“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)策略研究

李小勇

關(guān)鍵詞：計算機應(yīng)用基礎(chǔ)；計算思維；培養(yǎng)策略

1引言

由于計算機在大部分專業(yè)領(lǐng)域中都已經(jīng)得到了普及應(yīng)用，因此，高校將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”作為必修公共基礎(chǔ)課程，要求高校的學(xué)生能夠具備良好的計算機應(yīng)用能力和綜合素養(yǎng)，同時包括一定的計算思維。計算機技術(shù)在各個專業(yè)領(lǐng)域中的深入應(yīng)用，對高校的“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)工作提出了更高的要求。從該課程開設(shè)至今，為了能夠更好地滿足社會發(fā)展需求，課程的內(nèi)容和形式都發(fā)生了較大變化，使得培養(yǎng)出的人才能夠真正滿足企業(yè)的用人需求。

2重要性

計算思維就是通過計算機科學(xué)基礎(chǔ)概念來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和問題求解等一系列的思維活動。計算思維在生活中的各個方面都有所體現(xiàn)，如在上學(xué)前將所要用到的書本裝入書包中，實際上就是預(yù)置和緩存的過程，丟失物品時沿著走過的路進(jìn)行尋找就是回推的過程。由此可見，計算思維和我們的生活息息相關(guān)，是在當(dāng)今信息社會當(dāng)中所需要具備的一種能力，是人們在對問題進(jìn)行分析和解決時所需要具備的基本技能。在計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，除了能夠幫助學(xué)生掌握所學(xué)的計算機技能之外，還能夠提升學(xué)生的計算機學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生能夠應(yīng)用計算機來解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。

3“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計算機得到了廣泛應(yīng)用，且進(jìn)入高校中的學(xué)生也普遍有著較高的計算機應(yīng)用水平，在這樣的情況下，高校中的“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在一些問題，具體包括了以下幾個方面。首先，高校學(xué)生的計算機應(yīng)用水平參差不齊，隨著中小學(xué)信息技術(shù)課程的開展，很多學(xué)生都接觸過計算機應(yīng)用基礎(chǔ)內(nèi)容，甚至一些學(xué)生已經(jīng)完全掌握了Office辦公軟件和Windows操作系統(tǒng)的基本操作，而另一些來自較為偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生甚至可能從來沒有接觸過計算機，還有一些學(xué)生對于計算機的應(yīng)用僅限于玩游戲和上網(wǎng)。上述現(xiàn)象導(dǎo)致高校中學(xué)生的計算機水平參差不齊，不利于課堂教學(xué)工作的開展。其次，高校計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的課時較少，所涉及的教學(xué)內(nèi)容較多。隨著計算機的應(yīng)用發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也在不斷地進(jìn)行更新，“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容包含計算機軟硬件、信息技術(shù)發(fā)展、多媒體技術(shù)和通信技術(shù)等，同時包含Office軟件和Windows系統(tǒng)等，需要教學(xué)的內(nèi)容逐漸增多，但教學(xué)的課時反而逐步減少，增加了教師的教學(xué)壓力，需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行壓縮，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容浮于表面，無法深度開展教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生還沒有完全掌握上一個軟件，就需要開始進(jìn)行下一個軟件的學(xué)習(xí)。最后，高校學(xué)生缺乏足夠的學(xué)習(xí)熱情和興趣。大部分學(xué)生并不具備良好的自我控制能力以及主動學(xué)習(xí)意愿，在學(xué)習(xí)理論內(nèi)容時采取應(yīng)付態(tài)度，覺得計算機只需要會操作的就可以了，沒有必要學(xué)習(xí)理論部分內(nèi)容，從而影響了“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)效果。

4培養(yǎng)策略

4.1采取分層教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中學(xué)生所處的地位較為被動，只是對教師進(jìn)行機械性的模仿，并不知道其中的原因，這無疑會對學(xué)生的思維發(fā)展形成抑制。計算思維的培養(yǎng)需要以信息平臺為基礎(chǔ)，通過分層教學(xué)模式來達(dá)到理想的效果。分層教學(xué)源自因材施教的思想，通過信息平臺來為學(xué)生提供多種不同層次的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生可以結(jié)合自身的實際情況來選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源，從而獲得更多知識。

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程開始前，學(xué)生可根據(jù)自己的計算機基礎(chǔ)來選擇不同層次的資源，并以此開展自主學(xué)習(xí)活動，教師則需要考慮知識的難易程度來進(jìn)行微課、視頻以及測試環(huán)節(jié)的設(shè)置。學(xué)生可根據(jù)自身的基礎(chǔ)來點擊相應(yīng)的資源，達(dá)到知識內(nèi)化的效果。與此同時，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)和教師進(jìn)行溝通交流，形成思維的碰撞，從而達(dá)到更好的知識理解效果，并通過預(yù)習(xí)、測試等自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提升學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，在這個過程中教師可利用監(jiān)控平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解，從而使備課具有更強的針對性。

