計算思維的計算機基礎教學(xué)改革論文

　　1引言

　　在《國家中長(cháng)期教育改革和發(fā)展規劃綱要（2010-2020年）》中明確將教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰略，充分表明國家對培養人才的信息素養和計算機應用能力提出了更高的要求。提高學(xué)生思考和解決問(wèn)題的能力，使計算思維成為當代大學(xué)生的基本技能,是大學(xué)生能力培養最重要的一個(gè)方面。當前，教育部高等教育司確立了以“計算思維培養”為導向的大學(xué)計算機課程改革項目，把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教學(xué)的核心任務(wù)，在教學(xué)過(guò)程中培養學(xué)生通過(guò)“計算思維”解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力是計算機基礎教學(xué)改革的重點(diǎn)。

　　2計算機基礎教學(xué)現狀

　　目前，計算機基礎課程教學(xué)過(guò)分偏重“以考促學(xué)”的應試機制,忽略對理論知識的串聯(lián)講解。首先，教學(xué)內容集中在操作系統和辦公軟件的菜單功能的使用，過(guò)分強調上機操作。其次，課程內容單一，前沿知識更新滯后，專(zhuān)業(yè)交叉延伸不足。陳舊的理論知識和程式化操作，對學(xué)生構建計算機知識體系的完整性存在嚴重偏差，缺乏全面深刻的認識導致學(xué)生失去對計算機基礎的學(xué)習興趣。最后，教師習慣把計算機教學(xué)等同軟件學(xué)習，教學(xué)中缺乏引導學(xué)生掌握使用計算機工具或技術(shù)解決問(wèn)題的基本方法和思路，不重視梳理和歸納同類(lèi)軟件的共通特點(diǎn)，忽視了計算機基礎教學(xué)本源的技能，忽視了對學(xué)生計算思維能力的培養，導致學(xué)生不能做到“一通百通”，只會(huì )單一模仿教師演示的套路式操作，缺乏創(chuàng )新性，知識遷移能力嚴重缺失。因此，在教學(xué)中培養學(xué)生的計算思維能力顯得尤為重要。

　　3計算思維概述

　　計算思維是由現任哥倫比亞大學(xué)數據科學(xué)研究院主任及計算機科學(xué)教授周以真教授提出，即計算思維是人類(lèi)在思維過(guò)程中參與制訂問(wèn)題及其解決辦法的一種思維模式，通過(guò)這種方式能快速、有效地進(jìn)行信息處理，提出問(wèn)題的解決方案。簡(jiǎn)單地說(shuō)，計算思維是對現實(shí)世界進(jìn)行信息抽象并利用工具實(shí)現信息轉換的一種思維方式,抽象和自動(dòng)化是它的本質(zhì)，被認為是繼“讀、寫(xiě)、算”三大普適技能以外，人們適應信息化時(shí)代應該具備的技能�！拔覀兯�使用的工具影響著(zhù)我們的思維方式和思維習慣,從而也將深刻地影響著(zhù)我們的思維能力”是圖靈獎科學(xué)家艾茲格.迪杰斯特拉的名言，筆者認為《計算機基礎》的課程教學(xué)就是教師的工具，以“技能掌握為基礎”精心組織和設計教學(xué)內容，以“培養計算思維能力”為核心目標是教學(xué)課程改革研究的方向，下面基于計算思維對計算機課程教學(xué)改革進(jìn)行研究探討。

