體育院校以計(jì)算思維為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革研究

王小偉

摘? 要：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與相關(guān)專業(yè)之間連接的紐帶，在體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，融入計(jì)算思維的概念，對(duì)于學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維來解決體育學(xué)科中遇到的問題具有十分重要的意義。該文在對(duì)當(dāng)前體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探討了在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中如何融入計(jì)算思維，提出需重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容框架，改革教學(xué)方式，并給出了具體的可操作模式，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)? 計(jì)算思維? 體育院校? 教學(xué)模式? 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（a）-0129-03

《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程是大部分高校學(xué)生入學(xué)后的第一門信息技術(shù)課程，該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程打下堅(jiān)實(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)。在體育院校，對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)，《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》可能是唯一一門信息技術(shù)課程，其重要性自然是不言而喻的。

近年來，隨著中小學(xué)信息技術(shù)課程的普及，很多高校認(rèn)為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)生在中小學(xué)階段都學(xué)過了，大學(xué)里再開設(shè)就沒有意義，很多高校的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程正在被弱化，在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)首先考慮減少公共基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí)，加上在多年的教學(xué)實(shí)踐中，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程基本上以講授計(jì)算機(jī)的基本概念以及流行軟件的使用為主。面對(duì)這種情況，學(xué)生和教師，乃至于教育界的專家學(xué)者都在質(zhì)疑大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是否有存在的必要，導(dǎo)致課程被貶值，課時(shí)被擠壓，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面臨著巨大的挑戰(zhàn)[1]。

因此迫切需要對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革，使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)回歸計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的本質(zhì)，該課程應(yīng)當(dāng)像大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等公共課一樣，不是簡(jiǎn)單的技術(shù)學(xué)習(xí)，而是要培養(yǎng)一種思維方式，能夠讓學(xué)生在求解問題的同時(shí)掌握一種終身受用的思維方法。

1? 計(jì)算思維基本概念

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)，由周以真[2]于2006年3月首次提出。2010年，周以真教授又指出計(jì)算思維是與形式化問題及其解決方案相關(guān)的思維過程，其解決問題的表示形式應(yīng)該能有效地被信息處理代理執(zhí)行。

計(jì)算機(jī)學(xué)科是計(jì)算思維的代表學(xué)科，思維的訓(xùn)練是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，不是僅僅通過幾節(jié)課就要求學(xué)生了解計(jì)算思維的內(nèi)涵，而要通過營(yíng)造環(huán)境、設(shè)計(jì)案例讓學(xué)生潛移默化地掌握思維的方法[3]。

2? 體育院校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在問題分析

目前的信息技術(shù)課程普遍注重操作技能及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，但學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展思想和理論認(rèn)知不足，很難養(yǎng)成對(duì)問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和行為理解的計(jì)算思維能力。在實(shí)際教學(xué)過程中，很多人包括計(jì)算機(jī)教師都對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)存在誤區(qū)，認(rèn)為計(jì)算機(jī)就是個(gè)工具，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)就是教學(xué)生怎么將計(jì)算機(jī)作為工具使用。這種“狹義工具論”[4]，使得學(xué)生逐漸淡化對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，無法掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心思想和方法。究其原因如下。

一是教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)幾十年來的教學(xué)內(nèi)容幾乎沒有更新，在教學(xué)內(nèi)容的組織上依然以各種常用軟件的使用為重點(diǎn)，沒有充分運(yùn)用計(jì)算思維對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行重新梳理和構(gòu)造。

二是課堂教學(xué)學(xué)生參與度低。課堂教學(xué)依然是知識(shí)傳授型教學(xué)，學(xué)生參與度不高，不能真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更談不上計(jì)算思維的培養(yǎng)了。

