基于項(xiàng)目驅(qū)動的《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的計算思維培養(yǎng)

汪瑾

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

【關(guān)鍵詞】計算思維；項(xiàng)目驅(qū)動；大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)

1 《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程目前存在的主要問題

高等學(xué)校計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)是學(xué)校通識教育的重要組成部分，對學(xué)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(yùn)用發(fā)揮了重要作用。在整個高等教育發(fā)展過程中，《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程經(jīng)歷了不斷的改革與調(diào)整， 教學(xué)理論和教學(xué)目標(biāo)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(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的認(rèn)識不足，教學(xué)中仍舊存在一些問題：

（1）“狹義工具論”

一直以來，認(rèn)為《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程只是教會學(xué)生怎么使用計算機(jī)，把計算機(jī)作為工具來運(yùn)用成為教學(xué)的核心任務(wù)，從而形成了“狹義工具”學(xué)說。

（2）教材內(nèi)容陳舊

近年來由于計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)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(jī)技術(shù)存在很大的差距。且知識結(jié)構(gòu)滯后、教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性和實(shí)用性。

（3）教師教學(xué)方法不當(dāng)

計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展賦予了《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程更為豐富的教學(xué)內(nèi)容，基礎(chǔ)理論、程序設(shè)計、辦公應(yīng)用、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，各個模塊相較于學(xué)生之前的學(xué)習(xí)具有完全不同的知識點(diǎn)。教師如果采用不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，會使教學(xué)過程顯得格外的復(fù)雜，且事倍功半。

基于上述原因，我們發(fā)現(xiàn)如何定位《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)，如何改革計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的內(nèi)容以適應(yīng)社會發(fā)展是當(dāng)前計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨的重要問題。

2 基于計算思維的《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的培養(yǎng)目標(biāo)

2006年，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機(jī)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(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基本概念求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為的科學(xué)方法。她認(rèn)為計算思維不僅僅只是屬于計算機(jī)科學(xué)家，而應(yīng)該是每一個人的基本技能。計算思維是一種人機(jī)共存的思維，強(qiáng)調(diào)機(jī)器實(shí)現(xiàn)和問題求解的具體操作過程。

目前，我國高校計算機(jī)基礎(chǔ)教育中“狹義工具論”的問題突出，將計算機(jī)作為學(xué)習(xí)和研究中的一個使用工具，將《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的重心放在培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和計算機(jī)應(yīng)用能力上，淡化了學(xué)生對計算機(jī)科學(xué)中重要思想與方法的認(rèn)識。

基于計算思維的《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的培養(yǎng)目標(biāo)就是在課程教學(xué)中突出對計算思維能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，把對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)作為課程教學(xué)的核心任務(wù)。使學(xué)生掌握計算機(jī)方法論，提高計算思維能力，通過運(yùn)用計算機(jī)的相關(guān)概念、思想、方法去學(xué)習(xí)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(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)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(xué)方法，項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的積極思考。在《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程中引入項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)法，用源自于社會、生活、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的典型案例來調(diào)動學(xué)生的積極性，將案例與知識點(diǎn)相結(jié)合，深化學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握。

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

我們認(rèn)為基于計算思維的項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)模型應(yīng)該從“項(xiàng)目”的確定、“項(xiàng)目”的分解、“項(xiàng)目”解決及“項(xiàng)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(xiàng)目設(shè)定情境、給出問題，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、相互合作，最終解決問題。它的教學(xué)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(xué)習(xí)之后，教師及時引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。這樣，在問題解決的過程中，學(xué)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(xí)慣。

項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)是典型的基于計算思維的教學(xué)方法。強(qiáng)調(diào)通過師生討論問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考、歸納和總結(jié)，并且要有意識地訓(xùn)練學(xué)生的思維，讓學(xué)生體會和理解如何用計算機(jī)科學(xué)的思維和方式去解決專業(yè)問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

4 總結(jié)

計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)已進(jìn)入一個新階段，《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)僅僅重視應(yīng)用能力的培養(yǎng)已不能適應(yīng)社會發(fā)展現(xiàn)狀，要從根本上進(jìn)行觀念轉(zhuǎn)變，重視學(xué)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(xué)生解決問題及開拓創(chuàng)新的能力。實(shí)踐表明，基于計算思維的項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)方法，以培養(yǎng)并提高學(xué)生的計算思維能力作為教學(xué)的核心目標(biāo)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性得到很大提高。在教學(xué)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(diǎn)和模塊的教學(xué)中，極大的提高了學(xué)生利用計算機(jī)分析問題和解決問題的意識和能力。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]