基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)研究

林旺

摘??要：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為本科生通識(shí)教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)遭受質(zhì)疑并面臨新的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，闡述了基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革的總體思路和教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;大學(xué)計(jì)算機(jī);教學(xué)改革

大學(xué)計(jì)算機(jī)課程主要面向高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)，是培養(yǎng)信息時(shí)代大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要組成部分[1]。

2012年，教育部高教司批準(zhǔn)了“以計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研究”等22個(gè)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目，著力提升大學(xué)生信息素養(yǎng)和應(yīng)用能力，推動(dòng)以大學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革[2]。筆者承擔(dān)了“基于‘計(jì)算思維能力培養(yǎng)的民族院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革研究與實(shí)踐”課題。在課題研究和教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)學(xué)校教學(xué)實(shí)際，按照“運(yùn)用計(jì)算思維就是培養(yǎng)計(jì)算思維”的思路，在保持原有教學(xué)內(nèi)容基本不變的情況下，從課程定位、資源建設(shè)、教學(xué)模式、考核評(píng)價(jià)方式、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)思考和整體革新。

一、大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀和形勢(shì)

近些年，面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程受到諸多質(zhì)疑。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)本應(yīng)是學(xué)?！耙粚梢怼比瞬排囵B(yǎng)理念中重要的一翼，但是由于管理部門和一些教師在課程定位上的認(rèn)識(shí)偏差和課程本身存在的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在各院校的基礎(chǔ)地位并沒(méi)有被牢固確立，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)數(shù)被不斷削減甚至面臨被取消的狀況。大學(xué)計(jì)算機(jī)課程本身存在的內(nèi)容陳舊、起點(diǎn)偏低、重工具輕原理、重應(yīng)用輕能力、學(xué)用脫節(jié)等問(wèn)題也是課程頗受質(zhì)疑和非議的原因所在。所以，如何通過(guò)課程改革找到解決問(wèn)題的突破口就顯得非常迫切，計(jì)算思維的提出為這一問(wèn)題的解決提供了方向和機(jī)遇。

隨著整個(gè)社會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的提高，對(duì)于高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容提出了新的要求，即不能僅僅著眼于軟件工具的使用，而應(yīng)有相對(duì)穩(wěn)定的、體現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科思想和方法的核心內(nèi)容，同時(shí)需要更加突出思維方法的訓(xùn)練[3]。

2010年“九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研討會(huì)”就如何在新形勢(shì)下提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量展開(kāi)了討論，并形成了一系列共識(shí)，發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》。聲明的核心要點(diǎn)是：正確認(rèn)識(shí)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要地位，把培養(yǎng)學(xué)生的“計(jì)算思維”能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)，并由此建設(shè)更加完備的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系和教學(xué)內(nèi)容[4]。

根據(jù)教育部大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的相關(guān)要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)行“普及計(jì)算機(jī)文化，培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用能力，訓(xùn)練計(jì)算思維能力”的信息素養(yǎng)教育已成為大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的新目標(biāo)[3]。

筆者認(rèn)為計(jì)算思維可以理解為受過(guò)訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)工作者面對(duì)問(wèn)題時(shí)所習(xí)慣采用的解決問(wèn)題的思維方法，具體體現(xiàn)就是使用計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的典型手段、方法與途徑。學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)離不開(kāi)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，但要在教學(xué)設(shè)計(jì)和具體實(shí)施環(huán)節(jié)考慮多種因素，要將原來(lái)隱形于計(jì)算機(jī)知識(shí)和操作中的計(jì)算思維通過(guò)明確的教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)展現(xiàn)給學(xué)生。

二、基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革實(shí)踐

筆者根據(jù)所在院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和需求，確定了實(shí)施基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的基本思路，即：轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)方法和手段，面向應(yīng)用，分類、分層規(guī)劃和實(shí)施教學(xué)改革，通過(guò)教學(xué)模式、教學(xué)手段和方法、考核評(píng)價(jià)、師資隊(duì)伍等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力以及計(jì)算思維能力。

1.分類分層，有所側(cè)重

根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，我校將學(xué)生分為五大類：文科類、理工類、藝體類、民考民類（入學(xué)前主要以少數(shù)民族母語(yǔ)授課為主，漢語(yǔ)水平較低）和預(yù)科類（少數(shù)民族預(yù)科生）。不同類別的學(xué)生實(shí)施不同的教學(xué)方案，并為在教學(xué)中融入跨學(xué)科元素提供便利和可能，實(shí)現(xiàn)有區(qū)別的教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。例如在“民考民類”計(jì)算機(jī)課程中添加本民族語(yǔ)言文字處理的內(nèi)容;在“藝體類”計(jì)算機(jī)課程中添加電腦音樂(lè)制作軟件、視頻編輯軟件等內(nèi)容。對(duì)“文科類”和“理工類”的培養(yǎng)起點(diǎn)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)問(wèn)題，進(jìn)而訓(xùn)練計(jì)算思維能力;而“藝體類”“民考民類”和“預(yù)科類”學(xué)生主要是普及計(jì)算機(jī)文化，培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用能力。分層的目的是為了因材施教，更有效地實(shí)施教學(xué)。所以在入學(xué)初要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分級(jí)測(cè)試，根據(jù)測(cè)設(shè)成績(jī)分班教學(xué)。在課程內(nèi)容組織上，將知識(shí)點(diǎn)組合成“知識(shí)模塊”，針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生選擇不同的“知識(shí)模塊”組合進(jìn)行教學(xué)。

2.革新教學(xué)模式，實(shí)施技術(shù)支持下面向?qū)嵺`的混合教學(xué)模式

將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)課堂進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，為解決大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)中的相關(guān)問(wèn)題提供解決方案。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，混合教學(xué)將傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的長(zhǎng)處加以綜合，既享受了新技術(shù)的便利，又不失傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，混合教學(xué)更容易實(shí)現(xiàn)更高層次的能力培養(yǎng)目標(biāo)，在提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的同時(shí)，提高自主學(xué)習(xí)能力，并有助于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。筆者所在學(xué)校根據(jù)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中存在的各種問(wèn)題，依據(jù)混合教學(xué)的原則，于2010年起連續(xù)多年開(kāi)展了基于混合教學(xué)的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，依據(jù)學(xué)生分析、課程分析、學(xué)習(xí)活動(dòng)與資源設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的步驟完成了課程設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1??混合教學(xué)過(guò)程

混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變，真正實(shí)現(xiàn)了教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，以學(xué)為主的模式改變。不僅提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)也極大程度地滿足了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。