石 碩，張 武

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽 合肥 230036)

基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革
——以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)例

石 碩，張 武

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽 合肥 230036)

現(xiàn)代信息社會(huì)中，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等諸多新概念、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面臨著新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。根據(jù)農(nóng)業(yè)院校的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)多年來(lái)基礎(chǔ)教學(xué)改革總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，討論了在計(jì)算思維指導(dǎo)下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)改革新思路，包括：課程體系的完善、分層教學(xué)的問(wèn)題、如何改變教學(xué)方法及在實(shí)踐環(huán)節(jié)中開(kāi)展計(jì)算思維訓(xùn)練等，可喚醒學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力，以學(xué)習(xí)為載體，培養(yǎng)計(jì)算思維能力，掌握計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的一般過(guò)程。

計(jì)算思維；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程；改革；分層教學(xué)

DOI號(hào)：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0058

美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任周以真教授于2006年3月在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM上發(fā)表并定義了計(jì)算思維(Computational Thinking)。她認(rèn)為，計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)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)；計(jì)算思維最根本的內(nèi)容，即本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。并認(rèn)為，計(jì)算思維不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家，還應(yīng)該和閱讀、寫(xiě)作和算術(shù)一樣，是21世紀(jì)每個(gè)人必備的基本技能[1]。

從2008年開(kāi)始，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在陳國(guó)良院士的帶領(lǐng)下，組織多次專(zhuān)題研討會(huì)，從計(jì)算思維基本概念出發(fā)，深入討論交流。教育部高教司在2012年設(shè)立了以計(jì)算思維為切入點(diǎn)的“大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目”，并于2013年發(fā)表《計(jì)算思維教學(xué)改革宣言》和《計(jì)算思維教學(xué)改革白皮書(shū)》(征求意見(jiàn)稿)。

計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在幾十年的時(shí)間里飛速發(fā)展，單純的知識(shí)傳授已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，如何在快速發(fā)展中找出規(guī)律和趨勢(shì)，建立正確的思維模式，才是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的根本目標(biāo)。計(jì)算思維是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的思想與方法分析問(wèn)題、行為理解、系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能力。本文以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，根據(jù)農(nóng)業(yè)院校的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合該校多年來(lái)基礎(chǔ)教學(xué)改革總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，提出在計(jì)算思維影響下農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的新思路。

一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為高校的一門(mén)重要公共基礎(chǔ)課程，自開(kāi)設(shè)以來(lái)，一直處于不斷的改革和完善中，并在此期間積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了很多成績(jī)，同時(shí)也培養(yǎng)了很多優(yōu)秀人才。但在現(xiàn)代信息社會(huì)中，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等諸多新概念、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面臨著新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才計(jì)算機(jī)能力的要求不斷提高，高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)不得不處于一直不斷的調(diào)整中；另一方面，各地區(qū)中小學(xué)對(duì)各種信息技術(shù)類(lèi)課程的不同程度開(kāi)展使得學(xué)生計(jì)算機(jī)操作水平的差異性越來(lái)越突出。

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)作為農(nóng)業(yè)類(lèi)高校，下設(shè)18個(gè)學(xué)院，現(xiàn)有77個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，主要分為3類(lèi)：農(nóng)林類(lèi)、理工類(lèi)、人文社科類(lèi)。根據(jù)全校各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)需求，目前采用“1+X”的課程設(shè)置方案，將“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程”作為第一門(mén)課程。另外，針對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平差異性問(wèn)題，該校在大一新生入學(xué)時(shí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)水平分類(lèi)測(cè)試，通過(guò)者即可免修基礎(chǔ)課程，直接進(jìn)入X課程。X課程根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)行設(shè)置，包括有：《VFP程序設(shè)計(jì)發(fā)》、《VB程序設(shè)計(jì)》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《Photoshop應(yīng)用技術(shù)》、《網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)》、《SQL數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)》、《Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》等計(jì)算機(jī)應(yīng)用類(lèi)課程，很大程度上緩解了由于差異性導(dǎo)致的教學(xué)進(jìn)度難以設(shè)計(jì)的問(wèn)題。此外，以全面提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，該校信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院對(duì)傳統(tǒng)的“理論教學(xué)+實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式進(jìn)行改革，將學(xué)生的理論教學(xué)也挪至實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)“即時(shí)實(shí)驗(yàn)”，邊教邊學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教和學(xué)融為一體，這種教學(xué)模式的改革也在一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、緩解了眼高手低的問(wèn)題。

