陳 艷，李新玉，彭元珍

(長江大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434023)

0 引言

近年來，由于計算機人工智能和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算機的教育廣受歡迎。從外面的培訓(xùn)機構(gòu)到科研院所，大家都在流行普及計算機教育。所以，高校里的計算機教育，也迎來了T挑戰(zhàn)。作為計算機教育里的計算機基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，計算機基礎(chǔ)的教學(xué)更注重計算機文化素質(zhì)的教育[2],比如，你學(xué)了某一種OFFICE工具，其他的辦公軟件是可以觸類旁通的，也就是要教會學(xué)生計算思維的能力[3]，將人類的一套做法用計算機來做，明白了計算機是如何一步步工作的，也便知道了目前的軟件包括各種流行的APP該如何更好地去使用。

綜上，較多的教學(xué)研究者將重心放在了計算思維的的改革上，但很少有在層次教學(xué)和將計算思維與生活案例相結(jié)合。根據(jù)長期從事在一線計算機基礎(chǔ)的教學(xué)經(jīng)驗，本文總結(jié)了一套基于實踐的遞進(jìn)層次學(xué)習(xí)方法，并使用生活的案例深入講解計算思維的方法。

1 計算機基礎(chǔ)目前的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

1.1 學(xué)生存有懼怕的心理

大部分專業(yè)的學(xué)生有著“計算機基礎(chǔ)難學(xué)”的學(xué)前暗示，其實如果按照本文提到的帶著興趣來學(xué)習(xí)，任何一款OS(operating system)或者應(yīng)用軟件都是一種像手機的操作系統(tǒng)和APP一樣的便捷助理，學(xué)生是完全可以自行學(xué)習(xí)掌控的，因為智能手機里所有的APP大部分人都是很有信心自己掌握的。國內(nèi)部分高校里實行計算機基礎(chǔ)選修，就是始于這個道理。

1.2 內(nèi)容分散，學(xué)習(xí)不夠連貫

現(xiàn)有計算機基礎(chǔ)教材大部分知識內(nèi)容按照以下章節(jié)目錄組織結(jié)構(gòu)，計算機概述——信息表示——操作系統(tǒng)——OFFICE軟件——網(wǎng)絡(luò)——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——數(shù)據(jù)庫開發(fā)。這種順序在實踐教學(xué)中，學(xué)生一看到計算機的二進(jìn)制代碼、原碼和反碼等就被嚇蒙了，在學(xué)OFFICE軟件的時候連起碼的發(fā)郵件都不會，如何給老師發(fā)自己的作品。所以本文提出了面向?qū)嵺`的教學(xué)順序，所有章節(jié)有嚴(yán)格的體系，教學(xué)內(nèi)容水到渠成。學(xué)生聽起來普遍反應(yīng)較好。

1.3 對象不同，學(xué)習(xí)目標(biāo)較單一

計算機基礎(chǔ)面向不同專業(yè)的學(xué)習(xí)者，目前大部分學(xué)校主要是靠平時成績的比重來區(qū)分成績，教學(xué)目標(biāo)比較單一。每個專業(yè)的學(xué)生因為基礎(chǔ)不一樣，學(xué)生的理解水平也是不一的。所以不同的學(xué)習(xí)者應(yīng)該制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法。

針對上述問題，在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中，應(yīng)該研究如何針對不同學(xué)習(xí)者制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，研究不同的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新能力。

2 基于實踐的遞進(jìn)層次教學(xué)順序

2.1 思想來源

第一臺電腦誕生之初，人類是想用十進(jìn)制來模擬人類的計算，但是后來發(fā)現(xiàn)十進(jìn)制對于計算機設(shè)計電路來說，太過復(fù)雜。但人類卻是從嬰孩時候起開始接觸十進(jìn)制的知識的，這是一種人類的習(xí)慣。讓學(xué)生從習(xí)慣中轉(zhuǎn)變思路到計算機的二進(jìn)制中來，應(yīng)該有個過程。學(xué)生對計算機的理解是從實際存在的機器出發(fā)，再結(jié)合自己的使用心得，最后升華到某個理解高度，推廣至所有應(yīng)用。

2.2 實施過程

新的教學(xué)順序，先從通用類基礎(chǔ)說起，也就是不管你的基礎(chǔ)如何，這些是必須掌握的。首先，以歷史為起點，和大家一起回顧國內(nèi)外前人為計算機科學(xué)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)和努力。展望未來，知曉今天的社會需要懂技術(shù)、高情商、與時俱進(jìn)的青年，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，順便提出計算機作為一門基礎(chǔ)通識課程，需要學(xué)生在實踐中掌握，需要團體的力量，需要博學(xué)，和善于幫助他人等各種品格。接下來按照下圖1展開層次式教學(xué)：

圖1 基于層次式的教學(xué)順序圖

先從大家熟悉的硬件環(huán)節(jié)開始，學(xué)生通過對市場的調(diào)查和課堂上所學(xué)，了解了如何選購一臺電腦，應(yīng)該看哪些主要參數(shù)指標(biāo)，對計算機系統(tǒng)的組成和指標(biāo)體系也輕松掌握。

