陳嘉發(fā)

摘要：社會高度信息化，高職院校計算機(jī)基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，以“計算思維培養(yǎng)”為導(dǎo)向的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是新時代培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的核心任務(wù)。通過分析計算機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀，闡述了在研究計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革過程中培養(yǎng)學(xué)生基于計算思維解決實(shí)際問題能力的思路和方法。

關(guān)鍵詞：計算思維；計算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)改革

中國分類號：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）07-0113-02

1 引言

在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確將教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，充分表明國家對培養(yǎng)人才的信息素養(yǎng)和計算機(jī)應(yīng)用能力提出了更高的要求。提高學(xué)生思考和解決問題的能力，使計算思維成為當(dāng)代大學(xué)生的基本技能[1]，是大學(xué)生能力培養(yǎng)最重要的一個方面。

當(dāng)前，教育部高等教育司確立了以“計算思維培養(yǎng)”為導(dǎo)向的大學(xué)計算機(jī)課程改革項(xiàng)目，把“計算思維能力的培養(yǎng)”作為計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)[2]，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生通過“計算思維”解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力是計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的重點(diǎn)。

2 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

目前，計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過分偏重“以考促學(xué)”的應(yīng)試機(jī)制，忽略對理論知識的串聯(lián)講解。首先，教學(xué)內(nèi)容集中在操作系統(tǒng)和辦公軟件的菜單功能的使用，過分強(qiáng)調(diào)上機(jī)操作。其次，課程內(nèi)容單一，前沿知識更新滯后，專業(yè)交叉延伸不足。陳舊的理論知識和程式化操作，對學(xué)生構(gòu)建計算機(jī)知識體系的完整性存在嚴(yán)重偏差，缺乏全面深刻的認(rèn)識導(dǎo)致學(xué)生失去對計算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣。最后，教師習(xí)慣把計算機(jī)教學(xué)等同軟件學(xué)習(xí)，教學(xué)中缺乏引導(dǎo)學(xué)生掌握使用計算機(jī)工具或技術(shù)解決問題的基本方法和思路，不重視梳理和歸納同類軟件的共通特點(diǎn)，忽視了計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)本源的技能[3] ，忽視了對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生不能做到“一通百通”[4]，只會單一模仿教師演示的套路式操作，缺乏創(chuàng)新性，知識遷移能力嚴(yán)重缺失。因此，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力顯得尤為重要。

3 計算思維概述

計算思維是由現(xiàn)任哥倫比亞大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究院主任及計算機(jī)科學(xué)教授周以真教授提出，即計算思維是人類在思維過程中參與制訂問題及其解決辦法的一種思維模式，通過這種方式能快速、有效地進(jìn)行信息處理，提出問題的解決方案[5]。簡單地說，計算思維是對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行信息抽象并利用工具實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換的一種思維方式[6]，抽象和自動化是它的本質(zhì)，被認(rèn)為是繼“讀、寫、算”三大普適技能以外，人們適應(yīng)信息化時代應(yīng)該具備的技能。

“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣，從而也將深刻地影響著我們的思維能力”是圖靈獎科學(xué)家艾茲格.迪杰斯特拉的名言，筆者認(rèn)為《計算機(jī)基礎(chǔ)》的課程教學(xué)就是教師的工具，以“技能掌握為基礎(chǔ)”精心組織和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以“培養(yǎng)計算思維能力”為核心目標(biāo)是教學(xué)課程改革研究的方向，下面基于計算思維對計算機(jī)課程教學(xué)改革進(jìn)行研究探討。

4 基于計算思維的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革

4.1轉(zhuǎn)變認(rèn)識，由知識技能傳授轉(zhuǎn)向計算思維能力培養(yǎng)

完整的課程知識理論體系和熟練的計算機(jī)應(yīng)用能力是建立計算思維的基礎(chǔ)，在解決問題的過程中逐步掌握計算思維的思路和方法，達(dá)到提高學(xué)生綜合分析和解決問題能力的目標(biāo)。首先，教師要以計算思維為引導(dǎo)，善于挖掘教學(xué)規(guī)律，指導(dǎo)學(xué)生掌握軟件學(xué)習(xí)的方法。比如說計算思維的抽象，在講授windows操作系統(tǒng)時，首先簡單描述系統(tǒng)版本的變化，然后通過對比MS-DOS界面下的命令操作讓學(xué)生感受到“視窗”系統(tǒng)的圖像化以及操作簡單的特點(diǎn)，最后抽象出Windows系統(tǒng)的常用操作方法為S-S-C（Select，Set，Confirm），以計算思維的方式挖掘計算機(jī)系統(tǒng)工作的規(guī)律完成知識遷移，引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)操作。其次，在原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上增設(shè)互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等科技前沿知識，豐富教學(xué)案例，結(jié)合學(xué)生專業(yè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)案例，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的計算機(jī)課程知識體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4.2基于計算思維，開展項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)

