王婷

摘 要 計算思維是大學(xué)計算機(jī)通識教育的改革方向。藝術(shù)專業(yè)學(xué)生感性思維強(qiáng)，個性鮮明。有針對性的課程群構(gòu)建和靈活的教學(xué)手段，有助于建立藝術(shù)生的計算思維，提升學(xué)生解決問題的能力。

關(guān)鍵詞 計算思維 計算機(jī)教育 藝術(shù)生

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.10.020

Abstract： Computational thinking is the trend of the reform for computer general education in University. art students have their own way of sensible thinking， saying and doing everything. It is helpful to build up the computational thinking of art students and to improve their ability to solve problems by means of targeted curriculum group and flexible teaching methods.

Keywords： computational thinking； computer education； art students

計算機(jī)技術(shù)讓藝術(shù)類學(xué)科的很多方向都有了革命性的變化，藝術(shù)與計算機(jī)學(xué)科的交叉越來越多。無論是平面設(shè)計、動畫設(shè)計還是攝影編導(dǎo)，都需要大量地使用各種計算機(jī)軟件，甚至需要編寫程序或進(jìn)行二次開發(fā)。這對藝術(shù)生的計算機(jī)能力提出了更高的要求。

1 培養(yǎng)計算思維的重要性

由于計算機(jī)在日常生活中的廣泛使用和中學(xué)階段計算機(jī)教育的普及，學(xué)生的計算機(jī)基本知識和軟、硬件操作技巧有了很大的進(jìn)步，早期對非計算機(jī)專業(yè)大學(xué)生開設(shè)的計算機(jī)公共課程已經(jīng)不再適應(yīng)培養(yǎng)要求。教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會在2013年明確提出了面向計算思維的改革方向。

科學(xué)思維能力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)?？茖W(xué)的思維可以更精確地表達(dá)出個人思維的內(nèi)容和推理過程，使得對思維成果的學(xué)習(xí)、探討和應(yīng)用轉(zhuǎn)化更加高效。以目前的認(rèn)識，在科學(xué)思維的譜系中，真正具備了系統(tǒng)和完善的表達(dá)體系的思維模式只有三個，分別是實證思維、邏輯思維和計算思維。

計算思維讓人以計算機(jī)的邏輯去分析問題、收集數(shù)據(jù)、建立模型，并通過算法和程序來實現(xiàn)問題的批量化自動解決。它不僅能深化計算機(jī)類課程的學(xué)習(xí)，也能幫助學(xué)生建立起一種科學(xué)的、批判性的思維方法。

對于藝術(shù)生來說，幾乎所有的設(shè)計過程都可以借助計算思維模式來簡化問題。設(shè)計目標(biāo)的特征提取，讓素材和案例的收集更有針對性；大數(shù)據(jù)和搜索技術(shù)，讓素材的利用更加精準(zhǔn)，成果更符合客戶需要；一些常規(guī)化的藝術(shù)設(shè)計，比如網(wǎng)站的視覺效果，甚至可以在制訂規(guī)則、提供素材庫后，實現(xiàn)半自動化的構(gòu)造和更新。這種提取特征、搜索分析數(shù)據(jù)和提煉制訂規(guī)則的能力，正是計算思維培養(yǎng)的重點。

2 藝術(shù)生的特點

隨著高校的擴(kuò)招和人才市場需求的變化，普通高校的藝術(shù)生人數(shù)逐漸增加。藝術(shù)生相對于其它學(xué)生而言，特點非常鮮明，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）個性強(qiáng)，課堂管理難度大。藝術(shù)學(xué)科的特點及其教學(xué)方法都注重個性和創(chuàng)意，隨意性相對較大。很多藝術(shù)生在這種長期的專業(yè)氛圍浸淫下，想法偏向非主流，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難引起他們的興趣。

（2）文化課基礎(chǔ)相對薄弱。由于在中學(xué)階段，精力就分散到專業(yè)學(xué)習(xí)，藝術(shù)生的文化課程整體水平偏低，其中的英語基礎(chǔ)直接影響到計算機(jī)學(xué)習(xí)。不少學(xué)生看到計算機(jī)教材上的英語單詞，就開始對課程失去信心，甚至軟件都必須漢化使用。

