面向计算思维的多向互动模式在大学计算机基础课教学中的应用

山东理工大学计算机科学与技术学院 刘冬霞

淄博信息工程学校 张永波

大学计算机基础课程是每一个大学生在一年级必修的通识课程，培养大学生的计算思维也是大学计算机基础课程的重要培养目标之一。本文在教学、实践和评价的各个环节引入计算思维，指导分层教学和多向互动课堂教学模式，并对计算机基础课程的教学内容和教学方法进行改革，强化学生计算思维能力的培养，以达到培养高素质创新型人才的目的。

1 序言

大学计算机基础课是高校学生的必修课程，在学生基本技能的培养和综合素质的提高方面有着举足轻重的作用。各高校从 2010 年开始研究将大学生计算思维的培养加入计算机基础课程教学。时至今日，计算思维已广泛应用于整个课程体系建设中，包括指导选择教学内容、帮助选择教学方法以及更灵活的进行教学效果评价。目前高校的计算机公共基础课教学普遍采用大班教学，动辄一二百人的课堂上，学生的课堂参与度很低，看手机代替了看书，听音乐代替了听课。

本文旨在结合计算思维的指导思想，采用多向互动教学模式，提高学生课前、课后的学习积极性，增加学生课堂上的参与度，最大程度的体现学生的主导作用。

2 计算思维应用于大学计算机基础课程

2.1 计算思维的重要性及教学现状

计算思维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。在计算机广泛应用的今天，大学计算机基础课程的教学意义表现在两个方面，其一是提高学生计算机操作应用能力，其二是培养学生的计算思维。多年的研究实践表明，大学生计算思维能力的提高，能带动逻辑思考能力的提高，进而提高学生解决问题的能力。

计算思维在大学计算机基础课程教学的各个环节中的应用，已经取得了一些成果，但受传统教学模式的制约，教学内容更注重应用操作。即便在教学中进行了计算思维教学，也缺少系统性地教学体系。同时，大学计算机基础课程教学内容涉及面广，不仅包括计算机软硬件知识、网络知识、程序设计语言，还会包括办公自动化、图像处理等应用软件的知识，相比之下压缩下的授课课时就显得捉襟见肘了，且刚入学的学生来自全国各地，计算机基础普遍偏低，要进行计算思维的培养仍面临不小的困难。

2.2 将计算思维应用于教学内容中

大学新生入学后，可以通过以下几个步骤，逐步细化细化计算思维在大学计算机基础教学课程上的应用。首先通过生活中的案例让他们充分认识到计算机的作用，引导他们初步了解计算思维的含义。然后通过设置模拟情境，让学生学会用计算机的思想通过自然语言描述现实问题。更进一步的，让学生继续对描述出的问题进行分析，找出解决问题的关键点，并用计算机语言进行表述和总结。最后是动手实践环节，真正学会应用多种计算机思维方法来解决实际问题。

2.3 将计算思维应用于教学方法中

对大学计算机基础课程的教学，选对方法意味着事半功倍的教学效果。在多年教学实践的基础上，本文根据本校学生的实际情况，总结出了最适合的分层教学法和多向互动教学模式。

分层教学法，就是将计算机基础课程的教学与学生的专业知识相结合，根据不同的学生层次选择不同的教学内容。计算思维在分层教学中的应用思路，就是让学生将计算机知识与实际问题相结合。比如，财务管理专业的学生，侧重于excel表格的使用；文学、新闻专业的同学，侧重于word排版设计；理工专业的学生侧重于Visual Basic语言和算法的学习。

多向互动教学模式是通过学生和老师、学生与学生之间的互动提高教学效果的教学方法。近几年，很多高校的大学计算机基础课程的课时数被压缩减少。在这个大环境下，最适合的教学方法就是先指导学生在课下自主学习，教师再高效、合理的利用有限的教学时间进行讲授、梳理和总结。计算思维在多向互动教学方法中的应用主要表现在，教师根据教学内容布置课前任务，让学生带着对问题的思考走进课堂，教会学生用计算机语言解决实际问题，灵活应用所学的计算机知识，从而达到提高教学效果的目的。

3 多向互动教学模式

3.1 分层教学法

遵照教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会制定的关于大学计算机基础教育的章程，结合本校学生实际情况，将全校学生分为文、理、音体美专业三大类，并对原有教学内容进行梳理、整合及优化，以实现分层次教学。