采用“理論適度拓展-實(shí)驗(yàn)逐漸滲透”的項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，認(rèn)真梳理和精心設(shè)計課程內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生專業(yè)需求設(shè)置不同的主題案例，綜合性強(qiáng)、拓展性廣的案例有助于學(xué)生全面深刻認(rèn)識和理解所學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計算思維思考問題和解決問題。

舉個例子，可以針對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生設(shè)置下面的綜合任務(wù)：采集某藥房秋冬兩季藥品銷售數(shù)據(jù)，要求對兩個季度藥物的銷售情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果以PPT報告的形式匯報藥房主管。案例中融入了ISTE和CSTA提出的計算思維的操作過程 ，展示了“確認(rèn)問題、分析數(shù)據(jù)、抽象、設(shè)計算法、選擇最優(yōu)方案、推廣[7]”這一計算思維的求解過程。該案例涉及多個知識點(diǎn)，包含了Excel數(shù)據(jù)排序、篩選、分類匯總、合并計算、圖表、函數(shù)公式的自動化計算，以及Power Point排版技巧等。沒有設(shè)定操作步驟，開放式的求解過程，學(xué)生對問題的理解抽象和完成任務(wù)所采取的操作方法就是計算思維的體現(xiàn)。通過改變學(xué)生以往機(jī)械式的“驗(yàn)證性”操作，引導(dǎo)學(xué)生從能力層面建立起計算思維解決實(shí)際問題的能力。

4.3建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，革新教學(xué)模式

利用開源Moodle軟件建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，整合現(xiàn)有教學(xué)資源，開啟基于網(wǎng)絡(luò)平臺的混合教學(xué)模式。一方面，教師通過提煉課程的關(guān)鍵知識點(diǎn)，用Camtasia錄制微視頻的方式在平臺建立豐富多樣的學(xué)習(xí)資源，既能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂的有效融合，又能拓展課程深度。課堂學(xué)習(xí)效果良好的學(xué)生得到強(qiáng)化，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生得到二次學(xué)習(xí)的機(jī)會，更好地為學(xué)生提供個性化、碎片化學(xué)習(xí)的條件。另一方面，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺的學(xué)習(xí)跟蹤功能分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為，有針對性地布置綜合性與創(chuàng)造性的課后作業(yè)，既能作為課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，又能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，將計算思維能力培養(yǎng)的時間和空間得到最大維度地擴(kuò)充。

4.4改進(jìn)課程評價體系，提高評價的綜合性

學(xué)校必須改進(jìn)考核評價標(biāo)準(zhǔn)以提高課程評價的綜合性和科學(xué)性，計算機(jī)等級考試不能作為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)。首先是調(diào)整課程評價體系各組成部分的比重，考試仍然是主體部分，占六成；其余四成則由章節(jié)測驗(yàn)和綜合性作業(yè)構(gòu)成，把體現(xiàn)計算思維內(nèi)涵和外延的知識點(diǎn)作為考核重點(diǎn)，以保證培養(yǎng)學(xué)生所學(xué)的技能不再是刻板的驗(yàn)證性操作。其次，通過舉辦校內(nèi)技能競賽或者組織學(xué)生參加校外信息化大賽，讓學(xué)生在競爭中獲得榮譽(yù)感，進(jìn)而產(chǎn)生對對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的熱愛。多元的課程評價體系將有助于學(xué)生構(gòu)建完整的課程知識體系和提高學(xué)習(xí)主動性，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的。

4.5提升師資力量，保障計算思維的教學(xué)實(shí)施

教師作為課程學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者，必須具備提煉知識要點(diǎn)和展示核心技能的基于計算思維的解決問題的思路和方法，結(jié)合學(xué)生專業(yè)精心設(shè)計教學(xué)案例，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺作為輔助手段，不斷調(diào)整教學(xué)方法以提高教學(xué)效果。師資力量提升的立足點(diǎn)在于：思想上，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念創(chuàng)新教學(xué)手段；行動上，參加培訓(xùn)學(xué)習(xí)開拓視野；制度上，健全聽課備課方案完善教學(xué)管理；活動上，組織優(yōu)質(zhì)課評比提高教師技能水平；科研上，編寫校本教材符合學(xué)生專業(yè)應(yīng)用需求。教師能力的提升是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的有力保障。

5 總結(jié)

以“計算思維能力”為導(dǎo)向的教學(xué)改革為計算機(jī)基礎(chǔ)課程明確了課程的核心任務(wù)和培養(yǎng)目標(biāo)。在今后的教學(xué)過程中，針對存在的問題，教師需要轉(zhuǎn)變認(rèn)識，一方面，結(jié)合學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域把計算思維融入課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)案例，構(gòu)建完整的知識體系，以提升學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力的綜合性和創(chuàng)新性；另一方面，改進(jìn)考核評價方式，利用網(wǎng)絡(luò)平臺優(yōu)勢開啟混合教學(xué)模式，方便學(xué)生進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)?？傊嬎闼季S是人從計算機(jī)學(xué)習(xí)中獲得的思維方式，沒有固定的程序公式，需要教師不斷調(diào)整措施和探索實(shí)踐，達(dá)到計算基礎(chǔ)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生使用計算思維解決問題的能力目標(biāo)。

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