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程中，需要針對不同層次的學(xué)生設(shè)計梯度任務(wù)，梳理學(xué)生的知識掌握情況，并將計算思維融人教學(xué)設(shè)計內(nèi)容中。以學(xué)生為中心并利用教學(xué)平臺的投屏和微課等功能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在這個過程中，應(yīng)該確保設(shè)計的內(nèi)容能夠引起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)的知識來解決實際問題。具體可以為不同層次的學(xué)生提供不同梯度的任務(wù)，為學(xué)生提供足夠的思考和想象的空間，讓所有學(xué)生都能夠通過自己的努力來解決相應(yīng)梯度的問題，學(xué)生通過完成相對應(yīng)層次的任務(wù)，從而達(dá)到鞏固知識的效果。結(jié)合日常的學(xué)習(xí)情境來進(jìn)行任務(wù)設(shè)計，使學(xué)生通過所學(xué)的計算機知識對生活中的實際問題進(jìn)行解決，從而在這個過程中培養(yǎng)其計算思維。與此同時，要鼓勵計算機基礎(chǔ)較好的學(xué)生通過查閱資料或者小組討論的方式在課堂中進(jìn)行點評和展示。

要注意多種評價方式的綜合應(yīng)用，以滿足各個層次的需求，提升學(xué)生的成就感和自信心，并讓他們通過評價過程來建立對自己的正確認(rèn)識。教師評價的方式主要是為了幫助學(xué)生理清未來的發(fā)展方向，針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生則可采用總結(jié)性評價，而對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生則要更多的應(yīng)用過程性評價，讓所有學(xué)生都能夠獲得自信心，并在這個過程中發(fā)展思維，拓寬視野。在這個過程中，不應(yīng)局限于解題技巧，而要站在一定的高度上思考問題，找到最為合理的問題解決方式。學(xué)生將實際問題變成計算機可以解決的問題，也是其計算思維的主要體現(xiàn)。

4.2選擇正確的教學(xué)方法

在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中，應(yīng)該注意方法的選擇，提升學(xué)生對該課程的興趣，從而更好地達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生除了掌握相關(guān)理論知識和技能之外，也能夠具備良好的計算思維。具體來看，可以從以下幾個方面來進(jìn)行。

（1）可通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的方法對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)。在采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的過程中，需要將目標(biāo)任務(wù)作為主線，學(xué)生在明確任務(wù)后需要對任務(wù)進(jìn)行分析并建模，從而找到問題解決的方法，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，找到最為合理的問題解決方案。通過解決任務(wù)提升學(xué)生的問題解決能力，并培養(yǎng)學(xué)生的計算思維以及創(chuàng)造思維。例如，為學(xué)生設(shè)置PPT制作雪花動畫的任務(wù)，學(xué)生在完成這一任務(wù)的過程中，進(jìn)一步提升了自身的路徑動畫應(yīng)用能力，并在嘗試曲線路徑和自定義等路徑后選擇最為合理的動畫路線，其過程很好地培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維能力。

（2）可通過項目教學(xué)法對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)，在項目教學(xué)法中融入計算思維，主要以學(xué)生為主線在項目時間過程中通過問題的分解過程對算法思維進(jìn)行充分理解，學(xué)會進(jìn)行問題建模，并通過計算思維對問題進(jìn)行解決。在這個過程中，可將零散知識點融人項目實踐中，對學(xué)生的計算思維、邏輯思維以及實踐操作技能進(jìn)行考察，如解讀數(shù)字媒體白皮書報告項目，需要學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識收集關(guān)于白皮書的資料，并利用Office軟件對相關(guān)研究報告進(jìn)行編排整理，再對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表分析和演示播放，整個過程需要以小組合作的方式來完成，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、協(xié)作能力和思維能力。

（3）可通過討論教學(xué)對學(xué)生的計算思維進(jìn)行培養(yǎng)。按照思維教學(xué)理論，學(xué)生的計算思維進(jìn)行發(fā)展訓(xùn)練，需要以思維暴露為基礎(chǔ)，教師對處理問題的思路進(jìn)行演示，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理解，學(xué)生在交流和溝通的過程中提高了解決問題的能力。例如，在藝術(shù)節(jié)數(shù)據(jù)分析這一項目內(nèi)容中，學(xué)生不知如何分析數(shù)據(jù)，那么教師就需要在數(shù)據(jù)分析和講解的過程中引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，然后讓學(xué)生從觀眾、參賽者以及管理者等多個角度深入分析數(shù)據(jù)，并闡述相應(yīng)的解決方法，通過討論和總結(jié)不同小組的思路，讓學(xué)生能夠在開放的環(huán)境中保持思維活躍，充分發(fā)揮出學(xué)生的想象力，開拓學(xué)的思維并提升學(xué)生的計算思維能力。無論是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法還是項目教學(xué)法以及討論教學(xué)法，都能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的提高，同時能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而增強學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)。

