基于計算思維的多媒體技術及應用課程教學模式研究

陳建華

摘要：當前，大學計算機基礎應該講授計算思維已經達成了普遍的共識。該文以多媒體技術及應用課程為例，指出用傳統(tǒng)教學模式進行教學存在的問題，并結合計算思維的培養(yǎng)目標，提倡在理論教學中應該采用 “案例教學”模式以及在實驗教學中應該采用“任務驅動式與合作學習”的教學模式進行教學，為進一步研究基于計算思維的計算機基礎教學改革奠定一定的理論基礎。

關鍵詞：計算思維；案例教學；任務驅動式；合作學習

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）25-0095-02

1 計算思維

2006年3月，美國國家自然基金會計算機與信息科學工程部主任周以真教授首次提出了計算思維的概念，這個概念的提出立刻得到了教育界的廣泛支持。2010年7月，《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》的核心要點也指出：需要把培養(yǎng)學生的“計算思維”能力作為計算機基礎教學的核心任務和目標，并由此建設更加完備的計算機基礎課程體系和教學內容【1】。

在周教授的定義中，計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計， 以及人類行為理解的涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維的顯著特征是抽象和自動化【2】，也是當初發(fā)明和設計計算機的初衷。

2 課程教學問題分析

計算機基礎教學是培養(yǎng)大學生計算思維能力的重要載體。我國最早開設的計算機基礎課程定位于計算機的實際應用，主要以講授計算機系統(tǒng)和常用工具為主，計算機技術發(fā)展到今天，計算機基礎知識和技術已經被普及，但是大多數(shù)高校對計算機基礎課程仍然停留在講解平臺和軟件的操作和使用的層次上，本校也不例外。這樣的教學內容框架顯然不能適應現(xiàn)代信息化社會迅速發(fā)展的需要。多媒體技術及應用課程作為本校計算機基礎教學體系中的一門通識必修課程，課程大綱要求講授各類多媒體處理軟件（包括音頻處理軟件GoldWave，圖像處理軟件PhotoShop，視頻處理軟件會聲會影，動畫制作軟件Flash）的操作方法與使用技巧，這樣的教學內容往往陷入“狹義工具論”的境地，往往還會隨著軟件的升級換代和計算機的普及而陷入被教學管理部門問責是否有沒有必要開設的窘境，因此，計算思維的提出，成了改變大學計算機基礎教學現(xiàn)狀的“救命稻草”，將有助于學生以最快、最新的方式適應信息社會的變化。

除此之外，現(xiàn)行的課程教學模式也不利于計算思維的培養(yǎng)。該課程教學分為理論教學和實驗教學，在理論教學中往往以照本宣科的方式講授抽象的理論知識和介紹各種多媒體軟件的使用方法和應用技巧，在實驗教學中，往往是老師先講解一遍實驗任務，接著學生按照老師講解的步驟按部就班的來完成一遍實驗任務，更有甚者學生干脆拿出手機通過拍照或者錄像來記錄教師講授的全過程，不需要動腦筋就能完成實驗任務。這樣的課堂教學是刻板的，學生學習積極性不高，而且嚴重抹殺了學生的創(chuàng)新能力和思維能力。這和大學計算機基礎教學中注重培養(yǎng)學生的計算思維目標是背道而馳的。作為計算機教育工作者而言，應該認真反思自己的教學過程，并積極探索新的教學模式來改變目前的教學現(xiàn)狀是刻不容緩的職責。

針對該課程出現(xiàn)的問題，結合計算機基礎課應該培養(yǎng)學生計算思維的目標，展開對本課程的理論教學和實踐教學模式的深入研究。

3基于計算思維的課程教學模式研究

3.1 在理論教學中，提倡采用“案例教學模式”來培養(yǎng)學生計算思維

基于計算思維的課程教學改革注重培養(yǎng)學生的思想、方法、意識、興趣和能力，而不是灌輸一大堆概念與知識，針對多媒體技術與應用這門課程，要怎么培養(yǎng)學生的計算思維呢？由于該課程現(xiàn)行的教學大綱主要是講授各類多媒體軟件，結合計算思維的培養(yǎng)目標，建議通過案例來學習多媒體軟件，教師把案例以恰當?shù)姆绞秸故窘o學生，吸引學生的注意力，激發(fā)學生探索案例的熱情，讓學生帶著案例去探索課本里的理論知識，為學生學習課本理論知識開啟思考的大門，這樣的教學模式讓原本枯燥無味的課堂變得生動有趣，轉變原本的被動式學習為主動式學習。例如介紹圖像處理軟件PhotoShop時，首先給學生講解“PS”技術能夠做些什么事情，強調“PS”技術重在構思和創(chuàng)意，接著給學生展示一個用“PS”技術制作的雜志封面，引導學生觀察并探索制作這個雜志封面用到哪些知識和技巧，讓學生進行分組討論，最后每個組形成一個總結，老師在聽取了各小組總結意見以后，針對討論中不能解決的問題在全班討論，老師加以引導啟發(fā)，使學生在自主探究和討論中互相啟迪，從中產生新的知識，培養(yǎng)思維能力。

