基于計算思維的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)研究

梁旭玲

基于計算思維的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)研究

梁旭玲

（臺州學(xué)院數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院，浙江臨海317000）

針對大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題，提出了將基于計算思維的分層教學(xué)應(yīng)用于計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中。該方案可以根據(jù)學(xué)生計算機(jī)水平及專業(yè)的差異而進(jìn)行有針對性的教學(xué)，旨在提高高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用的能力。

計算思維；分層教學(xué)；教學(xué)改革；大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)是一門面向高等院校非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)學(xué)習(xí)計算機(jī)基礎(chǔ)知識和應(yīng)用操作技能的第一門課程，在高校計算機(jī)教育中具有重要的地位。自1994年國家教育委員會批準(zhǔn)開辦全國計算機(jī)等級考試以來，大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)就一直以等級考試一級大綱為依據(jù)來制定教學(xué)計劃和實踐方案的。隨著計算機(jī)的日益普及和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方案也隨之不斷改變。2010年九校聯(lián)盟計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明中指出計算機(jī)基礎(chǔ)教育的核心任務(wù)是“計算思維”能力的培養(yǎng)，2013年浙江省計算機(jī)“教指委”在學(xué)術(shù)年會上著重提出了在大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中“計算思維”培養(yǎng)的重要性。同時，面對學(xué)生在入學(xué)時計算機(jī)知識水平“非零起點(diǎn)”、“非同一起點(diǎn)”的兩種狀況，“分層教學(xué)”的重要性也越來越凸顯?；谂囵B(yǎng)學(xué)生“計算思維”的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)是意在構(gòu)建一個適應(yīng)不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。［1］

1　高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容范圍廣、知識點(diǎn)多且散

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程理論授課一般包括計算機(jī)概述、計算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息表示及信息安全等內(nèi)容。隨著理論課時的不斷壓縮，課堂授課只能提綱挈領(lǐng)的進(jìn)行講解。而計算機(jī)基礎(chǔ)涉及的知識點(diǎn)非常廣泛，從系統(tǒng)理論到實際軟件應(yīng)用等，然而這些知識點(diǎn)彼此之間沒有太多的關(guān)聯(lián)性，多且散的內(nèi)容使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中兼顧不暇很難有系統(tǒng)性的理解。并且，大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)實踐教學(xué)的傳統(tǒng)授課方法一般是從一級考試題庫中提取案例和習(xí)題，供學(xué)生上機(jī)練習(xí)，這種純應(yīng)試的上機(jī)操作練習(xí)，只能使學(xué)生機(jī)械的掌握這些軟件的基本應(yīng)用，而缺乏主動利用計算機(jī)來求解現(xiàn)實問題的思路。比如，在Excel練習(xí)中會運(yùn)用Excel內(nèi)置的函數(shù)來進(jìn)行各項數(shù)據(jù)計算。但到現(xiàn)實中班干部要進(jìn)行班級活動統(tǒng)計時卻沒能聯(lián)想到用學(xué)過的Excel知識來簡化工作。所以怎樣培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步形成利用計算機(jī)來解決實際問題的思維方式和應(yīng)用能力迫在眉睫。

1.2學(xué)生入學(xué)時計算機(jī)水平參差不齊

雖然教育部關(guān)于印發(fā)《中小學(xué)信息技術(shù)課程導(dǎo)綱要（試行）》的通知中指出中學(xué)要將信息技術(shù)課程列入畢業(yè)考試科目，但在高考的大旗下，作為非主干課程的計算機(jī)在不同地區(qū)不同學(xué)校受到的重視程度也完全不同。造成學(xué)生在大學(xué)入學(xué)前對計算機(jī)理論知識的掌握程度和操作能力水平存在很大的差異。而傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使得不同基礎(chǔ)的學(xué)生不得不面對相同的教學(xué)方式，基礎(chǔ)好的同學(xué)感覺是重復(fù)學(xué)習(xí)，他們的求知欲望會降低甚至?xí)J(rèn)為不需要開這門課。而另一部分基礎(chǔ)相對較差或者是對計算機(jī)知識零概念的學(xué)生又跟不上上課進(jìn)度。自己單獨(dú)操作時無從入手或每次都不能夠按時完成上交，久而久之這部分同學(xué)就會對這門課失去興趣從此消極怠慢。面對這種普遍存在的學(xué)生水平不同的現(xiàn)狀，如何“因材施教”，設(shè)計一套合理的分層教學(xué)策略至關(guān)重要。

2　分層教學(xué)的設(shè)想

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)來分析問題、解決問題的意識與能力，使學(xué)生具有在本專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計算機(jī)的能力。依據(jù)這一目標(biāo)計算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)從兩方面入手：一個是對教學(xué)對象分層，二個是對教學(xué)內(nèi)容分層。形成一套適合我校具體情況的教學(xué)模式。［2］

