体育高职院校计算机基础教学与计算思维能力培养初探

王益义

摘要：针对目前计算思维与计算机教学研究的不断兴起和深入，以及体育高职院校计算机基础教学现状，本文分析了体育高职院校计算机教学的特点和面临的问题，提出将计算机教学与计算思维有机结合，应用多种教学模式在教学活动过程中培养学生的计算思维能力和创新能力。

关键词：计算思维；能力培养；计算机基础教学；体育高职院校

目前，体育高职院校课程设置普遍偏重于体育专项能力的学习和训练，而轻视问题求解的意识、思想、方法和能力等的培养，即突出技巧性和实用性，忽视素养性和思维性的培养训练。但随着计算机和网络的飞速发展和普及，计算机技术在各领域中的应用越来越广泛，各专业学生必须具备利用计算机进行问题思考、问题求解的技能，体育高职院校学生自然也概莫能外。因此，如何培养体育高职院校学生的计算机使用技能和计算机问题求解能力，给计算机教学带来了新的挑战。

● 计算思维与计算机教学

1.计算思维

计算思维就是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。[1]这一概念由时任美国卡内基·梅隆大学计算机系主任的周以真教授于2006年提出，被国内外计算机学界、社会学界以及哲学界的广大学者进行了广泛的研究与探讨，并获得了广泛的赞同和支持。周以真教授指出：[2]计算思维的本质是抽象和自摘要：针对目前计算思维与计算机教学研究的不断兴起和深入，以及体育高职院校计算机基础教学现状，本文分析了体育高职院校计算机教学的特点和面临的问题，提出将计算机教学与计算思维有机结合，应用多种教学模式在教学活动过程中培养学生的计算思维能力和创新能力。

关键词：计算思维；能力培养；计算机基础教学；体育高职院校

动化。计算思维是每个人都必须具备的思维能力，而不仅仅属于计算机科学家。如同所有人都具备“读、写、算”能力一样。计算思维作为人类求解问题的一条重要途径，其能力的提高有助于人们对复杂问题的求解。计算思维提出了面向问题解决的系列观点和方法，这些观点和方法有助于人们更加深刻地理解计算的本质和计算机求解问题的核心思想。[3]

2.计算思维与计算机基础教学

计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念，也是当前计算机教育需要重点研究的重要课题。[4]计算思维能力培养的重要性已经得到国内外计算机教育工作者充分的重视。计算思维能力的培养应由一系列的课程组成，而大学计算机基础课程是其中最重要也是最适合的一门课程。大学计算机基础教学是普及计算机文化、培养专业应用能力和训练计算思维能力的重要环节，将计算思维引入计算机基础课程的教学改革中就成了非常重要和紧迫的任务。

● 体育高职院校计算机教学与计算思维培养现状

本文以浙江体育职业技术学院的计算机基础教学为例进行分析研究。我院作为全国14所体育类高职院校之一，目前针对5个体育相关专业，按照专业培养计划，分别开设了《计算机文化基础》和《多媒体课件制作与应用》两门计算机课程，而其中《计算机文化基础》为各专业必修之公共基础课程，共54学时，由理论知识讲授和操作技能训练两部分组成，以期末测试与等级证书考试相结合作为评价手段。作为计算机基础教育工作者，笔者在常年的计算机教学实践中，总结了以下几点现实问题：

（1）学生入学时计算机水平参差不齐、应用能力差异较大。由于体育类高职院校的特殊性，大部分学生由省下属体校升入，或自小就在各体育项目运动队训练、生活，因此基本是零起点，基础较差。

（2）传统授课模式简单机械的讲解和示范，学生往往难以消化，容易遗忘，由此造成学生学习兴趣降低，自主学习积极性差，学生往往按照教师讲解的步骤一步一步地完成设计和操作，缺乏自己思考的过程，欠缺计算思维能力的训练。

（3）教学内容主要着眼于软件工具的使用，忽视计算机理论和计算机文化的传授和传播；重视操作过程，而缺少思维能力训练，陷入了“狭义工具论”的境地，沦为Office软件的操作练习，以致大部分的学生认为计算机文化基础就是Office的使用。

（4）计算机证书考试也在一定程度上影响着计算机基础教学的内容和水平。将计算机等级考试的证书与毕业证书捆绑，虽能促使学生掌握一些考试的方法和技巧，却易陷入误区。学生和教师通常以通过等级考试为课程的主要目标，而忽视了计算机教学的本质内容，使得计算思维能力的培养无从谈起。

（5）由于计算机技术发展迅速，计算机教材与实践平台总是落后于现实，技术与技能方面的教学内容总跟不上时代的发展。

上述情况表明，以实用性教学为主的体育高职院校计算机基础课程的教学注重软件工具的操作使用，却长期忽视学生计算思维能力的培养，使得计算机教学沦为了微软办公产品说明，而无法教会学生利用计算机解决实际问题的方法和能力。因此，计算机基础课程教学改革势在必行，改变观念，改变原有的教学思想和教学方法，确立培养学生计算思维能力为教学核心，将计算思维贯穿于整个教学过程中。

● 基于计算思维的计算机基础教学模式

1.基于计算思维的任务驱动式教学模式

基于计算思维的任务驱动教学模式中，师生围绕任务进行教学和学习。教师设计任务、呈现任务、实施任务、总结评价，学生在明确任务、完成任务、合作交流等教学过程中学习计算思维的知识，培养计算思维能力，培养解决问题和实践创新的能力。[5][6]在任务驱动的教学过程中，教师在设计和实施任务时需要注意培养学生间的团队协作，使学生在交流中探究解决问题的思路，并进行成果展示和评价，交流心得，巩固已有知识拓展新知识。

