張海琦

摘 要： 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的公共課程，目的是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)素質(zhì)，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能。本文從課程的內(nèi)容規(guī)劃和教學(xué)模式兩方面對(duì)基于計(jì)算思維的一體化教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用做了初步的研究和探索。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算思維； 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)； 一體化教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）02-82-03

0 引言

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是我國(guó)高校學(xué)生的一門必修課程，它的任務(wù)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)素質(zhì)教育。該課程內(nèi)容包含著大量的知識(shí)壓縮，涉及面非常廣泛，且具有知識(shí)更新速度快，針對(duì)性不太強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，大部分教師在十分有限的課時(shí)里無法應(yīng)對(duì)不斷更新的技術(shù)，只能注重相關(guān)應(yīng)用軟件的使用，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中只滿足于掌握計(jì)算機(jī)的基本操作技能和基本軟件的應(yīng)用，而缺乏系統(tǒng)構(gòu)建知識(shí)的能力。這些現(xiàn)實(shí)情況意味著計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)必須面臨改革。本文將基于計(jì)算思維探索計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的一體化教學(xué)模式，旨在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的意識(shí)與能力，為將來的大學(xué)課程打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 計(jì)算思維的概念

國(guó)際上公認(rèn)的計(jì)算思維是2006由美國(guó)卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)的周以真教授提出，其定義為： 計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等，涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。同時(shí)還明確地強(qiáng)調(diào)“計(jì)算思維”應(yīng)是每個(gè)人都必須具備的基本能力。計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化，把一個(gè)看似困難的問題重新闡釋成一個(gè)我們知道怎樣解決的問題。2010年起，培養(yǎng)“計(jì)算思維”能力的呼聲在國(guó)內(nèi)日漸高漲，8月的西安會(huì)議上發(fā)表了《九校聯(lián)盟（c9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》[2]，其目的在于推動(dòng)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程引入計(jì)算思維去認(rèn)識(shí)和解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力為核心，讓學(xué)生建立起利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題的思路。

計(jì)算思維是一種能力，ACM前主席Denning教授曾系統(tǒng)地總結(jié)了計(jì)算的七類原理，即計(jì)算、通信、協(xié)作、記憶、自動(dòng)化、評(píng)估和設(shè)計(jì)[3]。計(jì)算思維具有計(jì)算機(jī)科學(xué)的許多特征，可以通過掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本知識(shí)而獲得提高。同時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)在研究計(jì)算思維的概念、方法和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，已經(jīng)發(fā)展為解決問題的一種思維方式，這又推動(dòng)了計(jì)算思維的發(fā)展。計(jì)算思維包含三個(gè)層次的內(nèi)容：計(jì)算思維意識(shí)、計(jì)算思維方法和計(jì)算思維能力。這意味著掌握使用計(jì)算思維解決問題的基本方法比學(xué)會(huì)解決問題的技術(shù)更加重要；當(dāng)計(jì)算機(jī)作為解決問題的工具時(shí)，學(xué)會(huì)如何把問題轉(zhuǎn)化為能夠用計(jì)算機(jī)解決的形式比僅僅學(xué)會(huì)如何解決問題的具體技巧更加重要。因此培養(yǎng)學(xué)生的“計(jì)算思維”能力，將這種思維轉(zhuǎn)化為利用計(jì)算機(jī)解決問題的思維方式成為了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中一個(gè)重要問題。

2 構(gòu)建基于“計(jì)算思維”的啟發(fā)探索與一體化結(jié)合的新的教學(xué)模式

2.1 以“計(jì)算思維”為核心的課程內(nèi)容規(guī)劃

以培養(yǎng)學(xué)生“計(jì)算思維”為核心，在此前提下，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足教學(xué)的需求。如何正確理解計(jì)算思維的實(shí)質(zhì)，如何在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中引入“計(jì)算思維”、如何完成課程教學(xué)的目標(biāo)，關(guān)鍵就在于課程教學(xué)的組織方式。目前歸納出的改革模式有方法推進(jìn)式、內(nèi)容重組式和全面更新式三種，筆者從方法推進(jìn)式和內(nèi)容重組式突破，在重組課程內(nèi)容時(shí)圍繞計(jì)算思維的思想，結(jié)合本校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱，將課程內(nèi)容進(jìn)行了重新規(guī)劃，如表1所示。