（3）感性強(qiáng)而邏輯思維相對較弱。藝術(shù)之美要通過感官接觸來調(diào)動感覺情緒，其思維方式以感性思維為基礎(chǔ)。雖然藝術(shù)的表現(xiàn)形式上會采用一些理性的手段，但多數(shù)時間，藝術(shù)生更習(xí)慣于感性思考。

（4）富有活力和創(chuàng)造性，思維跳躍度大，樂于嘗試新事物。相比其它專業(yè)的學(xué)生，藝術(shù)生的課堂明顯較活躍，思維很發(fā)散，回答問題的角度有時很有啟發(fā)性。藝術(shù)生的作業(yè)中，計算機(jī)技巧可能應(yīng)用的并不是特別多，但新生事物和時尚流行元素經(jīng)常被巧妙地糅合在一起，使得作品表現(xiàn)力更強(qiáng)。

由于以上這些特點，常規(guī)的教學(xué)模式對藝術(shù)生來說效率相對較低，尤其是理工科類課程，學(xué)生普遍反應(yīng)難度大。要想充分發(fā)揮藝術(shù)生的優(yōu)勢，在課程設(shè)置和教學(xué)方法的選擇上，就需要更加有針對性。

3 課程群的構(gòu)建

思維的培養(yǎng)需要長期、系統(tǒng)的訓(xùn)練。多門計算機(jī)課程組成一個連貫性的課程群，更有利于計算思維的養(yǎng)成，能讓學(xué)生形成習(xí)慣，自覺地使用這種思維方式來解決實際問題。

3.1 課程體系設(shè)計

藝術(shù)專業(yè)可大致歸納為設(shè)計、表演和文化服務(wù)三大類，部分專業(yè)和其它非工科專業(yè)一樣，對程序設(shè)計的要求并不高，能理解算法即可。涉及動畫等數(shù)字媒體設(shè)計的專業(yè)，則要求能熟練運用腳本語言，因此在課程設(shè)置上不宜采取一刀切的方法。綜合考慮計算思維的基礎(chǔ)理論和計算機(jī)技術(shù)在藝術(shù)學(xué)科中的實際應(yīng)用，課程體系設(shè)置如表1所示。

3.2 教學(xué)重點

（1）大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)。計算機(jī)基礎(chǔ)課的知識單元可以大致分為計算機(jī)概述、計算機(jī)軟件、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫四個部分。要著重講解計算機(jī)系統(tǒng)的運算過程，即組成原理部分，這是理解計算思維的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生了解軟硬件分工協(xié)作、硬件部分的配合與協(xié)調(diào)、資源的擴(kuò)充與性價比平衡的各種思路，有助于進(jìn)一步理解編程和批量解決問題的概念。在硬件講解時就可以引入云計算的思想，自然地過渡到網(wǎng)絡(luò)部分的學(xué)習(xí)中。數(shù)據(jù)庫部分的重心也在概念部分，要使學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造方法，了解數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)的相關(guān)理論。

（2）程序語言。程序設(shè)計對于藝術(shù)生來說是一個難點，也是思維轉(zhuǎn)變的一個關(guān)鍵點。教學(xué)不應(yīng)拘泥于某種編程語言的語法細(xì)節(jié)，重點是對程序設(shè)計方法和算法的理解和應(yīng)用；對函數(shù)、遞歸、對象的構(gòu)造和使用；對效率、空間、算法復(fù)雜性之間的平衡與選擇。函數(shù)和指針等部分內(nèi)容可以結(jié)合計算機(jī)基礎(chǔ)課中的硬件存儲部分講解。

（3）動畫制作。動畫制作課的實踐性很強(qiáng)，單純模仿操作步驟，不加以分析和理解，不能舉一反三，對解決實際問題基本沒有幫助，更談不上建立計算思維。教師應(yīng)更多地引導(dǎo)學(xué)生分析需求、設(shè)計動畫，加強(qiáng)對圖層和元件的練習(xí)，從而加深對計算思維中分解、嵌入、遞歸等概念的理解。

（4）網(wǎng)頁設(shè)計。網(wǎng)頁設(shè)計分為前臺交互界面和后臺數(shù)據(jù)庫兩部分，通常后臺會交給計算機(jī)專業(yè)來處理，對于藝術(shù)專業(yè)學(xué)生來說，主要學(xué)習(xí)布局和一些腳本交互功能。

