覃章榮 孟令娟

摘? 要： 針對(duì)目前在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合我校的實(shí)際教學(xué)情況，提出以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為導(dǎo)向，從教師教學(xué)理念轉(zhuǎn)變、課程內(nèi)容重組與優(yōu)化、教學(xué)模式和方法、課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建等方面，對(duì)該課程進(jìn)行改革與實(shí)踐，以此提高我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ); 計(jì)算思維; 教學(xué)方法; 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2019）04-66-03

Abstract： Aiming at the existing problems in the teaching of computer fundamentals and the actual situations of our university， the reforms and practices on the course are carried out with computational thinking in the aspects of the change of teacher' teaching ideas， the reorganization and optimization of curriculum content， the teaching mode and method， and the construction of course network learning platform and so on. It is hopeful that the reform and practice can effectively improve the teaching quality， enhance students' comprehensive quality and cultivate their innovative ability.

Key words： computer fundamentals; computational thinking; teaching method; network learning

0 引言

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是我國(guó)高校普遍開(kāi)設(shè)的一門公共必修課，主要目的是培養(yǎng)大學(xué)生的信息素養(yǎng)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。但是隨著社會(huì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)知識(shí)加速更新，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)的突飛猛進(jìn)等，該課程教學(xué)面臨著許多新的難題與挑戰(zhàn)[1-2]。自從2006年美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM上明確提出計(jì)算思維的概念后，計(jì)算思維得到了計(jì)算機(jī)教育界的高度重視和廣泛支持，從而引起了一輪新的教學(xué)改革熱潮[3-4]。因此，如何將計(jì)算思維引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中進(jìn)行有效改革，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，使其學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的計(jì)算知識(shí)去思考和解決實(shí)際問(wèn)題，對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和課程教學(xué)質(zhì)量，特別是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

分析我國(guó)高校當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教育現(xiàn)狀，以及結(jié)合我校近年來(lái)該課程的實(shí)際教學(xué)情況，我們列出該課程的教學(xué)主要存在的幾方面的問(wèn)題[5]。

1.1 課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)用主義，偏重計(jì)算機(jī)操作技能

長(zhǎng)期以來(lái)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)比較強(qiáng)調(diào)“實(shí)用主義”以及偏重于教授計(jì)算機(jī)操作技能，形成了“教計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)就是教如何使用計(jì)算機(jī)軟件工具”等片面觀點(diǎn)，以至于計(jì)算機(jī)技術(shù)更新快，教師不得不疲于跟蹤和更新教學(xué)內(nèi)容，而教學(xué)內(nèi)容的更新往往又跟不上計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完這些教學(xué)內(nèi)容后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新，很快可能發(fā)現(xiàn)所學(xué)的內(nèi)容又已經(jīng)過(guò)時(shí)了，在今后的學(xué)習(xí)和工作中遇到新的問(wèn)題，也不知如何使用所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)去解決。

1.2 教學(xué)內(nèi)容繁多，包羅萬(wàn)象

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材內(nèi)容包羅萬(wàn)象，計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)知識(shí)，操作系統(tǒng)，辦公軟件使用、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體知識(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全等等，基本上是計(jì)算機(jī)各領(lǐng)域知識(shí)的“濃縮版”。課程教學(xué)內(nèi)容繁多，邏輯結(jié)構(gòu)比較混亂，很多知識(shí)都是只介紹了一些基本概念和專業(yè)名詞解釋，往往只說(shuō)了“是什么”而難以進(jìn)一步解釋清楚“為什么”。要掌握如此繁多的知識(shí)對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一件非常困難的事情，況且并不是所有知識(shí)都需要所有專業(yè)的學(xué)生都要掌握，直接導(dǎo)致的后果就是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后，對(duì)第一門計(jì)算機(jī)課程興趣不大，甚至產(chǎn)生恐懼與厭學(xué)心理，逃課率較高。

