基于计算思维的“微案例”教学法应用研究

郭荣传 郭月芳 杨琴 余俊英 孙寅翔

摘 要：计算机基础是目前高校新手必修的一门公共基础课，旨在培养学生具有良好的信息素养、综合素质及计算机应用能力。针对计算机基础课程当前的现状及学生信息素养、综合素质培养方面的不足，从计算思维培养的角度，以信息化平台为支撑，对该门课程从教学目标、教学内容、教学方式和教学辅助平台四个方面进行教学改革探索，提出了基于计算思维的“微案例”教学改革新思路，探讨了它在计算机基础课程教学中的应用。

关键词：计算机基础;计算思维;微案例;教学改革

中图分类号：G4 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2021.06.063

0 引言

随着信息化技术的不断发展，计算机已经成为生活、学习的一部分，计算思维也逐渐成为认识和解决问题的基本能力之一。而计算思维能力的培养也受到了国内外许多计算机教育工作者的关注，计算思维能力逐渐成了所有大学生应该具备的基本能力。目前，很多学者对计算机基础课程的教学改革提出过很多的方法，比如传统的案例教学法，启发式案例教学法等。但是，在计算机基础课程教学过程中，以计算思维为导向构建微案例，培养学生的计算思维能力，研究者尚未引起足够的重视，针对性不强。因此，如何将在计算机基础课程的教学过程中引入计算思维，不断提高学生的计算思维能力，已成为高校教育工作者一项重要的研究课题。笔者以计算思维能力培养为导向，设计微型化教学案例，通过微信公众平台发布案例，构建基于计算思维的“微案例”教学法教学改进的思路，为其他课程的教学提供参考和借鉴。

1 计算思维的提出

美国卡内基·梅隆大学的周以真教授在2006 年3月首次正式提出了计算思维的概念之后，在国内外掀起了计算思维的研究热潮。他指出：计算思维是运用计算机科学概念进行问题求解、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。

计算思维的本质是抽象和自动化，即当遇到一个实际问题时，先通过数学建模将该问题进行抽象化，然后利用计算机将问题的解决过程数字化和自动化。计算思维是大数据时代人人应该掌握的一种思维方式，计算机不但可以为不同的专业提供解决实际问题的方法和手段，还可以为其提供处理问题的通用思维方法，计算思维可以说对所有的领域、职业都能适用，并从中受益。所以，计算机基础课程应该重点培养学生利用计算机技术来解决自身专业领域问题的计算思维能力。

2 课程教学存在的问题

当前国内很多高校都有进行基于计算思维能力培养的计算机基础课程教学改革研究，通过问卷调查、文献研究等方式发现，该课程在计算思维培养的教学过程中存在以下几个方面的问题。

2.1 教学内容更新缓慢

计算机基础课程的教学内容更新缓慢，跟不上信息化技术的发展进程，涉及的教学内容还是注重软件的操作与使用，主要以Windows 及Office 等应用技能为主，学生无法学习到最新的计算机技术和知识。因此，大部分教学内容不能体现计算思维能力的培养。

2.2 不够重视对学生计算思维的培养

许多教育工作者对计算思维的重要性认识不足，认为计算思维只是计算机专业人员才需要的，没有重视对学生计算思维的培养。因此，计算思维的培养，没有从根本上得到重视，阻碍了学生计算思维能力的培养与提高。

2.3 学生个体差异明显

各个地区的生源在大学之前接受的信息技术课程差距很大，因而新生入学时具备的计算机技能和素养差距明显。因此，在计算机基础课程教学过程中需要根据个体的差异，因材施教，选择合适的网络教学平台，提高教学效果，注重计算思维能力的培养。

3 基于计算思维的计算机基础课程的“微案例”教学实践

随着信息化技术的不断发展，利用各种网络平台进行计算机基础课程的教学成了时代发展的潮流。本文基于计算思维的“微案例”教学方法，对《计算机基础》课程教学从以下四个方面进行教学改革。

3.1 重新定位教學目标，强调计算思维培养

2015年，教指委（教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会）进一步明确了大学生计算机能力的培养目标：不仅要理解计算学科的基本知识和方法，掌握基本的计算机操作技能，还要培养计算思维，掌握应用计算机技术分析解决问题的一般方法。为此，结合目前教学实际，需要重新定位该课程的教学目标，面对非计算机专业学生的计算思维能力的培养，应该在计算机文化素养、信息素养、应用能力培养的基础上，分步有序地推进实施计算思维能力的培养。

3.2 更新教学内容，构建教学“微案例”资源库

随着计算机科学技术的飞速发展，计算机学科的知识也在不断更新，传统的计算机基础课程中以Windows 系统及Office办公自动化等应用技能为主的教学内容远远滞后于学科发展，因此，教师在教学实践过程中需要不断更新教学内容，比如结合学生不同的专业，介绍移动互联网、大数据、人工智能、数据挖掘等计算机前沿新技术及其在学生所学的各个专业当中的典型应用，以此构建不同的“微案例”资源库。

因此，可以将计算机基础课程所有知识点归纳整理为计算机发展历程及其应用、计算机工作原理、Office软件应用，Access桌面数据库软件、计算机网络与信息安全五大知识模块，根据课程教学大纲，设计不同的教学“微案例”。为此，计算机基础课程“微案例”资源库的构建是一个长期的过程，一方面可以充分利用教材已有的教学实例，将其制作成微视频，纳入课程的“微案例”库中。另一方面，根据实际的教学需要，比如把历年的习题库进行分类整理，通过录屏的方式，制作成微案例编入到本课程的“微案例”库中。

3.3 改变教学方法，提高学习兴趣

有了新的教学目标和教学内容，必然会对教师提出新的要求，不断改变以往的教学方法，才能调动学生的学习兴趣，不断地提高教学质量。信息化时代，我们要充分利用移动互联网带来的便利，采取形式多样的教学手段，有效地弥补传统教学方法的不足，满足学生可以“随时、随地、随身”的学习要求，有效地提高学生的学习兴趣和实践操作能力。

3.4 教学辅助平台的选择

为了解决学生个体差异问题，方便学生随时随地学习，我们通过微信公众平台发布教学所需的“微案例”教学资源。平台发布的“微案例”教学资源一般有教学课件、教学微案例视频等资料，我们可以根据教学需要定期推送至学生手机客户端，让同学们提前预习，也可以在教学活动结束后通过该平台进行反复观看复习。通过该平台，比如遇到某些“微案例”分析讲解之后，还是一知半解，这时学生可以通过平台提供的微案例进行反复学习。根据课程教学需要，我们还在已经申请的订阅号“计算机微教学”的基础上，开发定制了课程教学讨论模块，方便收集课程教学反馈信息。平台已经设置的一级功能菜单如图1所示。

4 结束语

基于计算思维的“微案例”教学法应用研究，从课程教学目标、教学内容、教学方式和网络教学平台的选择四个方面对计算机基础课程进行了教学改革探讨，以微信公众平台为支撑，以计算思维能力培养为导向，精心设计教学“微案例”，可以有效地增强学生的学习主动性，提高学生的实践操作能力，从而培养学生的计算思维能力。而计算思维能力的培养是一个循序渐进的过程，不能一蹴而就。因此，在以后的计算机基础课程教学过程中，还需要通过教师和学生从多方面进行共同努力，不断探索和推进基于计算思维培养的计算机基础课程教学改革，并为其他课程面向计算思维的教学改革提供参考和借鉴。

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