引入计算思维的高职院校计算机基础课程教学

摘 要 :从计算机基础课程的教学现状出发,提出在计算思维的引领下,从课程定位、教学内容、教学方法和手段、分级教学、立体化教材、教学效果等方面进行教学实践,探索高职院校计算机基础课程教学改革之路.

关 键 词 :高职院校;计算机基础;教学改革;探索;实践;计算思维

计算机科学已经成为支撑现代社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的信息基础科学,计算机科学技术水平是衡量一个国家基本国力和经济竞争力的重要标志.随着计算机技术的迅猛发展和计算机应用的快速更新,计算机教育的重要性被提到空前高度,迎来难得的历史发展机遇.教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会分别在2006年、2009年发布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》和《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》两个指导性文件,明确了计算机基础教学在高等教育中的基础性地位,更是从国家层面将这门课程定位为基础性课程,把计算机基础教学放在与外语教学、数学教学、物理教学同等重要的地位.计算机基础课程在高校教学中的地位得到进一步肯定,计算机基础课程教学改革朝着纵深方向发展.

1.当前高职院校计算机基础教学面临的形势

高职院校计算机基础教学中值得研究和探讨的问题很多,现阶段面临的主要形势有以下几个方面.

①计算机技术更新较快,涉及范围较广,云计算、物联网、移动互联网、海量存储、大数据、社会计算、普适计算、协同计算、多媒体技术等新技术的出现对计算机课程的冲击不小.

②中小学信息技术课程的开设对高职计算机基础课程教学带来了不小的冲击,大部分大学新生已经掌握了一定的计算机操作技能,但由于我国地域和教育发展的不均衡性,仍然有少部分学生对计算机的认识较匮乏,大学新生的计算机水平差异明显、综合应用能力不强、信息素养不够.

③各种类别的计算机证书考试也在一定程度上影响着高职院校计算机基础教学的内容和水平.

④大多高职院校选用的计算机基础教材陈旧,教学资源和网络教学平台匮乏,各专业对学生计算机应用能力的要求逐渐提高,计算机课程的设置不能满足各学科需求,教学内容与专业特点结合不紧密.

⑤教学方法和手段没有充分发挥出应有效果.

为了适应新形势的要求,高职院校计算机基础教学改革迫在眉睫,需要提出新的举措并全面提高高职院校计算机基础教学的水平.

2.高职院校计算机基础课程教学改革之路

2.1引入计算思维

首届九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会于2010年7月在西安交通大学举办,会上作出的《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务.曾任美国卡内基梅隆大学计算机科学系主任,现任美国国家自然基金会计算与信息科学工程部助理部长的周以真教授认为计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,包括涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动,本质是抽象和自动化,就像所有人都具备是非判断、文字读写和进行算数运算的能力一样,计算思维也是一种本质的、所有人都必须具有的思维能力.周以真教授还认为用操作的方法来教学生是一种最糟糕的计算机教育,因此教师在讲授计算机课程时,应该将课程与学生的专业有机结合、紧密联系,将课程和专业体现出的具有普适性的思想方法,以合适的案例传授给学生,促进学生的计算思维、应用技能的养成,达到特定的教学效果,进而突显以计算思维为指导思想的教学模式.

计算思维包括7个方面的内涵,包括重新阐释,递归思维、并行处理等,抽象和分解的方法,陈述一个问题或建模,系统恢复,利用启发式推理寻求解答,海量数据计算.这7个方面内涵的典型知识点在计算机基础课程教学中的表现形式如表1所示.

2.2明确课程定位

《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》包括4个方面的能力培养目标:对计算机的认知能力;应用计算机解决问题的能力;基于网络的学习能力;依托信息技术的共处能力.由此,我们对计算机基础课程教学的认识已不再是“狭义工具论”了,意即不再认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用,而是要培养学生的计算思维能力.

计算机基础不仅是高职院校各专业的一门重要且必不可少的公共基础课,而且是高职院校通识教育的重要组成部分,在培养学生的综合素质和创新能力方面发挥着重要作用.课程的重点是培养学生的计算机文化素养、应用计算机和用计算思维解决实际问题的基本能力,在于潜移默化地培养学生对复杂事物进行抽样和分解的能力,使学生能够将复杂问题归纳推导至他们熟悉的简单问题上.

