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【摘要】近年来，计算思维（Computational Thinking）成为国际、国内教育界的关注热点。作为高校不同专业大一新生进行计算机基础教育的必修课程之一，计算机程序设计课程在培养学生的“计算思维”能力上具有极其重要的意义。本文以计算思维能力培养为核心，提出利用MOOC平台与学校的教学资源相结合对计算机程序设计课程进行翻转课堂教学模式改革，探讨优化教学、培养学生计算思维能力的手段和方法，为未来计算机程序设计课程更好的发展做好准备。
【关键词】计算思维 MOOC 翻转课堂
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）01-0073-02
一、引言
计算思维（Computational Thinking）由美国卡内基·梅隆大学周以真教授于2006年在ACM杂志上提出，周教授指出：计算思维是运用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计和人类行为理解等一系列涵盖计算机科学之广度的思维活动，计算思维是人人应该具备的基本技能，每个人要像掌握阅读、写作和算术能力一样去掌握计算思维[1]。目前，计算思维受到国际、国内计算机教育界的高度关注。2010年，全国九所“985工程”高校在西安交通大学举办了首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”，并在会后明确的把计算思维能力培养作为未来计算机基础课程体系的教学核心，使“计算思维”成为每个学生的基本思维能力。
作为高校不同专业大一学生进行计算机基础教育的必修课程之一，计算机程序设计课程在培养学生的计算思维能力上相对于其他课程具有先天的优势，学生在学习计算机程序设计的过程中会逐渐形成“计算思维”的方式，而长期有效的“计算思维”能力培养的教学设计也起着非常重要的作用。因此，本文从计算机程序设计课程的教学内容和性质出发提出了“基于计算思维的计算机程序设计课程教学改革”，结合MOOC平台与学校的教学资源进行翻转课堂教学模式改革，探索培养学生计算思维能力的教学模式，努力培养具备自主编程能力、独立分析与解决问题能力的高素质创新人才。
二、基于计算思维能力培养的计算机程序设计课程教学改革思路
目前，计算机程序设计是非计算机专业的公共基础课程，其主要的教学目的是使学生学会基本程序逻辑的表达，培养其问题求解的计算思维，掌握程序设计的思路和方法，学会提出问题、解决问题，掌握综合分析问题的方法。但是其教学效果却不太理想，教学过程强调程序设计的基础语法知识，减弱了程序设计算法的难度和深度，忽略了学生“计算思维”能力的培养。因此，在改革思路上以计算思维能力培养为核心，以传统的见面课程与MOOC平台的在线课堂相结合进行翻转课堂教学改革，其模式框架如图1所示。改革后将计算机程序设计课程原有的教师上课讲授知识、学生课下完成作业的被动模式转变为学生课下学习知识、上课完成作业讨论交流的主动模式，实现由以教师传授为主向以学生自学为主转变。
（一）教学内容组织
计算机程序设计课程教学内容的组织方式主要有两种：以语法为主线、以算法为主线。目前普遍采用的方式是以语法为主线，注重计算机程序设计语法知识的讲解，轻视算法设计、逻辑思维和编程方法的讲解。但是在以计算思维能力培养为核心的教学过程中更应该重视的是算法，而不是语法本身，学生不仅要读得懂程序，更重要的是要学会算法的设计。因此，本文计算机程序设计课程在教学内容的组织上以算法为主线。
（二）见面课程与在线课堂结合的翻转课堂