三是優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源缺乏。近幾年出現(xiàn)了很多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)課程等數(shù)字資源，初衷是打破時(shí)空限制，讓學(xué)生能利用資源開展自主學(xué)習(xí)，但當(dāng)前的教學(xué)資源普遍存在的問題一是內(nèi)容重復(fù)的比較多，二是網(wǎng)絡(luò)資源脫離課堂教學(xué)，沒有融入到日常的教學(xué)活動(dòng)中，三是網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容更新緩慢，缺乏能根據(jù)實(shí)際教學(xué)過程動(dòng)態(tài)變化的教學(xué)資源。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的目的在于使學(xué)生熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及計(jì)算思維解決各自專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)問題，而不僅局限于對(duì)計(jì)算工具的簡(jiǎn)單運(yùn)用。在體育院校，由于學(xué)生文化課水平較低，計(jì)算機(jī)課程的開設(shè)更傾向于實(shí)用軟件的教學(xué)，對(duì)于理論部分涉及較少，距離計(jì)算思維的培養(yǎng)還是有很大距離的。實(shí)際上，體育學(xué)科有自身的特點(diǎn)，很多體育學(xué)科離不開計(jì)算機(jī)的輔助，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中融入計(jì)算思維，對(duì)于學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維來解決體育學(xué)科中遇到的問題具有十分重要的意義。

該課題的目的在于推進(jìn)體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中融入計(jì)算思維理念，以培養(yǎng)大學(xué)生的可持續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展的能力，最終達(dá)到不僅授人以魚，更要授人以漁的目的。

3? 計(jì)算思維導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革探索

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與相關(guān)專業(yè)之間連接的紐帶，合理運(yùn)用計(jì)算思維，可以更好地解決該專業(yè)問題，起到事半功倍的效果。因此，在體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)融入計(jì)算思維的概念，使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程回歸它的基礎(chǔ)地位，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決該專業(yè)的實(shí)際問題[5]，使得學(xué)生逐步具備可持續(xù)發(fā)展的再學(xué)習(xí)能力，對(duì)于將來學(xué)生走向社會(huì)依然具備自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)具有十分重要的作用。

在此，筆者做了一些嘗試，希望能為體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革提供一些思路。

3.1 重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容框架

3.1.1 理論部分

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材涉及到的理論部分比較簡(jiǎn)單，對(duì)于很多問題的闡述淺嘗輒止，不能很好地體現(xiàn)計(jì)算思維的概念，因此在教學(xué)內(nèi)容上需要做一些改變，盡可能體現(xiàn)計(jì)算思維的內(nèi)容。

計(jì)算機(jī)概述部分：計(jì)算工具的不斷革新恰恰是因?yàn)橛杏?jì)算的需求;計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展又促進(jìn)了在各行業(yè)的應(yīng)用。從單機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)，無不體現(xiàn)著技術(shù)的變革，通過講述學(xué)生感興趣的跟生活息息相關(guān)的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿的計(jì)算機(jī)新技術(shù)，重點(diǎn)介紹其在各個(gè)領(lǐng)域尤其是在學(xué)生所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用，會(huì)讓學(xué)生有個(gè)直觀的概念，而不是抽象的、覺得跟自己毫無關(guān)系的技術(shù)。

計(jì)算機(jī)的工作原理部分：計(jì)算機(jī)要想自動(dòng)計(jì)算，自然需要數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)、表示，由此引出計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示，引導(dǎo)學(xué)生理解為什么要使用二進(jìn)制;從日常生活中的常見應(yīng)用，如人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等，介紹圖片信息的采集、編碼與壓縮。培養(yǎng)學(xué)生在碰到實(shí)際生活中的各類現(xiàn)象及問題的時(shí)候，能獨(dú)立思考，這是如何實(shí)現(xiàn)的？如果讓自己來設(shè)計(jì)，如何用計(jì)算機(jī)來表示，又如何用計(jì)算機(jī)來解決？