2.3完善教学内容

在课程教学内容的选择上,教师应该注重及时性.教学大纲决定教学内容,如部分高职院校的计算机基础课程教学大纲往往以全国计算机等级考试(NCRE)一级MS Office考试大纲为主,教学内容完全围绕NCRE考纲展开,对NCRE有着较强的依赖性.NCRE在一定时期内促进了课程教学的规范化,在一定程度上形成了评价学校计算机教育成果的标准之一,成为了教学的指挥棒.然而,随着计算机技术的更新发展,NCRE考试大纲并没有及时更新,教学内容因此变得死板僵化且与实际需求的差距拉大,导致计算机基础教学应试教育模式的产生.

目前,市面主流的操作系统是Windows 7,办公软件是Office 2010,但目前NCRE的考试大纲仍然为Windows XP和Office 2003为主,教学内容无法满足软件更新的需要,时效性明显不足,因此计算机基础的教学内容应该打破NCRE大纲的限制,引入一些国际通行的综合能力认证考试内容,如IC3(Inter and Computing Core Certification).IC3标准根据信息技术的发展和市场的变化定期更新,以保证一直持续有效.它涵盖现代信息化环境中各行业工作人员所必须具备的由271项单项能力组成的计算机核心应用能力,其教学内容由计算机基本原理(包括计算机硬件、计算机软件、操作系统)、常用软件关键技能(常用程序、文字处理、电子表格、演示文稿)、网络应用与安全(网络与因特网、电子邮件、使用因特网、计算机和因特网对社会的影响)等3个部分共12个领域组成. 此外,教师在选择教学内容时还应充分考虑学生的层次差异,将多媒体技术和数据库应用等纳入课程内容,以确保课程内容的完整性,从而带领学生一起感受精彩的Word、精明的Excel、快乐的PowerPoint、神奇的Outlook等.

2.4革新教学方法和手段

教师要依据以行动为导向的教学方法,在课程教学过程中,重点倡导由“要我学”转变为“我要学”的学习理念,强调探究性学习、互动学习、写作学习等多种学习策略,充分运用行动导向教学法,采用任务教学法、小组协作学习法、探究式教学法等多种教学方法.

①任务驱动法.以项目为载体设计学习情景,将项目分解为不同的任务.以学生为主体,通过工作任务驱动加强学生主动探究学习能力和自主学习能力的培养.

②小组协作学习法.将学生分为不同的小组,让每组推选一名基础较好的学生为组长,以充分调动基础较好学生的积极性,让其主动带动其他同学达到共同提高的效果,使学生既动脑又动手并实现讲练结合.这种教学方法能够很好地活跃课堂气氛.

③探究式教学法.构建第二课堂学习平台,提高学生自我学习和管理能力,教师在整个过程中从旁指导,协助学生分析任务完成的步骤和技术要点,做到课前引导学生自学探索、课后协助学生巩固拓展,让学生通过自己动手实践完成任务并从实践中汲取经验和提高技能.

2.5实施分级教学

伴随着基础教育中信息技术课程的普遍开设和计算机基础教育的逐渐普及,大部分中学将信息技术课程纳入会考范围.一部分高职新生在入校之前对计算机已经比较熟悉或是已经取得相应级别的计算机证书,但是,由于我国中西部和城乡教育发展的不均衡,也有一部分学生对计算机应用不熟悉.这导致新生入学后在信息素养方面存在很大的差异,因此在新生中实施分级教学很有必要.


前几年,三亚航空旅游职业学院的计算机基础课程教学实行分学期教学,根据新生入学后的专业类别进行分学期授课,分级教学模式如表2所示.

总的来说,第1学期开设课程的是机电工程系、海运工程系、民航运输系,第2学期开设课程的是空中乘务系、旅游与酒店管理系、外国语系.由于2个学期的教学周不一致,授课学时也存在细微差异,教学内容以计算机应用基础为主,包括计算机基础知识、操作系统、办公软件、网络基础知识.第1学期开课的系部,在基础知识部分偏重进制转换和编码,在操作部分注重Office高级操作;第2学期开课的系部则在Office部分偏重常规操作与部分高级操作.虽然分学期授课的学时数和教学内容略有差别,但教学效果大体相似.

考虑学生计算机水平差距较大这一实际情况,三亚航空旅游职业学院在上述分学期教学的基础上进行完善,在新生入学后即开展摸底测验.根据考试成绩,以“1+X”的课程设置方案为原则将学生以系为单位分为A、B两级,在总授课学时不变的情况下根据专业的特点对教学内容进行区分,分级教学模式如表3所示.

