基于計(jì)算思維與師范特色的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一體化課程群構(gòu)建

摘要：師范生信息素養(yǎng)的形成主要通過大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程來實(shí)現(xiàn)。故師范生大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程體系，需要依據(jù)計(jì)算思維培養(yǎng)需求；結(jié)合師范技能特色；分析知識(shí)點(diǎn)、思維間的邏輯關(guān)系，構(gòu)建多元的一體化課程群。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；師范；大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；課程群，構(gòu)建

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-3044（2013）10-2389-03

計(jì)算思維[1]培養(yǎng)是當(dāng)前信息技術(shù)教育的一個(gè)新興理念，與傳統(tǒng)的知識(shí)本位教育理念有著較大的差異，它在強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力的同時(shí)，著重于學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，即實(shí)現(xiàn)“知識(shí)—技能—思維”的共同提升。這種理念目前正在滲透到信息技術(shù)教育的課程建設(shè)中，為信息技術(shù)教育的課程建設(shè)提供有利的理論依據(jù)，并希望通過這一理念的指導(dǎo)，全面提升學(xué)生的綜合能力。

非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，主要是通過大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)的。不同類型的高等學(xué)校，雖然對計(jì)算思維培養(yǎng)的要求一致，但對信息技術(shù)素養(yǎng)與技能的要求不一樣。如理工類學(xué)生需要有較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力、側(cè)重計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)與通信，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等素養(yǎng)；醫(yī)藥類學(xué)生需要有一定的程序設(shè)計(jì)能力，側(cè)重多媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、醫(yī)學(xué)成像及處理技術(shù)醫(yī)學(xué)信息分析與決策等素養(yǎng)[2]。因此在課程體系構(gòu)建方面應(yīng)符合專業(yè)、行業(yè)需求，各不相同，各具特色。

高等師范學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程學(xué)分?jǐn)?shù)有限，根據(jù)教育部的建議，一般必修課為3學(xué)分，通常由1-2門課構(gòu)成，外加部分選修課學(xué)分。在通識(shí)課程學(xué)分有限的情況下，構(gòu)建什么樣的大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程群（課程體系），才能滿足信息時(shí)代培養(yǎng)師范生的需求，即在培養(yǎng)信息技術(shù)的基本技能與方法的同時(shí)，做到培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，達(dá)到適合教師職業(yè)的需求。

1 師范生信息技術(shù)素養(yǎng)需求

師范生是未來教師隊(duì)伍的生力軍與骨干，為適應(yīng)飛速發(fā)展的信息時(shí)代的教學(xué)需求，需要有較好的計(jì)算思維，較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作能力、多媒體輔助教學(xué)應(yīng)用能力、多媒體教學(xué)軟件的設(shè)計(jì)與制作能力，具有一定的程序設(shè)計(jì)能力與計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)等。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）能辨識(shí)自己的信息需求；2）能了解完整的信息和智慧決策之間的關(guān)系；3）能有效地陳述信息問題、表達(dá)信息需求；4）能有效查找可能有用的信息資源；5）能制定妥善的信息檢索策略；6）能使用印刷方式及高科技方式存儲(chǔ)信息資源；7）能評估信息的相關(guān)及有用程度；8）能有效組織信息使之能具有實(shí)用性；9）能將新信息組合成為自己原有知識(shí)的一部分；10）能將信息應(yīng)用于批判性思考及解決問題。

2 課程群的含義

群的概念來自于數(shù)學(xué)，群是一個(gè)非空集合，*是它的一個(gè)（二元）代數(shù)運(yùn)算，如果元素的集合如果滿足以下4個(gè)條件就稱為群：1）封閉性：群內(nèi)任意兩個(gè)元素或兩個(gè)以上的元素（相同的或不同的）的結(jié)合（積）都是該集合的一個(gè)元素。2）結(jié)合律：雖然群元素不一定要求滿足交換律，但必須滿足結(jié)合律，即對群中任意元素a，b，c都有（a·b）·c=a·（b·c）。3）單位元素：群內(nèi)存在一個(gè)單位元素e，它和群中任何一個(gè)元素的積都等于該元素本身。4） 逆元素：對群中每個(gè)元素a在群中都有元素a^（-1），叫做a的左逆元，使 a^（-1）·a=a·a^（-1）=e。