4.3“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合

在進(jìn)行“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)的過程中，需要以教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，同時也要考慮到高校本身的特點，從專業(yè)角度對計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行合理編排和規(guī)劃，讓計算思維逐步成為學(xué)生的一種常態(tài)思維。教學(xué)案例設(shè)計要與學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容相結(jié)合，從自身的專業(yè)角度合理利用計算機技術(shù)解決生活中以及學(xué)習(xí)中的問題，從而更加全面客觀地對計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行審視，實現(xiàn)專業(yè)發(fā)展的科學(xué)規(guī)劃。例如，財經(jīng)商貿(mào)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容時更加傾向于金融元素和統(tǒng)計函數(shù)等，學(xué)生可通過函數(shù)編制運營表對生活中或者學(xué)習(xí)中的實際問題進(jìn)行解決，這對培養(yǎng)學(xué)生的計算思維有重要的作用，同時能夠提升學(xué)生的知識遷移能力。例如，汽車專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程內(nèi)容時則要更加傾向于新能源的相關(guān)元素。在學(xué)習(xí)Excel軟件時要把圖表處理設(shè)置為重點，由學(xué)生對新能源的相關(guān)信息進(jìn)行收集整理，從而深化學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識和了解。將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)融合在一起，不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時能夠讓“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程知識逐步成為學(xué)生解決問題的重要方法，實現(xiàn)計算思維的常態(tài)化發(fā)展。

4.4在計算機應(yīng)用中培養(yǎng)計算思維

近年來，計算機技術(shù)不但在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時在技術(shù)、思想和方法上對大部分專業(yè)帶來了重要的影響。所以，要重視高校的計算機基礎(chǔ)教學(xué)涉及的方法和思想，并以此為基礎(chǔ)提出計算思維的概念。在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中需要重視培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，這已經(jīng)成為各大高校的共識，那么在教學(xué)改革中如何真正落實計算思維的培養(yǎng)成為亟須解決的問題。

在對計算思維進(jìn)行研究的過程中．首先需要明確的是計算機應(yīng)用和計算思維之間的關(guān)聯(lián)，在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中遵循需求導(dǎo)向和分類指導(dǎo)原則，不能夠脫離計算機應(yīng)用對計算思維進(jìn)行單獨的探討，而是要在計算機的實際應(yīng)用中進(jìn)行計算思維的培養(yǎng)。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)計算機的目的是為日后的相關(guān)應(yīng)用提供服務(wù)，因此，在計算機課程改革的過程中要做到從實際角度出發(fā)，適應(yīng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)發(fā)展，計算思維的培養(yǎng)不能將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程的構(gòu)建作為主體，而是要真正地面向?qū)嶋H應(yīng)用，以計算機教學(xué)的需求為導(dǎo)向，在課程內(nèi)容中滲透計算思維。

實際上，“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容本身就包含計算思維，作為“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)的教師，應(yīng)傳授給學(xué)生計算思維的內(nèi)容和概念，并對其中的精髓進(jìn)行深入理解，結(jié)合專業(yè)需求和高校特點在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中融人合適的內(nèi)容，進(jìn)行深入淺出的體現(xiàn)和表達(dá)。因為不同專業(yè)以及不同學(xué)生之間存在差異，所以在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維時不能夠強求統(tǒng)一，不應(yīng)該從理論角度出發(fā)，而是要逐步落實計算思維能力的培養(yǎng)，從課程知識點中自然地提煉出計算思維，從而逐步內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣，成為學(xué)生解決問題時所應(yīng)用的普適思想。例如，在對遞歸進(jìn)行介紹時，要闡明實際上遞歸就屬于計算思維的一種，能夠?qū)芏鄰?fù)雜的問題進(jìn)行合理解決。所以，教學(xué)改革的重點在于“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程體系的構(gòu)建和計算思維的滲透。

5結(jié)束語

培養(yǎng)計算思維并不是一朝一夕可以完成的，計算思維的培養(yǎng)屬于一種思維模式的訓(xùn)練，不同于傳統(tǒng)的教學(xué)要求，需要采用針對性和系統(tǒng)性的方法對“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)各個環(huán)節(jié)進(jìn)行組織和設(shè)計，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與計算思維的有機結(jié)合，從而提高學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力，這是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要途徑。