體育院校以計算思維為導向的計算機基礎課程改革研究

王小偉

摘? 要：計算機基礎課程是計算機科學與相關專業之間連接的紐帶，在體育院校計算機基礎課程教學中，融入計算思維的概念，對于學生運用計算思維來解決體育學科中遇到的問題具有十分重要的意義。該文在對當前體育院校計算機基礎教學存在問題進行分析的基礎上，探討了在計算機基礎教學中如何融入計算思維，提出需重新設計教學內容框架，改革教學方式，并給出了具體的可操作模式，具有一定的實用價值。

關鍵詞：計算機基礎? 計算思維? 體育院校? 教學模式? 教學改革

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0129-03

《計算機應用基礎》課程是大部分高校學生入學后的第一門信息技術課程，該課程旨在培養學生使用計算機知識和技術進行分析和解決實際問題的能力，提升學生的創新意識，培養學生的信息素養，為學生學習后繼課程打下堅實的信息技術基礎。在體育院校，對于非計算機專業，《計算機應用基礎》可能是唯一一門信息技術課程，其重要性自然是不言而喻的。

近年來，隨著中小學信息技術課程的普及，很多高校認為計算機基礎知識學生在中小學階段都學過了，大學里再開設就沒有意義，很多高校的大學計算機基礎課程正在被弱化，在制定教學計劃時首先考慮減少公共基礎課程的學時，加上在多年的教學實踐中，計算機基礎課程基本上以講授計算機的基本概念以及流行軟件的使用為主。面對這種情況，學生和教師，乃至于教育界的專家學者都在質疑大學計算機基礎課程是否有存在的必要，導致課程被貶值，課時被擠壓，大學計算機基礎課程面臨著巨大的挑戰[1]。

因此迫切需要對計算機基礎課程進行教學改革，使得計算機基礎教學回歸計算機基礎課程的本質，該課程應當像大學物理、高等數學等公共課一樣，不是簡單的技術學習，而是要培養一種思維方式，能夠讓學生在求解問題的同時掌握一種終身受用的思維方法。

1? 計算思維基本概念

計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計，以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動，由周以真[2]于2006年3月首次提出。2010年，周以真教授又指出計算思維是與形式化問題及其解決方案相關的思維過程，其解決問題的表示形式應該能有效地被信息處理代理執行。

計算機學科是計算思維的代表學科，思維的訓練是一個長期的過程，在計算機基礎教學中，不是僅僅通過幾節課就要求學生了解計算思維的內涵，而要通過營造環境、設計案例讓學生潛移默化地掌握思維的方法[3]。

2? 體育院校大學計算機基礎教學存在問題分析

目前的信息技術課程普遍注重操作技能及應用能力的培養，但學生對于計算機科學技術的發展思想和理論認知不足，很難養成對問題求解、系統設計和行為理解的計算思維能力。在實際教學過程中，很多人包括計算機教師都對計算機基礎課程教學存在誤區，認為計算機就是個工具，計算機基礎教學就是教學生怎么將計算機作為工具使用。這種“狹義工具論”[4]，使得學生逐漸淡化對計算機學科的系統認識，無法掌握計算機科學的核心思想和方法。究其原因如下。

一是教學內容更新不及時。計算機基礎教學幾十年來的教學內容幾乎沒有更新，在教學內容的組織上依然以各種常用軟件的使用為重點，沒有充分運用計算思維對課堂內容進行重新梳理和構造。

二是課堂教學學生參與度低。課堂教學依然是知識傳授型教學，學生參與度不高，不能真正激發學生學習興趣，更談不上計算思維的培養了。

三是優質數字資源缺乏。近幾年出現了很多網絡教學平臺、網絡課程等數字資源，初衷是打破時空限制，讓學生能利用資源開展自主學習，但當前的教學資源普遍存在的問題一是內容重復的比較多，二是網絡資源脫離課堂教學，沒有融入到日常的教學活動中，三是網絡資源內容更新緩慢，缺乏能根據實際教學過程動態變化的教學資源。

大學計算機基礎教育的目的在于使學生熟練運用計算機技術及計算思維解決各自專業領域相關問題，而不僅局限于對計算工具的簡單運用。在體育院校，由于學生文化課水平較低，計算機課程的開設更傾向于實用軟件的教學，對于理論部分涉及較少，距離計算思維的培養還是有很大距離的。實際上，體育學科有自身的特點，很多體育學科離不開計算機的輔助，在計算機基礎教學中融入計算思維，對于學生運用計算思維來解決體育學科中遇到的問題具有十分重要的意義。

該課題的目的在于推進體育院校計算機基礎課程改革，在計算機基礎課程教學中融入計算思維理念，以培養大學生的可持續學習和發展的能力，最終達到不僅授人以魚，更要授人以漁的目的。

3? 計算思維導向的大學計算機基礎課程改革探索

計算機基礎課程是計算機科學與相關專業之間連接的紐帶，合理運用計算思維，可以更好地解決該專業問題，起到事半功倍的效果。因此，在體育院校計算機基礎課程教學中，應當融入計算思維的概念，使得計算機基礎課程回歸它的基礎地位，培養學生運用計算思維解決該專業的實際問題[5]，使得學生逐步具備可持續發展的再學習能力，對于將來學生走向社會依然具備自我學習能力的培養具有十分重要的作用。