在實(shí)際機(jī)房授課過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)至少80%以上的學(xué)生在入學(xué)前已經(jīng)有了一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，不少同學(xué)在中小學(xué)階段都學(xué)習(xí)過(guò)該課程。但是，大多數(shù)同學(xué)遇到問(wèn)題，甚至同樣的問(wèn)題時(shí)，往往不知所措，解決計(jì)算機(jī)問(wèn)題的辦法是靠“回憶”，一旦“忘了”，重新“再學(xué)”。如此學(xué)習(xí)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要“記憶”的知識(shí)越來(lái)越多，學(xué)習(xí)的步伐很難跟上。因此，不能在教學(xué)過(guò)程中只注重學(xué)生技能的培養(yǎng)，而忽視思維訓(xùn)練。

二、基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革

面對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件的日新月異，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)受限于各方面因素，很難做到“及時(shí)更新”，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生多層次的學(xué)習(xí)需求和社會(huì)發(fā)展需要，必須改革，計(jì)算思維正是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的一種推動(dòng)。

計(jì)算思維培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是：學(xué)會(huì)使用計(jì)算思維的基本方法解決問(wèn)題遠(yuǎn)比學(xué)會(huì)具體解決問(wèn)題的技術(shù)更為重要。如何培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力，針對(duì)農(nóng)業(yè)類(lèi)院校的特點(diǎn)，本文討論了計(jì)算思維能力培養(yǎng)的幾點(diǎn)“落地”[2]問(wèn)題。

(一)改變認(rèn)知

傳統(tǒng)教學(xué)中過(guò)分重視技能的培養(yǎng)，如60個(gè)學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，office部分設(shè)置了約30個(gè)學(xué)時(shí)，大多數(shù)的同學(xué)在中學(xué)階段甚至小學(xué)階段都學(xué)習(xí)過(guò)信息課程，尤其是office部分學(xué)過(guò)多次。此外，目前開(kāi)設(shè)的課程過(guò)于陳舊，office和windows仍采用老版本，而學(xué)生普遍使用的是最新版本，導(dǎo)致課程被認(rèn)為“無(wú)用”、“過(guò)時(shí)”，課程的學(xué)時(shí)不斷被壓縮，甚至于課程存在的必要性也受到質(zhì)疑。

陳國(guó)良院士指出，大學(xué)計(jì)算機(jī)教育要培養(yǎng)3種能力：使用計(jì)算機(jī)的基本能力(Computer Literacy)、理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的熟練能力(Computer Fluency)、訓(xùn)練有素的計(jì)算思維能力(Computational Thinking)?！禖hina Computing Curricula 2002》也指出：“從問(wèn)題的抽象描述到具體實(shí)現(xiàn)，以及從研究對(duì)象的表示形式到相應(yīng)的處理方法，都要求本學(xué)科的工作者具有較強(qiáng)的計(jì)算思維能力，而計(jì)算思維能力在較大的程度上是以思維方式的數(shù)學(xué)化為支撐的。所以，學(xué)生在思維方式的數(shù)學(xué)化上受到良好的訓(xùn)練是非常重要的。”

身為教育工作者，在教學(xué)中，注重的不是學(xué)生記住了如何操作，而是理解了如何操作；重點(diǎn)不是操作本身，而是理解，即計(jì)算思維的能力的培養(yǎng)。事實(shí)上，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等諸多新概念、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才計(jì)算機(jī)能力的要求不斷提高，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)“任重而道遠(yuǎn)”，需要廣大教學(xué)工作者在實(shí)際教學(xué)中不斷地積極思考和探索。

