基于计算思维能力培养的高职《计算机应用基础》翻转课堂教学模式研究

摘要：计算思维能力是当代大学生应当具备的基本素质之一，在《计算机应用基础》课程中培养学生计算思维能力已成为该课程教学的重要任务。针对当前高职《计算机应用基础》课程教学现状和存在的问题，构建了基于计算思维能力培养的高职《计算机应用基础》翻转课堂教学模式，并对教学效果进行分析。

关键词：计算思维;计算机应用基础;翻转课堂;高职;教学改革

《计算机应用基础》是高职院校各专业学生必修的一门公共基础课程，该课程的目的是培养学生掌握计算机基础知识和基本操作技能，注重对学生实践操作能力和创新能力的培养，为各专业后续信息化类课程奠定基础，具有非常重要的作用。随着信息技术的快速发展，社会对当代大学生的计算机应用能力提出了更高的要求，当代大学生不仅要掌握计算机基本操作技能，更重要的是应学会如何把问题转化成能够用计算机科学解决问题的思维，即计算思维的能力。因此，培养学生的计算思维能力己成为《计算机应用基础》课程的一项重要任务。

计算思维是人类三大科学思维方式之一，自2006年美国卡内基·梅隆大学的周以真教授系统地提出并阐释了计算思维后，其研究已逐渐引起国内外学术界和教育界的高度關注。周以真教授认为：“计算思维是运用计算机科学的基本概念，对计算机科学中的问题求解、系统设计以及人的行为等进行的一系列思维活动，是人类求解问题的途径之一”。

翻转课堂作为一种新型的教学模式，其颠覆了传统以教师课堂教学为中心，将教师从传统“主角”讲授者地位转变为“导演”引导者，把课堂传授转变为课堂内化的形式，即学生在课前通过教学资源完成知识的学习，而在课堂上学生通过小组讨论、练习、难点问题答疑等多种教学形式将知识内化。教师可以充分利用有限的课堂教学时间，在课堂教学中渗透计算思维的理念，从而培养学生分析问题、解决问题、创新及计算思维能力。因此，翻转课堂教学模式为学生计算思维能力的培养提供了新的途径。

《计算机应用基础》是高职院校开设的第一门计算机课程，由于地区经济的差异，学生对计算机的掌握程度各不相同，有些学生在高中就已经掌握了计算机操作的基本技能，而有些学生对相关基础知识还不是很熟悉，如果在教学中采用“一刀切”的教学方法，难以满足学生的个性化学习需求，极大地影响了学生的学习热情和学习兴趣。

目前，《计算机应用基础》课程的教学主要还是以教师讲解为主，教师先把教学内容进行讲解并演示示范，然后学生再上机操作练习，学生形成了被动学习的习惯。在这种以教师为中心的传统课堂教学方法中，学生缺乏主动学习、主动思考、自主探究和解决问题的能力。同时，课堂上师生之间缺乏互动，师生沟通不足，学生不懂的或有疑问的地方不能及时得到解决，从而导致学生学习兴趣不高，学习效果不理想。

随着信息技术的飞速发展，计算机知识不断更新，导致教学内容不断扩大。知识点多、课时不足成为摆在授课教师面前的一大难题，而高职院校学生由于学习基础较差、接受能力不强，也很难在有限的课时内完成学习任务，传统的课堂教学方式已无法满足当代大学生的学习需求。

以计算思维能力培养为出发点，从知识目标、计算思维能力目标和素质目标三个方面设计多元的课程教学目标。该课程的知识目标是培养学生掌握计算机基础知识，熟练掌握计算机基本操作技能;计算思维能力目标是培养学生学会用计算机解决问题的思路和方法、理解计算思维过程、培养学生的计算思维能力;素质目标是培养学生养成独立思考、主动探究的学习方法和信息化意识。

在设计教学内容时，应遵循以培养学生计算思维能力为目标，结合翻转课堂教学要求和特点着重培养学生运用计算机科学解决实际问题的能力。笔者分析和梳理了本校《计算机应用基础》课程教学内容，构建了计算思维知识点与各章节内容相融合的知识内容体系，如表1所示。

