基于计算思维培养《软件设计基础》教学模式探究

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1、基于计算思维培养《软件设计基础》教学模式探究　　摘要：该文针对《软件设计基础》课程教学特点，基于培养学生计算思维的目标，提出项目驱动式教学模式和评价方式改革的具体措施，即对如何在程序设计课程中培养和强化训练学生计算思维进行了阐述，以提高学生计算机应用能力、研究创新能力以及计算思维和计算能力。关键词：计算思维；项目驱动；教学模式；改革中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）16-3799-031概述7当前，计算思维的培养已经成为国内外计算机教育界关注的焦点[1-2]。许多计算机教育者已经实施了在教学过程推进计算

2、思维能力的培养。如，何明昕在2008年全国“计算思维与计算机导论”专题学术研讨会上指出：作为最重要的计算思维原则之一，关注点分离是计算科学和软件工程在长期实践中确立的一项方法论原则[3]。廖伟志介绍了计算思维中的模型、递归和模块化等概念在离散数学课堂教学中的应用，并指出“教学实践表明此举能够激发学生的学习兴趣，有助于教学质量的提高”[4]。李芳针对《图像处理》课程教学中存在的问题，结合计算思维对课程进行了改革，并取得良好教学效果[5]。2010年7月，中国高等学校计算机基础课教学指导委员会在西安会议上发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发

3、展战略联合声明》，确定了以计算思维为核心的计算机基础课程教学改革[6-7]。程序设计课程是大学计算机基础课程的重要分支，也是许多高校非计算机专业进行计算机基础教育的重要课程之一。陈杰华在其文章中指出“程序设计课程学习的重点不只是编写程序，而是算法思想与问题求解的思路。就是要培养学生使用计算机编程，并最终形成计算思维”[8]。本校面向非计算机专业学生所开设的《软件设计基础》课程是以VisualBasic、C++、C#、VisualBasic.net等语言为载体，以讲解程序设计的方法、项目开发方法、程序调试技巧和算法分析作为课程的核心内容，以培

4、养学生的计算机应用技能、研究创新能力以及缜密的计算和逻辑思维为目标的程序设计课程。通过该课程的学习，学生不仅要掌握程序设计语言的知识，更重要的是在实践中逐步掌握程序设计的思想和方法，培养解决问题的思维习惯和能力。也就是说，培养和训练学生计算思维不仅是计算机基础教育的现实要求，更是《软件设计基础》的课程要求。7因此，该文提出了基于计算思维培养的项目驱动式《软件设计基础》教学模式的研究。针对教学内容和方法进行改革，以项目为驱动，进行问题引导，注重学生实训，重点培养学生计算思维，提高学生知识素养。强调如何在程序设计教学中培养学生的计算思维能力，并

5、制定了促进计算思维培养的学生评价方式。2基于计算思维培养的项目驱动式教学模式2.1教学模式的理论基础2.2基于计算思维培养的课堂教学模式课堂教学教师为主导，以项目为切入点，进行问题引导，达到思维训练的目的。在理论知识的讲授中“轻语法、重算法”，强调问题的求解过程，启发学生运用计算思维的方法解决问题，在学习过程中掌握知识点的同时逐渐形成自己的学习方法。1）项目驱动，以项目群覆盖知识面以计算思维项目案例为载体，引导学生通过项目设计开发的实际训练，掌握计算机程序设计的方法和技巧。教学中所有项目案例的总和要尽量覆盖预定教学目标的各个知识点，形成一个

6、循序渐进、种类多样的项目群，构建一个完整的教学设计布局。2）问题引导，以问题为线索展开教学7在项目设计训练过程中，教师以软件开发步骤为顺序，设置该项目程序设计所遇到的各种问题，并以这些问题为线索展开教学。问题引导包括三个层次，技术引导：完成某一功能要采用哪些技术；知识引导：实现这些技术需要哪些知识；应用引导：这些知识如何解决具体问题。3）思维训练，以计算思维为导向组织教学教学组织和实施过程以计算思维为导向，以思维训练为中心，引导学生利用计算思维的方法解决问题。教学方法由“学会”为“会学”、“难学”为“乐学”；课堂变成“师生讨论、思考、相互教

7、授的研究场所”；课堂讲授由“传授知识的教学活动”变为“导致学习的交流活动”；在“讨论式教学”中教授学生学习的方法。2.3基于计算思维培养的实践教学模式实践教学是培养学生能力的重要环节，体现学生所学知识和自身能力的统一，使学生在解决实际问题的过程中体验计算思维的方法，培养计算思维能力。实践教学主要包括实验训练、自主学习和课程设计三个环节。具体如下：1）实验训练程序设计最突出的特点就是实践性。要使学生掌握程序设计的方法，必须通过反复的项目训练来理解算法的逻辑性，进而掌握编程技巧。上机是进行实验训练的最直接最有效途径。在上机过程中，要体现以学生为

8、主体，以项目的实际训练为主导，把学生推到项目活动中去。教师要提供一个经过精心设计的教学情境，引导学生在对问题的探讨中寻求项目的解决方案、思路和最终的解决办法，形成完整的计算思维模