(二)教學(xué)體系的調(diào)整

周以真教授指出，計(jì)算思維指的是一種能力，這種能力通過(guò)熟練掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念而得到提高。這些基礎(chǔ)概念可用外延的形式給出，如約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、遞歸、并行、抽象，分解、建模、預(yù)防、保護(hù)、恢復(fù)、冗余、容錯(cuò)、糾錯(cuò)、啟發(fā)式推理、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、調(diào)度等。ACM前主席Denning教授系統(tǒng)地總結(jié)了計(jì)算的7類(lèi)原理，稱(chēng)之為“偉大的計(jì)算原理”，即計(jì)算、通信、協(xié)作、記憶、自動(dòng)化、評(píng)估和設(shè)計(jì)7個(gè)類(lèi)別。

思維能力的培養(yǎng)不同于技能的培養(yǎng)，無(wú)法復(fù)制技能的“短、平、快”特點(diǎn)，需要在本科階段有一個(gè)不間斷的鞏固提高過(guò)程。針對(duì)農(nóng)業(yè)類(lèi)院校，本文提出“1+X+Y”模式教學(xué)。

大學(xué)第一門(mén)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是計(jì)算思維培養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵[3]。針對(duì)農(nóng)業(yè)類(lèi)院校本身的特點(diǎn)，可以包括以下內(nèi)容：

1.計(jì)算機(jī)的發(fā)展史：包括計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展，各種新技術(shù)的出現(xiàn)以及新概念的提出。

2.計(jì)算思維基礎(chǔ)：計(jì)算思維的概念、研究?jī)?nèi)容及對(duì)其他學(xué)科的影響。

3.計(jì)算原理：信息表示和編碼、計(jì)算機(jī)的工作原理、圖靈模型、馮·諾依曼機(jī)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算本質(zhì)及存在的局限性。

4.軟件原理：包括常見(jiàn)系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件的功能和原理。

5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種分類(lèi)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成、ISO參考模型和TCP/IP協(xié)議、Internet基礎(chǔ)和常見(jiàn)應(yīng)用。

6.問(wèn)題求解和程序設(shè)計(jì)：?jiǎn)栴}求解的一般過(guò)程和計(jì)算求解問(wèn)題的特點(diǎn)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類(lèi)和一般結(jié)構(gòu)。

第二學(xué)期的X課程是深化計(jì)算思維的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)方向進(jìn)行分類(lèi)教學(xué)。以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，農(nóng)林類(lèi)可以開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程，如《SQL數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)》、《Access數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)》、《Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》等；理工類(lèi)可以開(kāi)設(shè)程序類(lèi)課程，如《VFP程序設(shè)計(jì)發(fā)》、《VB程序設(shè)計(jì)》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《C++程序設(shè)計(jì)》、《Java程序設(shè)計(jì)》等；人文社科類(lèi)可以開(kāi)設(shè)多媒體應(yīng)用相關(guān)課程，如《Photoshop應(yīng)用技術(shù)》、《網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)》、《多媒體應(yīng)用》等。其中數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程可包括：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展和分類(lèi)、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)安全、數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)原理等。程序設(shè)計(jì)課程包括：程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展和分類(lèi)、數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、圖形界面編程、函數(shù)(類(lèi))庫(kù)的使用、常用算法設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)的一般過(guò)程等。多媒體應(yīng)用相關(guān)課程可以涉及：多媒體的概念和分類(lèi)、多媒體文件格式和標(biāo)準(zhǔn)、多媒體數(shù)據(jù)表示及壓縮技術(shù)、各種多媒體處理技術(shù)等。

