计算思维视域下的高职计算机公共课程教学体系构建与效果评价

关键词：求解计算机科学计算思维

计算思维是人类运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解行为思维活动, 涵盖了计算机科学所有范畴。在高等教育领域, 一些学者和科学人员已经开始构建以计算思维为核心, 涉及计算思维基础知识、计算理论、算法基础、程序设计语言、Python编程基础、计算机硬件基础等多个方面的计算机基础课体系。根据我国高职计算机公共课程教学现状, 受传统教学思路影响, 高职院校很少探讨计算思维导入教学的可能性, 尤其缺少基于计算思维的计算机公共课程教学改革研究。

一、计算思维下高职计算机公共课程教学体系的构建

(一) 计算思维下高职计算机公共课程教学体系的设计原则

计算思维与计算机教学同属于信息数据处理领域, 二者之间具有天生的融合性, 计算思维在计算机教学中的渗透, 可以为计算机教学的实效性提供保障, 但是在二者融合过程中, 仍需要正确认识二者的关系, 进而在寻找二者融合的节点的基础上, 将计算思维以合理的方式纳入到计算机教学体系中。根据高职教学体系的实际情况, 计算思维下高职计算机公共课程教学体系需要遵循以下原则, (1) 在立足于学生职业生涯发展的基础上, 明确课程定位; (2) 以学生职业能力为依托, 确定课程知识能力体系, (3) 在注重工作任务的基础上, 合理组织教学内容[1]。

(二) 计算思维下高职计算机公共课程教学体系的建设措施

计算思维下高职计算机公共课程教学体系建设涉及到了课程内容设计与课程教学设计等多个方面。在课程内容设计方面, 高职计算机公共课程教学内容主要包含有以下内容: (1) 计算机文化的相关知识; (2) 常用办公软件、复杂的数据分析处理技术及专业演示文稿制作技术的学习, (3) 问题求解的一般过程。在教学内容确定以后, 教师需要从计算思维层面入手, 确定教学目标、教学课程、培训教材、授课方法、组织形式等内容, 设计全面符合计算思维的教学方案, 并在此基础上完成教学效果评价模型的构建。在教学设计方面, 教师需要注重教学内容与学生实际生活的联系, 如在计算机基础这一部分内容的教学过程中, 教师可以以乔布斯、比尔·盖茨等人物的事迹为切入点, 调动学生的学习情趣。课堂教学过程中也可以采用一些与日常生活相联系的计算机技术, 如条形码技术与二维码技术也可以应用于课堂教学之中, 在办公软件相关内容教学过程中, 教师需要对学生的自学能力、综合应用能力及创造能力进行关注去, 并对传统的教学模式进行优化。

二、计算思维下高职计算机公共课程教学体系效果评价

以白城医学高等专科学校为例, 我校在计算机公共课程教学体系工作开展过程中, 旨在利用计算思维开展计算机教学, 在课堂教学体系构建过程中, 该校托白城医学高等专科学校教学资源, 设计并实施新式教学体系的教学实验, 并随机在2016级教学班中抽取两个班级开展教学试验。其中一个班级为对照组, 另一个班级为实验组, 实验组应用有基于计算思维的计算机应用基础课堂教学模式, 对照组采用以传统教学方式为主的教学方式。在试验开始之前, 实验组有12名学生计算机应用基础成绩在60分以下, 对照组有13名学生参加了2016级计算机应用基础补考。在2018年春季学期期末, 实验组学生计算机应用基础考试成绩均已通过及格线, 对照组仍有部分学生计算机应用基础“挂科”。在对两个班级学生的计算机应用综合能力进行抽查以后, 实验组成绩明显优于对照组。通过SWOT法对计算思维下高职计算机公共课程教学体系的应用情况进行分析, 其优势、劣势和这一教学模式所面临的机遇与挑战主要涉及到了以下内容。

(一) 计算思维下高职计算机公共课程教学体系的优势分析

计算思维下高职计算机公共课程教学体系的优势主要表现在以下两个方面, (1) 这一教学模式可以在强化学生感官效应的基础上, 激发学生的学习兴趣。教师教学过程中使用的人机对话界面可以发挥学生眼、耳、手等各个器官的协同作用。 (2) 同以教师为中心的传统教学模式相比, 计算思维下的计算机公共课程教学体系可以在强化信息交流的基础上, 促进课堂教学效率的提升。

(二) 计算思维下高职计算机公共教学体系的劣势分析

计算思维下高职计算机公共教学体系的劣势与高职院校公共课程体系的劣势之间存在一定的联系。在公共课程教学方面, 很多高职院校在计算机专业与非计算机专业采用雷同化的课程体系, 这一课程体系难以让教师在教学过程中实现因材施教。教师素质也是课堂教学效果的主要影响因素。

(三) 计算思维下高职计算机公共教学体系的机遇与挑战

随着信息技术的不断发展, 计算机网络在学生课余生活中扮演这重要的角色。计算思维下的高职计算机公共教学可以让学生对计算机公共课教学的认同感得到提升, 进而调动学生的学习主动性。教师队伍的年轻化也可以为这一教学模式的发展提供支持。但是就教学内容而言, 大部分教师在相对封闭的学校环境内, 不能及时了解行业最新发展, 加之部分教师知识更新意识较低, 导致课程知识落后于实际需求[2]。教材更新速度过慢的问题也会让学生在课堂上学习的内容与社会需求相脱节, 进而影响学生的实践能力。