教师根据计算机程序设计课程的教学内容的要求将要讲授的语法知识点做成微视频，通过MOOC平台上传课件和视频，并布置相应的简单作业，学生课前自主的去学习并完成作业，学生在自学过程中遇到问题可以通过MOOC平台向教师提问，教师将及时在MOOC平台上做出解答 ，这样的教学模式打破了时间和空间上的限制，使学习扩展到每段时间每个地方，同时教师也可以通过MOOC平台掌握学生课前语法的学习情况及作业的提交情况。在见面课堂中教师针对学生在学习及练习中遇到的语法问题有针对性的进行讲解，同时让学生独立编程实现一些稍微有点难度的题进行计算思维能力的培养，然后让学生分组思考更加有难度的问题并讨论不同的思路，最后带领学生进行总结。整个学习过程时间比较充分，气氛比较活跃，学生课前在MOOC平台上自学语法知识，见面课堂主要用于问题的解答、思考、讨论、交流，培养学生独立思考、解决问题的能力。
（三）考核体系
考核体系是课程的重要内容，考核方式对教学效果有很大的指导作用。目前计算机程序设计课程的考核多为期末的考试成绩+平时成绩组成，以我校计算机程序设计C为例，以期末的考试成绩占70%、平时成绩占30%组成最终的总成绩，平时成绩由平时作业、实验完成情况、课堂平时表现等组成，期末的考试为闭卷笔试考试，闭卷笔试考试有利用学生对理论知识的掌握，但是不利于培养学生的计算思维能力。考虑将学生的成绩与学生平时学习主动性、实践能力相结合，制定本课程新的考核方法，为阶段性的上机考试（20%）+期末的笔试成绩（60%）+平时成绩（20%）组成，平时成绩由平时作业、实验完成情况、见面课堂的平时表现、MOOC课堂的自学能力等组成，增加阶段性的上机考试，每学习完一章，上机课的时候进行一次上机测试，做到不仅考理论，同时还要考实际编程能力，注重过程考核和综合能力测试，同时阶段性的上机考试使学生在学习过程中不断发现自己的不足及时改进，减少期末考试的不通过率。
三、总结
信息时代，计算思维能力是人人需要掌握的基本能力之一，计算机程序设计课程是培养大学生计算思维能力的一门核心课程。本文以计算思维能力为出发点，从课程的教学内容和性质出发，采取传统的见面课程与MOOC平台的在线课堂相结合的教学模式进行翻转课堂教学改革，在线课堂使学生有更大的学习自由度，学生可以根据自身情况合理安排学习，从讲授简单语法知识点解放了的见面课堂可以充分的用于培养学生的计算思维，从而使课程达到更好的教学效果。
参考文献：
[1]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，（3）：83-85.
[2]李晓红. 翻转课堂在计算机程序设计类课程中的应用探究[J].教学园地.2014.
【关键词】计算思维 MOOC 翻转课堂
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）01-0073-02
一、引言
计算思维（Computational Thinking）由美国卡内基·梅隆大学周以真教授于2006年在ACM杂志上提出，周教授指出：计算思维是运用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计和人类行为理解等一系列涵盖计算机科学之广度的思维活动，计算思维是人人应该具备的基本技能，每个人要像掌握阅读、写作和算术能力一样去掌握计算思维[1]。目前，计算思维受到国际、国内计算机教育界的高度关注。2010年，全国九所“985工程”高校在西安交通大学举办了首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”，并在会后明确的把计算思维能力培养作为未来计算机基础课程体系的教学核心，使“计算思维”成为每个学生的基本思维能力。
作为高校不同专业大一学生进行计算机基础教育的必修课程之一，计算机程序设计课程在培养学生的计算思维能力上相对于其他课程具有先天的优势，学生在学习计算机程序设计的过程中会逐渐形成“计算思维”的方式，而长期有效的“计算思维”能力培养的教学设计也起着非常重要的作用。因此，本文从计算机程序设计课程的教学内容和性质出发提出了“基于计算思维的计算机程序设计课程教学改革”，结合MOOC平台与学校的教学资源进行翻转课堂教学模式改革，探索培养学生计算思维能力的教学模式，努力培养具备自主编程能力、独立分析与解决问题能力的高素质创新人才。