Y課程是對(duì)計(jì)算思維的升華，主要針對(duì)公選課，可以在第三/四學(xué)期或者小學(xué)期開(kāi)展，由學(xué)生自己根據(jù)個(gè)人興趣、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)自由選擇，課程包括：《Authorware多媒體課件制作技術(shù)》、《3DMax設(shè)計(jì)》、《AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》及《PowerBuilder程序設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)》、《web開(kāi)發(fā)技術(shù)》、《農(nóng)業(yè)信息技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》、《ASP與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》、《電子商務(wù)》等。Y課程旨在提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)素養(yǎng)，深化計(jì)算思維。

(三)教學(xué)方法的改進(jìn)

目前，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程已經(jīng)改進(jìn)教學(xué)方法，將理論課程和實(shí)驗(yàn)課程合并統(tǒng)一安排在機(jī)房授課，在課堂上實(shí)施交互式教學(xué)，取得了不錯(cuò)的效果。但是，不少學(xué)生仍將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程視為單純的操作技能課程，認(rèn)為只要按照操作步驟完成任務(wù)即可。甚至部分教師在授課過(guò)程中也機(jī)械地將課程劃分為“理論部分+實(shí)驗(yàn)部分”，認(rèn)為理論部分就是教授枯燥的原理和結(jié)論，實(shí)驗(yàn)部分就是示范具體操作步驟，忽視了處理問(wèn)題的思路。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)“依葫蘆畫(huà)瓢”，很容易完成任務(wù)，但在處理進(jìn)一步的問(wèn)題甚至相似的問(wèn)題時(shí)卻不知如何下手。

教育重要的是要喚醒學(xué)生的力量，培養(yǎng)其自我性、主動(dòng)性、抽象的歸納力和理解力，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)[4]，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題、理順求解思路。教學(xué)中應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變?cè)薪虒W(xué)模式[5]，明確教授的重點(diǎn)不是知識(shí)本身，而是知識(shí)背后的思想。教學(xué)過(guò)程應(yīng)該從“有組織有目的的知識(shí)傳授活動(dòng)”逐漸過(guò)渡到“不斷引導(dǎo)學(xué)生從操作上升到計(jì)算思維的形成”。

以問(wèn)題求解和程序設(shè)計(jì)中的遞歸為例，思路如下：

1.目標(biāo)的明確/興趣的產(chǎn)生(漢諾塔問(wèn)題)：觀看游戲視頻并討論。

2.知識(shí)的回顧(函數(shù)的定義、調(diào)用、嵌套調(diào)用)

3.知識(shí)的傳授(遞歸模型，包括遞推公式、終了公式)

4.結(jié)果的分析(移動(dòng)盤(pán)子的次數(shù)、花費(fèi)的時(shí)間)：討論并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維。

5.課后作業(yè)(算法的時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度及遞歸的缺陷)：鼓勵(lì)學(xué)生課外查找資料，不斷拓展知識(shí)面，對(duì)問(wèn)題作深入思考。

此外，鼓勵(lì)學(xué)生使用MOOCs平臺(tái)，如愛(ài)課程等，利用碎片化時(shí)間完成個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，也能有效緩解計(jì)算機(jī)操作水平差異性問(wèn)題。

(四)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

計(jì)算思維能力的培養(yǎng)不能僅僅依靠課堂教學(xué)獲得，而要通過(guò)一系列相關(guān)的實(shí)踐訓(xùn)練達(dá)成。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意在課堂教學(xué)中逐步淡化操作步驟的示范，結(jié)合農(nóng)業(yè)院校各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，尊重學(xué)生主體作用，喚醒學(xué)生自己的力量，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性、探索性，將“怎么做”改為“為什么”，強(qiáng)調(diào)問(wèn)題求解的一般方法。

以求n!為例，思路如下：

1.問(wèn)題的描述(求n!，n>=0)

2.面向計(jì)算機(jī)的問(wèn)題分析(計(jì)算機(jī)是否可解？可將問(wèn)題展開(kāi)為(n-1)!*n)