操作系統(tǒng)部分：從裸機(jī)出發(fā)，到DOS界面，到Windows界面，充分理解操作系統(tǒng)的基本功能，重點(diǎn)介紹操作系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的分工合作與協(xié)同管理的基本思維，理解計(jì)算機(jī)資源的共享和競(jìng)爭(zhēng);引導(dǎo)學(xué)生類比現(xiàn)實(shí)生活中哪些地方體現(xiàn)了這一思想。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分：從資源共享和信息交換的角度出發(fā)介紹網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，其核心是規(guī)則（協(xié)議）問題，培養(yǎng)學(xué)生不管做任何事都要遵從一定的規(guī)則。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：從日常生活中的實(shí)際場(chǎng)景出發(fā)介紹數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類關(guān)系及基礎(chǔ)知識(shí);以設(shè)計(jì)體育場(chǎng)館管理系統(tǒng)為例介紹怎樣進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象和設(shè)計(jì)，并利用 Access建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，理解系統(tǒng)化問題求解的典型思路。

3.1.2 實(shí)踐部分

對(duì)于應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生層次的不同，設(shè)計(jì)不同的教學(xué)內(nèi)容以滿足不同的學(xué)習(xí)需求。應(yīng)用軟件中也有很多體現(xiàn)計(jì)算思維的地方，可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，結(jié)合學(xué)生專業(yè)，對(duì)每一類軟件設(shè)計(jì)一個(gè)大的任務(wù)，從宏觀上把握大方向，細(xì)節(jié)問題讓學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)。一方面引導(dǎo)學(xué)生從需求著手，以計(jì)算思維方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題建模和求解，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;另一方面培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，比如學(xué)會(huì)搜索引擎、學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)等。

3.2 改革教學(xué)模式，提高學(xué)生參與度

隨著多媒體技術(shù)的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)揮著越來越大的作用，可引導(dǎo)學(xué)生充分利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行課外學(xué)習(xí)以滿足自身需要。這就要求教師要大膽改革教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方式，以滿足不同特點(diǎn)的學(xué)生學(xué)習(xí)需求。

3.2.1 混合式教學(xué)模式

現(xiàn)在絕大多數(shù)高校都建設(shè)了自己的慕課平臺(tái)、網(wǎng)教平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，教師應(yīng)當(dāng)積極使用各類平臺(tái)等新型的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性與網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大資源魅力，課堂上布置任務(wù)，進(jìn)行思路講解與分析;軟件的細(xì)節(jié)問題引導(dǎo)學(xué)生借助于微課、慕課等形式，自主學(xué)習(xí);遺留問題自己嘗試解決，實(shí)在解決不了的，留到課堂上小組討論，教師精講，往往能起到事半功倍的效果。

3.2.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式

根據(jù)學(xué)生專業(yè)不同，設(shè)計(jì)不同的任務(wù)。教學(xué)過程中，提前布置任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)去自主學(xué)習(xí)，課堂上組織學(xué)生自主提出思路，通過討論找出解決問題的方法，教師指導(dǎo)。這樣可以鍛煉學(xué)生逐步學(xué)會(huì)如何根據(jù)需求提出解決問題的思路，并最終實(shí)現(xiàn)它。

通過課堂教學(xué)，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決本專業(yè)的實(shí)際問題，逐漸具備終身學(xué)習(xí)的能力。

3.3 充實(shí)優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源

充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行混合式教學(xué)探索，在教學(xué)過程中不斷迭代教學(xué)資源以適應(yīng)不同學(xué)生的需求，通過學(xué)生的密切參與，不僅可以了解學(xué)生的需求及學(xué)習(xí)狀況，也能為后續(xù)的課程教學(xué)積累豐富的資源。學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)過程中，逐漸培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

4? 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算思維已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，未來應(yīng)當(dāng)同數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、物理一樣，成為信息社會(huì)解決問題的一種普適的基本能力。因此，在體育院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，通過課程改革，融入計(jì)算思維的理念，有助于學(xué)生養(yǎng)成以信息技術(shù)的視角思考問題、解決問題的思維模式。它的最終目標(biāo)是培養(yǎng)大學(xué)生具備可持續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展的能力，是一種受益終身的教育。

參考文獻(xiàn)

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