基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究

王丹

摘要：隨著全球信息化以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，大學(xué)計(jì)算機(jī)課程未來的發(fā)展目標(biāo)是進(jìn)行計(jì)算思維與專業(yè)向結(jié)合的培養(yǎng)，本文以“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)為研究中心，針對高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育，以計(jì)算機(jī)思維能力培養(yǎng)為目標(biāo)的改革研究。

關(guān)鍵詞：高校；非計(jì)算機(jī)專業(yè)；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育；教學(xué)改革

1引言

2006年3月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真（Jean-nette M.Wing）教授在美國計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出，并定義的計(jì)算思維（Computational Thinking）。周教授認(rèn)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)。通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看來困難的問題重新闡釋成一個(gè)我們知道問題怎樣解決的方法。

2010年7月，在“第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”中提出：引入計(jì)算機(jī)思維是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的“核心任務(wù)”。

隨后，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)提出以“培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和計(jì)算思維能力”作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)目標(biāo)，旗幟鮮明地把“計(jì)算思維能力的培養(yǎng)”作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的核心任務(wù)。計(jì)算思維存在于生活、學(xué)習(xí)、工作的方方面面，它是人類生活中不可或缺的一種思維方式，其影響力愈發(fā)明顯，很多高校也開始注重學(xué)生的計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，從而提升學(xué)生的素質(zhì)，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

2.高校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題

我校自2006年開始面向大學(xué)一年級學(xué)生第一學(xué)期開設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，本著緊跟社會(huì)發(fā)展，提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平的原則上，盡可能地使非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對計(jì)算機(jī)學(xué)科的主要領(lǐng)域有基本認(rèn)識(shí)，并在一定程度上考慮不同專業(yè)對計(jì)算機(jī)的需求。經(jīng)過幾十年的研究和教學(xué)實(shí)踐，我們?nèi)サ牧艘欢ǖ某尚?，但也發(fā)現(xiàn)了其中的問題。主要有以下幾點(diǎn)：

2.1各專業(yè)特點(diǎn)不明確，專業(yè)區(qū)分度不太大

大學(xué)計(jì)算機(jī)涉及的范圍廣、知識(shí)點(diǎn)多，系統(tǒng)性弱，不管專業(yè)是否一樣，都執(zhí)行一套教學(xué)計(jì)劃。但實(shí)際上每個(gè)專業(yè)的學(xué)生對于計(jì)算機(jī)課程要求掌握的具體內(nèi)容是不一樣的。例如，會(huì)計(jì)專業(yè)的學(xué)生要求能夠讓學(xué)生熟練地應(yīng)用Excel中的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，這就需要我們在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)中重點(diǎn)講授有關(guān)函數(shù)的內(nèi)容；文秘專業(yè)就要求學(xué)生具有良好的文字處理能力，便于以后再工作能發(fā)揮特長。所以我們在教學(xué)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生重點(diǎn)地去練習(xí)文字的快速錄入能力以及辦公軟件的應(yīng)用。

2.2學(xué)生計(jì)算機(jī)能力兩極分化較嚴(yán)重

由于我國各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，再加上每個(gè)家庭的情況不同，所以學(xué)生對計(jì)算機(jī)的掌握情況相差較大。一些同學(xué)經(jīng)常使用計(jì)算機(jī)，能較快的接受并掌握計(jì)算機(jī)課程；而有相當(dāng)一部分同學(xué)來著經(jīng)濟(jì)不夠發(fā)達(dá)的地區(qū)，對于計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)直接為零，除了簡單的QQ聊天等基本應(yīng)用，而辦公軟件幾乎沒有接觸。這樣，在我們的教學(xué)中，就加大了難度。

2.3教學(xué)環(huán)境變化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，教育體系的不斷改革，為何以及繁殖課題等各種形態(tài)的突起，根據(jù)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)與問題，如何讓學(xué)生在課外時(shí)間通過新的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生將計(jì)算機(jī)思維貫穿于學(xué)習(xí)中，并能去解決學(xué)習(xí)和生活中的專業(yè)問題。

3.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革實(shí)踐

3.1以計(jì)算思維為導(dǎo)向進(jìn)行人才培養(yǎng)

