杜璞

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的需求不斷增加，以計(jì)算思維為牽引、面向不同專業(yè)要求分類指導(dǎo)的理念，定位計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)達(dá)到的知識(shí)、技能、能力要求，明確相應(yīng)的知識(shí)與實(shí)踐體系，解決目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的主要瓶頸問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，把“計(jì)算思維”和Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言增加到課程知識(shí)體系中;在教學(xué)設(shè)計(jì)方面，運(yùn)用案例式的任務(wù)驅(qū)動(dòng)和啟發(fā)式的教學(xué)模式相結(jié)合的探究式設(shè)計(jì)方案，通過(guò)強(qiáng)調(diào)計(jì)算與邏輯、計(jì)算機(jī)文化與計(jì)算思維導(dǎo)論等模塊強(qiáng)化“計(jì)算思維”能力培養(yǎng)。教學(xué)實(shí)踐證明，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)學(xué)生具備了一定的計(jì)算思維和信息系統(tǒng)應(yīng)用能力，進(jìn)一步推進(jìn)了以計(jì)算思維為導(dǎo)向的教學(xué)模式。

計(jì)算思維;課程教學(xué)改革;自主學(xué)習(xí)

引言

傳統(tǒng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程理論知識(shí)點(diǎn)主要包含信息的表示、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及多媒體等內(nèi)容，而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容則以操作系統(tǒng)的使用、辦公軟件的應(yīng)用和多媒體制作為主。為了培養(yǎng)計(jì)算思維能力，顯然這種基于使用軟件式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是不能滿足這一培養(yǎng)目標(biāo)的需求。為了能在課程中向?qū)W生傳遞計(jì)算思維的理念，在實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中加入程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)模擬計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)。

1目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題

對(duì)現(xiàn)狀的不滿意是進(jìn)步的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)教學(xué)中當(dāng)前還存在不少問(wèn)題，如果不加以整改將會(huì)繼續(xù)影響到教學(xué)質(zhì)量的改善。在對(duì)很多高校的教學(xué)進(jìn)行研究之后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前很多學(xué)校教學(xué)中并不注重計(jì)算思維這一概念，只是單純的講解課本知識(shí)以及一些基礎(chǔ)常識(shí)，教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展目的是為了完成教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生學(xué)過(guò)這門(mén)課程。另外有的一部分學(xué)校則是根本就沒(méi)有將教學(xué)目標(biāo)真正的搞清楚，只是認(rèn)為該課程的開(kāi)設(shè)是為了讓學(xué)生掌握到一定的基礎(chǔ)知識(shí)，而沒(méi)有從培養(yǎng)學(xué)生的思維方式這方面考慮。

2實(shí)踐能力的培養(yǎng)促進(jìn)計(jì)算思維的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中，注重的是知識(shí)原理的掌握和理解。在確定以計(jì)算思維培養(yǎng)為目標(biāo)之后，教師要有目的去培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維意識(shí)，向?qū)W生展示計(jì)算思維的方法，通過(guò)計(jì)算思維方法解決實(shí)際問(wèn)題達(dá)到計(jì)算思維培養(yǎng)的目標(biāo)。因此需要建立計(jì)算思維在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的表達(dá)體系，將其融入和映射到理論知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用技能點(diǎn)之中，以能力標(biāo)準(zhǔn)作為計(jì)算思維在課程中的落腳點(diǎn)和表現(xiàn)形態(tài)，以能力要求來(lái)推動(dòng)學(xué)生計(jì)算思維品質(zhì)的提升，這也是學(xué)生掌握計(jì)算思維思想與方法的有效途徑。能力要求則體現(xiàn)在課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是描述問(wèn)題、抽象問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程，也是思維在課程的落腳點(diǎn)，把計(jì)算思維方法運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力上。引入程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)部分主要是實(shí)踐學(xué)生所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。因?yàn)镻ython語(yǔ)法簡(jiǎn)單，提供很多功能函數(shù)及接口，對(duì)于一年級(jí)的新生來(lái)說(shuō)比其他編程語(yǔ)言更加容易上手。對(duì)于教師而言則可以把更多的精力投入到把編程語(yǔ)言作為工具去解決問(wèn)題上，而不是講解編程語(yǔ)言的語(yǔ)法上。