課程群是指把具有相關(guān)性或一定目的的不同課程編排到一起，組成一個(gè)“群”，進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和教授。課程群不是一組課程的“集合”，是有序的課程系列，是一體化、完整的“知識(shí)—技能—思維”培養(yǎng)方案，包括具體實(shí)施步驟與方法。課程群具備的特征是：1）以能力培養(yǎng)與思維養(yǎng)成為核心；2）以知識(shí)點(diǎn)為元素；3）群中各個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)之間具有封閉性，即任意兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的結(jié)合產(chǎn)生的新認(rèn)知都屬于本課程群研究范圍；4）滿足結(jié)合律，即課程群的任意知識(shí)點(diǎn)之間的結(jié)合，產(chǎn)生的新的認(rèn)知結(jié)果都類同。同時(shí)課程群的知識(shí)點(diǎn)之間還具有連貫性、遞增性、發(fā)展性。

3 一體化課程群的教學(xué)目標(biāo)

一體化課程群的教學(xué)目標(biāo)，主要包含計(jì)算思維培養(yǎng)、師范技能培養(yǎng)2個(gè)方面的內(nèi)容。

3.1 計(jì)算思維培養(yǎng)

在計(jì)算思維培養(yǎng)方面，加強(qiáng)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，具有運(yùn)用計(jì)算思維分析問題、解決問題的意識(shí)。師范學(xué)生必須具有良好的使用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的意識(shí)，有為改進(jìn)教學(xué)而積極學(xué)習(xí)和使用各種信息工具的思維意識(shí)，并能付諸行動(dòng)；善于應(yīng)用信息技術(shù)解決問題，在使用信息技術(shù)解決問題時(shí)能創(chuàng)造性的完成任務(wù)。同時(shí)，有利用信息的傳遞與獲取為個(gè)人教育教學(xué)以及更大范圍的教育或社會(huì)發(fā)展服務(wù)的愿望。

3.2 師范技能培養(yǎng)

在師范技能培養(yǎng)方面?zhèn)戎匾韵?點(diǎn)能力的培養(yǎng)。

1）在算法設(shè)計(jì)與分析能力方面，增強(qiáng)使用計(jì)算機(jī)的基本能力的培養(yǎng)。師范學(xué)生需要扎實(shí)的信息技術(shù)知識(shí)。有較好的信息技術(shù)知識(shí)做支撐，很多理論知識(shí)就能很好的在實(shí)踐當(dāng)中運(yùn)用起來。信息技術(shù)知識(shí)應(yīng)該包括下面一些內(nèi)容：一是掌握信息技術(shù)的基本原理，如計(jì)算機(jī)原理、網(wǎng)絡(luò)原理、多媒體技術(shù)原理、信息傳遞及接收與控制原理；二是熟悉信息技術(shù)的發(fā)展史，了解信息技術(shù)的發(fā)展趨勢；三是掌握現(xiàn)代信息技術(shù)基本操作技能，能排除簡單的故障；能夠熟練使用信息技術(shù)硬件，掌握現(xiàn)代信息技術(shù)常用軟件的使用方法，掌握網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源的搜集方法，熟悉計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)以外的其它信息技術(shù)知識(shí)。

2）在綜合設(shè)計(jì)與分析能力方面，增強(qiáng)理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，熟練專業(yè)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。師范學(xué)生要有較好的信息搜集和處理能力，能夠?yàn)榱私鉀Q問題而確認(rèn)自己所需獲取的信息是什么，能制定獲取信息的幾種策略，概括起來包括3個(gè)方面的內(nèi)容：一是信息系統(tǒng)的基本操作能力；二是各種軟件的使用能力；三是教育信息資源的開發(fā)與利用能力，主要是通過教育網(wǎng)擴(kuò)寬協(xié)作范圍、充分運(yùn)用信息技術(shù)工具進(jìn)行學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和研究的能力。

4 一體化課程群構(gòu)建

按照培養(yǎng)的要求，教學(xué)計(jì)劃是一系列包含教育成分的教學(xué)活動(dòng)構(gòu)成的系統(tǒng)，課程是成系列的，是面向?qū)I(yè)能力逐漸養(yǎng)成的，是包含“知識(shí)—技能—思維”培養(yǎng)的一個(gè)課程群。融入計(jì)算思維培養(yǎng)理念與師范特色的計(jì)算機(jī)通識(shí)教育課程群如圖1所示，該課程群包括通識(shí)教育必修、通識(shí)教育核心、通識(shí)教育選修3個(gè)層次的課程。該課程群以培養(yǎng)計(jì)算思維、師范生信息技術(shù)基本技能與素養(yǎng)為核心，圍繞這2個(gè)核心設(shè)置課程，使課程成為一個(gè)“知識(shí)—技能—思維”的培養(yǎng)體系，為相應(yīng)學(xué)科及專業(yè)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

