劉正東

［摘要］分析非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革必要性，探討應(yīng)用技能與計(jì)算思維培養(yǎng)相結(jié)合的發(fā)展思路。建議加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生的邏輯思維能力，同時(shí)建立基于知識(shí)點(diǎn)聚類的網(wǎng)絡(luò)課程，使得課堂與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之間相互協(xié)調(diào)，成為一個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)整體。

［關(guān)鍵詞］高等教育教學(xué)改革計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算思維

［中圖分類號(hào)］TP3-4［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2014）06-0062-02

在高校教育中，計(jì)算機(jī)教育已作為素質(zhì)教育的一部分成為高校必修課之一。目前很多高校對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)進(jìn)行了反思，認(rèn)為應(yīng)該突破以應(yīng)用技能培養(yǎng)為主的教學(xué)模式，更多地突出計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)是一門重要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，一般在第一學(xué)期開設(shè)，也是改革呼聲較高的課程。該課程內(nèi)容改革在保持應(yīng)用性的基礎(chǔ)上，需圍繞計(jì)算思維的核心思想，進(jìn)一步梳理相關(guān)的理論思想和知識(shí)體系，突出以計(jì)算思維為核心、以應(yīng)用技能為外延的改革思路。

一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革的必要性

2010年，九校聯(lián)盟計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研討會(huì)形成重要共識(shí)，把培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)，為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革確定了重要方向。2010年10月在“第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”中將計(jì)算思維引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，此后計(jì)算思維得到了國內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育界的廣泛認(rèn)可與重視。計(jì)算思維包括計(jì)算思維意識(shí)、計(jì)算思維方法和計(jì)算思維能力，有利于學(xué)生把握計(jì)算機(jī)硬件及軟件技術(shù)的本質(zhì)和核心，可以為學(xué)生今后的自學(xué)和進(jìn)入社會(huì)中的工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

二、提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的建議

（一）完善教學(xué)內(nèi)容，將應(yīng)用教學(xué)與計(jì)算思維能力培養(yǎng)相結(jié)合

目前各高校普遍采用了“1+X”的課程體系。北京服裝學(xué)院實(shí)施了以計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)和六門程序設(shè)計(jì)類課程組成的“1+6”的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課群，為應(yīng)用技能與計(jì)算思維能力培養(yǎng)相結(jié)合的教學(xué)改革打下了良好的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)是所有學(xué)生必修的課程。目前該課程的主要包括內(nèi)容見表1。

表 1計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的內(nèi)容

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可以看到，計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的內(nèi)容涵蓋了信息技術(shù)的絕大多數(shù)領(lǐng)域，范圍是比較廣的，在這些模塊中，明顯可以看到授課的內(nèi)容具有技術(shù)理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的鮮明特色。在課程中，幾乎每個(gè)概念對(duì)應(yīng)一種計(jì)算思維方法，每個(gè)章節(jié)都是多種計(jì)算思維方法的集合。在課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的情況下，進(jìn)行以計(jì)算思維為導(dǎo)向、應(yīng)用技能提高為目標(biāo)的教學(xué)改革，是有很大的難度的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該立足應(yīng)用技能與計(jì)算思維培養(yǎng)并舉、理論與實(shí)踐結(jié)合的思路，使學(xué)生對(duì)這些信息技術(shù)的基本原理以及基本問題求解方法有所認(rèn)識(shí)，進(jìn)而從中了解從計(jì)算思維的基本方法培養(yǎng)計(jì)算思維的基本能力。

建議從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)內(nèi)容的建設(shè)：

1．計(jì)算的歷史、影響以及對(duì)未來發(fā)展的啟示。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史是人類智慧、創(chuàng)造力和想象力的結(jié)晶，與其他學(xué)科相互促進(jìn)和發(fā)展，不斷產(chǎn)生新的研究方法和工具。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展史引導(dǎo)學(xué)生建立計(jì)算思維的意識(shí)，思考如何在其中發(fā)揮專業(yè)作用。

2．介紹馮·諾依曼體系，理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件模型。讓學(xué)生理解為什么會(huì)提出采用存儲(chǔ)程序方式，理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的模型。

3．信息的編碼。編碼也是各種標(biāo)準(zhǔn)的核心和基礎(chǔ)。文字編碼比如美國的ASCII、中國的GB2312、國際的UNICODE等都具有廣泛的應(yīng)用。學(xué)生了解了編碼的重要性也會(huì)延伸到本專業(yè)的各種信息的標(biāo)準(zhǔn)問題，可以發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定往往意味著市場的占有。

4．操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)，學(xué)習(xí)使用操作不應(yīng)該作為重點(diǎn)，需要理解它是如何存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如何管理各種設(shè)備，如何解決計(jì)算資源的競爭問題等。

