基于計算思維的計算機應用基礎課程混合式學習改革

張曉嬌 時平平

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.092

摘 要 闡述地方應用型高校計算機應用基礎課程教學現(xiàn)狀及存在的問題，分析計算思維能力培養(yǎng)的重要性與混合式學習的必要性，提出基于計算思維能力培養(yǎng)的課程混合式學習改革：要轉變教師教學理念，設計以計算思維為導向的課程目標與培養(yǎng)路徑，優(yōu)化與重組課程內容，堅持以學生為中心、以產出為導向，立德樹人，并將學習成果與考核掛鉤，抓好課堂思政，實現(xiàn)育人與育才相統(tǒng)一。

關鍵詞 地方應用型高校；計算機應用基礎；計算思維；混合式學習

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）04-0092-04

1 計算思維與混合式學習

隨著“互聯(lián)網+教育技術”的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)課堂正在逐步被混合式學習（Blending Learning）

取代。混合式學習是在“適當?shù)摹睍r間，應用“適當?shù)摹睂W習技術與“適當?shù)摹睂W習風格相契合，對“適當?shù)摹睂W習者傳遞“適當?shù)摹蹦芰?，從而取得最?yōu)的學習效果的學習方式。與傳統(tǒng)學習方式相比，混合式學習的優(yōu)勢是把課堂教學與網絡學習的優(yōu)勢結合起來，也就是說，既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[1]。這種模式使學習得以延伸，打破時間和空間的限制，使學習過程可以持續(xù)性延續(xù)在課堂教學之后的時間里。

計算思維（Computational Thinking）是運用計算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等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。培養(yǎng)計算思維的目的是希望人們能夠像計算機科學家一樣思考，將計算技術與各學科的理論、技術與藝術融合、創(chuàng)新。計算思維包括二進制0和1的基礎思維、指令和程序的思維、遞歸思維、計算機系統(tǒng)發(fā)展的思維、問題求解思維、網絡化思維等多項基礎內容[2]。計算機應用基礎課程在突出實踐能力培養(yǎng)的基礎上，十分注重計算思維能力的培養(yǎng)與混合學習成果的設計。

2 地方應用型高校教學現(xiàn)狀及存在的問題

地方應用型高校的人才培養(yǎng)目標是為本地區(qū)培養(yǎng)技術技能型、應用型高素質勞動者。但因各專業(yè)生源層次與教學團隊教學理念等諸方面的問題，目前計算機應用基礎課程學生的學習效果不容樂觀，其現(xiàn)狀和存在的問題如下。

2.1 學生特點及存在的問題

首先是高校生源差異化。各專業(yè)不同，招生的層次也不同。入學生源由高考、對口升學、少數(shù)民族預科生、藝校、專升本等組成，從學生專業(yè)學習調查中可以發(fā)現(xiàn)，生源差異導致學業(yè)壓力與動力不同。生源差異還表現(xiàn)在城鄉(xiāng)差異上，大部分學生來自本地農村和牧區(qū)，對計算機的使用僅限于簡單操作。此外，學生個性強，追求時尚，接受新事物、新信息能力強，但缺乏持之以恒的耐心?？傮w來看，這些學生思維活躍，可塑性較強，需要教師積極引導，恰當?shù)剡\用線上線下混合學習，實現(xiàn)以學生為中心的教與學。

2.2 教學現(xiàn)狀及存在的問題

1）由于本地農牧區(qū)和城市地區(qū)差異性較大，各地中學對信息技術課程的重視度不同，導致新生計算機應用水平不一，這給合班教學帶來一定的難度。

2）計算機基礎教學團隊采用的是機房多媒體授課，大部分教師以理實一體授課為主，剩余時間學生自主練習百科園平臺習題，題庫內容繁多，知識零碎，有的知識不適合非計算機專業(yè)學生，忽視不同專業(yè)不同層次學生的專業(yè)特征，更沒有督促學生自主學習的機制。

3）為了貫穿計算思維而講概念，為了追求理論深度而將基礎內容復雜化、不易接受。

4）教學過程中很多時候是知識與技能的羅列，強調多做多練，缺乏思考，沒有明確所學內容在今后崗位上的對應需求，往往難以融會貫通，更沒有提升學生的計算思維能力與自我學習能力。

3 計算思維能力培養(yǎng)的重要性與混合式學

習的必要性

3.1 計算機應用基礎的重要性

計算機應用基礎課程是一門通識教育必修課，以培養(yǎng)學生的計算機技能、信息化素養(yǎng)、計算機文化意識與計算思維能力為目標，讓學生掌握計算機的基本知識和計算機應用技能，以滿足和適應信息化社會對大學生的基本素質要求[3]。應用型工科類院校的各個專業(yè)都與計算機息息相關，學好計算機應用基礎知識可以為后續(xù)學習專業(yè)課程奠定基礎。