電腦買回來，首當(dāng)其沖要在上面安裝OS，所以O(shè)S的學(xué)習(xí)會緊隨硬件的后面。接下來配備網(wǎng)絡(luò)，因為沒有網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用軟件無法安裝。網(wǎng)絡(luò)章節(jié)的教學(xué)安排順序在這里，還有一個考慮是，實踐中有相當(dāng)一部分學(xué)生在上機時還不會發(fā)郵件。到此，360及各種殺毒軟件上場。

電腦到這里已經(jīng)具備了使用的條件了，學(xué)生可以在此基礎(chǔ)上發(fā)揮自己的主觀能動性學(xué)習(xí)應(yīng)用軟件，OFFICE，亦或是WPS、PHOTOSHOP等。軟件本身不是問題，同一個家族出來的軟件有共性，不同廠家的軟件基于相同的開發(fā)理念也會有相同點，關(guān)鍵是看學(xué)生的選擇。

3 培養(yǎng)目標(biāo)的界定

具有工科背景知識的學(xué)生可以在通用類基礎(chǔ)知識點上，加上程序設(shè)計和數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)?？s小應(yīng)用軟件比如OFFICE部分，使其變?yōu)樽詫W(xué)章節(jié)。

設(shè)計類的同學(xué)，可以加選網(wǎng)頁設(shè)計和圖像軟件內(nèi)容。將自學(xué)成果作為學(xué)生的平時成績，從而讓學(xué)生各自展示其能力。學(xué)生作品和教學(xué)手段都應(yīng)多樣化。

4 計算思維的培養(yǎng)

計算機所有的內(nèi)容都來源于生活。要想讓學(xué)生學(xué)好本課程，不害怕計算機，只有一個辦法，用生活的例子指引他們，將計算思維的方法融進(jìn)生活中，未來生活，所有軟件的設(shè)計都是以朋友的身份出現(xiàn)，而非為難使用者。計算機所有的問題就迎刃而解。

2010年以來，各高校紛紛明確表示“引入計算思維是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的核心任務(wù)”[4]。但從執(zhí)行的情況來看，以考試為目的的教學(xué)現(xiàn)象依然存在，計算思維的概念也沒有較好地貫穿到其他學(xué)科領(lǐng)域?？偨Y(jié)實際教學(xué)經(jīng)驗，現(xiàn)將思維的培養(yǎng)案例做如下表述。

4.1 基于案例的計算思維引導(dǎo)教學(xué)

例如，在講解ATM取款過程時：

自然人是這樣思考的：①插入銀行卡;②接著輸入密碼;③輸入取款金額;④機器出錢;⑤拿錢，取卡。現(xiàn)實中有人慌慌張張的去操作，結(jié)果卻是被吞卡。并不是他不知道取錢過程，也不是不認(rèn)識中文字，就是不知道計算機的順序執(zhí)行特點。

計算機是這樣配合人執(zhí)行程序：

Step 1讀卡，此處會有個過程，以進(jìn)度條的方式呈現(xiàn)，人必須學(xué)會等待。

Step 2提示輸密碼。

Step 3讀密碼，在庫里找和銀行賬號匹配的密碼，如果匹配上,轉(zhuǎn)下一步，匹配不上，提示用戶再次輸入，并記錄輸入次數(shù)，次數(shù)達(dá)3次，吞卡。

Step 4 根據(jù)用戶選擇的操作，并執(zhí)行之。

試想，如果你不體會計算機的感受，不和計算機互動，插入卡后，計算機還在讀卡(盡管這個過程越來越快，但早些時候的讀卡速度確實比較慢)，結(jié)果你用人類的思維方式(認(rèn)為我可以輸入密碼了)緊接著輸入密碼，再狂點確認(rèn)鍵，結(jié)果就是卡被吞。人類以為的方式，卻不是計算機的方式，這就需要計算思維。所以計算機在讀卡時，需要你等待。等它說輸入密碼，你再輸入密碼，這就是人機交互。同樣的，計算機的順序也非常重要，如上面的描述，編寫程序時第4 步必須在第3步的后面，這就是程序的順序執(zhí)行。在計算機的世界里，一就是一，二就是二，這是一個確定的世界，比如上面提到的每人允許三次機會輸入密碼，三次就是三次，不像人類世界中的狀況，例如送一次機會等情況。

5 結(jié)語

計算機基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)歷來就有很多學(xué)者致力于研究其學(xué)習(xí)和教學(xué)方法。但由于時代背景的不同，導(dǎo)致很多方法還是以往的以掌握某一門工具為目標(biāo)，也有一些方法雖可以但不夠過硬。根據(jù)多年的學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗，將計算機基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)進(jìn)行了基于層次的教學(xué)順序改革，并以生活中的大家熟知的簡單例子，剖析了計算思維的方法在教學(xué)中的應(yīng)用，使得學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)計算機基礎(chǔ)，拿到本科學(xué)習(xí)的興趣這把鑰匙，打開通往未來世界的大門。