將計(jì)算機(jī)思維有意識(shí)地融入到大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)的各個(gè)方面，首先讓學(xué)生充分理解和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和用途，激發(fā)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的激情和動(dòng)力；其次，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整，明確課程定位，確立課程目標(biāo)；最后，充分利用網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代教育技術(shù)手段，開展教學(xué)。從應(yīng)用技能型人才培養(yǎng)向創(chuàng)新型能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，積極引入分層教學(xué)模式因材施教，適應(yīng)不同層次和專業(yè)大學(xué)新生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)需求。

3.2以完整的課程體系實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力培養(yǎng)

依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和任務(wù)，建立滿足以計(jì)算思維為導(dǎo)向的基于分層的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容，在理論教學(xué)中把培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和利用計(jì)算思維解決實(shí)際問題為核心，注重基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，加強(qiáng)對問題求解的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，改變以往以技能講解和學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的培養(yǎng)方式。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容則側(cè)重學(xué)生的計(jì)算機(jī)基本技能的訓(xùn)練和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，按照基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分層次教學(xué)。教師在備課過程中，要充分考慮計(jì)算機(jī)與各個(gè)專業(yè)之間的聯(lián)系，制定有專業(yè)針對性的教學(xué)內(nèi)容，從而將計(jì)算思維融入到不同學(xué)科，使學(xué)生能從不同方面利用計(jì)算思維思考并有效解決實(shí)際問題。

3.3以改進(jìn)教學(xué)方法提高教學(xué)效果

目前教學(xué)環(huán)境的變化，計(jì)算機(jī)由以前的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形式到目前的移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，計(jì)算機(jī)教師應(yīng)當(dāng)不斷探索并改進(jìn)教學(xué)方法，提出創(chuàng)新教學(xué)手段。

由于大學(xué)計(jì)算機(jī)總學(xué)時(shí)數(shù)的減少，由以前的64學(xué)時(shí)到目前的48學(xué)時(shí)，要求必須創(chuàng)新思維，由項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法引入翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，同時(shí)要求學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力，小組合作能力，與計(jì)算思維能力培養(yǎng)要求不謀而臺(tái)。教學(xué)環(huán)境改變，提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣，進(jìn)一步推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容地落實(shí)執(zhí)行，學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。

3.4以課程考核改革為質(zhì)量保障

傳統(tǒng)的考核方式是試卷考核，這種考試方法是以理論為主，這樣會(huì)使學(xué)生的動(dòng)手能力缺失。因此大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的考核方式采用了上機(jī)試題庫考核的形式。

以平時(shí)成績占40%和期末上機(jī)考試60%合計(jì)為課程總成績，利用學(xué)校開發(fā)的題庫進(jìn)行隨機(jī)抽題，并組卷，重點(diǎn)考核學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的掌握情況，檢驗(yàn)學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平。平時(shí)成績由計(jì)算機(jī)理論作業(yè)本作業(yè)和每次上機(jī)實(shí)踐操作為依據(jù)，督促學(xué)生日常環(huán)節(jié)自主學(xué)習(xí)，循序漸進(jìn)達(dá)到教學(xué)的要求。

4.教學(xué)實(shí)踐體會(huì)

以2015級本科教學(xué)的機(jī)械制造專業(yè)、會(huì)計(jì)專業(yè)以及營銷專業(yè)班級為改革試點(diǎn)，收到了較好的效果。以突出學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的熱情為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)思考能力，讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)評價(jià)方式，一是采取學(xué)生自評，根據(jù)學(xué)習(xí)前后的收獲進(jìn)行自評；二是小組集體講評方式，體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)意識(shí)；三是學(xué)生對教師通過微信或者QQ平臺(tái)網(wǎng)上評教。

計(jì)算機(jī)課程是一個(gè)理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，這也使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中引入計(jì)算思維能力培養(yǎng)，對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，利用計(jì)算機(jī)分析和解決本專業(yè)問題的能力具有重要意義。

將計(jì)算思維引入教學(xué)中，也是我們面臨的教育教學(xué)改革的新挑戰(zhàn)，更是新機(jī)遇。在教授計(jì)算機(jī)知識(shí)的同時(shí)，我們也應(yīng)加強(qiáng)自身思維教育意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維的能力，使計(jì)算思維成為當(dāng)代大學(xué)生的基本技能。