閔鳳輝
摘要:在課程教學(xué)改革的趨勢(shì)下,計(jì)算機(jī)類課程越來越強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的體現(xiàn)。文章通過對(duì)《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》這門課程教學(xué)改革研究的綜述,對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容等方面的推進(jìn)提出了一些新的思考。
關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ);研究綜述:教學(xué)思考
一、課程改革背景
《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是各專業(yè)必修的公共基礎(chǔ)課程之一。一直以來,教學(xué)內(nèi)容的核心主要是“平臺(tái)+應(yīng)用軟件”,課程教學(xué)內(nèi)容的更新也圍繞著兩個(gè)部分進(jìn)行。課程的實(shí)質(zhì)沒有很大的變化,歸根結(jié)底就是辦公軟件的教學(xué)(狹義工具論),也就是掃盲階段。對(duì)此,省內(nèi)有的院校甚至將這門課程概稱為《辦公自動(dòng)化》。
課程教學(xué)改革集中在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)的調(diào)整,目標(biāo)集中在教學(xué)效果的提高,但是和其他基礎(chǔ)課程相比,總體上處于弱勢(shì)地位。最顯著的趨勢(shì)是逐漸弱化這部分的內(nèi)容(實(shí)際上,很多高中就已經(jīng)開設(shè)這門課程),工具性作用淡化,引入計(jì)算思維(Computational thinking),突出計(jì)算思維目標(biāo)下課程的教學(xué)改革新方向。
計(jì)算思維、理論思維、實(shí)驗(yàn)思維、面向大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)思維稱為人類四大科學(xué)思維方式。計(jì)算思維是基于計(jì)算模型(環(huán)境)和約束的問題求解,使各種問題的解決變成了算法的描述及程序的編寫,從而促使了利用計(jì)算機(jī)為工具來解決問題的計(jì)算思維方式的發(fā)展。
這種趨勢(shì)在國(guó)內(nèi)重點(diǎn)高校尤為突出。在這種教學(xué)改革的目標(biāo)下,課程的教學(xué)改革和計(jì)算機(jī)學(xué)科系統(tǒng)知識(shí)的結(jié)合在不斷深化,著重加強(qiáng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上構(gòu)建算法,提升解決問題的能力。同時(shí),課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)際得到擴(kuò)展與深化,大幅度弱化了“平臺(tái)+應(yīng)用軟件”模式,計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)得到加強(qiáng),強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維能力的培養(yǎng),目標(biāo)是將課程努力建設(shè)成與數(shù)學(xué)、物理一樣的通識(shí)性類型。根本原因在于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)和其他學(xué)科的發(fā)展密不可分。
另一種教學(xué)改革的方向,是在開源技術(shù)的迅速發(fā)展和國(guó)家大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的背景下,也迫切需要在高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中引入Linux操作系統(tǒng)內(nèi)容,軟件系統(tǒng)的安全性有一定的保證,也很少牽扯軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題。實(shí)際上,很多移動(dòng)平臺(tái)的應(yīng)用也基于Linux操作系統(tǒng),如智能手機(jī)、平板電腦領(lǐng)域。
這種趨勢(shì)主要集中在應(yīng)用型本科院校,很多地方高校進(jìn)行了突破性的嘗試。以廣東省高校為例,在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中大面積引入了Linux操作系統(tǒng)及相關(guān)應(yīng)用軟件的教學(xué),并收到了良好的教學(xué)效果。
二、課程改革思考
鑒于此,從Linux操作系統(tǒng)的平臺(tái)角度出發(fā),重新審視《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容改革是十分有意義的。而如何重新構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系,保證教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是迫切需要解決的主要問題。同時(shí),在課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)下引入計(jì)算思維,也是課程教學(xué)改革的重要目標(biāo)之一。這些需要在原有課程中進(jìn)行整合、研究與實(shí)踐,提出LOTO模塊內(nèi)容教學(xué)改革方案,即L(Linux平臺(tái))+O(Linux平臺(tái)下的辦公軟件,類似于OpenOffice辦公軟件)+C(計(jì)算思維Computational thinking)+0(Others,其他模塊,如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))。在此前提下,需要解決以下幾個(gè)問題。
(1)從傳統(tǒng)的Windows教學(xué)平臺(tái)遷移到Linux操作系統(tǒng)平臺(tái),保證正常教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是首先需要解決的問題。
(2)內(nèi)容是教學(xué)思想的基本載體。在(1)的工作基礎(chǔ)上,如何構(gòu)建和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系是主要的教學(xué)實(shí)踐工作。在傳統(tǒng)的“平臺(tái)+應(yīng)用軟件”的教學(xué)體系下引入計(jì)算思維,原有的課程體系需要調(diào)整,包括理論和實(shí)踐兩部分,如何構(gòu)建完整的教學(xué)內(nèi)容體系是教學(xué)改革工作的主要對(duì)象。如何選擇與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng),是在教學(xué)改革過程中需要處理的問題之一。
(3)計(jì)算思維來源于計(jì)算機(jī)科學(xué)。計(jì)算思維包含很多具體的培養(yǎng)目標(biāo)。如何在Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)上構(gòu)建計(jì)算思維教學(xué)模塊?如何選擇課程進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算思維模塊的培養(yǎng)?這些都需要思考與實(shí)踐。通過選取Linux操作系統(tǒng)作為教學(xué)改革內(nèi)容平臺(tái),從基本的應(yīng)用角度出發(fā),深入淺出地講解核心操作和相關(guān)內(nèi)容,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)、接觸和了解此平臺(tái)及相關(guān)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,幫助學(xué)生掌握基本的計(jì)算機(jī)技能。
(4)通過模塊分解的方式,按照“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)-Linux操作系統(tǒng)基本操作一辦公軟件一計(jì)算思維模塊”的思路,對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行調(diào)整與完善。
(5)通過對(duì)Linux操作系統(tǒng)及相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的講解,拓寬學(xué)生在非Windows平臺(tái)下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐能力。這對(duì)原有的以Windows操作系統(tǒng)為主的計(jì)算機(jī)應(yīng)用內(nèi)容是很好的補(bǔ)充,強(qiáng)調(diào)了多層次應(yīng)用背景的需求。
(6)通過教學(xué)內(nèi)容的改革,引入計(jì)算思維,培養(yǎng)學(xué)生初步的信息獲取、數(shù)據(jù)庫處理的計(jì)算思維能力。通過教學(xué)改革,在原有的《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》基礎(chǔ)上,逐步開設(shè)《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》等課程。
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