除了完成计算机应用基础的既定教学任务外,还根据专业特点增加相应模块的教学;B级则只完成计算机应用基础的教学.分级教学充分体现“学生分级、内容分层”的全新教学管理模式.

2.6注重立体化教材建设

当前,市面上的计算机基础教材五花八门、层出不穷,但真正的好教材、优质教材并不多见.究其原因,我们认为大部分学校都有相当规模的学生,只要计算机课程的教学单位组织教师编制教材并达到一定的用量就可交出版社印制并投入使用,这也为青年教师积攒科研工作量提供了便利.然而,大多教材都是相互借鉴或拼凑,教学内容和编写格式相似,仍以沿用灌输式教材的套路为主,求多求全.另外,网络教学平台、实验实训指导书、电子素材等配套资源匮乏,并没有突显高职院校教材“以任务驱动为主线,以够用为度”的原则和“深入浅出、简单易学、学以致用”的宗旨,更没有体现专业特色.

针对高职计算机课程教学中存在的教学资源重复建设、深度不够、共享不力、不够系统,教学投入大、不能有效地满足教育信息化改革新需要等突出的教学问题,本着提升教学效果、课堂效率、课程效益的“三效”教学目标,教材建设应主要包括主教材、实训教程、课程资源包和网络教学平台等多种形式的立体化教学资源建设.

①既要切合各地域、本校各专业计算机教学实际,又能够反映近年计算机课程建设基于计算机网络条件下教学与改革的最新成果,体现现代教育思想,具有先进性、科学性、创新性和适用性.

②要体现创新教育教学理念,有利于激发学生自主学习的积极性,有利于提高学生的计算机综合应用能力和创新能力,有利于培养学生的学习策略和文化素养.

③要在开放教学基本理论的指导下,深入研究课程结构体系,系统规划课程教学内容,本着“理论与实践并重、教学与自学并用”的基本原则,组织高质量的教材和实训教程开发;将信息技术与课程教学、教学管理进行有机整合,灵活运用先进的信息技术手段,创新性地开发一系列E-Learning教学系统和开放式、自主性、网络化的教学平台,从而促进立体化教学资源建设的全面实施.

④由省高校计算机基础教学指导委员会统筹协调,安排同等类别高职院校的骨干教师以“提出实践目的一分析实践任务一阐述基础知识―解决实践任务”为主线编写特色鲜明、资源丰富、实践性强的立体化教材.

2.7评价课程教学效果

评价课程效果,主要包括学生学习效果评价和教师教学效果评价.

学生的学习效果是一个动态连续的过程,评价不能只停留在总评成绩分数上,而要通过多种途径评价学生的学习成果,因此以形成性评价、诊断性评价、总结性评价为基准的多元评价体系构建显得尤为重要.形成性评价要主客观结合,可以包括学生出勤、学生作业、学生课堂表现等方面;诊断性评价应注重学习过程,如学生自主学习的积极性和学生提出的存在的问题等;总结性评价包括学生参加考试和竞赛的成绩.最后,这3种评价按照一定比例系数组合,再组成对学生的最终评价,全面评价学生的学习效果.

教师教学效果评价应突出3个方面,以便全面了解教师的教学效果.

①强化教学督导听课制度.聘任由系部主管教学工作的领导、副高以上职称的教师和返聘教授等教学和管理经验丰富的人员组成的教学督导组,使其在教务部门的统一安排下,对课程的教学质量进行全面监督、检查、评估和指导.

②坚持同行听课制度.在教研室的统筹安排下,以组织教学观摩课或集中听课等方式了解教师的授课质量和进度,使教师之间相互交流、取长补短、共同进步,提高教师授课效果.

③完善学生评教制度.由教务部门统一组织学生在网上评教,评教观察点集中在教学态度、教学内容、教学方法、教学手段、语言组织表达、课堂管理、教学效果等,并在此基础上增加教师对学生的鼓励与帮助、师生关系、学生学习积极性等方面的因素.

3.结语

计算机基础课程的教学改革是一个持续的过程,后续工作还很多.深入开展高职院校计算机基础课程教学改革与研究工作,还需在发掘课程内涵、积极以科研课题带动和促进课程建设、立体化教材建设、教学内容完善、分级教学和教学效果评价等方面多下工夫,作出特色,取得成绩.随着计算机技术的发展,新的形势赋予计算机基础课程新的内涵,高职院校要善于发掘这些新的内涵,引领计算机基础课程教学上台阶、显特色、出成效.

(编辑:宋文婷)

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