黃月妹
【摘要】:在高職院校的大學計算機基礎(chǔ)教學中,培養(yǎng)學生的計算思維能力在當前社會中其重要性日益受到教育各界的重視。本文通過對計算機教學目標分析,針對現(xiàn)階段大學計算機基礎(chǔ)課程面臨存在的問題,提出了關(guān)于非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)通識課程改革思路和方案,探索以計算思維為導向計算機基礎(chǔ)教學改革。
【關(guān)鍵詞】: 計算思維;通識教育;計算機基礎(chǔ)課程
計算機基礎(chǔ)教學是培養(yǎng)大學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力不可或缺的重要環(huán)節(jié)。在新形勢下,計算機基礎(chǔ)教學的內(nèi)涵在快速提升和不斷豐富。如何將計算思維引入大學計算機基礎(chǔ)課程中,進一步推進計算機基礎(chǔ)教學改革,使學生學會用計算思維去思考問題和解決專業(yè)問題,把“計算思維能力的培養(yǎng)”作為計算機基礎(chǔ)教學的核心任務,對提升學生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力具有重要意義。
一、計算機基礎(chǔ)教學在計算機教學中的定位
計算機教學應當培養(yǎng)學生的三個方面的能力:
第一,計算機使用能力。即基本的使用計算機和應用程序的能力,例如使用word編輯器,讀寫文件以及使用瀏覽器等?,F(xiàn)在高中階段計算機基礎(chǔ)教學普及率逐漸提高,這類教學內(nèi)容大多數(shù)學生在上大學之前都已很熟悉,如果在大學階段再安排這類課程的重復教學,既浪費寶貴的教學資源又影響學生的學習興趣。對于之前沒有接受過計算機教育的大學新生,完全可以利用學校的教學資源自學相關(guān)操作。故筆者認為,計算機使用能力的培養(yǎng)應該從大學計算機教學體系中壓縮甚至移除。
第二,計算機系統(tǒng)認知能力(Computer Fluency)。這是一種較高水平的理解和應用計算機的能力,主要包含在深入了解計算機系統(tǒng)知識和原理的課程中,如計算機網(wǎng)絡(luò)原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。這類課程位于計算機教學體系較高層次,不宜作為非計算機專業(yè)類學生的教學內(nèi)容。
第三,計算思維能力(Computational Thinking)。計算思維反映了計算機學科最本質(zhì)的特征和最核心的解決問題方法。計算思維旨在提高學生的信息素養(yǎng),培養(yǎng)學生發(fā)明和創(chuàng)新的能力及應用計算機處理問題時應有的思維方法、表達形式和行為習慣。計算思維在一定程度上像是教學生“怎么像計算機一樣思維”,這應當作為計算機基礎(chǔ)教學的主要任務。
二、計算機基礎(chǔ)通識課程
計算機基礎(chǔ)通識課程是指高等學校為非計算機專業(yè)的學生開設(shè)的計算機公共基礎(chǔ)類的課程。通過對該課程的學習,具備一定的應用計算機分析以及解決問題的主動意識與相應的能力。
三、 以計算思維為導向?qū)嵤┯嬎銠C基礎(chǔ)通識課程建設(shè)
1.確定計算思維的培養(yǎng)目標和任務。
計算思維的培養(yǎng)目標和任務就是培養(yǎng)計算思維的能力, 使不同專業(yè)的學生理解和熟練掌握計算機解題的特點與原理。按照總體目標的要求,根據(jù)不同專業(yè)的應用需求特點,分類設(shè)置課程,合理定位計算機基礎(chǔ)教學的穩(wěn)定、核心的教學內(nèi)容,突出思維能力與實踐能力培養(yǎng)。例如,對理工類、綜合類、人文藝術(shù)類分別設(shè)置課程系列,制定課程要求,在課程中增加與計算思維有關(guān)的內(nèi)容,形成合理的知識體系、穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)。
2.優(yōu)化教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學方法和教學手段。
在教學過程根據(jù)學生的實際情況進行分層、分類逐漸推進教學進度, 使學生充分實現(xiàn)對計算思維的認識和了解。例如,可以引入針對培養(yǎng)計算思維能力的討論式教學,利用可以重點突出計算思維的經(jīng)典案例,通過創(chuàng)新教育教學的手段等突出教學的核心內(nèi)容和解決問題的思路與方式。在教學過程中,注重以問題求解為驅(qū)動、以計算思維為導向引導學生進行對問題的分析、求解、設(shè)計、建模與實現(xiàn)。在計算思維案例設(shè)計中,多挖掘一些貼近生活、與學生能引起共鳴的案例,以提高的求知興趣。下面是幾個典型的計算思維案例:
一元二次方程求解問題。通過對比人的計算方法和計算機的計算方法,讓學生認識計算機解決問題的思路是規(guī)則簡單、計算量大以及盡量更廣的適用性。
二維碼的編碼問題。二維碼是近一兩年才出現(xiàn)的新信息編碼方式,比單調(diào)枯燥的ASCII 碼、漢字編碼等更容易引起學生的共鳴??梢砸源艘龆M制,而且還可主引導學生進行二維碼設(shè)計,將抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為生動有趣的實際應用。
3.完善教學資源建設(shè)
充分利用網(wǎng)絡(luò)教學資源支持學生開展課外自主學習和在線自我評測,在教學資源建設(shè)上極大豐富了計算思維的訓練。學生以網(wǎng)絡(luò)平臺為載體,可以獲得更多的計算思維訓練,提高他們的自主學習能力。
4.開展課外科技活動與課程教學活動互相聯(lián)動,促進計算思維能力的提高。
國家級和省級的大學生計算機設(shè)計大賽、學校的開放性實驗等,都是與計算機基礎(chǔ)教學關(guān)系密切的學生課外科技活動,它們均具有較強的創(chuàng)新性和實踐性。將課外科技活動中的項目作為實踐項目,有效地訓練和提高學生利用計算機解決實際問題的能力。
四、小結(jié)
高職院校開設(shè)以計算思維為導向的計算機基礎(chǔ)通識課程,需要任課教師認真學習和研究計算思維,理解和領(lǐng)悟計算思維;在備課中精心設(shè)計教學內(nèi)容和案例,在教學中嘗試不同的教學方式,從而創(chuàng)新教學方法,大膽實踐和勇于探索。高校要鼓勵任課教師參與教學改革,教學團隊定期組織專題研討和交流;經(jīng)常與其他學校開展交流活動,吸取多方經(jīng)驗和做法;鼓勵任課教師深入不同的院系,結(jié)合不同的專業(yè)背景進行調(diào)研,挖掘計算機應用的實例,開展計算思維能力培養(yǎng)的研究。 實踐中,采取小班試點,逐步提高計算思維在大學計算機教學中的普及和實效,實現(xiàn)大學生計算思維能力的穩(wěn)步提高。
大學計算機基礎(chǔ)作為一門受益面廣的通識課程,其教學方式和方法更應該與計算思維相結(jié)合,讓學生學習有收獲,讓教師教授有成就。