计算思维视野下高职计算机公共课教学改革与实践

摘要：目前，高职计算机公共课程定位模糊，甚至演变成纯粹的办公软件应用培训。文章针对高职计算机公共课程现状，现状的分析与反思，高职计算机公共课程的重新定位以及就探索计算思维视野下的信息素质培养等方面进行分析，介绍深圳职业技术学院如何开展“培养计算思维视野下职业生涯需求的信息素养的计算机公共课程教学改革。

关键词：高职计算机公共课；信息素养；计算思维

1 高职计算机公共课程现状

高职计算机公共课程是以计算机技术为核心的通识教育。而随着计算机的不断发展，也逐渐形成了一种新的思维——计算思维。因此，高职学生除了要掌握必备的计算机应用技能，还应同时具备基本的计算思维能力，掌握职业生涯所需要的信息素养。

而目前高职计算机公共课程面临许多新的问题，主要集中在3个方面。

（1）随着计算机技术与其他学科融合的加剧，高职计算机公共课程与专业教学脱节，与实际应用脱节。

（2）教学内容决定学生的培养质量。以传统的办公软件应用作为教学核心内容的模式已不能满足学生对计算机技术的需求。

（3）随着计算机技术的普及，学生在进入高职院校时已具备基本的计算机应用技能，高职计算机公共课教学设计需要提升到“就业岗位所需要的信息素养”的培养目标。

2 计算思维视野下以职业生涯所需信息素养为目标的课程定位

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》指出：职业教育要面向人人、面向社会，着力培养学生的职业道德、职业技能和就业与创业能力。以服务为宗旨，以就业为导向，推进职业学校专业课程内容和职业标准相衔接。

笔者认为，高等职业教育的本质是促进个体职业行动能力社会化的过程。实践性、社会性、职业性、应用性是促进个体职业行动能力的途径和手段。高等职业教育旨在培养复合式创新型高素质与高技能人才，注重培养学生的实践和应用能力。

计算机不仅为不同专业提供了解决专业问题的有效方法和手段，还提供了一种独特的处理问题的思维方式。而熟练使用计算机及互联网，为人们终生学习提供了广阔的空间以及良好的学习工具与环境。高职计算机公共课程作为高等职业教育的通识课程，应该着重于专业教育与文化素质教育的融合，着眼于文化素质教育的创新实践。

因此，高职公共计算机公共课的定位是在计算机技术视野下培养学生具备就业生涯所需要的信息素养。其具体目标是进一步提升学生的计算机应用能力，提高学生的计算机基本素质和实践技能，使其具备应用计算机解决专业问题的能力、计算思维能力、终身学习能力及创新意识。

3 课程开发原则

高职计算机公共课要从行业对计算机能力的需求出发，以应用为主线，以能力为本位，由传统的以介绍计算机基础知识和常用软件的基本功能为核心的教学体系，转变为以应用为核心，“以职业生涯所需要的信息素养”为目标的课程设计。

1）以职业生涯发展为目标——明确课程定位。

高职计算机公共课要立足于学生职业生涯发展，使学生获得个性发展与工作岗位需求相一致的职业能力，为学生的职业生涯发展奠定基础。因此，在课程定位上需要明确培养学生职业生涯所需要的信息素养。

2）以职业能力为依据——确定课程知识能力体系。

高职计算机公共课主要培养学生具备应用计算机解决专业问题的能力，因此要从行业企业对员工计算机基本技能要求出发，围绕职业能力的形成来整合相应的知识和技能，并适当考虑培养学生在复杂的工作过程中的综合职业能力所需要的知识技能，形成课程知识能力体系。

3）以工作任务为主线——组织课程内容。

确定好课程知识能力体系后，在教学内容的选择上，必须与工作任务相匹配，按照工作岗位和工作任务的逻辑关系设计教学内容，从岗位需求出发，尽早让学生进入工作实践，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，逐步实现从学习者到工作者的角色转换。

4）以典型工作过程为载体——设计教学活动。

按照工作过程设计学习过程，建立工作任务与知识和技能的联系，增强学生的直观体验，激发学生的学习兴趣。

4 课程内容设计

根据课程定位，课程内容主要包括：

（1）通过计算机文化的介绍，使学生了解计算机与我们日常生活的关系及当前计算机发展的热点与趋势，并掌握计算机及信息技术的基本概念与原理。

（2）通过常用办公软件的学习，掌握高级排版的各种技术、复杂的数据分析处理技术及制作专业演示文稿的技术。

（3）通过了解问题求解的一般过程，利用程序设计的思想，采用基于流程图的算法原型设计工具RAPTOR进行算法设计，培养学生的计算思维。

知识上要求学生了解计算机文化、操作系统以及信息编码及计算机组成原理，掌握问题求解的一般过程、程序设计的基本思想以及流程图的绘制过程。技能上要求学生熟练使用常用办公软件进行高级排版、处理复杂数据及制作专业演示文稿，能利用RAPTOR进行算法设计，解决专业领域中的常规问题。

5 课程教学设计

（1）以“计算机文化与生活”开始课程教学，通过介绍计算机发展过程中的典型事件和魅力人物，如冯·诺依曼、阿兰·图灵、乔布斯、比尔-盖茨、马化腾等人物的相关事迹，培养学生的学习情趣。