体育类专业学生最不缺的就是活力，缺少的是教师的有效引导。因此，在基于任务驱动的教学实践中，教师可根据教学内容设计出针对性强、难度适宜并融入计算思维方法的任务，然后引导学生在已有知识的基础上采用计算思维来解决问题，完成任务，并启发学生运用计算思维的相关概念方法解决专业中的现实问题，从而激发学生的学习兴趣和热情。例如，Excel软件教学中，任务设计是与体育专业相关的“学校运动会成绩管理系统”，要求学生充分利用Excel的各项基础功能来解决现实中的复杂数据和信息管理问题，培养学生用计算机的思维方式解决现实问题的意识、思维和方法。endprint

2.基于计算思维的案例教学模式

案例教学法根据教学目标的要求，通过模拟真实的案例，进行案例重现，在教师的引领下，组织学生对教学案例进行思考、分析，促进学生对概念和操作的理解。选择和组织基于计算思维的案例时，应从简单原则出发，以便学生能够容易理解比较抽象的计算思维的基本理论和方法，启发学生分析问题、解决问题的能力，从而达到计算思维训练的目的。

例如，在实际教学过程中，向学生讲授电子演示文稿时，首先使学生了解所要讲授的内容及其应用，然后给学生演示一个某国际知名运动品牌公司的PPT宣传作品，引导学生分析思考、展开讨论，让学生逐步了解作品的制作流程，从设计理念到制作技巧，从立意到素材收集，从内容安排到画面衔接，培养学生分析问题、收集处理信息、解决问题的能力。同时现实案例也让学生知道用这一软件可以解决与自己所学专业相关的实际问题，提高学习兴趣，同时拓宽使用该软件解决其他问题的思路。

3.基于计算思维的网络自主学习教学模式

飞速发展的现代教育技术和网络技术以及网络提供的无限信息资源为计算机教学构建了良好的环境，如何使用计算机网络获取知识及解决问题是培养学生信息素养和思维能力的有效手段之一。学生可以通过利用校内外的各种信息资源为自身解决问题服务，如校精品课程、网络课程，网络搜索引擎，专业网站。在讲授“计算机分类与未来发展趋势”一节时，可以要求学生先大致了解计算机发展最前沿的知识，然后让学生根据自己感兴趣的方向，发挥主动性、积极性，充分利用网络资源，通过自主学习了解计算机的最新发展方向和应用前景，并对相关资源信息进行资源收集、学习、理解和整合，最终完成一篇读书报告。基于计算思维的网络自主学习模式在学生思维能力培养的同时，还能使学生自主地收集网络资源，选择适合自己的学习模式，让学生在网络环境中发现和解决问题。

4.基于计算思维的翻转课堂教学模式

翻转课堂教学模式是近两年国内外探讨较多的教学模式之一。[7][8][9]所谓翻转，就是对原有教学流程的重构，将原本在课堂上讲授的内容，在课堂教学之前，由教师创建教学视频，连同相关的学习材料放到网上，学生通过网络在家中或课外观看学习，回到课堂上师生面对面互动交流并完成作业的教学过程。例如，利用Camtasia Studio将某一部分知识内容的讲解和操作过程录制并制作视频，然后通过网络课程平台，由学生在课前先行自学，学生在自我网络学习的过程中，通过发现问题，并反馈给教师，教师课前加以归纳，以便于课堂上引导更有针对性；而在现实课堂上，学生重点针对个人的学习情况，寻求教师的个别化指导，或学生在教师的引导下，将在线学到的知识和技能加以应用，来解决现实问题。

这种“先学后教”的教学模式将传统的课堂教学内容放到了课下，学习的过程也成为自主学习的过程，对于学生发现、分析和解决问题的能力的培养，对于学生计算思维能力和创新意识的培养都很有帮助。但该教学模式对学生的自主学习能力的要求较高，基于体育专业学生的个性特点，还需教师的严格监督和管理。

● 结语

计算思维是每个人都应具备的一种思维能力，计算思维能力培养是体育高职学生能力培养的一个重要方面，也是学生综合素质的重要环节。计算机基础教学在其中担负着重要的责任，在课程教学过程中引入计算思维，培养学生利用计算思维方法发现、思考和解决问题的能力，并帮助学生将这种方法与其他专业课程相衔接，是为其毕业后走上工作岗位利用计算学科的技术与方法解决各种各样的问题打下良好的基础。

笔者根据多年的教学实践经验，对基于计算思维的多种教学方法进行了初步的研究，但对计算思维的培养是一个长期、系统的过程，如何进一步改革教学模式，完善教学过程，如何将计算思维与体育学科更加紧密地结合，还有待作进一步深入的探讨与尝试，以期获得更好的培养效果。

参考文献：

[1]J.M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM. 2006，49（3）：33-35.

[2]J.M. Wing. Computational Thinking and thinking about computing[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society，2008，366：3717-3725.

[3]李廉.计算思维——概念与挑战[J].中国大学教学，2012（1）：7-12.

[4]牟琴，谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学，2011，38（3）：10-15.

[5]牟琴，谭良，周雄峻.基于计算思维的任务驱动式教学模式的研究[J].现代教育技术，2011，21（6）：44-49.

[6]吕会庆，张巍.基于计算思维的计算机任务驱动教学模式[J].计算机教育，2012（7）：94-96.

[7]Jeremy F. Strayer. How learning in an inverted classroom influences cooperation， innovation and task orientation [J].Learning Environments Research， 2012，15（2）：171-193.

[8]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（04）：46-51.

[9]马秀麟，赵国庆，邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志，2013（1）：79-85.endprint