圣文順

【摘 要】為了培養(yǎng)新形勢(shì)下的應(yīng)用型人才，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建出完善的大學(xué)計(jì)算思維課堂教學(xué)體系。本文從理解計(jì)算的深刻內(nèi)涵，制定人才培養(yǎng)目標(biāo)；開展進(jìn)階式課程體系，提升計(jì)算機(jī)求解能力；落實(shí)院校課堂目標(biāo)，構(gòu)建三級(jí)教學(xué)體系；基于新教學(xué)體系，革新教學(xué)方法；融合不同專業(yè)，支撐新工科建設(shè)五個(gè)方面進(jìn)行論述，給出了具體的預(yù)期目標(biāo)，改革新體系及未來展望。

【關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng)；改革體系；計(jì)算思維；解題能力

中圖分類號(hào)： G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）31-0060-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.31.028

【Abstract】Abstract： In order to cultivate the practical talented people under the new situation， we should construct a perfect classroom teaching system of college computational thinking. This paper discusses the profound connotation of calculation， formulating the goal of personnel training， carrying out the advanced curriculum system， enhancing the ability of computer solving， implementing the classroom goal of colleges and universities， constructing the level three teaching system， innovating the teaching method based on the new teaching system， integrating different specialties， supporting the construction of new engineering five aspects， giving the concrete expected goal， and reform the new system to project the future.

【Key words】Talented people training； System reforming； Computational thinking； Problem-solving ability

0 引言

人才是國(guó)家的實(shí)力支撐，教學(xué)是院校本質(zhì)存在的體現(xiàn)。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)縱橫的新形勢(shì)下，培養(yǎng)符合形勢(shì)的人才是必然要求。構(gòu)建新穎的課堂體系是培養(yǎng)人才的奠基之力。院校在開展教學(xué)體系時(shí)應(yīng)不斷探索課堂特點(diǎn)，不斷完善教學(xué)機(jī)制。努力提高計(jì)算思維課堂質(zhì)量，堅(jiān)持以學(xué)生為本，以人才為目標(biāo)的宗旨，作出詳細(xì)的教學(xué)體系，給出合理的培養(yǎng)方案。

1 理解計(jì)算深刻內(nèi)涵，制定人才培養(yǎng)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)連接和感知世界，計(jì)算機(jī)的整體發(fā)展，包括互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算結(jié)果的領(lǐng)域表達(dá)都以計(jì)算為基礎(chǔ)，如果脫離計(jì)算機(jī)器，就無法施展它的能力。有了網(wǎng)絡(luò)之后就需要大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)理解和解析世界。制定人才培養(yǎng)目標(biāo)是此新形勢(shì)下的必要手段。

（1）構(gòu)成計(jì)算深刻內(nèi)涵的奠基性思維，計(jì)算自動(dòng)化思想技術(shù)方法直接涉及到思維。解決計(jì)算機(jī)的本意問題是教授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的核心，解決本意問題即了解計(jì)算的原理，而了解計(jì)算原理第一步就是計(jì)算自動(dòng)化問題。如何解決問題需要用到算法。算法可以簡(jiǎn)單也可以復(fù)雜，是對(duì)問題進(jìn)行建模和制定解題步驟的過程。它直接影響到計(jì)算思維的發(fā)展。有了自動(dòng)化工具之后，便需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)造。計(jì)算自動(dòng)化，算法設(shè)計(jì)，系統(tǒng)構(gòu)造作為奠定性思維構(gòu)成了計(jì)算的深刻內(nèi)涵。（2）計(jì)算環(huán)境，有了奠定性思維之后，就要有一個(gè)教學(xué)的計(jì)算環(huán)境。教授時(shí)可以從圖靈機(jī)，馮·諾依曼機(jī)入手激發(fā)學(xué)生興趣，再介紹常用的復(fù)雜的典型的各種工具，例如手機(jī)，微型計(jì)算機(jī)等學(xué)生常見的機(jī)器環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，可以加深介紹并行分布計(jì)算環(huán)境及云計(jì)算。（3）人才培養(yǎng)目標(biāo)，人才培養(yǎng)是關(guān)注的著重點(diǎn)，如何讓學(xué)生具備強(qiáng)大的計(jì)算思維能力，如何讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決問題是大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)和目標(biāo)思考。

