陳建華

摘要：當前，大學(xué)計算機基礎(chǔ)應(yīng)該講授計算思維已經(jīng)達成了普遍的共識。該文以多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程為例，指出用傳統(tǒng)教學(xué)模式進行教學(xué)存在的問題，并結(jié)合計算思維的培養(yǎng)目標，提倡在理論教學(xué)中應(yīng)該采用 “案例教學(xué)”模式以及在實驗教學(xué)中應(yīng)該采用“任務(wù)驅(qū)動式與合作學(xué)習”的教學(xué)模式進行教學(xué)，為進一步研究基于計算思維的計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革奠定一定的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計算思維；案例教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動式；合作學(xué)習

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）25-0095-02

1 計算思維

2006年3月，美國國家自然基金會計算機與信息科學(xué)工程部主任周以真教授首次提出了計算思維的概念，這個概念的提出立刻得到了教育界的廣泛支持。2010年7月，《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》的核心要點也指出：需要把培養(yǎng)學(xué)生的“計算思維”能力作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)和目標，并由此建設(shè)更加完備的計算機基礎(chǔ)課程體系和教學(xué)內(nèi)容【1】。

在周教授的定義中，計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計， 以及人類行為理解的涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維的顯著特征是抽象和自動化【2】，也是當初發(fā)明和設(shè)計計算機的初衷。

2 課程教學(xué)問題分析

計算機基礎(chǔ)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生計算思維能力的重要載體。我國最早開設(shè)的計算機基礎(chǔ)課程定位于計算機的實際應(yīng)用，主要以講授計算機系統(tǒng)和常用工具為主，計算機技術(shù)發(fā)展到今天，計算機基礎(chǔ)知識和技術(shù)已經(jīng)被普及，但是大多數(shù)高校對計算機基礎(chǔ)課程仍然停留在講解平臺和軟件的操作和使用的層次上，本校也不例外。這樣的教學(xué)內(nèi)容框架顯然不能適應(yīng)現(xiàn)代信息化社會迅速發(fā)展的需要。多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程作為本校計算機基礎(chǔ)教學(xué)體系中的一門通識必修課程，課程大綱要求講授各類多媒體處理軟件（包括音頻處理軟件GoldWave，圖像處理軟件PhotoShop，視頻處理軟件會聲會影，動畫制作軟件Flash）的操作方法與使用技巧，這樣的教學(xué)內(nèi)容往往陷入“狹義工具論”的境地，往往還會隨著軟件的升級換代和計算機的普及而陷入被教學(xué)管理部門問責是否有沒有必要開設(shè)的窘境，因此，計算思維的提出，成了改變大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀的“救命稻草”，將有助于學(xué)生以最快、最新的方式適應(yīng)信息社會的變化。

除此之外，現(xiàn)行的課程教學(xué)模式也不利于計算思維的培養(yǎng)。該課程教學(xué)分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)，在理論教學(xué)中往往以照本宣科的方式講授抽象的理論知識和介紹各種多媒體軟件的使用方法和應(yīng)用技巧，在實驗教學(xué)中，往往是老師先講解一遍實驗任務(wù)，接著學(xué)生按照老師講解的步驟按部就班的來完成一遍實驗任務(wù)，更有甚者學(xué)生干脆拿出手機通過拍照或者錄像來記錄教師講授的全過程，不需要動腦筋就能完成實驗任務(wù)。這樣的課堂教學(xué)是刻板的，學(xué)生學(xué)習積極性不高，而且嚴重抹殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力。這和大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的計算思維目標是背道而馳的。作為計算機教育工作者而言，應(yīng)該認真反思自己的教學(xué)過程，并積極探索新的教學(xué)模式來改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀是刻不容緩的職責。

針對該課程出現(xiàn)的問題，結(jié)合計算機基礎(chǔ)課應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目標，展開對本課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)模式的深入研究。

3基于計算思維的課程教學(xué)模式研究

3.1 在理論教學(xué)中，提倡采用“案例教學(xué)模式”來培養(yǎng)學(xué)生計算思維

基于計算思維的課程教學(xué)改革注重培養(yǎng)學(xué)生的思想、方法、意識、興趣和能力，而不是灌輸一大堆概念與知識，針對多媒體技術(shù)與應(yīng)用這門課程，要怎么培養(yǎng)學(xué)生的計算思維呢？由于該課程現(xiàn)行的教學(xué)大綱主要是講授各類多媒體軟件，結(jié)合計算思維的培養(yǎng)目標，建議通過案例來學(xué)習多媒體軟件，教師把案例以恰當?shù)姆绞秸故窘o學(xué)生，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生探索案例的熱情，讓學(xué)生帶著案例去探索課本里的理論知識，為學(xué)生學(xué)習課本理論知識開啟思考的大門，這樣的教學(xué)模式讓原本枯燥無味的課堂變得生動有趣，轉(zhuǎn)變原本的被動式學(xué)習為主動式學(xué)習。例如介紹圖像處理軟件PhotoShop時，首先給學(xué)生講解“PS”技術(shù)能夠做些什么事情，強調(diào)“PS”技術(shù)重在構(gòu)思和創(chuàng)意，接著給學(xué)生展示一個用“PS”技術(shù)制作的雜志封面，引導(dǎo)學(xué)生觀察并探索制作這個雜志封面用到哪些知識和技巧，讓學(xué)生進行分組討論，最后每個組形成一個總結(jié)，老師在聽取了各小組總結(jié)意見以后，針對討論中不能解決的問題在全班討論，老師加以引導(dǎo)啟發(fā)，使學(xué)生在自主探究和討論中互相啟迪，從中產(chǎn)生新的知識，培養(yǎng)思維能力。