2.1教學(xué)對象的分層

由于專業(yè)不同，所需計算機(jī)技術(shù)知識不同，因此首先根據(jù)新生所屬學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)將學(xué)生分成理工科和文科兩大類，在新生剛?cè)胄r進(jìn)行一次全面的摸底測試，測試的內(nèi)容、難度等同于大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的要求。根據(jù)測試結(jié)果再將兩大類學(xué)生分三層。為方便下面介紹，給各層學(xué)生命名一個代號，學(xué)生具體分層情況如圖1所示。［3］

圖1　學(xué)生分層情況

2.2教學(xué)內(nèi)容分層

教學(xué)對象分層完成后，接下去就要對各層對象制定不同的教學(xué)大綱，實施不同的教學(xué)方案，也就是對教學(xué)內(nèi)容的分層。

理（A）類的學(xué)生一般具有較強(qiáng)的動手能力和邏輯分析能力。而且理工科專業(yè)和計算機(jī)的結(jié)合緊密度較高，因此這類學(xué)生主要培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)計算機(jī)知識解決專業(yè)實際問題的能力和技巧。該類學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以包含計算機(jī)基本知識、Word、Excel、Pow erPoint、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、編程基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計等方面的知識。在教學(xué)大綱的制定上，計算機(jī)的基礎(chǔ)知識和基本技能部分可以簡要講解，更多的是集中在利用思維去引導(dǎo)學(xué)生梳理新的知識和技能。采用任務(wù)驅(qū)動法+課堂研討法，建立一個學(xué)生感興趣的問題，讓學(xué)生帶著問題參與課堂教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生在解開感興趣問題的同時激發(fā)對新知識的渴求，并且通過展示自己學(xué)習(xí)成果的方式組織課堂研討，相互之間取長補(bǔ)短促進(jìn)共同學(xué)習(xí)。如“要建立一個所屬專業(yè)的學(xué)習(xí)小組，要求學(xué)生將小組中的計算機(jī)組成一個局域網(wǎng)”。在組網(wǎng)過程中可以了解各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能和連接方式以及關(guān)于IP地址的概念及分配等，這一任務(wù)能引導(dǎo)學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。除此之外，該類學(xué)生可以先行進(jìn)行高級語言程序設(shè)計算法的學(xué)習(xí)，為以后學(xué)習(xí)高級程序編程打好基礎(chǔ)。

文（A）科類學(xué)生具有豐富的形象思維和發(fā)散思維能力，如何將該特色與計算思維相結(jié)合，提高信息素養(yǎng)能力并以此來解決相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域問題是對此類學(xué)生的主要培養(yǎng)目標(biāo)。該類學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以包含計算機(jī)基本知識、Word、Excel、Pow erPoint、辦公自動化高級應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、圖像處理創(chuàng)意、多媒體等方面知識。在教學(xué)大綱的制定上，貼近文科學(xué)生的思維特點(diǎn)，將計算機(jī)枯燥的純技術(shù)性的案例轉(zhuǎn)換成能發(fā)揮文科生思維特點(diǎn)實例，引導(dǎo)學(xué)生完成具有自己創(chuàng)意特色的作業(yè)。如在講授Excel電子表格處理時，不僅要講授表格處理的基本技術(shù)，更要講解在公司、機(jī)關(guān)等實際工作中如何利用Excel處理正規(guī)的檔案、財務(wù)報表等。同樣也可以利用任務(wù)驅(qū)動法，如財務(wù)專業(yè)的學(xué)生，可以讓他們“利用Excel創(chuàng)建一個比較系統(tǒng)全面的公司財務(wù)報表”。如文秘專業(yè)的學(xué)生，可以讓他們“利用Word建立一個正規(guī)職業(yè)的文檔”。這些任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生對辦公軟件高級應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)。［4］

理（B）類和文（B）類的學(xué)生對計算機(jī)知識的掌握相對薄弱，應(yīng)用操作能力也較差，這就需要教師起到主導(dǎo)作用。對于這類學(xué)生要精選教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精講細(xì)講，調(diào)整層次，組織課程體系，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考留足夠的空間。該類學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以包含計算機(jī)基本知識、Word、Excel、Pow erPoint、網(wǎng)絡(luò)等多方面知識。在教學(xué)大綱的制定上，可以采取案例教學(xué)法，每個知識點(diǎn)采用若干案例，每個案例根據(jù)文理科專業(yè)特點(diǎn)的不同進(jìn)行設(shè)定。如理科類的案例可以側(cè)重于技術(shù)型，文科類的案例側(cè)重于思維發(fā)散型。