2 開展進(jìn)階式課程體系，提升計(jì)算機(jī)求解能力

教育模型是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的必要條件。圍繞用模型連接起來的教育體系形成的知識(shí)系統(tǒng)開展進(jìn)階式課程體系，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿}絡(luò)，支撐學(xué)校不同專業(yè)對(duì)計(jì)算科學(xué)能力的培養(yǎng)技術(shù)。

（1）一年級(jí)第一學(xué)期主要進(jìn)行思維導(dǎo)入，計(jì)算思維能力與計(jì)算求解能力是核心內(nèi)容，同時(shí)支撐起整個(gè)課堂體系。在第一學(xué)期，計(jì)算思維導(dǎo)論和計(jì)算思維導(dǎo)論實(shí)踐課程缺一不可，學(xué)習(xí)必須和實(shí)踐掛鉤才能掌握真正的核心內(nèi)容。這一個(gè)學(xué)期中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐對(duì)計(jì)算思維有初步的概念，同時(shí)，也完成了對(duì)計(jì)算問題表達(dá)能力的培養(yǎng)。思維導(dǎo)入在整個(gè)體系中起引導(dǎo)性作用，為后面計(jì)算思維的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。（2）一年級(jí)第二學(xué)期逐步進(jìn)行能力鍛煉，第二學(xué)期著重于程序設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)專業(yè)，嵌入式專業(yè)等需要教授C，C++，Python等語(yǔ)言，而另一些專業(yè)如外國(guó)語(yǔ)，不同的專業(yè)應(yīng)有不同的強(qiáng)度。從高層面來說，自動(dòng)化計(jì)算工具需要程序的支持，程序需要算法思想的灌輸，這是在思考設(shè)計(jì)當(dāng)中的程序設(shè)計(jì)切入點(diǎn)。從基本的計(jì)算機(jī)問題切入，到復(fù)雜問題的升華，Python語(yǔ)言是一門熱點(diǎn)語(yǔ)言。實(shí)訓(xùn)開放課程基于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)問題程序設(shè)計(jì)的能力，對(duì)復(fù)雜問題有一個(gè)初步的思考，可以將復(fù)雜問題清楚化。這在不同的專業(yè)中會(huì)有不同的趨勢(shì)，在開設(shè)課程時(shí)因材施教。（3）二年級(jí)和三年級(jí)重在能力培養(yǎng)，在具備思維和能力的基礎(chǔ)后，鍛煉和加深能力是必經(jīng)之路。開設(shè)基于模型的系統(tǒng)工程課程對(duì)復(fù)雜問題求解能力的培養(yǎng)起到推波助瀾的作用。（4）三年級(jí)和四年級(jí)突出綜合創(chuàng)新，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)踐課程是對(duì)照教學(xué)體系進(jìn)程所開設(shè)的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的課程，融合之前所積累的計(jì)算思維和求解能力，完善整個(gè)教學(xué)體系。

3 落實(shí)院校課堂目標(biāo)，構(gòu)建三級(jí)教學(xué)體系

利用信息技術(shù)平臺(tái)建立多級(jí)課堂教學(xué)體系，不斷更新教學(xué)資源，保證教學(xué)質(zhì)量，從教學(xué)實(shí)踐層面落實(shí)教學(xué)課堂目標(biāo)，落實(shí)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)目標(biāo)。由此建立三級(jí)課堂教學(xué)體系，三級(jí)課堂互相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)教育系統(tǒng)化，全面化，達(dá)到教學(xué)成果。

