山東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 劉冬霞

淄博信息工程學(xué)校 張永波

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是每一個(gè)大學(xué)生在一年級(jí)必修的通識(shí)課程，培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維也是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一。本文在教學(xué)、實(shí)踐和評(píng)價(jià)的各個(gè)環(huán)節(jié)引入計(jì)算思維，指導(dǎo)分層教學(xué)和多向互動(dòng)課堂教學(xué)模式，并對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革，強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，以達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目的。

1 序言

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課是高校學(xué)生的必修課程，在學(xué)生基本技能的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高方面有著舉足輕重的作用。各高校從 2010 年開(kāi)始研究將大學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)加入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)。時(shí)至今日，計(jì)算思維已廣泛應(yīng)用于整個(gè)課程體系建設(shè)中，包括指導(dǎo)選擇教學(xué)內(nèi)容、幫助選擇教學(xué)方法以及更靈活的進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。目前高校的計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課教學(xué)普遍采用大班教學(xué)，動(dòng)輒一二百人的課堂上，學(xué)生的課堂參與度很低，看手機(jī)代替了看書(shū)，聽(tīng)音樂(lè)代替了聽(tīng)課。

本文旨在結(jié)合計(jì)算思維的指導(dǎo)思想，采用多向互動(dòng)教學(xué)模式，提高學(xué)生課前、課后的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生課堂上的參與度，最大程度的體現(xiàn)學(xué)生的主導(dǎo)作用。

2 計(jì)算思維應(yīng)用于大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程

2.1 計(jì)算思維的重要性及教學(xué)現(xiàn)狀

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(wèn)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)。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)意義表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是提高學(xué)生計(jì)算機(jī)操作應(yīng)用能力，其二是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。多年的研究實(shí)踐表明，大學(xué)生計(jì)算思維能力的提高，能帶動(dòng)邏輯思考能力的提高，進(jìn)而提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

計(jì)算思維在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，已經(jīng)取得了一些成果，但受傳統(tǒng)教學(xué)模式的制約，教學(xué)內(nèi)容更注重應(yīng)用操作。即便在教學(xué)中進(jìn)行了計(jì)算思維教學(xué)，也缺少系統(tǒng)性地教學(xué)體系。同時(shí)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，不僅包括計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，還會(huì)包括辦公自動(dòng)化、圖像處理等應(yīng)用軟件的知識(shí)，相比之下壓縮下的授課課時(shí)就顯得捉襟見(jiàn)肘了，且剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)普遍偏低，要進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)仍面臨不小的困難。

2.2 將計(jì)算思維應(yīng)用于教學(xué)內(nèi)容中

大學(xué)新生入學(xué)后，可以通過(guò)以下幾個(gè)步驟，逐步細(xì)化細(xì)化計(jì)算思維在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程上的應(yīng)用。首先通過(guò)生活中的案例讓他們充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)的作用，引導(dǎo)他們初步了解計(jì)算思維的含義。然后通過(guò)設(shè)置模擬情境，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)的思想通過(guò)自然語(yǔ)言描述現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。更進(jìn)一步的，讓學(xué)生繼續(xù)對(duì)描述出的問(wèn)題進(jìn)行分析，找出解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，并用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行表述和總結(jié)。最后是動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，真正學(xué)會(huì)應(yīng)用多種計(jì)算機(jī)思維方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

2.3 將計(jì)算思維應(yīng)用于教學(xué)方法中

對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，選對(duì)方法意味著事半功倍的教學(xué)效果。在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)本校學(xué)生的實(shí)際情況，總結(jié)出了最適合的分層教學(xué)法和多向互動(dòng)教學(xué)模式。

分層教學(xué)法，就是將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與學(xué)生的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，根據(jù)不同的學(xué)生層次選擇不同的教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算思維在分層教學(xué)中的應(yīng)用思路，就是讓學(xué)生將計(jì)算機(jī)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合。比如，財(cái)務(wù)管理專業(yè)的學(xué)生，側(cè)重于excel表格的使用；文學(xué)、新聞專業(yè)的同學(xué)，側(cè)重于word排版設(shè)計(jì)；理工專業(yè)的學(xué)生側(cè)重于Visual Basic語(yǔ)言和算法的學(xué)習(xí)。

多向互動(dòng)教學(xué)模式是通過(guò)學(xué)生和老師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)提高教學(xué)效果的教學(xué)方法。近幾年，很多高校的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的課時(shí)數(shù)被壓縮減少。在這個(gè)大環(huán)境下，最適合的教學(xué)方法就是先指導(dǎo)學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)，教師再高效、合理的利用有限的教學(xué)時(shí)間進(jìn)行講授、梳理和總結(jié)。計(jì)算思維在多向互動(dòng)教學(xué)方法中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置課前任務(wù)，讓學(xué)生帶著對(duì)問(wèn)題的思考走進(jìn)課堂，教會(huì)學(xué)生用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題，靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

3 多向互動(dòng)教學(xué)模式

3.1 分層教學(xué)法

遵照教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的關(guān)于大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的章程，結(jié)合本校學(xué)生實(shí)際情況，將全校學(xué)生分為文、理、音體美專業(yè)三大類，并對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、整合及優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)。

大學(xué)一年級(jí)第一個(gè)學(xué)期的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是所有學(xué)生的必修課，共48課時(shí)，其中24學(xué)時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容主要包括操作系統(tǒng)的基本應(yīng)用，Office辦公軟件(Word,Excel,PPT)的常規(guī)操作，以及數(shù)據(jù)庫(kù)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的初步了解。文科和音體美專業(yè)學(xué)生側(cè)重于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及基本操作技能，理工科學(xué)生側(cè)重于算法思想的培養(yǎng)和初步的程序設(shè)計(jì)方法。第二個(gè)學(xué)期文科開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)及應(yīng)用課程，系統(tǒng)學(xué)習(xí)ACCESS的操作。理工科學(xué)生則結(jié)合其專業(yè)特點(diǎn)選擇開(kāi)設(shè)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程。音體美專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)信息處理技術(shù)課。這些課程的課時(shí)都是64學(xué)時(shí)，根據(jù)專業(yè)不同上機(jī)課時(shí)會(huì)有所調(diào)整。