3　分層教學(xué)的實踐

要制定有效可行的教學(xué)方案，必須要先了解學(xué)生對這門課程知識的實際掌握情況?，F(xiàn)以臺州學(xué)院2014級240名新生為對象進(jìn)行問卷調(diào)查，回收187份有效問卷，經(jīng)過匯總統(tǒng)計如圖2所示。［5］

圖2　學(xué)生調(diào)查反饋統(tǒng)計

從圖2中可以看出，92%的學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前就學(xué)習(xí)過計算機(jī)，說明絕大多數(shù)學(xué)生對計算機(jī)都有所接觸并不陌生。但有42%的中小學(xué)會將計算機(jī)課挪用以及各地重視程度不同，造成了大學(xué)新生對計算機(jī)知識的認(rèn)識和掌握的水平差異巨大。調(diào)查顯示有6%的學(xué)生因為之前沒學(xué)過或其他原因?qū)τ嬎銠C(jī)的一些基本操作都不大熟悉。高達(dá)63%的學(xué)生只能進(jìn)行上網(wǎng)等簡易的基本操作。有12%的學(xué)生會安裝Window s操作系統(tǒng)和各類應(yīng)用軟件。而對于學(xué)習(xí)和工作中經(jīng)常用到的Office辦公自動化軟件能夠熟練運(yùn)用的學(xué)生只占到1%。這一結(jié)果表明了之前他們對于計算機(jī)知識的學(xué)習(xí)只側(cè)重于自己感興趣的部分（如上網(wǎng)），而對于相對枯燥的辦公自動化操作和復(fù)雜的軟件安裝方面的知識顯的很薄弱。

根據(jù)調(diào)查情況，本學(xué)期以一個班級為對象，以不同的教學(xué)方法在實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了分層教學(xué)試驗，先根據(jù)之前章節(jié)練習(xí)情況將學(xué)生分為“提高班”和“普通班”2組，分別給兩組布置不同程度的實踐內(nèi)容。經(jīng)過一段時間的試驗，發(fā)現(xiàn)分層之后首先學(xué)生在操作練習(xí)時投入度更高。對于分層前后實踐內(nèi)容的接受程度，調(diào)查結(jié)果如圖3所示。

圖3　能否跟上目前的課程進(jìn)度

從圖3的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，實施分層教學(xué)后，學(xué)生對目前課程進(jìn)度“能接受”和“大部分能接受”的比例從分層教學(xué)前的70%增加到了87%。嫌棄教學(xué)進(jìn)度慢了的學(xué)生比例從原來的11%減少到了5%。教學(xué)結(jié)果的提高是非常明顯的。

4　結(jié)束語

為適應(yīng)新形勢下大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)需求，分層教學(xué)非常的必要。當(dāng)然分層教學(xué)仍處于探索階段，還有很多問題需要探討。比如，首先每個學(xué)生是否都能進(jìn)入最適合他的層次，也就是分層的方法是否是判定學(xué)生水平的最佳標(biāo)準(zhǔn)。其次，分層教學(xué)對學(xué)生心理的影響，即進(jìn)入高層的學(xué)生是否會驕傲自滿，而進(jìn)入低層的學(xué)生又是否會自卑消極，這些都至關(guān)重要。所以我們應(yīng)該將分層教學(xué)作為一項長期持久的研究課題，在教學(xué)實踐過程中不斷總結(jié)、完善分層教學(xué)方案，逐步解決教學(xué)過程中存在的問題，使計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)取得更好的效果。

［1］孫淑霞.地方高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的探索與實踐［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2014（4）：49-62.

［2］付瑞平，靳偉國.大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)分模塊教學(xué)的探討與實踐［J］.計算機(jī)時代，2014（1）：49-51.

［3］李昕.分層教學(xué)在計算機(jī)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用研究［J］.遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（3）：129-131.

［4］王移芝，金一，周圍.基于“計算思維”能力培養(yǎng)的教學(xué)改革探索與實踐［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2014（3）：49-53.

［5］何明，陳衛(wèi)衛(wèi)，陳希亮，等.基于計算思維的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革方法探析［J］.計算機(jī)工程與科學(xué)，2014（4）：96-99.

（責(zé)任編輯：耿繼祥）

Research on Hierarchical Teaching of College Basic Com puter Course Based on Com putational Thinking

LIANG Xuling
（Schoo l of Mathem atics and Inform ation Engineering，Taizhou University，Linhai 317000，China）

Aim ing at the problem s existing in college basic com puter cou rse，the hierarchical teaching based on com putational thinking is app lied to the teaching of basic com puter course.This p lan w ill help to im prove the quality of basic computer teaching in universities and the practical computer ability of students．

com putational thinking；hierarchical teaching；teaching reform；College Basic Computer Course

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2015.03.012

2014-12-26；

2015-01-22

梁旭玲（1978-），女，浙江臺州人，講師，主要從事軟件應(yīng)用方面的研究。