以培養(yǎng)計(jì)算思維能力為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

甘守飛

（宿州學(xué)院信息工程學(xué)院　安徽·宿州　234000）

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以培養(yǎng)計(jì)算思維能力為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

甘守飛

（宿州學(xué)院信息工程學(xué)院安徽·宿州234000）

摘要：《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程。本文在介紹計(jì)算思維定義的基礎(chǔ)上，通過(guò)文科專業(yè)“演示文稿的制作”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，詳細(xì)地描述了以培養(yǎng)計(jì)算思維為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，即創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思考；呈現(xiàn)案例，引入新知；知識(shí)分解，講授新知；知識(shí)整合，應(yīng)用新知；總結(jié)復(fù)習(xí)，布置任務(wù)。

關(guān)鍵字：計(jì)算思維實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示文稿

一、引言

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才需求的質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提高。目前，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，面臨著許多亟待解決的問(wèn)題。其中最主要的就是教學(xué)方法的單一性。長(zhǎng)期以來(lái)，采用理論+實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論課的一種輔助，重理論而輕實(shí)踐，最終導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)按照理論課上的案例進(jìn)行操作，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)薄弱，對(duì)實(shí)際的應(yīng)用完全沒(méi)有概念。特別是對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)尤為重要，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生提供一個(gè)獲得知識(shí)和技能，提高自身科學(xué)素養(yǎng)的途徑［1］。為此，本文以計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)之演示文稿（PPT）的制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，研究以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

二、計(jì)算思維

計(jì)算思維（Computational Thinking）這一概念的出現(xiàn)，時(shí)間并不是很長(zhǎng)，首次提出計(jì)算思維這一概念的是美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真（Jeannette M. Wing）教授［2］。周教授于2006年3月，在權(quán)威雜志上給出計(jì)算思維這一概念并定義為：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)［2］。計(jì)算思維的提出引起了各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，一些專家學(xué)者開(kāi)始尋找計(jì)算思維在各學(xué)科的研究與應(yīng)用。

通過(guò)對(duì)計(jì)算思維的分析，不難看出計(jì)算思維實(shí)際上就是一種科學(xué)思維，與數(shù)學(xué)思維一樣是學(xué)生受教育階段就應(yīng)該培養(yǎng)的思維能力。是人類潛意識(shí)里存在而需要開(kāi)發(fā)的思維活動(dòng)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的專家學(xué)者對(duì)計(jì)算思維也是特別的關(guān)注，尤其是教育界重點(diǎn)關(guān)注怎樣培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。2010年10月，在“第六屆大學(xué)生計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”上，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳國(guó)良教授首次提出將計(jì)算思維引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中去。陳國(guó)良教授認(rèn)為，計(jì)算思維是一種關(guān)于問(wèn)題描述、問(wèn)題建模和問(wèn)題求解的科學(xué)思維能力［3］。作為高校在提高學(xué)生計(jì)算思維能力方面，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，不要拘泥于固化的模式，可采用“發(fā)散”式“多維”方式。教師可以從“如何教”、“如何學(xué)”、“如何做”三大方面［4］，研究適合實(shí)際需要的教學(xué)方法。作為一名一線的教師，接下來(lái)探討一種融入計(jì)算思維培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

三、以培養(yǎng)計(jì)算思維為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。把培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，更能有效的解決理論教學(xué)中“教什么”、“為何教”以及“如何教”等一些教學(xué)問(wèn)題［5］。

當(dāng)然，在實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)科的應(yīng)用范圍，充分分析各個(gè)專業(yè)在課程體系的設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容的安排以及學(xué)生的思維方式和思維能力等方面存在的差異，進(jìn)而有針對(duì)性地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知水平和接受能力的計(jì)算思維培養(yǎng)方案［6］。特別是對(duì)于大學(xué)文科類學(xué)生，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)不容忽視。

下面就以文科專業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)之演示文稿（PPT）的制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，探討學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。Office及其相關(guān)軟件是計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的重要組成部分，也是文科專業(yè)學(xué)生必須重點(diǎn)掌握的知識(shí)內(nèi)容之一。由于很多學(xué)生在中學(xué)階段就已經(jīng)有所接觸，往往會(huì)持有“重復(fù)性學(xué)習(xí)”的心理，從而嚴(yán)重影響其學(xué)習(xí)的積極性。針對(duì)這種現(xiàn)象，在講授演示文稿軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，一方面應(yīng)圍繞PPT制作的基本流程，培養(yǎng)學(xué)生軟件操作的基本技能；另一方面應(yīng)借助大量的案例，突出軟件的實(shí)用性，同時(shí)拓展學(xué)生的思維空間，提高其設(shè)計(jì)能力以及分析和解決問(wèn)題的能力?；谏鲜鏊枷耄蓪?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思考

