基于項目驅(qū)動的《大學計算機基礎》課程的計算思維培養(yǎng)

汪瑾

【摘 要】本文首先闡明了《大學計算機基礎》課程目前教學上存在的主要問題，提出了基于項目驅(qū)動的《大學計算機基礎》課程的計算思維培養(yǎng)教學模式。同時指出該門課程的教學應以結(jié)合專業(yè)特色的項目案例為線索，以計算學科基本問題為導向，培養(yǎng)并提高學生的計算思維能力是課程教學的核心目標。

【關鍵詞】計算思維；項目驅(qū)動；大學計算機基礎

1 《大學計算機基礎》課程目前存在的主要問題

高等學校計算機基礎課程教學是學校通識教育的重要組成部分，對學生自身綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的提高、社會活動等的運用發(fā)揮了重要作用。在整個高等教育發(fā)展過程中，《大學計算機基礎》課程經(jīng)歷了不斷的改革與調(diào)整， 教學理論和教學目標也經(jīng)歷了不斷深入的發(fā)展與變化。

目前，由于很多高校對《大學計算機基礎》課程的認識不足，教學中仍舊存在一些問題：

（1）“狹義工具論”

一直以來，認為《大學計算機基礎》課程只是教會學生怎么使用計算機，把計算機作為工具來運用成為教學的核心任務，從而形成了“狹義工具”學說。

（2）教材內(nèi)容陳舊

近年來由于計算機科學技術(shù)的飛速發(fā)展，《大學計算機基礎》課程的教學內(nèi)容也在不斷更新且同時有所增加。但目前課程教材內(nèi)容卻顯得很陳舊，與現(xiàn)階段的計算機技術(shù)存在很大的差距。且知識結(jié)構(gòu)滯后、教學內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性和實用性。

（3）教師教學方法不當

計算機科學技術(shù)的飛速發(fā)展賦予了《大學計算機基礎》課程更為豐富的教學內(nèi)容，基礎理論、程序設計、辦公應用、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等等，各個模塊相較于學生之前的學習具有完全不同的知識點。教師如果采用不恰當?shù)慕虒W方法，會使教學過程顯得格外的復雜，且事倍功半。

基于上述原因，我們發(fā)現(xiàn)如何定位《大學計算機基礎》課程的教學，如何改革計算機基礎課程教學的內(nèi)容以適應社會發(fā)展是當前計算機基礎教學面臨的重要問題。

2 基于計算思維的《大學計算機基礎》課程的培養(yǎng)目標

2006年，美國卡內(nèi)基梅隆大學周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權(quán)威雜志ACM《Communication of the ACM》首次提出了計算思維的定義——計算思維是運用計算機科學的基本概念求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為的科學方法。她認為計算思維不僅僅只是屬于計算機科學家，而應該是每一個人的基本技能。計算思維是一種人機共存的思維，強調(diào)機器實現(xiàn)和問題求解的具體操作過程。

目前，我國高校計算機基礎教育中“狹義工具論”的問題突出，將計算機作為學習和研究中的一個使用工具，將《大學計算機基礎》課程教學的重心放在培養(yǎng)學生掌握基礎知識和計算機應用能力上，淡化了學生對計算機科學中重要思想與方法的認識。

基于計算思維的《大學計算機基礎》課程的培養(yǎng)目標就是在課程教學中突出對計算思維能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，把對學生計算思維能力的培養(yǎng)作為課程教學的核心任務。使學生掌握計算機方法論，提高計算思維能力，通過運用計算機的相關概念、思想、方法去學習知識，掌握技能，把技能轉(zhuǎn)化為能力，把能力轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S。

3 基于計算思維的項目驅(qū)動式教學模式的構(gòu)建

相比枯燥的、以簡單羅列抽象理論知識為主要形式的傳統(tǒng)教學方法，項目驅(qū)動式教學更能激發(fā)學生的學習興趣，促進學生的積極思考。在《大學計算機基礎》課程中引入項目驅(qū)動式教學法，用源自于社會、生活、經(jīng)濟等領域的典型案例來調(diào)動學生的積極性，將案例與知識點相結(jié)合，深化學生對知識點的理解和掌握。

在傳統(tǒng)的任務教學中，教師只對學生完成的任務作評價，對學生在完成過程中需要運用什么方法去解決，則基本不作要求。而基于計算思維的項目驅(qū)動式教學則以項目為主線，將教師與學生聯(lián)系起來，整個教學過程是項目、教師、學生三者之間相互作用的結(jié)果。同時教學項目案例的選取要以計算思維為依托，要與學生的專業(yè)相關聯(lián)，做到將計算思維和專業(yè)應用融洽結(jié)合。

我們認為基于計算思維的項目驅(qū)動式教學模型應該從“項目”的確定、“項目”的分解、“項目”解決及“項目”總結(jié)四個方面構(gòu)建。如圖1所示。

首先由教師依據(jù)項目設定情境、給出問題，學生通過自主學習、相互合作，最終解決問題。它的教學模式是在保持知識的系統(tǒng)性和完整性的前提下，將知識分解成一個個問題模塊，每一個模塊的學習之后，教師及時引導學生歸納總結(jié)。這樣，在問題解決的過程中，學生不僅掌握了知識與技能，也獲得了搜索、存儲、分析和遞推信息的能力，同時養(yǎng)成了創(chuàng)新思考的習慣。

項目驅(qū)動教學是典型的基于計算思維的教學方法。強調(diào)通過師生討論問題，引導學生自主思考、歸納和總結(jié)，并且要有意識地訓練學生的思維，讓學生體會和理解如何用計算機科學的思維和方式去解決專業(yè)問題，進而培養(yǎng)學生的計算思維能力。

4 總結(jié)

計算機基礎教學已進入一個新階段，《大學計算機基礎》課程的教學僅僅重視應用能力的培養(yǎng)已不能適應社會發(fā)展現(xiàn)狀，要從根本上進行觀念轉(zhuǎn)變，重視學科計算思維能力的培養(yǎng)。

計算思維是一種思維方式，也是一種分析及處理問題的方法。計算思維的培養(yǎng)有利于提高學生解決問題及開拓創(chuàng)新的能力。實踐表明，基于計算思維的項目驅(qū)動式教學方法，以培養(yǎng)并提高學生的計算思維能力作為教學的核心目標，使得學生的學習興趣和主動性得到很大提高。在教學過程中，由于注重展示和解釋計算思維的基本內(nèi)涵和方法，注重將計算思維滲透到課程各個知識點和模塊的教學中，極大的提高了學生利用計算機分析問題和解決問題的意識和能力。

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[責任編輯：楊玉潔]