當然，這樣的教學模式對老師的要求很高，要求老師能從多年的教學經驗中提煉出經典的案例，梳理出體現(xiàn)教學重、難點的問題，設置的問題要符合學生的認知水平和思維能力。嘗試讓學生帶著問題去探索課本理論知識，嘗試用理論知識解決案例問題，讓學生自主探索問題，發(fā)現(xiàn)問題，尋求解決問題的方法。這種案例教學模式能有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和思維能力，提升教學質量，讓培養(yǎng)學生思維能力的目標落到實處。

3.2 在實踐教學中，提倡采用 “任務驅動式與合作學習模式”來培養(yǎng)學生計算思維

傳統(tǒng)的實驗教學模式往往忽略了多媒體作品是需要創(chuàng)新意識的特性，結果學生利用“PS”技術制作出來的雜志封面基本是千篇一律，沒有任何創(chuàng)意，達不到預期的教學目的。因此，在實驗課前設計好實驗任務，讓學生圍繞這個任務收集相關的素材，通過自主學習軟件操作方法，初步設計和制作這個任務，把設計過程中遇到的問題帶到實驗課上來討論，最終解決問題并完成作品。待作品設計完以后，再通過小組之間互評進一步完善作品。對學生而言，既欣賞到了別人作品的優(yōu)點，又看到了自己作品的不足之處。在強烈的好勝心驅動下，學生會積極主動的不斷完善作品，這樣做不僅強化了基本操作技能，而且提升了學生的創(chuàng)新能力和獨立分析、解決問題的能力。

建構主義學習理論認為，學生是在自己已有的知識、經驗和文化背景的基礎上建構新知識的，學生的知識、經驗和文化背景的差異導致對理解知識的側重點不同。因此，在實驗教學中，學生的合作學習模式也是比較重要的一個環(huán)節(jié)。由于該課程的期末考核方式是學生利用所學的知識和技能來設計制作一個圖文聲像并茂的演示型或交互型多媒體作品，是一個綜合性的設計實驗。學生在完成這個作品的過程中難免遇到各種各樣的復雜問題，如果憑借老師一個人的力量來解決每一個學生不同的問題，困難是可想而知的。學生之間通過合作學習的模式能夠實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而促進知識的建構。有問題的同學在同學的協(xié)助下較快解決問題，幫助解決問題的同學可以進一步鞏固知識，獲得更高的成就感。這種合作學習模式增強了學生學習的主動性，提升了學習中的探究能力，實現(xiàn)同伴間的資源共享、思維碰撞、能力互補、素養(yǎng)傳帶，使教學有更新的突破。

4 總結

傳統(tǒng)的教學模式傳授給學生的更多的是知識和技能，隨著時間的推移，知識和技能可能被遺忘，是一種“授之以魚”的方法；而基于計算思維的教育模式注重培養(yǎng)的是學生的思維能力，思維的特性決定了它能給人以啟迪，給人創(chuàng)造想象的空間，思維可以跨越時間界限，被潛移默化地融入未來的創(chuàng)新活動中，是一種“授之以漁”的方法。大學教育的培養(yǎng)目標是幫助學生提高未來發(fā)展的能力【3】，所以基于計算思維的教育模式對學生的將來發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。要讓思維教育真正的落實，教師是關鍵，要求教師不斷摸索適用于培養(yǎng)學生計算思維能力的教育模式和方法，合理進行教學設計和改革，讓學生在未來的發(fā)展中真正受益。由于本人水平有限，沒有形成完整的一套基于計算思維的適用于該課程的教學設計方案，但是本文提出的基于計算思維的“案例教學”以及“任務式驅動與合作學習”的教學模式研究為下一步的計算機基礎課程教學改革指明了方向。

參考文獻：

[1]九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明[J]. 中國大學教學，2010（8）.

[2]Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J].Communications of the ACM， 2006， 49（3）：33-35.

[3]戰(zhàn)德臣，聶蘭順，徐曉飛. 計算之樹——一種表述計算思維知識體系的多維框架[J]. 工業(yè)和信息化教育，2013（6）.