計算思維導向的計算機課程混合教學模式探索

楊紅飛，花燕鋒

（廣東文藝職業(yè)學院，廣州511400）

0 引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，計算機技術迅速發(fā)展，大學計算機基礎是我國大學公共基礎課程中重要的工程類課程［1］，是培養(yǎng)學生應用計算思維去解決各種實際問題的基礎課程。2010 年7 月，教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會在西安會議上發(fā)布了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》[2]，明確提出了以計算思維為導向的計算機基礎課程的教學改革。高職院校注重培養(yǎng)學生的操作技能，在信息化大背景下，計算機基礎課程的教學應注重培養(yǎng)學生的計算思維、提高學生的信息素養(yǎng)，具備使用計算機知識去解決各種實際問題的舉一反三的能力。本文通過分析高職院校計算機基礎課程教學中存在的共性問題，提出以計算思維為導向的混合教學模式，探討計算機基礎課程教學改革的方法及途徑。

1 計算機教學中存在的問題

1.1 計算機基礎差異大

教育信息化的普及，使信息技術課程納入基礎教育新課標，但是由于各地教育水平差異較大，條件較好的學生已初步了解計算機基礎知識，條件較落后地區(qū)的學生基本沒有學習過計算機的相關知識，導致入學的新生計算機操作能力和基礎知識存在很大的差距，這給大學的計算機基礎課程教學帶來了困難，傳統(tǒng)教學“一刀切”的模式顯然不能滿足學生個性化需求。

1.2 教學方法和手段單一

計算機基礎作為一門強調(diào)動手能力的實踐課，教學方法采用傳統(tǒng)的理論-實驗的方法，與新時期學生的多樣性學習方式不相適應。目前基本的方法還是采用教師講授、學生被動聆聽學習的方式，這很難激發(fā)學生的學習熱情，學習效果并不明顯。受傳統(tǒng)的應試教育思想影響，教師在實際授課中只注重知識點和技能的傳授，針對設定的案例進行授課并讓學生完成，如果案例發(fā)生變化，學生難以應付，達不到舉一反三的效果。

1.3 教材內(nèi)容與專業(yè)脫節(jié)

很多高校計算機基礎課程教學內(nèi)容單一，所有專業(yè)的課程內(nèi)容相同，沒有根據(jù)專業(yè)選取相契合的教學內(nèi)容，與專業(yè)培養(yǎng)目標不相適應。教學內(nèi)容的選取上，忽視對學生創(chuàng)新能力和思維能力的培養(yǎng)，導致學生不能應用計算思維去解決專業(yè)學習中遇到的問題。教師在實際教學實踐中，需要有效促進實踐與理論的深度融合，才能提高學生的創(chuàng)新和實踐能力。

1.4 忽視計算機思維的培養(yǎng)

目前，大部分學校和教師對計算思維的認識不足。在實際教學中，學生大部分時候是按部就班地跟著教師的任務要求去操作題目，題目沒有創(chuàng)新性、相似度高，憑借簡單方法和常識解決問題，難以提升學生解決問題的遷移能力[3]。學校對面向計算思維的課程內(nèi)容體系仍舊存在一些困惑，很多教師的對計算機基礎課的認識仍然停留在所謂“狹義工具論”的層面，沒有形成有與專業(yè)相契合的自成體系的大學計算機課程教學內(nèi)容，不能滿足新形勢下計算機基礎課程面向計算思維能力培養(yǎng)的需要。

針對傳統(tǒng)教學中存在的以上不足之處，本文研究并探索以計算思維為導向的課程混合教學模式，讓學生進一步理解在解決問題時計算機發(fā)揮的作用，提高思維和理解能力，也給教師提高課堂教學質(zhì)量、創(chuàng)新教學方法提供一些新的思路。

2 計算機思維導向的教學模式探索

計算思維導向的計算機基礎課程教學模式，主要是以教師為主導，選擇可以用計算思維來處理的典型案例，講解包括計算思維的問題解決方法。使用任務驅(qū)動式、案例式等教學模式培養(yǎng)學生應用計算思維解決計算機應用的能力，提高學生的創(chuàng)新能力和信息素養(yǎng)。

