李可欣 劉文華

【摘 要】本文針對(duì)當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，提出了一種以計(jì)算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的課堂教學(xué)新模式，提供新形勢(shì)下培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的策略。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維 ? ?大學(xué)計(jì)算機(jī) ? 創(chuàng)新能力 ? ?改革

1 ?引言

一直以來，大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)側(cè)重于實(shí)用軟件的操作，而對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力培養(yǎng)相對(duì)薄弱，與素質(zhì)教育嚴(yán)重脫節(jié)，不能滿足信息社會(huì)對(duì)大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的要求，所以構(gòu)建新的教學(xué)模式成為高校教學(xué)的首要任務(wù)。

2006年，美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)周以真教授在《Communications of the ACM》上提出了計(jì)算思維的概念，即把對(duì)問題的求解、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和行為的理解均建立在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概念上。使學(xué)生掌握用計(jì)算機(jī)求解問題的思維方式，提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能，進(jìn)而完成對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 ?大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革

2.1 以計(jì)算思維為導(dǎo)向

目前本課程的課堂教學(xué)基本以教為主，偏重知識(shí)的灌輸;學(xué)生主要是“遵從、記憶和模仿”，難以讓思維和能力有所發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維教學(xué)改革，必須將計(jì)算機(jī)的知識(shí)以可視化的機(jī)器思維方式展現(xiàn)出來，而不是單一概念式的傳授。因此，以計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革重心在于理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)方法和手段的創(chuàng)新，是對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式的挑戰(zhàn)。

2.2 以MOOC為依托

MOOC作為一種新型的教學(xué)模式，它不需要在固定的時(shí)間的地點(diǎn)學(xué)習(xí)，開放免費(fèi)的最優(yōu)質(zhì)課程，能夠給出網(wǎng)絡(luò)考核分值和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集分析，為學(xué)生提供了更廣闊的視野和更個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式。但是也并不意味著它可以完全取代課堂教學(xué)，主要原因如下：

（1）學(xué)習(xí)過程靈活的同時(shí)也大大減弱了外在的規(guī)范，所以容易被放棄。

（2）MOOC 教學(xué)無法創(chuàng)造課堂互動(dòng)，不能使學(xué)生進(jìn)行思想交流和協(xié)作，學(xué)生易出現(xiàn)缺乏積極思考問題的熱情。

（3）教師不能對(duì)不同程度的受教者進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)。

（4）MOOC 無法為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐體驗(yàn)。

綜上所述，MOOC 只是對(duì)課堂教學(xué)的補(bǔ)充，是一種輔助學(xué)習(xí)方式。

2.3 ?以翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為切入點(diǎn)

本文嘗試以計(jì)算思維為導(dǎo)向，以翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為切入點(diǎn)，以自建MOOC為依托，實(shí)現(xiàn)對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)的全方位改革。

具體實(shí)施方案：課前，學(xué)生通過 MOOC 預(yù)習(xí)知識(shí)模塊，構(gòu)成計(jì)算思維的知識(shí)點(diǎn)，然后分組討論;課堂上，教師運(yùn)用經(jīng)典案例延展知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)用問題求解的方法來梳理疑難點(diǎn)，重點(diǎn)傳授計(jì)算機(jī)在不同學(xué)科應(yīng)用上的思想和方法。例如，講授“信息與數(shù)據(jù)處理”時(shí)，教師講授應(yīng)避免糾纏實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，而著重講解思維方式，可按“位置→電信號(hào)→編碼→存取/ASCII→解碼→字形→顯示”的思路講解，幫助學(xué)生正確形成數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)該具備的思維方式。與此同時(shí)，可將數(shù)據(jù)處理范圍擴(kuò)大，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)運(yùn)用這種思維去探索處理音頻、視頻和圖像等數(shù)據(jù)的思路及其方法，最后通過實(shí)踐進(jìn)行歸納，總結(jié)出適用于所有數(shù)據(jù)處理的維列知識(shí)。

2.4 ?評(píng)價(jià)系統(tǒng)的改進(jìn)

考核是教學(xué)評(píng)價(jià)的一種有效手段。大學(xué)計(jì)算機(jī)常規(guī)的考評(píng)方式是期末考試（70%）+平時(shí)成績(jī)（30%）。期末考試以書面知識(shí)考核為主，而平時(shí)成績(jī)以上課出缺勤為主，根本不能有效反映學(xué)生的能力。本文考慮應(yīng)該充分發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的激勵(lì)作用，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，所以綜合改進(jìn)考評(píng)體系。方案為：期末考試（50%）+平時(shí)考核（30%，其中MOOC占20%）+課堂實(shí)踐考核（15%）+課外作業(yè)（5%），從而重新定位為以測(cè)試思維為主的有效考核。

3 ?結(jié)語(yǔ)

大學(xué)計(jì)算機(jī)的教學(xué)目的是培養(yǎng)更多具備計(jì)算思維能力的創(chuàng)新型人才，使國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。本文構(gòu)建的新型教學(xué)模式以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為核心，將大學(xué)生思維創(chuàng)新落在實(shí)處。

【參考文獻(xiàn)】

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

[2]徐明， 龍軍. 基于MOOC理念的網(wǎng)絡(luò)信息安全系列課程教學(xué)改革[J]. 高等教育研究學(xué)報(bào)， 2013，3（36）： 16-19.

[3]戰(zhàn)德臣，聶蘭順，徐曉飛.大學(xué)計(jì)算機(jī)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011（4）：15-20.