基于計算思維培養(yǎng)的高職計算機基礎教學思考

胡彩鳳，李 平，趙麗娜

(哈爾濱科學技術(shù)職業(yè)學院，哈爾濱 150300)

1 高職計算機基礎教學現(xiàn)狀

計算機基礎課程是面向高職一年級學生開設的一門公共基礎課，課程包含了計算機技術(shù)的基本知識、操作系統(tǒng)及應用軟件的使用技能、網(wǎng)絡配置等。高職院校開設的計算機基礎課程對提高學生綜合素質(zhì)能力方面發(fā)揮了不可替代的作用，但也存在著一些問題。

首先，高職學生學習的主動性較為被動，因此，教師在課堂教學的實施上存在一定的難度。其次，學生對教學的期望與教師的教學素養(yǎng)之間存在一定的差距，如果教師還是千篇一律的照本宣科，很難調(diào)動學生的積極性。此外，很多教師尚未能準確地把握和理解計算思維的本質(zhì)。因此，重新回到“以學生發(fā)展為本”的教育理念上來，從計算科學與思維能力培養(yǎng)的角度思考計算機基礎教學，顯得十分必要。

2 計算思維

近年來，計算思維(Computational Thinking)成為計算機專家和教育學者研究的熱點話題。周以真教授(Wing,2010)對計算思維的本質(zhì)進行了較為嚴密的定義：計算思維是在描述問題和它的解決方案時所關(guān)聯(lián)的一種思維過程，能夠保證解決方案的形式可以被信息處理代理有效執(zhí)行。此外，教育部在《普通高中信息技術(shù)課程標準(2017年版)》中指出，計算思維是個體運用計算機科學領域的思想方法，是在形成問題的解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。

2010年7月，首屆“九校聯(lián)盟計算機基礎課程研討會”上發(fā)布的聯(lián)合聲明指出：培養(yǎng)學生的計算思維能力是計算機基礎教學的中心任務。陳國良院士等人認為，“大學計算機基礎”課程是訓練計算思維最重要也是最好的一門課程[1]?？梢?，計算思維能力的培養(yǎng)在計算機基礎課程中的重要性。但高職課堂上存在一種教學傾向——教學生將計算機作為工具使用。實際上，計算機基礎教學絕不僅僅培養(yǎng)學生的計算機操作技能，更重要的是培養(yǎng)學生的計算思維能力[2]，即培養(yǎng)學生運用計算機科學的基本概念、理論去分析問題、解決問題。

針對將計算思維融入到計算機基礎公共課教學中，學者們開展了諸多探索。何嘯峰等從完善評價機制、加強立體化教學資源建設和完善教學管理與監(jiān)控機制三個方面提出大學計算機基礎課程中計算思維能力培養(yǎng)的策略[3]；陳國良院士構(gòu)建了以計算思維為核心的計算機基礎課程內(nèi)容“計算思維導論”[4]；龔沛曾等在《大學計算機基礎教學中的計算思維培養(yǎng)》中[5]，按照理工類、綜合類、人文藝術(shù)類三個類別實施以計算思維為導向的計算機基礎教學，并采用問題驅(qū)動式教學方法來講解計算機基礎概念和原理。這些都為以計算思維能力培養(yǎng)為核心的計算機基礎課程教學改革提供了指引的方向。

3 基于計算思維培養(yǎng)的計算機基礎教學思考

3.1 強化師資能力

教師是高職院校人才培養(yǎng)的主力軍，決定著教學改革的方向。強化師資能力建設，有助于提升高職院校的人才培養(yǎng)質(zhì)量。教師不但要傳授學生計算機領域的基礎知識，更要將計算機領域的前沿動態(tài)知識滲透到課堂。因此，加大教師培訓力度，完善教師培訓體系，打造一支能熟練駕馭學科知識、善于追蹤教學改革前沿、有獨到的教學理念的高職計算機基礎課程教師隊伍勢在必行。

對于計算機基礎公共課程而言，授課對象是跨專業(yè)的學生，因此，教師要能夠?qū)⒊橄蟆碗s的計算機學科的知識以深入淺出的形式呈現(xiàn)給學生，逐步培養(yǎng)學生利用信息技術(shù)思考和解決問題的能力。這不僅要求教師具有深厚的學科底蘊，更要有先進的教學理念和方法做支撐。只有這樣，教師在教學過程中才能得心應手，更加有效地培養(yǎng)學生計算思維能力。

3.2 豐富教學過程

圍繞“以學生發(fā)展為本”，教師通過在教學過程中創(chuàng)設教學情境等形式豐富教學形式、教學方法，將課堂教學由安靜型、問答型向討論型、質(zhì)疑型、辯論型升華，激發(fā)學生的探究欲望，從而將計算思維的思想潛移默化地融入到計算機基礎公共課教學活動中。

同時，教師充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)開展多種形式的教學，例如翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學等，讓學生在參與教學活動的過程中學會應用信息技術(shù)解決問題的思想和方法。另外，積極引導、鼓勵學生將所學的知識應用到實踐活動中去，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力、創(chuàng)新能力，培育計算思維能力。

3.3 重構(gòu)教學內(nèi)容

計算機基礎課程不僅要教學生將計算機作為工具使用，還要讓學生理解計算機科學的思想，培養(yǎng)計算思維的能力。在教學內(nèi)容的設計上，既要遵循學生的學習規(guī)律，杜絕教學內(nèi)容形式化、空洞化，又要根據(jù)學情，突破教材，對教學內(nèi)容進行重構(gòu)，充分調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生的計算思維能力。

例如，在講解十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制時，會介紹“除二取余”的方法，往往在教師講授之后，學生仍然不能理解其中的知識點。可以引入這樣一個情境：“有1 000個蘋果，分別裝在10個箱子里。任意給出1到1 000之間的一個整數(shù)，都可以用某幾個箱子中的蘋果數(shù)量相加獲得此數(shù)。請列出這10個箱子中分別有多少個蘋果?！苯處熞龑W生關(guān)聯(lián)二進制，啟發(fā)學生從學科的角度思考問題，使學生在輕松愉悅的氛圍中理解數(shù)制轉(zhuǎn)換的思路，培養(yǎng)學生計算思維能力。

3.4 創(chuàng)新教學評價

參照教學目標并采用先進的技術(shù)和方法，評價學生在計算機基礎課程中計算思維能力的水平，發(fā)覺教學過程中存在的問題，事關(guān)教學改革的方向。傳統(tǒng)的教學評價側(cè)重終結(jié)性評價，不能充分體現(xiàn)教與學的過程性。國外學者探索了一些計算思維評價的工具，大體可分為形成性迭代工具、總結(jié)性工具、技能轉(zhuǎn)移工具、看法與態(tài)度量表、詞匯評估等[6]。此外，還存在使用總結(jié)性工具與形成性迭代工具結(jié)合的評價方式。這些都為國內(nèi)高職院校計算思維的評價提供了思路。

國內(nèi)尚沒有基于計算機基礎學科的計算思維評價體系，應注意以下幾點：首先，在評價過程中，應以學生個人的能力發(fā)展作為標桿，避免橫向比較。其次，讓學生本人參與到教學的評價過程中，建立教與學的對等評價關(guān)系也是十分必要的。最后，探索多元互動的評價模式有助于學生的個性發(fā)展。