3.問(wèn)題求解(采用循環(huán)的方法；采用遞歸的方法)：忽視操作步驟的示范和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，重視啟發(fā)學(xué)生的解題思路，可設(shè)置問(wèn)題：是否需要考慮n<0的情況，何時(shí)考慮？

4.知識(shí)的總結(jié)和回顧(循環(huán)的一般過(guò)程；遞歸的一般過(guò)程)：展開(kāi)討論，比較兩種方法的特點(diǎn)，如何選擇，如何優(yōu)化。

5.練習(xí)與思考(如菲比那切數(shù)列如何解，解題中需要注意的問(wèn)題)

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中給予及時(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)(如現(xiàn)場(chǎng)答疑、評(píng)估作業(yè))，重視學(xué)生對(duì)結(jié)果的分析和拓展，鼓勵(lì)學(xué)生多做課后閱讀與討論。定期開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)的觀察能力、實(shí)踐能力、思維能力。此外，組織學(xué)生參加校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)等信息素養(yǎng)與核心技能大賽，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)的積極性。

(五)完善評(píng)價(jià)體制

真正激發(fā)學(xué)生的興趣，讓計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)成為學(xué)生內(nèi)在需求，在教學(xué)中滿(mǎn)足絕大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，科學(xué)的評(píng)價(jià)體制是贏得學(xué)習(xí)情感的有效手段。

學(xué)生入學(xué)時(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)存在差異性，用傳統(tǒng)的總結(jié)性評(píng)價(jià)方法難以衡量學(xué)生的進(jìn)步。只有注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，關(guān)注學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步，才能充分激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力，幫助學(xué)生有效調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，增強(qiáng)自信心。

改革單一的評(píng)價(jià)制度和評(píng)價(jià)方法，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中實(shí)施過(guò)程評(píng)價(jià)行動(dòng)研究法，采用過(guò)程評(píng)價(jià)、階段評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)體制，如課堂表現(xiàn)性評(píng)價(jià)法、成長(zhǎng)記錄評(píng)價(jià)法、互助評(píng)價(jià)法、問(wèn)卷調(diào)查評(píng)價(jià)法、反思小結(jié)評(píng)價(jià)法等。在實(shí)際教學(xué)中注重學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，精心記錄和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，幫助學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性、不斷認(rèn)識(shí)自我、增強(qiáng)自信，全面提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)素養(yǎng)。

具體內(nèi)容有：

1.入學(xué)測(cè)試(記錄入學(xué)成績(jī)，有針對(duì)的對(duì)學(xué)生分級(jí)實(shí)施教學(xué)內(nèi)容)

2.問(wèn)卷調(diào)查(了解學(xué)生對(duì)信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的認(rèn)識(shí))

3.精心劃分教學(xué)模塊(分模塊設(shè)置課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié))

4.設(shè)置成長(zhǎng)記錄評(píng)價(jià)表(及時(shí)記錄每次試驗(yàn)成績(jī))

5.設(shè)置互助評(píng)價(jià)表(設(shè)置討論環(huán)節(jié)中定期同學(xué)互評(píng))

6.設(shè)計(jì)反思小結(jié)環(huán)節(jié)(分模塊提交課程總結(jié)與課外拓展)

7.設(shè)置學(xué)習(xí)結(jié)業(yè)考試(與入學(xué)測(cè)試做對(duì)比，總結(jié)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)與不足)

三、實(shí)施效果評(píng)價(jià)

在計(jì)算思維影響下，根據(jù)農(nóng)業(yè)院校的實(shí)際特點(diǎn)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)積極推進(jìn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革，涉及課程體系的完善、教學(xué)方法的改進(jìn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)的完善及評(píng)價(jià)體制的調(diào)整等方面，取得了如下進(jìn)步，證明該項(xiàng)改革的一系列措施行之有效。