（1）基于MOOC的第三課堂，課程中所需要的教學(xué)資源，戰(zhàn)略資源可以通過MOOC教學(xué)資源體系。教育基礎(chǔ)發(fā)展迅速，傳統(tǒng)課堂已經(jīng)不能滿足教學(xué)需求。網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的形勢(shì)下，網(wǎng)絡(luò)會(huì)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一塊陣地。開展MOOC在線課程，對(duì)世界開放，跨校不同專業(yè)學(xué)生通過在線課程參與跨校大規(guī)模討論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)授課分享，作業(yè)測(cè)試共享。使得第三課堂系統(tǒng)化，標(biāo)桿化。（2）基于SPOC的第二課堂，基于MOOC基礎(chǔ)，同個(gè)學(xué)校的不同專業(yè)不同老師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)創(chuàng)建小型公共化、私有化的課程，對(duì)本校學(xué)生進(jìn)行人才開發(fā)培養(yǎng)，老師引導(dǎo)學(xué)生共同探討課程，保證自我授課特色，立根于本地化、特色化教學(xué)。（3）基于翻轉(zhuǎn)的第一課堂，線下課堂的教學(xué)改革翻轉(zhuǎn)課堂并不是解決傳統(tǒng)課堂上沒有的問題，它結(jié)合了MOOC，SPOC，充分利用學(xué)生的碎片時(shí)間，讓學(xué)生在使用手機(jī)的空隙時(shí)間自主自覺地參與學(xué)習(xí)。但翻轉(zhuǎn)課堂不能過于強(qiáng)化，，它使課堂更生動(dòng)、靈活、有趣，它的目的在于激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生主動(dòng)化、自主化地學(xué)習(xí)。

4 基于新教學(xué)體系，革新教學(xué)方法

思維不是憑空的，它的成長(zhǎng)舞臺(tái)是人的大腦，它的出處是人的思考。作為通識(shí)教育課程，改變老套的教學(xué)方法，融合新的思路可以達(dá)到立竿見影的效果。學(xué)生主角化，教師導(dǎo)演化，知識(shí)隨思維的講解而解釋，思維隨知識(shí)貫通而形成，能力隨思維應(yīng)用而體現(xiàn)。學(xué)生自主探索尋找問題，自主求解尋找答案，總結(jié)提升鍛煉思維。

（1）從典型人物的思考展示思維，計(jì)算發(fā)展歷史上，有許多杰出的奠基人，如圖靈、馮·諾依曼等。這些人物是如何思考的，在研究計(jì)算機(jī)時(shí)，他們又是如何構(gòu)思的。展示這些典型人物的思考，可以更好地激發(fā)學(xué)生的興趣。（2）從典型案例學(xué)習(xí)思維，一個(gè)典型的案例可以把教學(xué)內(nèi)容通過思維相連接從而不離散。不離散的好處在于學(xué)生不靠死記硬背去學(xué)習(xí)課程，通過案例一步步地領(lǐng)導(dǎo)，使學(xué)生總結(jié)出算法，形成自己的解題思路，設(shè)計(jì)出合理的算法，有利于培養(yǎng)新形勢(shì)下人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維。（3）從藝術(shù)欣賞擴(kuò)展思維，藝術(shù)的思想活躍、新穎、深刻。根據(jù)老師的特長(zhǎng)，可以從藝術(shù)欣賞去發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)展思維。

5 融合不同專業(yè)，支撐新工科建設(shè)

腳踏實(shí)地從課程出發(fā)，從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)出發(fā)，改革教學(xué)方法、教學(xué)理念和一系列的教學(xué)項(xiàng)目，融合入不同專業(yè)，灌輸計(jì)算思維，專注計(jì)算機(jī)物理求解形成新工科建設(shè)中實(shí)際存在的實(shí)物。通過改革創(chuàng)新思路，提高學(xué)生的計(jì)算思維和解題能力；通過教學(xué)改革促進(jìn)教學(xué)體系的完整統(tǒng)一，適應(yīng)新形勢(shì)下的人才培養(yǎng)，進(jìn)一步達(dá)成新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張海鷗.高職軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量模型[J].勞動(dòng)保障世界，2018（26）：44+46.