劉暢 劉建征

一、引言

隨著“優(yōu)先發(fā)展教育，建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略部署的提出，我國(guó)目前需要培養(yǎng)新一代“專業(yè)+信息”的產(chǎn)業(yè)力量，而其中信息技術(shù)的核心之一就是計(jì)算機(jī)技術(shù)，程序設(shè)計(jì)課程作為大學(xué)計(jì)算機(jī)教育的載體，讓其主動(dòng)地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求是高校教育教學(xué)實(shí)施的主要方向。

在現(xiàn)今的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，對(duì)于以解決問(wèn)題為本質(zhì)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，教師在教學(xué)過(guò)程中都在潛移默化地實(shí)施計(jì)算思維教學(xué)，但對(duì)計(jì)算思維的定位大都是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力之一，而沒(méi)有從戰(zhàn)略高度認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維對(duì)人才培養(yǎng)的重要性，在日常教學(xué)中忽視了“思想的教學(xué)”。

高等教育信息化的核心任務(wù)是推動(dòng)信息技術(shù)與高等教育深度融合。2012年以來(lái)， MOOC平臺(tái)建設(shè)風(fēng)起云涌，在不斷地摸索和完善的過(guò)程中，在線教育與線下實(shí)體教學(xué)相結(jié)合的一種混合式教學(xué)模式——SPOC將優(yōu)質(zhì)課程資源與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，借以翻轉(zhuǎn)教學(xué)流程，變革教學(xué)結(jié)構(gòu)，提升教學(xué)質(zhì)量。如此就可以將計(jì)算思維能力的培養(yǎng)深度融入SPOC教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，在混合教學(xué)模式的應(yīng)用中鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題和求解問(wèn)題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)其計(jì)算思維和創(chuàng)新思維。

二、程序設(shè)計(jì)課程中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以及理解人類行為的涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)的一系列思維活動(dòng)；計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。如同所有人都具備“讀、寫、算”能力一樣，計(jì)算思維也是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維能力。

當(dāng)今高校的程序設(shè)計(jì)課程是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)分析和解決問(wèn)題的基本過(guò)程和思路，是理解計(jì)算機(jī)和計(jì)算思維能力培養(yǎng)的最好途徑；程序設(shè)計(jì)課程是典型的計(jì)算思維課程，涉及枚舉、遞歸、回溯等典型的計(jì)算思維算法案例；將計(jì)算思維能力的培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)過(guò)程中，推動(dòng)知識(shí)型、技能型教學(xué)模式向未來(lái)計(jì)算思維、能力型教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)知識(shí)隨著思維的講解而展開，思維隨著知識(shí)的貫通而形成，能力隨著思維的理解和訓(xùn)練而提高。實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維向各學(xué)科領(lǐng)域的拓展，應(yīng)用計(jì)算手段進(jìn)行各學(xué)科的研究與創(chuàng)新。

程序設(shè)計(jì)中關(guān)于思維模式、計(jì)算機(jī)算法、代碼編程、軟件開發(fā)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等的應(yīng)用是計(jì)算思維的主要表現(xiàn)。在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的算法衍生在設(shè)計(jì)程序中的重要性，逐步提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，從而使學(xué)生掌握正確的計(jì)算思維方式；提煉教學(xué)內(nèi)容，增加算法設(shè)計(jì)比重，提高對(duì)學(xué)生算法訓(xùn)練的要求，并通過(guò)典型案例和反轉(zhuǎn)課堂加以強(qiáng)化，使之能夠利用計(jì)算思維方式理解并解決實(shí)際問(wèn)題；注重程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生提供與實(shí)際結(jié)合更加緊密的典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

三、基于SPOC的混合式教學(xué)方案

作為MOOC 的一種補(bǔ)充，SPOC 將豐富的資源與傳統(tǒng)課堂教學(xué)深度混合，是一種私有的、定制的、高質(zhì)量的導(dǎo)師制教學(xué)模式。搭建SPOC平臺(tái)下具有指導(dǎo)性的教學(xué)資源，兼顧智能化的學(xué)習(xí)行為管理及準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化“學(xué)”與“教”的雙向過(guò)程，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和MOOC模式對(duì)學(xué)習(xí)監(jiān)管的局限，既有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，又有利于優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，更好地提高教學(xué)效果。

混合學(xué)習(xí)模式克服了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的局限，并將兩者優(yōu)勢(shì)有效結(jié)合?；旌辖虒W(xué)模式注重發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)和數(shù)字化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，是教師主導(dǎo)活動(dòng)和學(xué)生主體參與活動(dòng)的混合，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的混合?；旌辖虒W(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用同學(xué)生主體地位的有機(jī)統(tǒng)一，以數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境作為傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)?；赟POC的混合教學(xué)方案模型如圖所示。

該方案包括課程設(shè)計(jì)、過(guò)程組織和教學(xué)評(píng)價(jià)三部分。混合教學(xué)模式涉及學(xué)習(xí)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境三個(gè)要素。通過(guò)對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)重難點(diǎn)的分析，將制作整理好的媒體資源、綜合實(shí)踐案例、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、PPT 課件、相關(guān)文獻(xiàn)和測(cè)試題等上傳到SPOC 平臺(tái)進(jìn)行在線編輯、整合后，設(shè)計(jì)成富有邏輯結(jié)構(gòu)的微課程。課程教學(xué)資源的設(shè)計(jì)決定著后續(xù)的混合教學(xué)能否順利開展。混合教學(xué)模式下的過(guò)程組織能夠真正實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，上課前學(xué)生通過(guò)在線方式完成教師設(shè)置的學(xué)習(xí)任務(wù)，課中教師則利用課堂時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行充分交流，組織學(xué)生展示、討論，課后完成學(xué)習(xí)任務(wù)項(xiàng)目，師生間進(jìn)行線上交流和信息反饋。課后，教師利用SPOC平臺(tái)的智能化監(jiān)管和數(shù)據(jù)信息分析了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、改進(jìn)教學(xué)方法。

四、結(jié)語(yǔ)

程序設(shè)計(jì)類課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，從而需要學(xué)生較高的自主能動(dòng)性，在基于SPOC的混合教學(xué)模式下，學(xué)生通過(guò)在線平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和測(cè)試。教師基于計(jì)算思維能力的培養(yǎng)設(shè)計(jì)教學(xué)資源、組織教學(xué)大綱、設(shè)置實(shí)驗(yàn)案例、布置考試測(cè)評(píng)。線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式更有利于教學(xué)內(nèi)容的拓展、深化，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和創(chuàng)新能力的核心目標(biāo)。SPOC教學(xué)平臺(tái)對(duì)教學(xué)過(guò)程的智能化監(jiān)管和科學(xué)的大數(shù)據(jù)信息分析又是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式有利的補(bǔ)充和優(yōu)化。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的以學(xué)生為中心。

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