Html、css和div都是必修內(nèi)容。在教學(xué)中，割裂性地細(xì)講標(biāo)簽效率較低，可以直接先講布局，然后填充內(nèi)容并加大量優(yōu)秀實例擴(kuò)展學(xué)生思路。實驗應(yīng)與課堂教學(xué)保持同步，從申請站點、設(shè)計頁面到實現(xiàn)，完成一個完整的作品。腳本編程部分內(nèi)容最好安排在程序語言先修課之后，否則在有限的時間里，很難讓學(xué)生融會貫通。

（5）數(shù)字媒體技術(shù)。數(shù)字媒體技術(shù)包括圖像、音頻、視頻、動畫、游戲和流媒體等。大量操作性的內(nèi)容可以借助翻轉(zhuǎn)課堂，放手交給學(xué)生自行練習(xí)。理論方面的編碼、壓縮和產(chǎn)品設(shè)計思路、開發(fā)流程等對于計算思維形成有幫助的部分應(yīng)著重講解。

4 教學(xué)方法

目前的公共基礎(chǔ)課教學(xué)普遍面臨著課時壓縮和教學(xué)內(nèi)容不斷擴(kuò)充的矛盾，引入計算思維的概念后，更加深了教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，這要求教師能夠靈活利用多種先進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法來提高效率，吸引學(xué)生的注意力。其中，項目驅(qū)動式、翻轉(zhuǎn)課堂和移動學(xué)習(xí)的方法相對新穎，藝術(shù)生的接受度較高，可以引入到計算思維的教學(xué)過程中來。

4.1 項目驅(qū)動式

項目驅(qū)動式教學(xué)法以某個實際的任務(wù)或項目為主線串聯(lián)起知識點，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中自主建構(gòu)知識體系，對知識點的理解和記憶都相對比較深刻。藝術(shù)生的自我展示熱情很高，設(shè)計好合適的任務(wù)，并適時展示優(yōu)秀學(xué)生作品，很容易激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情。在設(shè)計項目時，應(yīng)盡量多的覆蓋知識單元，如表2所示。

在項目驅(qū)動式的教學(xué)過程中，學(xué)生可以比較直觀地體驗到計算思維中分解任務(wù)、解決局部問題并將階段性結(jié)果有機(jī)結(jié)合在一起的思路，有助于理解軟件工程和函數(shù)的一些概念。

4.2 翻轉(zhuǎn)課堂和移動學(xué)習(xí)

很多學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前對計算機(jī)的基本操作已經(jīng)比較熟練，在大班教學(xué)中難以統(tǒng)一學(xué)習(xí)進(jìn)度。引入翻轉(zhuǎn)課堂概念，鼓勵學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，課上教師集中講解難點和答疑，是一種比較好的解決辦法。

翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)可以利用各種計算機(jī)設(shè)備，隨著智能手機(jī)的普及和流量資費的降低，使用手機(jī)app已經(jīng)成為了大學(xué)生的首選。

課程組可自制網(wǎng)站或app，內(nèi)容以小視頻為主，為了便于手機(jī)瀏覽，應(yīng)適當(dāng)優(yōu)化網(wǎng)站結(jié)構(gòu)。理論部分的動畫演示和實際操作的錄像都很受學(xué)生歡迎。學(xué)生可以根據(jù)自身的水平選擇相應(yīng)內(nèi)容觀看。

智能手機(jī)本身就是一種計算機(jī)，使用這種平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，也有助于學(xué)生加深對計算思維中自動化、批量化處理事件的理解。

5 總結(jié)

計算思維的形成可以直接影響到學(xué)生的工作學(xué)習(xí)效率和完成事情的精準(zhǔn)度，對于藝術(shù)生的抽象思維來說是一種很有益的補(bǔ)充。在計算機(jī)公共課中，針對藝術(shù)專業(yè)設(shè)立專門的培養(yǎng)方案，能讓整個學(xué)習(xí)過程更加順暢高效。從教學(xué)實踐來看，經(jīng)過三到四個學(xué)期左右的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力明顯提高，解決問題的思路也更加開闊，充分體現(xiàn)了計算思維的價值。

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