（2）通过引入与学生日常生活密切相关的计算机技术，例如，通过条形码、二维码的应用，来讲解信息技术的编码知识。通过微信、云计算、比特币等技术的讲解，让学生掌握计算机、网络与其它相关信息技术的基础知识和基本操作技能。

（3）在办公软件应用教学内容上，通过对教学过程中是否有“培养学生的自学能力、综合应用能力和创造能力”的反思，改变以往的办公软件培训讲座模式，转换为“项目分析一知识点解析一任务实现一总结与提高一知识拓展”教学模式，即注重培养学生实际操作能力的同时，更注重学生信息素养的培养。endprint

例如，在“EXCEL基本应用”教学中，通过项目分析，可以得到对应的知识点，如图1所示。

因此，教师只需要对相应知识点进行解析（如数据的输入与填充、单元格引用、公式以及函数），学生就可以自己融会贯通，完成整个项目任务。由于项目任务的局限性，因此，教师还需要针对课程目标，对相应知识点进行总结和提

第1步：将黄晓雯的销售订单数据标识出来。

第2步：在标识的数据中，将销售额数据进行累加。

第3部：将结果填入到对应的单元格。

通过上述分析，学生就可以从计算机的角度高，并通过知识拓展来弥补项目任务的不足。

（4）通过设计覆盖信息处理全过程的项目，培养学生信息查找、信息整理、信息处理以及信息分析的综合技能，提升学生信息处理的能力。

例如，要求学生作为某一家教育服务公司的活动策划人，对“XX小学的春游活动”进行策划，要求学生向XX小学领导层写一份春游计划书，并制作PPT，向XX小学领导层汇报。通过该项目的完成，可以培养学生“获取信息、理解信息、运用工具、处理信息、表达信息以及创新信息”的全方位的信息处理的能力。

（5）在办公软件应用中，逐步培养学生计算思维的基本能力。如图2所示，如果要计算黄晓雯的销售额等信息，可以引导学生思考：来思考如何设计相应的功能函数，对函数的参数值和返回值就有了清晰的认识，学生即学会了函数的应用，也掌握了计算思维中软件复用的概念以及函数设计的要素。

（6）将计算思维与日常生活相结合，通过“问题建模→问题分析→寻求方案→方案比较→方案实现”生动形象地向学生讲授计算思维的基本思想，从而提高学生的信息素养。例如，在讲解“二分法”查找时，设计的问题是：

在某一次晚会上，设置了1个抽奖环节——主持人从抽奖箱中抽取任意1个号码（号码范围为1-32号），再由现场的人员来猜主持人手上的号码是多少。规则如下：

①参与者可以问主持人问题，但每问1次需要向晚会捐款100元。

②主持人对问题的回答为“是”或“不是”。

③猜中后，可以获得晚会提供价值1000元的奖品1份。

请问怎么猜才能“物有所值”？

在学生讨论的基础上，教师可以做如下游戏：

假设同学是主持人，他们抽取了1个号码（16），现在由教师来提问：

①大于等于16吗？（同学们的第1次回答：是）

②大于等于24吗？（同学们的第2次回答：不是）

③大于等于20吗？（同学们的第3次回答：不是）

④大于等于18吗？（同学们的第4次回答：不是）

⑤大于等于17吗？（同学们的第5次回答：不是）

教师的答案是：你手上的号码是16。

通过上述游戏，可激发学生的学习兴趣，通过游戏参与，学生就能快速地掌握二分查找法的原理。

（7）在培养学生计算思维能力的同时，必须考虑到学生没有编程语言的基础。而通常的计算思维的培养，是需要编程语言的支持，因此需要避免学生陷入到对编程语言的学习，而无法将注意力集中到算法问题求解上。

为达到上述目标，通过引入Raptor快速算法原型工具，来实现对学生计算思维能力的培养。Raptor是一种可视化的程序设计环境，将其作为计算思维训练的教学提供实验环境，通过用基本流程图符号来创建并验证算法，这样学生不仅可以可视化创建算法，所求解的问题本身也是可视化的。

例如，在“从键盘输入2个数，按大小输出这2个数”问题求解中，首先可以描述为如图3所示的自然语言形式。在此基础上，让学生在Excel中来实现解决上述问题，转换为如图4所示的流程图。根据流程图，可以在Raptor中实现算法的实现，如图5所示。在图5中，通过“运行”按钮，可以直接运行Raptor算法，得到的结果如图6所示。

借助Raptor工具，在教学中可以淡化对编程工具的学习，而专注于培养学生理解问题、制订计划、执行计划的计算思维能力培养。

6 结语

通过探索以计算思维为切入点，培养学生就业生涯所需要的信息素养，以信息处理能力培养为重点的高职计算机公共课教学改革，学生的学习动力得到进一步提高，学习效果良好。在此基础上，如何将面向知识的考核评价、面向技术技能的评价、面向工作过程的评价有机结合，以及将计算机基础网络学习平台为有效补充，是下一阶段的课程教学改革目标。

参考文献：

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[5]程向前，陈建明可视化计算[M].北京：清华大学出版社，2012.

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（编辑：赵廓）endprint