1.3 忽視學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)，教學(xué)方法單一

我國(guó)高校一般都涉及到哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)、管理學(xué)、理學(xué)和工學(xué)等多個(gè)學(xué)科門類，由于各學(xué)科門類的差別比較大，再加上計(jì)算機(jī)信息技術(shù)早已廣泛滲透到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容存在不同層次的需求，如果對(duì)于所有不同專業(yè)的學(xué)生簡(jiǎn)單地使用同一本教材和同一種教法，勢(shì)必導(dǎo)致部分學(xué)生所掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能無(wú)法滿足其后續(xù)課程學(xué)習(xí)的需要，可能會(huì)直接影響其專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。

2 計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)

2006年3月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM上提出了計(jì)算思維的概念，并認(rèn)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(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。計(jì)算思維是人類求解問(wèn)題的一個(gè)途徑，是每個(gè)人應(yīng)當(dāng)掌握的一種基本技能[3]。計(jì)算思維的提出得到了國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)教育界的高度重視和廣泛支持。2010年7月在西安交通大學(xué)舉辦了第一屆“九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程研討會(huì)”，在發(fā)表的《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》中明確提出了要正確認(rèn)識(shí)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要地位，把培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)。2013年7月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)舉辦的第二屆全國(guó)“計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革研討會(huì)”上，發(fā)布了“計(jì)算思維教學(xué)改革白皮書(shū)（征求意見(jiàn)稿）”，進(jìn)一步明確和堅(jiān)定了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程以計(jì)算思維為核心的教學(xué)改革方向。

由此可見(jiàn)，在該課程中引入計(jì)算思維已經(jīng)是大勢(shì)所趨。目前全國(guó)許多高校均已圍繞計(jì)算思維對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了實(shí)踐和探索，并且取得了一些成果。我校作為一所普通地方性師范類綜合大學(xué)也將根據(jù)自身的實(shí)際情況，提出在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中引入計(jì)算思維進(jìn)行教學(xué)改革，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、教學(xué)方法和模式、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行初步實(shí)踐與探索。

3 在計(jì)算思維導(dǎo)向下的課程改革與實(shí)踐

3.1 轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念

在傳統(tǒng)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，由于受“狹義工具論”以及實(shí)用主義等思想的影響，許多教師在多年的教學(xué)當(dāng)中已經(jīng)形成了一些相對(duì)固定的教學(xué)模式和方法，許多課程知識(shí)教起來(lái)“輕車路熟”。而面對(duì)計(jì)算思維新概念，大家了解甚少，面臨許多困難，感到改革很吃力，甚至有人持懷疑態(tài)度，不太愿意主動(dòng)進(jìn)行改革。因此，在課程中引入計(jì)算思維，首先需要教師對(duì)計(jì)算思維有比較全面的認(rèn)識(shí)和理解，要引導(dǎo)教師多關(guān)注計(jì)算思維教學(xué)方面的改革，舉行討論會(huì)或者公開(kāi)課進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，鼓勵(lì)教師外出參加有關(guān)培訓(xùn)和研討等，使教師在教學(xué)理念上有所轉(zhuǎn)變，這些是確保課程教學(xué)改革取得成功的前提條件。

3.2 重組與優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容重組，并不是要全部顛覆原有的課程內(nèi)容，而是在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的增刪改，以及重新組織及優(yōu)化。為了讓學(xué)生對(duì)計(jì)算思維概念有基本了解和體驗(yàn)，在教學(xué)中增加了介紹計(jì)算思維基本概念的教學(xué)內(nèi)容，增加了程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容;為了精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，刪除了網(wǎng)頁(yè)制作和Flash動(dòng)畫(huà)制作等章節(jié)。將原課程理論教學(xué)內(nèi)容，如計(jì)算機(jī)工作原理、處理機(jī)模型、信息編碼與存儲(chǔ)等這些可以明顯體現(xiàn)計(jì)算思維的教學(xué)案例補(bǔ)充細(xì)化，按照計(jì)算思維的思路與方法進(jìn)行教學(xué)，不但要讓學(xué)生知道“是什么”，更要讓學(xué)生知道“為什么”，以此培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維意識(shí)。把原課程關(guān)于常用工具軟件使用等教學(xué)內(nèi)容全部放到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，用典型實(shí)例的形式將要求學(xué)生掌握的有關(guān)知識(shí)融合到實(shí)例中，通過(guò)讓學(xué)生多做實(shí)例實(shí)踐活動(dòng)來(lái)提高和培養(yǎng)他們的實(shí)際動(dòng)手能力以及使用計(jì)算思維思考和解決問(wèn)題的能力。另外，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的重新組織和調(diào)整情況，我們重新編寫了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》和《大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)例操作教程》兩本教材。