大学一年级第一个学期的《大学计算机基础》是所有学生的必修课，共48课时，其中24学时上机实验。教学内容主要包括操作系统的基本应用，Office办公软件(Word,Excel,PPT)的常规操作，以及数据库和程序设计语言的初步了解。文科和音体美专业学生侧重于计算机基础知识及基本操作技能，理工科学生侧重于算法思想的培养和初步的程序设计方法。第二个学期文科开设数据库管理技术及应用课程，系统学习ACCESS的操作。理工科学生则结合其专业特点选择开设程序设计语言课程。音体美专业的学生开设信息处理技术课。这些课程的课时都是64学时，根据专业不同上机课时会有所调整。

3.2 多向互动教学模式

3.2.1 改革课堂教学

改变传统的“满堂灌”教学模式，根据每次授课内容的特点，教师设计多种教学模式，如尝试性教学、专题讲座教学、分组讨论教学、反转课堂教学、案例教学等。本课程所采用教材均由本校一线任课教师亲自编写，同时录制了教学内容微视频，通过二维码的形式印刷在教材相关章节中。学生根据教师要求自行规划时间提前学习微视频，突出学生为主体的教学理念。然后教师在课堂上采用多向互动教学方法，侧重引导学生积极参与课堂，通过设置交互式问题调动学习积极性，培养学生的创新精神和创新能力。最后通过随堂测试题，及时检查学生的学习效果。

3.2.2 灵活课外教学

课外教学活动分两个方面。第一方面，学生通过扫描教材中的微视频二维码，再次学习重要知识点，帮助学生掌握在课堂上没有学会的内容。学生还可以通过因特网获取更多相关资源，以实现对课堂教学的补充，这就需要教师教会学生善用网络。善用网络不仅仅是记住某一个或者某几个网址，而是真正的能够在网络上获取自己想要的知识，这一点对于计算机水平参差不齐的大学一年级学生而言，并不容易做到。

第二方面，利用本校的网络教学平台进行作业提交和过程考核，方便学生在非上课时间提交作业和开展自我测评。教师通过使用QQ进一步扩大与学生的交流，即使不在课堂上，不在机房中，也可以实现即时答疑，为师生互动创造有利条件。

3.2.3 完善考核机制

大学计算机基础课有很多操作性强的内容，单纯依靠期末笔试和平时出勤作为考核标准是不能完整体现学生水平的，因此考试模式需要多样化、多层次。理论笔试是一个重要部分，是基础知识的考核方法。实践动手能力的考查需根据章节内容设置不同的考核方式。比如计算机硬件部分，可以通过让学生在动画视频中组装电脑来学习和考查；Linux操作系统部分，可以通过操作模拟机来掌握；Office办公软件中的Word、Excel和PPT部分分别通过提交一份综合性文档、电子表格数据处理文档和演示文稿来考核；程序设计语言部分由易到难的布置一系列题目让学生编写程序，并提交相应的程序文件。本课程的总成绩最后由上面多项成绩综合评定而得。

4 结语

从2017级新生开始，计算思维的引入和多样化教学手段的应用使得教师的角色不再仅仅是讲授者，同时也是引导者和辅助者，帮助学生内化计算机基础知识，及时梳理“碎片化”的知识点，这些努力取得了非常好的成果。课堂气氛活跃了，学生的参与度提高了，上机操作时，玩游戏的几乎没有了，学习氛围越来越好。成绩是我们继续改进的动力，随着对计算思维的理解加深，大学计算机基础课程的改革仍在路上。

参考：杨宇姝,侯薇,刘文洋.大学计算机基础公共课改革的研究.黑龙江教育(理论与实践),2016(9):59-60；董晋平.大学计算机基础改革思考.教育科学,2016(10):159；徐卫克.大学计算机基础教学中存在的若干问题.课程教育研究,2014(10):128-129；谢铭瑶,肖海鹏.MOOC 环境下翻转课堂对培养学生计算思维的研究.中国教育信息化,2016(2):34-36；潘燕桃,廖昀赟.大学生信息素养教育的“慕课”化趋势.大学图书馆学报,2014(4):21-27；郑丽坤,关绍云,郭丹.计算思维引导的高校计算机基础教学实践研究[J].黑龙江高教研究,2016(02):174-176；杨建磊.我国高校计算机基础课程改革目标的新定位——基于计算思维理论.甘肃科技,2012,28(15):84-85+77。