2.2 基于計(jì)算思維的一體化教學(xué)模式

基于計(jì)算思維的教學(xué)模式，就是建立一種合適的體系，能夠激勵(lì)、引導(dǎo)并幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用計(jì)算思維方法去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，并在這一過程中達(dá)到獲取相關(guān)知識(shí)、訓(xùn)練操作技能和培養(yǎng)個(gè)人能力的目的。

另外，傳統(tǒng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制在一定程度上降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興致和學(xué)習(xí)動(dòng)力。很多高校的教學(xué)考核是采用期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)結(jié)合，其中期末考試成績(jī)占到70%左右。又因?yàn)榭紤]到考試及格率等因素，最終成績(jī)很大程度上無法客觀地反映出學(xué)生計(jì)算機(jī)技能的掌握情況，有時(shí)甚至相差甚遠(yuǎn)。因此，國(guó)內(nèi)外很多高等院校紛紛對(duì)教學(xué)和考核體制進(jìn)行了不斷改革。具體有：對(duì)教學(xué)的基本要求進(jìn)行規(guī)范化，對(duì)教學(xué)質(zhì)量提出更嚴(yán)格的要求，同時(shí)采用了更多樣化的考核方式，從而加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)能力。由此形成了“講授-學(xué)習(xí)-實(shí)踐-考核”一體化教學(xué)模式。

基于計(jì)算思維的一體化教學(xué)模式是指，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，并以實(shí)踐為核心，以項(xiàng)目為載體，遵循制定好的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即老師對(duì)學(xué)生、學(xué)生對(duì)老師以及學(xué)生對(duì)學(xué)生的一系列評(píng)價(jià)，來培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和動(dòng)手實(shí)踐的一種互動(dòng)教學(xué)模式[4]。使得講授與學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上同步進(jìn)行，讓學(xué)生能夠體會(huì)“學(xué)中做、做中學(xué)、學(xué)中悟、悟中學(xué)”的樂趣所在。該教學(xué)模式中，教師的主要任務(wù)包括設(shè)計(jì)項(xiàng)目、呈現(xiàn)問題、輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，并考核和評(píng)價(jià)；而學(xué)生則通過明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、分析問題、共享交流和自我反思等相關(guān)教學(xué)活動(dòng)訓(xùn)練其計(jì)算思維方式，達(dá)到提高分析問題、解決問題以及實(shí)踐創(chuàng)新能力的效果。例如，教師在講授網(wǎng)頁制作時(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，讓學(xué)生設(shè)計(jì)制作個(gè)人網(wǎng)站，領(lǐng)悟應(yīng)用網(wǎng)頁相關(guān)問題的求解方式。對(duì)于該過程中遇到的問題，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維的方法進(jìn)行抽象和分析，通過各種途徑進(jìn)行自主檢索、探究、思考、討論等，形成正確的問題求解思路。最后學(xué)生完成該設(shè)計(jì)項(xiàng)目后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的歸納與總結(jié)，并相互評(píng)價(jià)，進(jìn)一步完善成果。

3 結(jié)論

計(jì)算思維是創(chuàng)新性人才必備的基本素質(zhì)。而基于計(jì)算思維的一體化教學(xué)模式則有機(jī)結(jié)合了教師的教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，使學(xué)生能夠使用計(jì)算思維方法來分析項(xiàng)目、探索未知、協(xié)作學(xué)習(xí)、相互評(píng)價(jià)，自主地建構(gòu)屬于學(xué)生自己學(xué)習(xí)方式，提高其解決實(shí)際問題的能力。

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