在此，筆者做了一些嘗試，希望能為體育院校計算機基礎課程改革提供一些思路。

3.1 重新設計教學內容框架

3.1.1 理論部分

大學計算機基礎課程教材涉及到的理論部分比較簡單，對于很多問題的闡述淺嘗輒止，不能很好地體現計算思維的概念，因此在教學內容上需要做一些改變，盡可能體現計算思維的內容。

計算機概述部分：計算工具的不斷革新恰恰是因為有計算的需求;計算技術的不斷發展又促進了在各行業的應用。從單機到互聯網主機，無不體現著技術的變革，通過講述學生感興趣的跟生活息息相關的人工智能、物聯網、云計算、大數據等前沿的計算機新技術，重點介紹其在各個領域尤其是在學生所學專業領域的典型應用，會讓學生有個直觀的概念，而不是抽象的、覺得跟自己毫無關系的技術。

計算機的工作原理部分：計算機要想自動計算，自然需要數據能夠存儲、表示，由此引出計算機中的數據表示，引導學生理解為什么要使用二進制;從日常生活中的常見應用，如人臉識別、指紋識別等，介紹圖片信息的采集、編碼與壓縮。培養學生在碰到實際生活中的各類現象及問題的時候，能獨立思考，這是如何實現的？如果讓自己來設計，如何用計算機來表示，又如何用計算機來解決？

操作系統部分：從裸機出發，到DOS界面，到Windows界面，充分理解操作系統的基本功能，重點介紹操作系統是如何實現計算資源的分工合作與協同管理的基本思維，理解計算機資源的共享和競爭;引導學生類比現實生活中哪些地方體現了這一思想。

計算機網絡部分：從資源共享和信息交換的角度出發介紹網絡基礎知識，其核心是規則（協議）問題，培養學生不管做任何事都要遵從一定的規則。

數據庫技術：從日常生活中的實際場景出發介紹數據庫中的各類關系及基礎知識;以設計體育場館管理系統為例介紹怎樣進行數據抽象和設計，并利用 Access建立數據庫系統，理解系統化問題求解的典型思路。

3.1.2 實踐部分

對于應用軟件的學習，應根據學生層次的不同，設計不同的教學內容以滿足不同的學習需求。應用軟件中也有很多體現計算思維的地方，可采用任務驅動法，結合學生專業，對每一類軟件設計一個大的任務，從宏觀上把握大方向，細節問題讓學生自主探究、自主學習。一方面引導學生從需求著手，以計算思維方法引導學生進行問題建模和求解，培養學生發現問題、解決問題的能力;另一方面培養學生綜合素質，比如學會搜索引擎、學會自主學習等。

3.2 改革教學模式，提高學生參與度

隨著多媒體技術的蓬勃發展，網絡教學平臺發揮著越來越大的作用，可引導學生充分利用多媒體網絡教學資源進行課外學習以滿足自身需要。這就要求教師要大膽改革教學模式，創新教學方式，以滿足不同特點的學生學習需求。

3.2.1 混合式教學模式

現在絕大多數高校都建設了自己的慕課平臺、網教平臺、網絡學習空間等，教師應當積極使用各類平臺等新型的教學模式，充分發揮學生的主觀能動性與網絡的強大資源魅力，課堂上布置任務，進行思路講解與分析;軟件的細節問題引導學生借助于微課、慕課等形式，自主學習;遺留問題自己嘗試解決，實在解決不了的，留到課堂上小組討論，教師精講，往往能起到事半功倍的效果。

3.2.2 任務驅動式教學模式

根據學生專業不同，設計不同的任務。教學過程中，提前布置任務，讓學生帶著任務去自主學習，課堂上組織學生自主提出思路，通過討論找出解決問題的方法，教師指導。這樣可以鍛煉學生逐步學會如何根據需求提出解決問題的思路，并最終實現它。

通過課堂教學，潛移默化地培養學生的計算思維，培養學生運用計算思維解決本專業的實際問題，逐漸具備終身學習的能力。

3.3 充實優質數字資源

充分利用網絡教學資源進行混合式教學探索，在教學過程中不斷迭代教學資源以適應不同學生的需求，通過學生的密切參與，不僅可以了解學生的需求及學習狀況，也能為后續的課程教學積累豐富的資源。學生在自主探究學習過程中，逐漸培養自己發現問題、解決問題的能力。

4? 結語

計算思維已經滲透到我們生活的方方面面，未來應當同數學、語文、物理一樣，成為信息社會解決問題的一種普適的基本能力。因此，在體育院校計算機基礎課程教學中，通過課程改革，融入計算思維的理念，有助于學生養成以信息技術的視角思考問題、解決問題的思維模式。它的最終目標是培養大學生具備可持續學習和發展的能力，是一種受益終身的教育。

參考文獻

[1] 谷宗運，闞峻嶺，譚紅春.面向計算思維的大學計算機課程改革探索與實踐[J].軟件導刊，2018（12）：223-226.

[2] 周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊，2007（11）：83-85.

[3] 李小紅，范建坤，楊麗.基于計算思維的地方高校計算機基礎教學探析[J].信息與電腦：理論版，2017（21）：233-235.

[4] 金瑩，陶先平，張莉，等.以計算思維為導向的大學計算機基礎教學改革[J].計算機教育，2018（10）：125-128.

[5] 楊文正，劉敏昆.計算思維導向的多元混合教學及其應用研究——以“大學計算機基礎”課程為例[J].中國電化教育，2017（4）：129-136.