五門主干課程相輔相成構(gòu)成一個有機的整體，程序是這個有機整體的中心，我們進行計算機專業(yè)教學時可以圍繞程序這個中心來展開。按照馮諾依曼的定義計算機是能夠存儲程序并且能夠自動執(zhí)行程序的機器，也就是抽象化和自動化的體現(xiàn)，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)告訴同學們?nèi)绾螌⑿畔⒊橄蠡?gòu)建相應的模型方便存入計算機中并進行適當計算處理，然后通過程序的執(zhí)行來完成自動化。而程序如何在計算機上被執(zhí)行，也就是計算機由什么組成并且如何執(zhí)行程序，學生可以通過計算機組成原理課程的學習來理解。程序運行時如何管理軟、硬件資源、實現(xiàn)人機交互的問題將由操作系統(tǒng)課程來回答。如今網(wǎng)絡無所不在，與計算融為一體，網(wǎng)絡化是計算思維不可或缺的部分，所謂網(wǎng)絡化思維是指利用以計算機為核心的信息網(wǎng)絡作支撐的人機結(jié)合的思維方式，我們將通過計算機網(wǎng)絡課程幫助學生理解網(wǎng)絡的工作原理、建立網(wǎng)絡化計算的思想。

6.總結(jié)

本文分析了計算機教學面臨的問題，研究了當前高校計算機專業(yè)教學中存在的問題和不足，有針對性的提出結(jié)合計算思維的計算機專業(yè)主干課程的柔性化教學改革方案，對教學模式、教學方法以及實踐環(huán)節(jié)進行柔性化設計，以計算思維的本質(zhì)特點為基礎，對計算機專業(yè)主干課程的教學提出改革思路，希望能為高校計算機專業(yè)教育的同行起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1]蔡啟先.CC2004計算學科教程體系分析與思考[J].高等工程教育研究.2006，（05）：83-87.

[2]劉乃琦.計算機專業(yè)（學科）面臨的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新[J].計算機教育，2005（12）：7-10.

[3]教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會.高等學校計算機科學與技術專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]王曉杰.新時期下加強高校大學生柔性管理的措施[J].時代教育（教育教學版），2010，（02）：80-80.

[5]周以真.計算思維[J].中國計算機協(xié)會通訊，2007.3（11）.

作者簡介：

龔向堅，男，研究方向：計算機網(wǎng)絡，計算機教育。