二、基于计算思维能力培养的计算机程序设计课程教学改革思路
目前，计算机程序设计是非计算机专业的公共基础课程，其主要的教学目的是使学生学会基本程序逻辑的表达，培养其问题求解的计算思维，掌握程序设计的思路和方法，学会提出问题、解决问题，掌握综合分析问题的方法。但是其教学效果却不太理想，教学过程强调程序设计的基础语法知识，减弱了程序设计算法的难度和深度，忽略了学生“计算思维”能力的培养。因此，在改革思路上以计算思维能力培养为核心，以传统的见面课程与MOOC平台的在线课堂相结合进行翻转课堂教学改革，其模式框架如图1所示。改革后将计算机程序设计课程原有的教师上课讲授知识、学生课下完成作业的被动模式转变为学生课下学习知识、上课完成作业讨论交流的主动模式，实现由以教师传授为主向以学生自学为主转变。
（一）教学内容组织
计算机程序设计课程教学内容的组织方式主要有两种：以语法为主线、以算法为主线。目前普遍采用的方式是以语法为主线，注重计算机程序设计语法知识的讲解，轻视算法设计、逻辑思维和编程方法的讲解。但是在以计算思维能力培养为核心的教学过程中更应该重视的是算法，而不是语法本身，学生不仅要读得懂程序，更重要的是要学会算法的设计。因此，本文计算机程序设计课程在教学内容的组织上以算法为主线。
（二）见面课程与在线课堂结合的翻转课堂
教师根据计算机程序设计课程的教学内容的要求将要讲授的语法知识点做成微视频，通过MOOC平台上传课件和视频，并布置相应的简单作业，学生课前自主的去学习并完成作业，学生在自学过程中遇到问题可以通过MOOC平台向教师提问，教师将及时在MOOC平台上做出解答 ，这样的教学模式打破了时间和空间上的限制，使学习扩展到每段时间每个地方，同时教师也可以通过MOOC平台掌握学生课前语法的学习情况及作业的提交情况。在见面课堂中教师针对学生在学习及练习中遇到的语法问题有针对性的进行讲解，同时让学生独立编程实现一些稍微有点难度的题进行计算思维能力的培养，然后让学生分组思考更加有难度的问题并讨论不同的思路，最后带领学生进行总结。整个学习过程时间比较充分，气氛比较活跃，学生课前在MOOC平台上自学语法知识，见面课堂主要用于问题的解答、思考、讨论、交流，培养学生独立思考、解决问题的能力。
（三）考核体系
考核体系是课程的重要内容，考核方式对教学效果有很大的指导作用。目前计算机程序设计课程的考核多为期末的考试成绩+平时成绩组成，以我校计算机程序设计C为例，以期末的考试成绩占70%、平时成绩占30%组成最终的总成绩，平时成绩由平时作业、实验完成情况、课堂平时表现等组成，期末的考试为闭卷笔试考试，闭卷笔试考试有利用学生对理论知识的掌握，但是不利于培养学生的计算思维能力。考虑将学生的成绩与学生平时学习主动性、实践能力相结合，制定本课程新的考核方法，为阶段性的上机考试（20%）+期末的笔试成绩（60%）+平时成绩（20%）组成，平时成绩由平时作业、实验完成情况、见面课堂的平时表现、MOOC课堂的自学能力等组成，增加阶段性的上机考试，每学习完一章，上机课的时候进行一次上机测试，做到不仅考理论，同时还要考实际编程能力，注重过程考核和综合能力测试，同时阶段性的上机考试使学生在学习过程中不断发现自己的不足及时改进，减少期末考试的不通过率。
三、总结
信息时代，计算思维能力是人人需要掌握的基本能力之一，计算机程序设计课程是培养大学生计算思维能力的一门核心课程。本文以计算思维能力为出发点，从课程的教学内容和性质出发，采取传统的见面课程与MOOC平台的在线课堂相结合的教学模式进行翻转课堂教学改革，在线课堂使学生有更大的学习自由度，学生可以根据自身情况合理安排学习，从讲授简单语法知识点解放了的见面课堂可以充分的用于培养学生的计算思维，从而使课程达到更好的教学效果。
参考文献：
[1]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，（3）：83-85.
[2]李晓红. 翻转课堂在计算机程序设计类课程中的应用探究[J].教学园地.2014.