2.1 構建基于計算思維的課程內(nèi)容體系

高職院校計算機基礎教育中，學生的學習積極性較低、舉一反三處理實際問題的能力相對偏弱，主要是在培養(yǎng)授課過程中，以知識和技能講授為主，缺少對學生計算思維和解決實際問題的能力的培養(yǎng)。在實際教學過程中加強計算思維的培養(yǎng)，甄選教學內(nèi)容的時候要結合實際應用，與學生所學專業(yè)背景和未來從事的職業(yè)相結合，以培養(yǎng)計算思維能力為重點，以實際項目和案例為載體，將計算思維的培養(yǎng)融入到課程中去，用計算思維、舉一反三的能力去解決實際項目。將計算思維融合到部分課程中，如表1 所示，構建突顯“面向應用、突出實踐、著眼計算思維能力培養(yǎng)”特點的計算機基礎教學內(nèi)容體系［4］。

根據(jù)我校專業(yè)對學生計算機應用能力的要求，由于學時的限制可以選擇性的開設不同模塊滿足專業(yè)需求，在此基礎上設計基于計算思維的計算機基礎課程教學內(nèi)容體系，確定與能力要求相對應的知識結構。通過該類課程達到培養(yǎng)學生利用計算機技術解決專業(yè)問題和研究創(chuàng)新能力的目標。由于學科專業(yè)需求的不同和學生個性化培養(yǎng)的需要，計算機基礎課程實行分層次教學，各專業(yè)在課程設置中總體采用“1+X”模式，即“計算機基礎應用+與專業(yè)相關的模塊學習”。

表1 融合計算思維的部分課程設計

2.2 構建翻轉(zhuǎn)課堂教學流程

傳統(tǒng)的流程是從課堂上教師和學生的互動來實現(xiàn)信息傳遞，到課后學生自主完成相關作業(yè)從而實現(xiàn)吸收和內(nèi)化，但是缺乏教師的輔導，吸收內(nèi)化階段會讓學生感到失敗，喪失學習的成就感?；谟嬎闼季S的教學流程中，主要采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，按課前自主學習實現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)和傳遞；課中合作學習與探究實現(xiàn)知識內(nèi)化；課后評價與反思實現(xiàn)知識鞏固和創(chuàng)新三個層次展開。

首先，課前自主學習中，教師首先根據(jù)每堂課的教學目標整理出重要知識點和相應的測試題目，將知識點制成PPT、視頻上傳至網(wǎng)絡教學平臺。為了使學生在課前自學時思路清晰，教師可以詳細羅列出本章所學的知識點、重點難點、學習目標等。同時，教師可以通過網(wǎng)絡平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)了解學生課前預習情況，并對學生的疑問進行答疑解惑。其次，課堂教學活動中，教師首先針對學生在課前提出的問題答疑解惑，對具體的操作性問題做出現(xiàn)場示范并且詳細解答。并要求學生獨立完成或者是通過協(xié)作探討的方式完成教學目標，實施課堂活動，對學生課堂的實踐成果進行展示，指出存在的問題及改進的方法，對課程內(nèi)容總結升華。最后，課后的反思總結學生的知識鞏固階段，依托網(wǎng)絡平臺，教師批改學生作業(yè)并進行點評，總結課堂活動，有針對性地進行輔導和交流，對知識進行拓展與升華，完成吸收和內(nèi)化。

2.3 計算思維導向的混合教學模式

在互聯(lián)網(wǎng)+背景下，移動學習、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等各種新興的教育技術為當代教師改進教學方法帶來了機遇，也提出了更大挑戰(zhàn)，如何將新的教育技術和實際教學相結合是一線教師要積極思考的課題。筆者在多年的一線教學崗位，探索在以計算思維為導向的背景下，在教學中實施“依托線上課程-傳統(tǒng)課程教學-綜合創(chuàng)新實踐”的多元化混合教學模式。根據(jù)學校專業(yè)及學生特點，探索并實施新型的既能發(fā)揮教師主導作用又能充分體現(xiàn)學生學習主體地位的學習模式，解決當前教學模式下，學生被動接受，缺乏主觀自主學習的問題。

（1）搭建網(wǎng)絡資源庫

依托MOOC 等在線開放課程，搭建網(wǎng)絡資源庫。MOOC，即：大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online Course），主要通過信息技術與網(wǎng)絡技術將優(yōu)質(zhì)教育送到世界各個角落，是一種完整的、新型的在線教育模式［5］。學生和教師一起收集優(yōu)秀的課程視頻資源，作為課前學習要求和課后的復習鞏固資料，從而充實課中教學內(nèi)容，以彌補教學資源缺乏的不足。教師在課前可以通過微信公眾號等平臺在線與學生探討預習和復習過程中產(chǎn)生的疑問，課中與學生面對面解決難題，拓展課程內(nèi)容，達到對課程內(nèi)容進一步升華理解。