首先，讓學(xué)生將自己想象成一名企業(yè)員工，并思考一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)需要向老板匯報(bào)工作或者向客戶介紹公司產(chǎn)品時(shí)，可以采用什么樣的多媒體手段？接下來(lái)，通過(guò)開(kāi)展討論—教師提問(wèn)，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的抽象思維能力，最后總結(jié)得出答案：如文字、圖片、聲音、視頻、動(dòng)畫(huà)、圖表等。

（二）呈現(xiàn)案例，引入新知

教師可以利用多媒體展示一些PPT在不同行業(yè)中的應(yīng)用示例，使學(xué)生對(duì)ppt的應(yīng)用有一個(gè)直觀、整體的認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)的欲望。接下來(lái)，打開(kāi)軟件，分別介紹其環(huán)境、組成與功能等相關(guān)基礎(chǔ)理論，引領(lǐng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上機(jī)過(guò)程中，逐步的學(xué)習(xí)操作軟件的實(shí)用重點(diǎn)。

（三）知識(shí)分解，講授新知

圍繞實(shí)際工作中制作PPT的一般步驟，具體講解相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容（如表1所示）。在此環(huán)節(jié)需要注重知識(shí)的拓展，比如：在介紹元素的引入時(shí)，應(yīng)突出素材獲取的途徑，同時(shí)，要讓學(xué)生了解一些素材創(chuàng)建和編輯的相關(guān)軟件，包括“Photoshop”、“美圖秀秀”、“會(huì)聲會(huì)影”、“格式轉(zhuǎn)換器”等；在美化幻燈片時(shí)，則需要介紹幻燈片設(shè)計(jì)的一些基本原理，包括色彩搭配方案、字體的大小及行距、構(gòu)圖的技巧等；另外，在介紹文件打包時(shí)，一定要使學(xué)生明白為什么要打包，打包之后又會(huì)存在何種弊端，如何解決。

表1　ppt制作步驟及知識(shí)點(diǎn)分布

（四）知識(shí)整合，應(yīng)用新知

教師可以首先放映一個(gè)實(shí)驗(yàn)課前制作完成的PPT作品，然后讓學(xué)生逐張分析制作的方法，存在的不足，通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)的措施。教師對(duì)學(xué)生提出的改進(jìn)措施進(jìn)行分析比較，通過(guò)這一互動(dòng)式的教學(xué)方法讓學(xué)生能夠?qū)π轮R(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，從而達(dá)到靈活運(yùn)用的目標(biāo)。

（五）總結(jié)復(fù)習(xí)，布置任務(wù)

針對(duì)所學(xué)內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)重難點(diǎn)，簡(jiǎn)明扼要地進(jìn)行總結(jié)，以強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知；另外，要求學(xué)生課后選擇某一主題，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)完整的PPT作品，同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出具體要求。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算思維是當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的概念。為了滿足社會(huì)發(fā)展需求，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)也是當(dāng)前教育界的一個(gè)重要課題。高校應(yīng)以培養(yǎng)計(jì)算思維為核心目標(biāo)開(kāi)展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)多樣化的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式和教學(xué)方法，逐步提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，為促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)能力全面發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)然，我們也應(yīng)清楚的看到，計(jì)算思維的培養(yǎng)是循序漸進(jìn)的過(guò)程。本文從計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)之演示文稿（PPT）實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了研究，下一步將對(duì)計(jì)算思維廣泛引入到其它實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，做繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］晏莉娟.以培養(yǎng)計(jì)算思維能力為核心的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)［J］.科技創(chuàng)業(yè)，2013（02）：131-132.

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［4］周玉萍，張學(xué)平，林松.普通高校文科類學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)的研究［J］.工業(yè)與信息化教育，2014（08）：45-47

［5］周會(huì)娟，楊奎武，馬駿.操作系統(tǒng)教學(xué)中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)研究［J］.中國(guó)電子教育，2015（03）：45-48.

［6］余遠(yuǎn)波，陳明銳.醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)與計(jì)算思維培養(yǎng)［J］.海南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（02）：184-186.

中圖分類號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-8534（2016）03-164-02

基金項(xiàng)目：安徽省高等學(xué)校教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“基于精品課程資源+QQ群交流平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究”（2014jyxm378）；宿州學(xué)院科研平臺(tái)開(kāi)放課題項(xiàng)目“視覺(jué)對(duì)比顯著性分析的紅外目標(biāo)檢測(cè)算法研究”（2015YKF14）

作者簡(jiǎn)介：甘守飛（1978年—），宿州學(xué)院信息工程學(xué)院，實(shí)驗(yàn)師，碩士。