當然，這樣的教學(xué)模式對老師的要求很高，要求老師能從多年的教學(xué)經(jīng)驗中提煉出經(jīng)典的案例，梳理出體現(xiàn)教學(xué)重、難點的問題，設(shè)置的問題要符合學(xué)生的認知水平和思維能力。嘗試讓學(xué)生帶著問題去探索課本理論知識，嘗試用理論知識解決案例問題，讓學(xué)生自主探索問題，發(fā)現(xiàn)問題，尋求解決問題的方法。這種案例教學(xué)模式能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力，提升教學(xué)質(zhì)量，讓培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目標落到實處。

3.2 在實踐教學(xué)中，提倡采用 “任務(wù)驅(qū)動式與合作學(xué)習模式”來培養(yǎng)學(xué)生計算思維

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式往往忽略了多媒體作品是需要創(chuàng)新意識的特性，結(jié)果學(xué)生利用“PS”技術(shù)制作出來的雜志封面基本是千篇一律，沒有任何創(chuàng)意，達不到預(yù)期的教學(xué)目的。因此，在實驗課前設(shè)計好實驗任務(wù)，讓學(xué)生圍繞這個任務(wù)收集相關(guān)的素材，通過自主學(xué)習軟件操作方法，初步設(shè)計和制作這個任務(wù)，把設(shè)計過程中遇到的問題帶到實驗課上來討論，最終解決問題并完成作品。待作品設(shè)計完以后，再通過小組之間互評進一步完善作品。對學(xué)生而言，既欣賞到了別人作品的優(yōu)點，又看到了自己作品的不足之處。在強烈的好勝心驅(qū)動下，學(xué)生會積極主動的不斷完善作品，這樣做不僅強化了基本操作技能，而且提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立分析、解決問題的能力。

建構(gòu)主義學(xué)習理論認為，學(xué)生是在自己已有的知識、經(jīng)驗和文化背景的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識的，學(xué)生的知識、經(jīng)驗和文化背景的差異導(dǎo)致對理解知識的側(cè)重點不同。因此，在實驗教學(xué)中，學(xué)生的合作學(xué)習模式也是比較重要的一個環(huán)節(jié)。由于該課程的期末考核方式是學(xué)生利用所學(xué)的知識和技能來設(shè)計制作一個圖文聲像并茂的演示型或交互型多媒體作品，是一個綜合性的設(shè)計實驗。學(xué)生在完成這個作品的過程中難免遇到各種各樣的復(fù)雜問題，如果憑借老師一個人的力量來解決每一個學(xué)生不同的問題，困難是可想而知的。學(xué)生之間通過合作學(xué)習的模式能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補，從而促進知識的建構(gòu)。有問題的同學(xué)在同學(xué)的協(xié)助下較快解決問題，幫助解決問題的同學(xué)可以進一步鞏固知識，獲得更高的成就感。這種合作學(xué)習模式增強了學(xué)生學(xué)習的主動性，提升了學(xué)習中的探究能力，實現(xiàn)同伴間的資源共享、思維碰撞、能力互補、素養(yǎng)傳帶，使教學(xué)有更新的突破。

4 總結(jié)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式傳授給學(xué)生的更多的是知識和技能，隨著時間的推移，知識和技能可能被遺忘，是一種“授之以魚”的方法；而基于計算思維的教育模式注重培養(yǎng)的是學(xué)生的思維能力，思維的特性決定了它能給人以啟迪，給人創(chuàng)造想象的空間，思維可以跨越時間界限，被潛移默化地融入未來的創(chuàng)新活動中，是一種“授之以漁”的方法。大學(xué)教育的培養(yǎng)目標是幫助學(xué)生提高未來發(fā)展的能力【3】，所以基于計算思維的教育模式對學(xué)生的將來發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。要讓思維教育真正的落實，教師是關(guān)鍵，要求教師不斷摸索適用于培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的教育模式和方法，合理進行教學(xué)設(shè)計和改革，讓學(xué)生在未來的發(fā)展中真正受益。由于本人水平有限，沒有形成完整的一套基于計算思維的適用于該課程的教學(xué)設(shè)計方案，但是本文提出的基于計算思維的“案例教學(xué)”以及“任務(wù)式驅(qū)動與合作學(xué)習”的教學(xué)模式研究為下一步的計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革指明了方向。

參考文獻：

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

[3]戰(zhàn)德臣，聶蘭順，徐曉飛. 計算之樹——一種表述計算思維知識體系的多維框架[J]. 工業(yè)和信息化教育，2013（6）.