3.2 多向互動(dòng)教學(xué)模式

3.2.1 改革課堂教學(xué)

改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式，根據(jù)每次授課內(nèi)容的特點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)多種教學(xué)模式，如嘗試性教學(xué)、專題講座教學(xué)、分組討論教學(xué)、反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、案例教學(xué)等。本課程所采用教材均由本校一線任課教師親自編寫(xiě)，同時(shí)錄制了教學(xué)內(nèi)容微視頻，通過(guò)二維碼的形式印刷在教材相關(guān)章節(jié)中。學(xué)生根據(jù)教師要求自行規(guī)劃時(shí)間提前學(xué)習(xí)微視頻，突出學(xué)生為主體的教學(xué)理念。然后教師在課堂上采用多向互動(dòng)教學(xué)方法，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂，通過(guò)設(shè)置交互式問(wèn)題調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。最后通過(guò)隨堂測(cè)試題，及時(shí)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.2.2 靈活課外教學(xué)

課外教學(xué)活動(dòng)分兩個(gè)方面。第一方面，學(xué)生通過(guò)掃描教材中的微視頻二維碼，再次學(xué)習(xí)重要知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生掌握在課堂上沒(méi)有學(xué)會(huì)的內(nèi)容。學(xué)生還可以通過(guò)因特網(wǎng)獲取更多相關(guān)資源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)的補(bǔ)充，這就需要教師教會(huì)學(xué)生善用網(wǎng)絡(luò)。善用網(wǎng)絡(luò)不僅僅是記住某一個(gè)或者某幾個(gè)網(wǎng)址，而是真正的能夠在網(wǎng)絡(luò)上獲取自己想要的知識(shí)，這一點(diǎn)對(duì)于計(jì)算機(jī)水平參差不齊的大學(xué)一年級(jí)學(xué)生而言，并不容易做到。

第二方面，利用本校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)提交和過(guò)程考核，方便學(xué)生在非上課時(shí)間提交作業(yè)和開(kāi)展自我測(cè)評(píng)。教師通過(guò)使用QQ進(jìn)一步擴(kuò)大與學(xué)生的交流，即使不在課堂上，不在機(jī)房中，也可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)答疑，為師生互動(dòng)創(chuàng)造有利條件。

3.2.3 完善考核機(jī)制

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課有很多操作性強(qiáng)的內(nèi)容，單純依靠期末筆試和平時(shí)出勤作為考核標(biāo)準(zhǔn)是不能完整體現(xiàn)學(xué)生水平的，因此考試模式需要多樣化、多層次。理論筆試是一個(gè)重要部分，是基礎(chǔ)知識(shí)的考核方法。實(shí)踐動(dòng)手能力的考查需根據(jù)章節(jié)內(nèi)容設(shè)置不同的考核方式。比如計(jì)算機(jī)硬件部分，可以通過(guò)讓學(xué)生在動(dòng)畫(huà)視頻中組裝電腦來(lái)學(xué)習(xí)和考查；Linux操作系統(tǒng)部分，可以通過(guò)操作模擬機(jī)來(lái)掌握；Office辦公軟件中的Word、Excel和PPT部分分別通過(guò)提交一份綜合性文檔、電子表格數(shù)據(jù)處理文檔和演示文稿來(lái)考核；程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言部分由易到難的布置一系列題目讓學(xué)生編寫(xiě)程序，并提交相應(yīng)的程序文件。本課程的總成績(jī)最后由上面多項(xiàng)成績(jī)綜合評(píng)定而得。

4 結(jié)語(yǔ)

從2017級(jí)新生開(kāi)始，計(jì)算思維的引入和多樣化教學(xué)手段的應(yīng)用使得教師的角色不再僅僅是講授者，同時(shí)也是引導(dǎo)者和輔助者，幫助學(xué)生內(nèi)化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，及時(shí)梳理“碎片化”的知識(shí)點(diǎn)，這些努力取得了非常好的成果。課堂氣氛活躍了，學(xué)生的參與度提高了，上機(jī)操作時(shí)，玩游戲的幾乎沒(méi)有了，學(xué)習(xí)氛圍越來(lái)越好。成績(jī)是我們繼續(xù)改進(jìn)的動(dòng)力，隨著對(duì)計(jì)算思維的理解加深，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革仍在路上。

參考：楊宇姝,侯薇,劉文洋.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)公共課改革的研究.黑龍江教育(理論與實(shí)踐),2016(9):59-60；董晉平.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)改革思考.教育科學(xué),2016(10):159；徐衛(wèi)克.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的若干問(wèn)題.課程教育研究,2014(10):128-129；謝銘瑤,肖海鵬.MOOC 環(huán)境下翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的研究.中國(guó)教育信息化,2016(2):34-36；潘燕桃,廖昀赟.大學(xué)生信息素養(yǎng)教育的“慕課”化趨勢(shì).大學(xué)圖書(shū)館學(xué)報(bào),2014(4):21-27；鄭麗坤,關(guān)紹云,郭丹.計(jì)算思維引導(dǎo)的高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)踐研究[J].黑龍江高教研究,2016(02):174-176；楊建磊.我國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革目標(biāo)的新定位——基于計(jì)算思維理論.甘肅科技,2012,28(15):84-85+77。