　　4基于計算思維的計算機基礎教學(xué)改革

　　4.1轉變認識，由知識技能傳授轉向計算思維能力培養完整的課程知識理論體系和熟練的計算機應用能力是建立計算思維的基礎，在解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步掌握計算思維的思路和方法，達到提高學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題能力的目標。首先，教師要以計算思維為引導，善于挖掘教學(xué)規律，指導學(xué)生掌握軟件學(xué)習的方法。比如說(shuō)計算思維的抽象，在講授windows操作系統時(shí)，首先簡(jiǎn)單描述系統版本的變化，然后通過(guò)對比MS-DOS界面下的命令操作讓學(xué)生感受到“視窗”系統的圖像化以及操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，最后抽象出Windows系統的常用操作方法為S-S-C（Select,Set,Confirm）,以計算思維的方式挖掘計算機系統工作的規律完成知識遷移，引導學(xué)生完成相關(guān)操作。其次，在原有課程內容的基礎上增設互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等科技前沿知識，豐富教學(xué)案例，結合學(xué)生專(zhuān)業(yè)設計實(shí)驗案例，幫助學(xué)生構建完整的計算機課程知識體系，提高學(xué)生學(xué)習興趣。4.2基于計算思維，開(kāi)展項目實(shí)驗教學(xué)采用“理論適度拓展-實(shí)驗逐漸滲透”的項目驅動(dòng)教學(xué)法，認真梳理和精心設計課程內容，結合學(xué)生專(zhuān)業(yè)需求設置不同的主題案例，綜合性強、拓展性廣的案例有助于學(xué)生全面深刻認識和理解所學(xué)知識，引導學(xué)生運用計算思維思考問(wèn)題和解決問(wèn)題。舉個(gè)例子，可以針對藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生設置下面的綜合任務(wù)：采集某藥房秋冬兩季藥品銷(xiāo)售數據，要求對兩個(gè)季度藥物的銷(xiāo)售情況進(jìn)行統計分析，結果以PPT報告的形式匯報藥房主管。案例中融入了ISTE和CSTA提出的計算思維的操作過(guò)程，展示了“確認問(wèn)題、分析數據、抽象、設計算法、選擇最優(yōu)方案、推廣這一計算思維的求解過(guò)程。該案例涉及多個(gè)知識點(diǎn)，包含了Excel數據排序、篩選、分類(lèi)匯總、合并計算、圖表、函數公式的自動(dòng)化計算，以及PowerPoint排版技巧等。沒(méi)有設定操作步驟，開(kāi)放式的求解過(guò)程，學(xué)生對問(wèn)題的理解抽象和完成任務(wù)所采取的操作方法就是計算思維的體現。通過(guò)改變學(xué)生以往機械式的“驗證性”操作，引導學(xué)生從能力層面建立起計算思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力。4.3建立網(wǎng)絡(luò )學(xué)習平臺，革新教學(xué)模式利用開(kāi)源Moodle軟件建立網(wǎng)絡(luò )學(xué)習平臺，整合現有教學(xué)資源，開(kāi)啟基于網(wǎng)絡(luò )平臺的混合教學(xué)模式。一方面，教師通過(guò)提煉課程的關(guān)鍵知識點(diǎn)，用Camtasia錄制微視頻的方式在平臺建立豐富多樣的學(xué)習資源，既能實(shí)現網(wǎng)絡(luò )學(xué)習與傳統課堂的有效融合，又能拓展課程深度。課堂學(xué)習效果良好的學(xué)生得到強化，基礎薄弱的學(xué)生得到二次學(xué)習的機會(huì )，更好地為學(xué)生提供個(gè)性化、碎片化學(xué)習的條件。另一方面，教師可以利用網(wǎng)絡(luò )平臺的學(xué)習跟蹤功能分析學(xué)生學(xué)習行為，有針對性地布置綜合性與創(chuàng )造性的課后作業(yè)，既能作為課堂教學(xué)的延伸和補充，又能培養學(xué)生的自主學(xué)習能力，將計算思維能力培養的時(shí)間和空間得到最大維度地擴充。4.4改進(jìn)課程評價(jià)體系，提高評價(jià)的綜合性學(xué)校必須改進(jìn)考核評價(jià)標準以提高課程評價(jià)的綜合性和科學(xué)性，計算機等級考試不能作為檢驗學(xué)習成果的唯一標準。首先是調整課程評價(jià)體系各組成部分的比重，考試仍然是主體部分，占六成；其余四成則由章節測驗和綜合性作業(yè)構成，把體現計算思維內涵和外延的知識點(diǎn)作為考核重點(diǎn)，以保證培養學(xué)生所學(xué)的技能不再是刻板的驗證性操作。其次，通過(guò)舉辦校內技能競賽或者組織學(xué)生參加校外信息化大賽，讓學(xué)生在競爭中獲得榮譽(yù)感，進(jìn)而產(chǎn)生對對計算機基礎課程的熱愛(ài)。多元的課程評價(jià)體系將有助于學(xué)生構建完整的課程知識體系和提高學(xué)習主動(dòng)性，達到培養學(xué)生計算思維的目的。4.5提升師資力量，保障計算思維的教學(xué)實(shí)施教師作為課程學(xué)習的引領(lǐng)者，必須具備提煉知識要點(diǎn)和展示核心技能的基于計算思維的解決問(wèn)題的思路和方法，結合學(xué)生專(zhuān)業(yè)精心設計教學(xué)案例，利用網(wǎng)絡(luò )學(xué)習平臺作為輔助手段，不斷調整教學(xué)方法以提高教學(xué)效果。師資力量提升的立足點(diǎn)在于：思想上，轉變教學(xué)理念創(chuàng )新教學(xué)手段；行動(dòng)上，參加培訓學(xué)習開(kāi)拓視野；制度上，健全聽(tīng)課備課方案完善教學(xué)管理；活動(dòng)上，組織優(yōu)質(zhì)課評比提高教師技能水平；科研上，編寫(xiě)校本教材符合學(xué)生專(zhuān)業(yè)應用需求。教師能力的提升是培養學(xué)生計算思維能力的有力保障。

　　5總結

　　以“計算思維能力”為導向的教學(xué)改革為計算機基礎課程明確了課程的核心任務(wù)和培養目標。在今后的教學(xué)過(guò)程中，針對存在的問(wèn)題，教師需要轉變認識，一方面，結合學(xué)生專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域把計算思維融入課程內容和實(shí)驗案例，構建完整的知識體系，以提升學(xué)生計算機應用能力的綜合性和創(chuàng )新性；另一方面，改進(jìn)考核評價(jià)方式，利用網(wǎng)絡(luò )平臺優(yōu)勢開(kāi)啟混合教學(xué)模式，方便學(xué)生進(jìn)行碎片化學(xué)習�？傊�，計算思維是人從計算機學(xué)習中獲得的思維方式，沒(méi)有固定的程序公式，需要教師不斷調整措施和探索實(shí)踐，達到計算基礎教學(xué)培養學(xué)生使用計算思維解決問(wèn)題的能力目標。

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　　作者:陳嘉發(fā) 單位:惠州衛生職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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