在一體化課程群構(gòu)建中，通識(shí)教育必修課程用于奠定信息技術(shù)基礎(chǔ)；通識(shí)教育核心課程構(gòu)成信息技術(shù)與專業(yè)教育融合的主干，實(shí)現(xiàn)對師范專業(yè)技能核心知識(shí)體系的基本覆蓋；通識(shí)教育選修課程用于完備課程體系，實(shí)現(xiàn)對核心知識(shí)體系的完整覆蓋與延伸，兼顧學(xué)科的發(fā)展。師范特色的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一體化課程群的知識(shí)點(diǎn)、思維培養(yǎng)目標(biāo)及課程設(shè)置如表1所示。

通識(shí)教育必修課程，在操作技能上重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟硬件、辦公軟件、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等知識(shí)，為后期運(yùn)用Word文檔編寫設(shè)計(jì)教案、運(yùn)用Excel進(jìn)行教學(xué)成績與評價(jià)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)用PowerPoint設(shè)計(jì)教師演示文稿、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)搜集教學(xué)資源打下基礎(chǔ)。在計(jì)算思維上重點(diǎn)培養(yǎng)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行問題求解的基本方式與計(jì)算環(huán)境的理解。隨著入校學(xué)生信息素養(yǎng)的不斷提升，信息技術(shù)通識(shí)教育必修課程將不斷遷移，逐步將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)為多媒體技術(shù)與應(yīng)用，重點(diǎn)加強(qiáng)師范生信息技術(shù)多媒體素材與多媒體教學(xué)軟件設(shè)計(jì)、制作的基本技能培養(yǎng)。

通識(shí)教育核心課程在操作技能上重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握多媒體素材的基本理論、多媒體素材設(shè)計(jì)與制作的基本技能，編寫設(shè)計(jì)教案、設(shè)計(jì)制作多媒體教學(xué)軟件。在計(jì)算思維上重點(diǎn)培養(yǎng)問題求解的核心思路和基本技術(shù)與方法；通過小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，領(lǐng)悟應(yīng)用系統(tǒng)級的問題求解方式。運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理念，培養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)中專業(yè)知識(shí)與信息技術(shù)融合的基本方法與思維模式。

通識(shí)教育選修課程，在技能上重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)理論與方法、數(shù)據(jù)庫的基本理論與實(shí)踐；補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)多媒體軟件制作與開發(fā)技能。在計(jì)算思維上重點(diǎn)培養(yǎng)問題求解的核心思路和算法；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，領(lǐng)悟應(yīng)用系統(tǒng)級的問題求解方式；培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析與信息處理基本方法與思維模式。

大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)教育必修課、主干課、選修課3者之間相輔相承，逐層遞進(jìn)，對原有知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行取舍，緊緊圍繞計(jì)算思維與師范技能培養(yǎng)2個(gè)核心組織知識(shí)點(diǎn)、展開教學(xué)，使所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)支持培養(yǎng)的2個(gè)核心目標(biāo)。從計(jì)算機(jī)的基本理論與基本操作技能掌握到小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，從個(gè)體計(jì)算環(huán)境的認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)級的問題求解思維的形成，組成一個(gè)完整的一體化課程群。

5 結(jié)束語

師范專業(yè)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群著力于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維及信息素養(yǎng)，是一種基礎(chǔ)性、技能性、素養(yǎng)性的課程體系。課程群從計(jì)算思維與師范技能的角度出發(fā)，通過計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、多媒體技術(shù)與應(yīng)用、信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等知識(shí)的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對計(jì)算環(huán)境的認(rèn)識(shí)、掌握面向典型計(jì)算環(huán)境的問題求解方法；使學(xué)生在對計(jì)算機(jī)本身及其應(yīng)用方式有一個(gè)全面了解和理解的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具有根據(jù)專業(yè)的應(yīng)用特征了解或掌握應(yīng)用系統(tǒng)級或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級問題求解方法的能力與素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳國良.計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2011（1）.

[2] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì). 高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)戰(zhàn)略研究報(bào)告及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M]. 北京：高等教育出版社，2010（9）：34-71.