3.2 計算思維能力培養(yǎng)的重要性

計算思維自提出以來就受到國內外計算機教育界的高度重視。在2010年和2013年的7月，分別在西安交通大學和東北農業(yè)大學舉辦計算機基礎課程與計算思維的教學改革研討會，明確計算機基礎課程的重要性以及計算機基礎課程以培養(yǎng)學生計算機思維為核心的教學改革方向[4]。鄂爾多斯應用技術學院作為一所地方應用型高校，根據(jù)自身實際情況，在人才培養(yǎng)方案中提出計算機基礎課程可以培養(yǎng)學生計算思維能力，讓各專業(yè)學生學會很多計算手段的應用和技能，解決一些實際問題。學生掌握計算思維，在未來就能融會貫通、自我學習，自學掌握各種新軟件工具，甚至創(chuàng)新本專業(yè)的計算手段。計算思維有助于各專業(yè)人才的培養(yǎng)。

3.3 混合式學習的必要性

在海量信息的互聯(lián)網時代背景下，高校學生的學習方式發(fā)生很大的變化，唾手可得的MOOC資源、短視頻以及層出不窮的APP與學習網站等，讓學習不再受時空限制。隨著課堂教學改革不斷推進，各類基礎課程壓縮課時與學分，既要求學生學完教學大綱和教學計劃規(guī)定的內容，又要學精學通，這就需要在實現(xiàn)以學生為中心的同時，應用混合式學習方式，不斷提升學生的主動探究能力。

4 計算思維能力導向下的課程混合式學習

改革

4.1 轉變基礎課程教師教學理念

基于計算思維能力培養(yǎng)的混合式學習使教學方法、授課形式、授課內容等都發(fā)生前所未有的變化，教師的職能也由以前的傳道授業(yè)解惑轉變?yōu)橛蓪W生選擇優(yōu)質資源，引導學生完成任務，設計線上線下教學內容，管理學習過程，記錄形成性評價與總結性評價，引導學生自主學習、團隊合作，并在課堂上有針對性地講解、答疑，主持線下討論等，拓展學生計算思維能力，引導學生樹立終身學習的理念。

4.2 設計基于計算思維的教學目標與培養(yǎng)路徑

教學活動以教學目標為導向，設計基于計算思維的計算機應用基礎課程教學目標，并圍繞課程總體教學目標進行計算思維培養(yǎng)，具體如表1所示。

1）了解計算機系統(tǒng)的基本組成，掌握計算機中的數(shù)制與編碼，引導學生掌握二進制的0、1基礎思維。

2）掌握Windows操作系統(tǒng)的基本使用，能夠熟練文件管理、存儲管理、設備管理等操作，引導學生掌握系統(tǒng)發(fā)展思維。

3）能夠熟練運用Word文檔、Excel工作簿和PowerPoint演示文稿，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

4）能夠將所學計算機信息安全知識與Inter-

net知識應用在日常生活中，了解網絡的基本概念和組成，通過網絡環(huán)境進行問題求解。

5）能夠完成百科園內的任務，完成辦公軟件高級應用實踐作業(yè)，強化計算思維、創(chuàng)新能力與科學精神的培養(yǎng)。

6）按時觀看推薦的中國大學MOOC、微課資源，參與雨課堂討論、投票、測試等，提升自主學習能力。

4.3 重組與優(yōu)化基于計算思維的教學內容

根據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案不同，計算機應用基礎課程教學內容要因專業(yè)不同而重組與優(yōu)化教學內容。如醫(yī)學專業(yè)，為了讓醫(yī)學生理解計算思維的本質特征和基本問題，以及計算思維能力培養(yǎng)等，在教學中增加計算思維能力的六個過程要素與十項核心概念和能力，如提出問題、組織和分析問題，表征數(shù)據(jù)，構造自動化解決方案，分析和實施解決方案，遷移到其他問題的解決[5]。增加指令、算法與程序設計思維，為后續(xù)高級語言程序設計打基礎。增加網絡化思維，計算機與各種設備連接起來的局域網、互聯(lián)網、物聯(lián)網等網絡環(huán)境，讓學生在網絡世界里更好地認識人工智能、大數(shù)據(jù)基礎知識等。同時，將原來的Word啟動與退出、Excel概述與基礎操作、PowerPoint概述等精簡，以項目與任務的形式完成，將辦公軟件的基礎知識融入項目中。按照計算思維抽象的問題、對象、屬性與方法、執(zhí)行四個不同層次，把辦公軟件高級應用項目抽象成對應的問題、對象、屬性與方法、執(zhí)行。通過百科園平臺項目的實踐項目，培養(yǎng)學生應用計算思維進行問題求解的能力。