通過問卷調(diào)查學生反饋依托MOOC，可以反復觀看視頻資源和同步練習，有問題可以及時和教師溝通，培養(yǎng)了自主學習、發(fā)現(xiàn)問題的能力，提高了實踐操作能力和學習興趣。依托網(wǎng)絡在線課程能在更少的課堂教學時長內(nèi)，完成設定的教學任務，將以教師為中心的傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變成以學生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。

（2）搭建微信公眾平臺

微信公眾平臺是微信App 上增加的功能模塊，主要有實時交流、消息發(fā)送和素材管理等功能。在申請好的公眾號中可以推送視頻、音頻、圖片和文本等信息，實現(xiàn)良好的溝通和互動。大數(shù)據(jù)背景下，人們廣泛使用移動終端，大部分的學生頻繁使用微信App?；趯W生現(xiàn)狀，可以充分利用學生的碎片化時間，搭建微信公眾平臺對課程內(nèi)容推送傳播，打破時間空間的限制。

應用微信公眾平臺來輔助教學，學生手機無需安裝另外的App，可以在課前、課中和課后各個學習階段，及時查閱并完成教師推送的學習資源、項目任務和各種練習等。教師負責搭建微信公眾平臺，完成菜單設置和內(nèi)容的豐富，融入一些與學生貼近的實際欄目，并創(chuàng)建教學班級的微信討論群。在之后的應用過程中，主要工作是根據(jù)課前、課中和課后各個學習階段，編寫微信公眾號的推送內(nèi)容，這也是實際教學的重點環(huán)節(jié)。也可以使用微信App 的“問卷星”等工具發(fā)放問卷，進一步了解學情和反饋相關內(nèi)容；也可以使用微信的語音留言功能和學生進行交流，提高學生的興趣和參與度，從而實現(xiàn)及時反饋和師生信息互動，根據(jù)學生的教學反饋效果，優(yōu)化課程的教學設計。

（3）多元化教學模式

根據(jù)學生的計算機水平和專業(yè)特點，采用多種教學模式開展教學。對于計算機水平稍弱的音樂、舞蹈、播音專業(yè)的學生，主要用基本技能型、任務驅(qū)動式教學模式，采用理論實踐一體化的方式，使學生在課堂上對知識點和軟硬件使用步驟有一個直觀的了解和認識，同時將教學內(nèi)容設計成一個或多個具體的任務，任務中蘊含了要掌握的知識與技能，也蘊含了需要的能力訓練要求，讓學生通過完成具體的任務，在實踐中掌握所學的知識與技能。對于計算機基礎較好的藝術設計、動漫等專業(yè)的學生，主要用案例式、主題研究型教學模式，在課堂教學過程中，從激發(fā)學生學習興趣出發(fā)，案例要求生動、形象，并貼切專業(yè)實際，學生在學習這些案例的過程中，不僅能迅速掌握知識，也能學到案例中所體現(xiàn)出的分析問題和解決問題的方法，由學生分成小組提出研究主題。

2.4 效果分析

本研究選取了廣東文藝職業(yè)學院2019 級藝術設計專業(yè)的3 個班（共81 人）為實驗班，開展了以計算思維為導向的混合教學模式探索。經(jīng)過講授一學期的《計算機應用基礎》課程教學實踐，這3 個班的期末考試成績優(yōu)秀率達40.9%，平均分80.5，總體良好。課程結束后，做了一次問卷調(diào)查，針對課程內(nèi)容、教學模式、網(wǎng)絡輔助教學等方面來展開調(diào)查，回收有效率為95%，調(diào)查的匯總情況見表2。

通過表2 的匯總數(shù)據(jù)分析，大部分學生對課程的學習效果比較滿意，對采用網(wǎng)絡資源及微信平臺輔助教學、翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式也給出了積極的評價，超過半數(shù)的學生認為分析和解決問題能力得到了提高。因此，通過采用以計算思維為導向的混合教學模式，對學生的多方面能力和計算思維培養(yǎng)有很大幫助，也有助于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學質(zhì)量［6］。

3 結語

計算機基礎課程的教學不僅要讓學生掌握計算機操作技能，更要注重培養(yǎng)學生的計算思維能力，使學生具備使用計算機知識去解決各種實際問題的舉一反三的能力。本文針對高職院校學生計算機基礎水平差異大、教學方法手段單一等問題，提出基于計算思維導向的混合教學模式，教學效果良好。在實施過程中，仍存在技術支持缺乏、學時和師資不足等問題，在日后的教學過中需要進一步完善。

表2 課程教學情況調(diào)查匯總表