1.促進(jìn)了教師隊(duì)伍認(rèn)清教學(xué)目的。在計(jì)算思維的指導(dǎo)下，教育工作者能夠在教學(xué)改革中不斷認(rèn)清教學(xué)的目的并非技能的灌輸，而是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。進(jìn)而在教學(xué)中不斷積極思考，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以教學(xué)任務(wù)為載體，不斷啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

2.提升了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的認(rèn)可。在此次基于計(jì)算思維的教學(xué)改革中，針對(duì)該校學(xué)生開(kāi)展了部分問(wèn)卷調(diào)查，包括課程內(nèi)容、上課興趣度、對(duì)計(jì)算思維的認(rèn)知、對(duì)專(zhuān)業(yè)的幫助度等。問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明：90%的學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)感興趣并認(rèn)可課程內(nèi)容；85%以上的學(xué)生能夠理解計(jì)算思維的基本概念并認(rèn)為對(duì)今后的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)有一定意義。

3.緩解了基礎(chǔ)差異性的問(wèn)題。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容與中小學(xué)信息技術(shù)有不同程度的重合，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的積極性。引入計(jì)算思維后，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而掌握求解問(wèn)題的一般方法。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，以及多重的評(píng)價(jià)體制，能夠有效改善入學(xué)時(shí)的操作水平差異性問(wèn)題。通過(guò)改革調(diào)整，學(xué)生的平均成績(jī)由之前的71.6上升至76.8，不及格率也由之前的7.7%下降到2.1%。

4.提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，樂(lè)于主動(dòng)參與到問(wèn)題的求解中去。在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)首次積極籌備的中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽選拔賽中，經(jīng)過(guò)評(píng)選，推薦34件作品至第7屆中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，取得了省級(jí)預(yù)賽獲獎(jiǎng)作品23件，國(guó)賽獲獎(jiǎng)作品11件的成績(jī)。

5.完善了配套的教學(xué)資源。根據(jù)教育部非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)關(guān)于“非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”，以計(jì)算思維方法為主線(xiàn)，編寫(xiě)了配套教材《信息技術(shù)基礎(chǔ)教程》及《信息技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》，教材中壓縮了部分操作性?xún)?nèi)容，增加了計(jì)算思維、程序設(shè)計(jì)和多媒體技術(shù)等，突出學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。同時(shí)，在教改中，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)積極組織教師投入到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)中，包括：教學(xué)內(nèi)容的完善、相關(guān)教學(xué)視頻的建設(shè)、優(yōu)秀學(xué)生作品展示、討論問(wèn)答區(qū)等。

四、結(jié)語(yǔ)

多年來(lái)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程一直在不斷的改革完善中，期間取得不少成績(jī)，也培養(yǎng)了很多優(yōu)秀人才。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等諸多新概念、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程開(kāi)始面臨新的任務(wù)。在新形勢(shì)下，計(jì)算思維的提出為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)改革提供了新思路和新要求。如何以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為核心，引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算思維求解問(wèn)題，掌握計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的一般過(guò)程，體驗(yàn)“計(jì)算之美”，是作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)工作者在今后需要不斷思索的問(wèn)題。

[ 1 ] Jeannette M W. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM, 2006, 49(3):33-35.

[ 2 ] 馮博琴.對(duì)于計(jì)算思維能力培養(yǎng)“落地”問(wèn)題的探討[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2012(9)：6-9.

[ 3 ] 陳國(guó)良,董榮勝. 計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國(guó)大學(xué)教育，2011(1):7-11.

[ 4 ] 九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2010(9):1-3.

[ 5 ] 謝旻.面向非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算思維培養(yǎng)模式探討[J].課程教材改革,2013(7):109-110.

(編輯：王 佳)

2014-12-01

安徽省質(zhì)量工程重點(diǎn)教研項(xiàng)目(編號(hào)：2012jyxm135)；安徽省省級(jí)教研項(xiàng)目(編號(hào)：2013jyxm050)。

石 碩(1982-)，女，安徽壽縣人，碩士，講師，主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究。

G642

A

1008-6927(2015)02-0102-05