4.4 混合式學習過程中體現(xiàn)立德樹人

計算機應用基礎課程混合式學習體現(xiàn)在線上與線下混合、學與習的混合、學習與工作（崗位需求）混合等三個方面的混合。在混合式學習實施過程中，融合思想道德修養(yǎng)、人文素質、計算思維、科學精神、法治意識、信息安全意識等，注重在計算機理論與實操應用中潛移默化地堅定學生的理想信念，厚植愛國主義情懷，增強計算機應用能力與素養(yǎng)，增長知識與見識，明確學生預期學習成果，提升學生綜合素質[6]。

4.5 多元化學習成果與課程考核

為了更好地實施線上線下混合式學習，增強學生主動探索的意識和能力，在課程設計上運用OBE（Outcomes-Based Education）理念，即以學生學習成果為導向的教育理念，強調學生學到哪些知識，學完后能做什么，借助過程性評價與總結性評價完成考核，判斷學生是否達成最后取得的學習成果。有效劃分計算機應用基礎課程的學習成果，形成多元化學習成果，包括百科園任務、辦公軟件高級應用實踐項目、作品組間與組內互評、教師點評、參與MOOC、雨課堂作業(yè)布置與完成情況等。通過對課程內容以及學生畢業(yè)要求等進行反復論證，明確學習成果與考核標準，如表2所示。

4.6 注重多平臺管理與考核反饋

運用極域電子教室+百科園+雨課堂+MOOC多平臺實施教學，為學生混合式學習提供支撐與輔助。利用多平臺完成課程資源的分配、學習成果的整理與考核結果的公布，開展實踐項目的過程管理以及督促學生完成各項任務，為形成性評價與學習成果反饋提供精準依據(jù)。

5 結束語

對不同專業(yè)不同層次的大一新生采用混合式學習開展計算機應用基礎課程教學，將理實一體授課方式與線上學習相結合，課程設計從人才培養(yǎng)目標與畢業(yè)崗位需求出發(fā)，明確課程培養(yǎng)目標與學習成果，設計課前、課中、課下混合式學習的每個環(huán)節(jié)，注重學習目標的達成，運用多元考評體系，做好線上線下階段學習成果檢查，激發(fā)學生學習興趣，提升計算思維，增強學習效果。

參考文獻

[1] 何克抗.從Blending Learning看教育技術理論的

新發(fā)展[J].電化教育研究，2004（4）：1-6.

[2] 寧愛軍，王淑敬.計算思維與計算機導論[M].北京：

人民郵電出版社，2019：1-23.

[3] 鞏政，王琳琳，金濤，等.大學計算機基礎[M].北

京：高等教育出版社，2018：8.

[4] 覃章榮，孟令娟.基于計算思維的大學計算機基礎

課程改革與實踐[J].計算機時代，2019（4）：66-68.

[5] 普運偉.大學計算機：計算思維與網絡素養(yǎng)[M].3

版.北京：人民郵電出版社，2019：18-21.

[6] 教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》

的通知[A/OL].（2020-06-01）[2020-08-19].http：//

www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t2020

0603_462437.html.

*基金項目：2019年內蒙古自治區(qū)教育廳教研室教改專項課題“基于計算思維的中職醫(yī)學生信息技術課程混合式學習研究”（編號：NMKT1350849）；2019年鄂爾多斯市“十三五”規(guī)劃課題“中職醫(yī)學生信息技術基礎課程計算思維能力培養(yǎng)研究”（編號：2019JGH12）；2019年鄂爾多斯應用技術學院教改項目“應用型人才培養(yǎng)方案下《大學計算機基礎》混合式教學模式研究”（編號：20190204）；2019年鄂爾多斯應用技術學院教改項目“基于計算思維的理實一體《C程序設計》課程課堂有效性教學實踐研究”（編號：20190203）。

作者：張曉嬌，鄂爾多斯應用技術學院數(shù)學與計算機工程系，講師，研究方向為計算機應用教育、教育技術和智能信息處理；時平平，鄂爾多斯應用技術學院數(shù)學與計算機工程系，講師，實驗師，研究方向為計算機基礎教育、計算機網絡教學、實驗室管理（017000）。