5．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。有了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，才有了豐富多彩的互聯(lián)網(wǎng)世界。網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議又是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的精髓和核心，理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和協(xié)議的核心思想有助于學(xué)生理解各種網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用難題。

6．算法和程序。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的第二部分就是程序設(shè)計(jì)語言的基礎(chǔ)課程，那么在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的課上提供計(jì)算機(jī)算法的表示與評(píng)價(jià)以及程序流程圖的內(nèi)容有助于初步理解計(jì)算機(jī)解決問題的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過程。

（二）整合技能應(yīng)用類教學(xué)資源，創(chuàng)建基于知識(shí)點(diǎn)聚類的網(wǎng)絡(luò)課程

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程具有自身的特點(diǎn)，一是應(yīng)用性比較強(qiáng)，二是知識(shí)點(diǎn)較為分散，使得在有限課時(shí)的課堂中很難達(dá)到較好的教學(xué)效果。教師不可能把所有的知識(shí)點(diǎn)都在課堂上呈現(xiàn)，也不可能將大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)在課堂上實(shí)施。課下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐是很重要的環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在自主學(xué)習(xí)的過程中會(huì)起到很大的幫助作用。我們提出知識(shí)點(diǎn)聚類的網(wǎng)絡(luò)課程（KCOC，Knowledge cluster Online Course）。

KCOC與國外名校的魔課（MOOC，Massive Open Online Course 大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程）以及我國推進(jìn)的視頻公開課一樣，不僅可以面向高校學(xué)生，也可以為社會(huì)大眾提供優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源。不同之處在于，KCOC立足于課堂知識(shí)的補(bǔ)充與知識(shí)點(diǎn)再現(xiàn)，建議重視以下幾個(gè)方面：

1．課程的選擇。KCOC面向?qū)W生課外自學(xué)應(yīng)用技能中細(xì)小的知識(shí)點(diǎn)，選擇計(jì)算機(jī)課程技能性強(qiáng)的課程，選定的課程可以是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課中的某個(gè)模塊。例如可以將Photoshop單獨(dú)作為一個(gè)KCOK課程，也可以在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課中將Excel、PPT、Word之類的軟件單獨(dú)抽取出來作為KCOC的主題課程。

2．教學(xué)的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用類的課程有個(gè)特點(diǎn)是：每個(gè)軟件都具有大量的知識(shí)點(diǎn)。比如：如何在word中輸入漢字的偏旁部首，這些知識(shí)點(diǎn)很少在課堂上講授，因?yàn)樗靶　绷耍菍?duì)于使用者來說又具有很大的應(yīng)用性。可以采用知識(shí)點(diǎn)聚類的方式，每個(gè)軟件劃分為不同的主題，每個(gè)主題下聚集相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的視頻教程。每個(gè)視頻需要滿足兩個(gè)條件：一是具備緊湊的知識(shí)結(jié)構(gòu)，二是時(shí)間的適度，最好不超過15分鐘，可以讓學(xué)習(xí)者一口氣看完。

3.制作的環(huán)境。知識(shí)點(diǎn)的視頻公開課不是以理論知識(shí)和教師風(fēng)采為主要內(nèi)容，需要強(qiáng)調(diào)可操作性和應(yīng)用性，建議采用錄屏的方式。每個(gè)教師都可以隨時(shí)錄制視頻，沒有各種燈光、噪音、著裝等限制。

4.教學(xué)的應(yīng)用。KCOC是高校教學(xué)資源共享的一種形式，并不能代替高校課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。建設(shè)的過程中有計(jì)劃地整合每個(gè)主題課程的知識(shí)點(diǎn)，以滿足高校學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)的需求。作為知識(shí)普及與資源共享的形式，將KCOC應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和移動(dòng)課程，可隨時(shí)滿足學(xué)生的多重需求。

結(jié)論

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)不斷改進(jìn)的背景中，應(yīng)對(duì)教育教學(xué)的基本思想和理念做更深的思考，讓計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，與時(shí)俱進(jìn)。計(jì)算機(jī)教育應(yīng)包括計(jì)算思維培養(yǎng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分的教學(xué)應(yīng)與學(xué)生的邏輯思維培養(yǎng)以及利用計(jì)算思維分析問題、解決問題的能力相適應(yīng)，并能凸顯專業(yè)特色，與其他專業(yè)課程之間相互協(xié)調(diào)、相輔相成，使之成為一個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)整體。在應(yīng)用技能的培養(yǎng)上，利用KCOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)彌補(bǔ)課堂的不足，這樣，既沒有弱化計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用技能培養(yǎng)，又引入了計(jì)算思維的教學(xué)內(nèi)容和方式，提升了計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的課程內(nèi)涵。應(yīng)用技能與計(jì)算思維相結(jié)合的教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，面臨著教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資力量等一系列問題，需要不斷地分析、研究與探索。

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［責(zé)任編輯：左蕓］