基于計算思維的大學計算機基礎教學中excel教學方法的研究

劉玉利 徐鵬

摘 要：本文詳細的介紹了在大學計算機基礎課中excel的教學中用思維性教學的方法講授計算思維的過程，從中教會學生用自頂向下的方法解決實際面臨的問題。

關鍵詞：計算思維 思維性教學 SOC

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

Abstract： This paper detailed introduces the teaching method of the excel in computer basic course using thinking teaching to teach computational thinking， it can teach students to use the top-down approach to solve practical problems.

Key words： computational thinking thinking teaching SOC

計算思維一詞由卡內基﹒梅龍大學的周以真教授提出，其定義是：運用計算機科學的基礎概念去求解問題，設計系統和理解人類的行為。其功能是讓各個領域的人才都可以像計算機科學家一樣思考，將計算技術和各學科理論、技術與藝術進行融合實現新的創新，也就是說，計算思維與其他學科的思維進行互相融合，便可以促進各學科學生創造性思維的形成。在文獻【2】中提到了思維性教學，思維性教學的理念則可以概括為“知識”隨著“思維”的講解而展開，“思維”隨著“知識”的貫通而形成，“能力”隨著“思維”的理解和訓練而提高。

在大學計算機基礎課程中，電子表格excel是必講的一部分內容。無論是以實驗形式進行講解還是以課堂講授的方式進行講解，都是教學中的一個重點和難點，那么如何將計算思維用思維性教學的方法應用到計算機基礎課excel的教學中呢？

我們可以采取關注點分離（separation of concerns，soc）的方法，soc是一種普通的處理復雜問題的系統思維方法和原則，在計算機軟硬件的許多方面都有體現。這一思維的形成注重層次化，模塊化的設計理念和自頂向下的設計思想的培養。

1 將excel中的知識點串聯起來，把它們之間的聯系講清楚。

Excel中的知識點大體總結如下：

（1） 數據類型（基本數據）：什么樣的數據用什么類型表示

（2） 數據排序：某個字段的數據按照某種關系進行顯示

（3） 數據篩選：顯示符合某種條件的數據

（4） 分類匯總：對多個字段進行分類統計

（5） 圖表：用圖的形式表示數據之間的關系

（6） 透視圖和透視表：根據某種要求進行相應的統計

這些知識點都是以基本數據為中心，根據基本數據進行相應的操作。

2 用數據挖掘中最著名的例子“啤酒與尿布”的關系說明數據之間存在著某種關系，通過不同的角度對這些數據進行分析會得出一些不同的結果。

“啤酒與尿布”的故事產生于20世紀90年代的美國沃爾瑪超市中，沃爾瑪超市管理人員分析銷售數據時發現了一個令人難于理解的現象：在某些特定的情況下，“啤酒”與“尿布”兩件看上去毫無關系的商品會經常出現在同一個購物小票中，這種獨特的銷售現象引起了管理人員的注意，經過后續調查發現，這種現象出現在年輕的父親身上。年輕的父親在購買尿布的同時，往往會順便為自己購買啤酒，沃爾瑪發現了這一獨特的現象，開始在賣場嘗試將啤酒與尿布擺放在相同的區域，讓年輕的父親可以同時找到這兩件商品，很快完成購物，沃爾瑪超市從而獲得了很好的商品銷售收入。

通過這個例子告訴學生，要在普通的現象中發現其中的聯系，同樣是相同的數據，往往分析的角度不同，但是分析問題的方法都是相同的。

3 給學生幾個帶有大量數據的表格。

員工基本信息表（員工編號，姓名，性別，出生日期，學歷，入職時間，部門，工資，離職時間，離職原因）

產品銷售情況表（產品編號，銷售日期，員工編號，生產日期，數量，銷售地區，單價，銷售額）

產品生產情況表（產品編號，生產日期，數量）

產品維修情況表（產品編號，生產日起 ，維修日期，故障原因，維修人員編號）

庫存情況表（產品編號，生產日期，數量）

4 讓學生根據表格中的數據進行分析，用excel來支持他們得出的結論。

每個學生都會從自己考慮的角度，對相同的數據進行分析，篩選出自己需要的數據，組成新的表格，為了讓自己的結論更加直觀形象，都會使用圖表或是透視圖和透視表來表示，得出自己的結論。

有的同學通過對員工基本情況表的分析，得出公司員工年齡、性別和學歷的分布，進而說明公司現在的人員構成情況，可以得出是否需要再次進行招聘來補充后備力量，招聘符合什么條件的人員；還是對人員基本情況表的分析，有些同學通過對離職人員的分析，得出離職人員的部門、離職人員在職的時間和工資的分布，可以得出哪個部門離職人員最多，離職人員的工資是否過低，是否需要用提高工資來留住員工。

有的同學通過對產品銷售情況表的分析，分析出哪些產品在哪個地區比較受歡迎，哪些地區市場的占有率比較低，市場還有待開發；還是對產品銷售情況表的分析，有些同學通過對銷售人員的分析，得出哪個銷售人員的銷售業績比較好，哪種產品的銷量比較多，是否需要進行產量的增加或是開發新的產品來滿足市場需要。

有的同學通過對產品維修情況表的分析，得出返修產品的分布，進而得出返修產品是否存在普遍性，故障原因在哪里。

有的同學通過對庫存情況表的分析，得出庫存產品的分布，進而得出哪些產品庫存過多，同時可以分析出哪些產品不受歡迎。

這樣學生的思路打開了，他們會主動的去想用什么樣的形式能更好的支持自己所得出來的結論。

5 對學生的結果進行點評，進而檢查學生對知識點的掌握。

學生進行數據分析，都是從某一個自己想要的結果開始，為了得到這個結果，根據現有的數據運用已經學過的知識來證明和分析，這樣就形成了一個自頂而下的分析方法，也就是前文中所提到的的soc方法中的設計思想。

在大學計算機基礎excel的教學中用思維性教學的方法把計算思維解決問題的方式傳授給學生，讓學生學會的是一種解決問題的方法。學生從自己關心的角度去分析相同的數據，無論結果是什么，他們都是經過思考的，這樣學生就把“知識”轉化成了“思維”，“思維”也隨著“知識”的展開而展開，這樣不僅教會了學生基本的知識，而且也教會了學生用思維的方式去解決自己面臨的問題。

參考文獻：

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