基于计算思维的多媒体技术及应用课程教学模式研究

陈建华

摘要：当前，大学计算机基础应该讲授计算思维已经达成了普遍的共识。该文以多媒体技术及应用课程为例，指出用传统教学模式进行教学存在的问题，并结合计算思维的培养目标，提倡在理论教学中应该采用 “案例教学”模式以及在实验教学中应该采用“任务驱动式与合作学习”的教学模式进行教学，为进一步研究基于计算思维的计算机基础教学改革奠定一定的理论基础。

关键词：计算思维；案例教学；任务驱动式；合作学习

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）25-0095-02

1 计算思维

2006年3月，美国国家自然基金会计算机与信息科学工程部主任周以真教授首次提出了计算思维的概念，这个概念的提出立刻得到了教育界的广泛支持。2010年7月，《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》的核心要点也指出：需要把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务和目标，并由此建设更加完备的计算机基础课程体系和教学内容【1】。

在周教授的定义中，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， 以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维的显著特征是抽象和自动化【2】，也是当初发明和设计计算机的初衷。

2 课程教学问题分析

计算机基础教学是培养大学生计算思维能力的重要载体。我国最早开设的计算机基础课程定位于计算机的实际应用，主要以讲授计算机系统和常用工具为主，计算机技术发展到今天，计算机基础知识和技术已经被普及，但是大多数高校对计算机基础课程仍然停留在讲解平台和软件的操作和使用的层次上，本校也不例外。这样的教学内容框架显然不能适应现代信息化社会迅速发展的需要。多媒体技术及应用课程作为本校计算机基础教学体系中的一门通识必修课程，课程大纲要求讲授各类多媒体处理软件（包括音频处理软件GoldWave，图像处理软件PhotoShop，视频处理软件会声会影，动画制作软件Flash）的操作方法与使用技巧，这样的教学内容往往陷入“狭义工具论”的境地，往往还会随着软件的升级换代和计算机的普及而陷入被教学管理部门问责是否有没有必要开设的窘境，因此，计算思维的提出，成了改变大学计算机基础教学现状的“救命稻草”，将有助于学生以最快、最新的方式适应信息社会的变化。

除此之外，现行的课程教学模式也不利于计算思维的培养。该课程教学分为理论教学和实验教学，在理论教学中往往以照本宣科的方式讲授抽象的理论知识和介绍各种多媒体软件的使用方法和应用技巧，在实验教学中，往往是老师先讲解一遍实验任务，接着学生按照老师讲解的步骤按部就班的来完成一遍实验任务，更有甚者学生干脆拿出手机通过拍照或者录像来记录教师讲授的全过程，不需要动脑筋就能完成实验任务。这样的课堂教学是刻板的，学生学习积极性不高，而且严重抹杀了学生的创新能力和思维能力。这和大学计算机基础教学中注重培养学生的计算思维目标是背道而驰的。作为计算机教育工作者而言，应该认真反思自己的教学过程，并积极探索新的教学模式来改变目前的教学现状是刻不容缓的职责。

针对该课程出现的问题，结合计算机基础课应该培养学生计算思维的目标，展开对本课程的理论教学和实践教学模式的深入研究。

3基于计算思维的课程教学模式研究

3.1 在理论教学中，提倡采用“案例教学模式”来培养学生计算思维

基于计算思维的课程教学改革注重培养学生的思想、方法、意识、兴趣和能力，而不是灌输一大堆概念与知识，针对多媒体技术与应用这门课程，要怎么培养学生的计算思维呢？由于该课程现行的教学大纲主要是讲授各类多媒体软件，结合计算思维的培养目标，建议通过案例来学习多媒体软件，教师把案例以恰当的方式展示给学生，吸引学生的注意力，激发学生探索案例的热情，让学生带着案例去探索课本里的理论知识，为学生学习课本理论知识开启思考的大门，这样的教学模式让原本枯燥无味的课堂变得生动有趣，转变原本的被动式学习为主动式学习。例如介绍图像处理软件PhotoShop时，首先给学生讲解“PS”技术能够做些什么事情，强调“PS”技术重在构思和创意，接着给学生展示一个用“PS”技术制作的杂志封面，引导学生观察并探索制作这个杂志封面用到哪些知识和技巧，让学生进行分组讨论，最后每个组形成一个总结，老师在听取了各小组总结意见以后，针对讨论中不能解决的问题在全班讨论，老师加以引导启发，使学生在自主探究和讨论中互相启迪，从中产生新的知识，培养思维能力。