3基于計(jì)算思維的教學(xué)手段

采用案例式、啟發(fā)式、自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法。運(yùn)用計(jì)算思維和計(jì)算工具提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。這些方法是典型的基于計(jì)算思維的教學(xué)方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新協(xié)作能力。有助于奠定學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，創(chuàng)建和諧、活躍的教學(xué)氛圍，提高教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。案例式的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以教師引導(dǎo)，組織學(xué)生對(duì)教學(xué)案例進(jìn)行思考、分析和設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。在課堂講授中，特別是講解新知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，大部分采用實(shí)際案例進(jìn)行演示，逐步引出相關(guān)概念。如，通過(guò)“教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”案例，貫穿“數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)”的學(xué)習(xí)之中，使得學(xué)生更容易理解數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們對(duì)相關(guān)知識(shí)的動(dòng)手操作貫穿于整門(mén)課程。啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生增加對(duì)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的興趣和熱情。例如，通過(guò)提出問(wèn)題“信息在計(jì)算機(jī)中如何編碼？”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息編碼相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)相關(guān)知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)更多的是體現(xiàn)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)Office應(yīng)用軟件的能力。自主學(xué)習(xí)開(kāi)始于任務(wù)的布置，由學(xué)生根據(jù)分組及任務(wù)在自主學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)完成Office軟件的相關(guān)操作。

4設(shè)定合理的考核標(biāo)準(zhǔn)

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程，一般采取平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)相結(jié)合的考核方式作為評(píng)價(jià)學(xué)生掌握知識(shí)程度的標(biāo)準(zhǔn)。這種考核標(biāo)準(zhǔn)往往不能完全體現(xiàn)出學(xué)生是否真正掌握相關(guān)知識(shí)，也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此需要設(shè)定合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，增加獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制對(duì)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程不同于其他理論課程，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程注重實(shí)踐和設(shè)計(jì)元素，因此，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)行無(wú)紙化考試模式，利用“萬(wàn)維全自動(dòng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試平臺(tái)”，所有題目均在電腦上進(jìn)行操作，學(xué)生登錄考試系統(tǒng)完成客觀題和實(shí)驗(yàn)操作題目的考核。無(wú)紙化的考試模式本身既鍛煉學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的能力，又對(duì)課堂理論學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核。但是，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力考慮，教師應(yīng)該更加側(cè)重考評(píng)學(xué)生的實(shí)踐能力，在學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)中增加獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。教師根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中的創(chuàng)新，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)?？傊?，通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)制度實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握性的認(rèn)可，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們的積極性。通過(guò)設(shè)定合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和成績(jī)進(jìn)行整體考核，既能鍛煉學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能，又能掌握了解學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)水平，真正做到學(xué)生學(xué)有所成，在考核中讓學(xué)生體會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的魅力所在。

5構(gòu)建計(jì)算思維導(dǎo)向教學(xué)模式的注意事項(xiàng)

第一，教師要認(rèn)識(shí)到想要真正的構(gòu)建計(jì)算思維導(dǎo)向教學(xué)模式，需要將自身的存在感降低，因此各種活動(dòng)都要圍繞學(xué)生展開(kāi)。第二，教師在準(zhǔn)備教案時(shí)注意將實(shí)踐穿插到理論教學(xué)中去，還要注意考察學(xué)生的動(dòng)手能力。第三，教案的準(zhǔn)備要貼合實(shí)際，課堂上教師可以將現(xiàn)實(shí)中的現(xiàn)象通過(guò)計(jì)算思維來(lái)進(jìn)行分析，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算思維有一個(gè)較為清楚的了解，而且用現(xiàn)實(shí)中的事物舉例，能夠讓學(xué)生深入到課堂中去，學(xué)生在之后的日常生活中遇到與之相關(guān)的事物之時(shí)也會(huì)回憶起課堂上的講解，這樣有利于幫助學(xué)生長(zhǎng)期記憶。第四，注意對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考察。即使該教學(xué)模式比傳統(tǒng)的教學(xué)模式更好，教師也不能麻痹大意，也要時(shí)刻注意學(xué)生是否真正的掌握了相關(guān)的知識(shí)，是否能夠運(yùn)用計(jì)算思維解決問(wèn)題。教師可以將考察工作分為兩類，教師考核和學(xué)生考核。教師需要對(duì)自己的教學(xué)情況進(jìn)行一個(gè)大致的了解，因此需要進(jìn)行考核，主要的考核方式可以是觀察、提問(wèn)、考試。學(xué)生需要對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行一個(gè)大致的了解，因此需要進(jìn)行考核，學(xué)生考核可以是互相考核也可以是自我考核，不管是哪種考核對(duì)學(xué)生都具有很強(qiáng)的督促作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，以計(jì)算思維、系統(tǒng)觀等理論思維為牽引的課程教學(xué)模式，摒棄“狹義工具論”思想，更好地詮釋了“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的核心價(jià)值。教學(xué)實(shí)踐表明，本改革提高了學(xué)生對(duì)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程學(xué)習(xí)的興趣和熱情，學(xué)生具備了一定的計(jì)算思維和信息系統(tǒng)應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

[1]戰(zhàn)德臣，聶蘭順.計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的基本思路[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013，（02）：56-60.

[2]曹金華.基于計(jì)算思維的微課程教學(xué)法在高中程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用研究[J].信息技術(shù)與信息化，2018，（01）：141-143.

[3]李娟，黃穎.基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究[J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2014，（01）：122-123.