基于计算思维能力培养的高职《计算机应用基础》翻转课堂教学过程，将计算思维方法加入到教学的各个环节，构建了以问题为中心，按照提出问题、分析问题、寻找方法、解决问题，最后总结提炼该思维方法等步骤开展计算思维的教学。翻转课堂教学过程包括课前知识传递、课堂知识内化和课后知识深化三个环节。

3.3.1 课前知识传递——培养学生学习主动性，拓展课程学习时间和空间

课前，教师通过网络教学平台为某个知识点准备如微课视频、电子课件、分层次练习题等教学资源并布置课前任务，学生通过平台进行自主学习并完成课前任务。例如，笔者选取“学生成绩表”素材文件，使用微课呈现“Excel 2010数据的排序”这一知识点，学生通过自主学习，了解Excel的排序功能以及魅力所在，初步掌握解决实际问题的能力。

3.3.2 课堂知识内化——凝练计算思维视角

在课堂上，教师针对课前任务环节中学生遇到的共性问题总结出一些有探究价值的新问题进行合作探究，教师引导和帮助学生深入分析、探讨、解决问题，总结提炼该思维方法，引导学生思考该思维方法在实际问题的灵活应用。

3.3.3 课后知识深化——强化学生计算思维能力

课后，教师及时总结和分享学生的学习情况，安排一些拓展思维的合作探究任务，进一步增强学生的计算思维能力。例如，笔者让学生试着应用所学“Excel 2010数据的排序”知识创建“学生成绩单”，并向其他同学分享其制作步骤。这样不仅可以巩固学生所学的知识，同时也有效地培养了学生创新能力和运用计算机科学解决实际问题的能力。

以培养学生计算思维能力为目标，采取自我评价与互相评价相结合、总结与过程相结合、能力素质与知识相结合等多元化的评价方法，对学生知识掌握、问题解决能力、学习效果等情况进行评价。

笔者以广西教育学院2019级普通专科班一年级两个班为研究对象，一个班为对照班，另一个班为实验班。对照班采用传统教学模式进行教学，实验班采用基于计算思维能力培养的翻转课堂教学模式进行教学。

采用基于计算思维能力培养的翻转课堂教学模式后，由于学生课前已预习过课堂内容，所以在课堂上师生互动大大增加，师生之间能积极讨论遇到的重难点问题，课堂氛围和学生学习主动性得到明显提高。

经考核，实验班《计算机应用基础》课程期末平均成绩为87.1分，比同一教师同时授课的对照班高出6.7分。经过对比，可以发现，实验班学生对于计算机基础知识掌握得比较扎实，对于重、难点知识理解得比较深刻，并且大多数同学都可以运用计算思维的方法来分析和解决问题，说明在思维拓展方面得到了一定的提高。

目前，《计算机应用基础》课程教学的核心内容不仅只是掌握计算机基础知识，熟练操作计算机的应用，还应有效地培养学生的计算思维能力和解决实际问题的能力，才能为学生的后续学习和职业发展奠定坚实的基础。因此，必须打破传统的教学模式，改革现有的教学方法、内容以及考核方式，促进教学质量的不断提高，培养高素质的信息化技能型人才。翻转课堂教学模式是大学生计算思维能力培养的有效手段和途径。

参考文献：

[1]黄菲.高职计算机应用基础课程教学改革探索[J].教育探索，2016（8）：61-63.

[2]吕洁，李瑛，杜晶.以计算思维为导向的大学计算机基础课程改革的实践与探索[J].计算机工程与科学，2019，41（1）：1-5.

[3]大学计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2015.

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

[5]李甦，白柯晨.翻转课堂教学设计与实践问题研究[J].成人教育，2019（4）：27-31.

本文系2019年广西教育学院教育教学改革工程立项项目“基于计算思维的高校《计算机应用基础》课程翻转课堂教学模式的研究与实践”（XJJG19A03）的研究成果。

兰慧红（1985.03），女，壮族，广西宜州人，硕士，讲师，研究方向：计算机教育和数据挖掘。