当然，这样的教学模式对老师的要求很高，要求老师能从多年的教学经验中提炼出经典的案例，梳理出体现教学重、难点的问题，设置的问题要符合学生的认知水平和思维能力。尝试让学生带着问题去探索课本理论知识，尝试用理论知识解决案例问题，让学生自主探索问题，发现问题，寻求解决问题的方法。这种案例教学模式能有效培养学生的创新能力和思维能力，提升教学质量，让培养学生思维能力的目标落到实处。

3.2 在实践教学中，提倡采用 “任务驱动式与合作学习模式”来培养学生计算思维

传统的实验教学模式往往忽略了多媒体作品是需要创新意识的特性，结果学生利用“PS”技术制作出来的杂志封面基本是千篇一律，没有任何创意，达不到预期的教学目的。因此，在实验课前设计好实验任务，让学生围绕这个任务收集相关的素材，通过自主学习软件操作方法，初步设计和制作这个任务，把设计过程中遇到的问题带到实验课上来讨论，最终解决问题并完成作品。待作品设计完以后，再通过小组之间互评进一步完善作品。对学生而言，既欣赏到了别人作品的优点，又看到了自己作品的不足之处。在强烈的好胜心驱动下，学生会积极主动的不断完善作品，这样做不仅强化了基本操作技能，而且提升了学生的创新能力和独立分析、解决问题的能力。

建构主义学习理论认为，学生是在自己已有的知识、经验和文化背景的基础上建构新知识的，学生的知识、经验和文化背景的差异导致对理解知识的侧重点不同。因此，在实验教学中，学生的合作学习模式也是比较重要的一个环节。由于该课程的期末考核方式是学生利用所学的知识和技能来设计制作一个图文声像并茂的演示型或交互型多媒体作品，是一个综合性的设计实验。学生在完成这个作品的过程中难免遇到各种各样的复杂问题，如果凭借老师一个人的力量来解决每一个学生不同的问题，困难是可想而知的。学生之间通过合作学习的模式能够实现优势互补，从而促进知识的建构。有问题的同学在同学的协助下较快解决问题，帮助解决问题的同学可以进一步巩固知识，获得更高的成就感。这种合作学习模式增强了学生学习的主动性，提升了学习中的探究能力，实现同伴间的资源共享、思维碰撞、能力互补、素养传带，使教学有更新的突破。

4 总结

传统的教学模式传授给学生的更多的是知识和技能，随着时间的推移，知识和技能可能被遗忘，是一种“授之以鱼”的方法；而基于计算思维的教育模式注重培养的是学生的思维能力，思维的特性决定了它能给人以启迪，给人创造想象的空间，思维可以跨越时间界限，被潜移默化地融入未来的创新活动中，是一种“授之以渔”的方法。大学教育的培养目标是帮助学生提高未来发展的能力【3】，所以基于计算思维的教育模式对学生的将来发展具有非常重要的现实意义。要让思维教育真正的落实，教师是关键，要求教师不断摸索适用于培养学生计算思维能力的教育模式和方法，合理进行教学设计和改革，让学生在未来的发展中真正受益。由于本人水平有限，没有形成完整的一套基于计算思维的适用于该课程的教学设计方案，但是本文提出的基于计算思维的“案例教学”以及“任务式驱动与合作学习”的教学模式研究为下一步的计算机基础课程教学改革指明了方向。

参考文献：

[1]九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学，2010（8）.

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

[3]战德臣，聂兰顺，徐晓飞. 计算之树——一种表述计算思维知识体系的多维框架[J]. 工业和信息化教育，2013（6）.