3.3 根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)分級(jí)教學(xué)

我校目前擁有多個(gè)不同的專業(yè)學(xué)科門類，不同專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算思維能力的要求是不同的，如果對(duì)所有學(xué)生的教學(xué)采取同一本教材，同一種教法的傳統(tǒng)模式勢(shì)必會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和影響學(xué)習(xí)效果。因此，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和專業(yè)特點(diǎn)，將教學(xué)分為三個(gè)層次：第一個(gè)層次只要求了解基本計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算思維概念，重點(diǎn)要熟練掌握Word、Excel和PowerPoint辦公軟件的操作應(yīng)用，通過(guò)操作實(shí)踐活動(dòng)初步培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)單的計(jì)算思維能力，其主要適用于體育和藝術(shù)等專業(yè);第二層次要求掌握基本計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算思維的概念，熟練掌握Word、Excel、PowerPoint和Access等辦公軟件的操作應(yīng)用，并要求設(shè)計(jì)和完成一定數(shù)量的綜合性作品，該層次適用于經(jīng)濟(jì)管理等專業(yè);第三層要求對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和原理等知識(shí)和計(jì)算思維要有深入的理解，除了要熟練掌握常見(jiàn)辦公軟件的操作應(yīng)用與完成綜合作品外，還要求掌握程序設(shè)計(jì)及會(huì)使用編程解決一些實(shí)際問(wèn)題，重點(diǎn)通過(guò)程序設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生使用計(jì)算思維思考與解決問(wèn)題的能力，第三層次適用于物理化學(xué)等理工科專業(yè)。此外，還應(yīng)在具體的教學(xué)中，靈活綜合運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型、案例型、主題研究型等教學(xué)方法，以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)習(xí)效果。

3.4 構(gòu)建課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)

大學(xué)計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)僅靠教師在有限課堂上的教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)考慮充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓他們?cè)谡n后進(jìn)行有效的自主學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)習(xí)效果。隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)供學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)已成為一種新的學(xué)習(xí)模式。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)與構(gòu)建了該課程的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，平臺(tái)主要由教務(wù)、教師以及學(xué)習(xí)管理三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，各系統(tǒng)的具體功能模塊如圖1所示。教務(wù)和教師管理系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)B/S工作模式的網(wǎng)站，運(yùn)行在PC機(jī)上，教務(wù)管理系統(tǒng)主要提供對(duì)整個(gè)平臺(tái)的維護(hù)管理和教學(xué)資源等;教師管理系統(tǒng)主要為教師提供作業(yè)任務(wù)的發(fā)布以及對(duì)學(xué)生課后利用平臺(tái)自學(xué)的監(jiān)管和學(xué)習(xí)效果的量化評(píng)價(jià)等;學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)有運(yùn)行在PC機(jī)上的網(wǎng)站和運(yùn)行在智能手機(jī)上的APP兩個(gè)版本，兩者功能基本相同，學(xué)生既可以選擇相對(duì)固定的PC機(jī)，也可以選擇使用手機(jī)隨時(shí)隨地靈活學(xué)習(xí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算思維是每個(gè)人在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮職能必須掌握的一種基本技能，將其引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力是新一輪教學(xué)改革的熱點(diǎn)。我們針對(duì)該課程教學(xué)中存在的問(wèn)題并結(jié)合我校的實(shí)際情況，提出以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為導(dǎo)向，從教師教學(xué)理念轉(zhuǎn)變、課程內(nèi)容重組與優(yōu)化、教學(xué)模式和方法、課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建等方面對(duì)課程進(jìn)行了改革實(shí)踐與探討，初步實(shí)踐證明，通過(guò)教學(xué)改革提高了我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

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