基于计算思维的计算机接口课程教学方法研究

    冉兴萍

    摘要：分析了电子信息工程专业计算机接口课程的教学现状，阐述了教学过程中对学生计算思维能力培养的重要性。以应用型人才培养为目标，对这门专业必修课程中如何培养学生的计算思维能力的教学方法提出了几点想法和建议。

    关键词：计算思维；计算机接口技术 ；教学方法；应用型

    中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）12-0132-02

    Abstract： This paper analyzes the teaching situation of computer interface course in electronic information engineering， and expounds the importance of developing students' ability of computing thinking in teaching process. This paper puts forward some ideas and suggestions on how to cultivate students' computational thinking Ability in the course of applied talents training.

    Key words： computational thinking； computer interface technology； teaching method； application

    1 概述

    在高等教育向应用型教育转型的趋势下如何培养学生解决实际问题的能力变的非常重要，而计算思维能力的培养恰恰是培养学生解决实际问题的能力。计算机接口技术课程是电子信息工程专业的必修课程，其课程的特点是理论性强，应用性强[1]。传统的教学中侧重理论知识的讲解，而忽略实验操作，在整个教学过程中没有体现对学生计算思维能力的培养。因此探索新的教学方式、教学模式以及实现课程内容的改革和创新来培养学生的计算思维能力显得尤为重要。本文通过分析昌吉学院计算机接口课程的教学现状，计算思维能力培养的重要性，提出计算机接口课程中计算思维能力培养的几种教学方法。

    2计算机接口课程的教学现状

    2.1 学生情况

    我院电子信息工程专业是专科专业，录取的学生普遍存在着基础知识不牢固，学习积极性不高，学习方法有缺陷等特点，学生时常处于被动学习状态。在学习基础课程时学生由于基础差，心态问题不愿自主学习从而导致课程学习跟不上节奏，产生厌学心态。基础课程学不好导致专业课程学不懂[2]。

    2.2课程内容

    计算机接口课程是电子信息工程专业的专业必修课，该课程的特点是理论性强、操作性强。该门课程涉及汇编程序设计、微型计算机内部结构和工作原理、各种接口电路等知识点。目前课程存在的问题是：课程体系安排不合理，学时少、内容多，理论学时多、实验学时少，甚至有些先修课程没有开设。这与该门课程的特点不匹配，导致学生学习兴趣不高。

    2.3教师情况

    在计算机接口课程中，传统的教学方式是教师注重理论知识的讲解，忽略学生的实际动手能力的培养，导致教师自身素质发展不平衡。许多教师理论知识丰富，但实际操作能力不强，不能很好地将生活中的实际案例与我们所学知识结合。

    2.4 考核方法

    目前计算机接口课程的考核方法是平时成绩和期末成绩3：7，并且期末成绩也仅仅是理论试卷成绩，与学生平时的实验操作关系不大。这种考核方法存在着片面性，不能真实地反映学生对这门应用能力要求高的课程的掌握情况。

    针对以上问题，如何根据学生的实际情况来开展计算机接口课程的教学，培养学生的动手操作能力，分析问题，解决问题的能力是广大教师着重思考和研究的问题。

    3教学中计算思维能力培养的重要性

    计算思维是美国卡内基·梅隆大学周以真教授提出的，她认为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等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是一种将实际生活中复杂的问题进行简化，抽象成我们熟悉的模型，利用数学建模的方法进行求解问题的思维方式。目前国内教育对学生计算思维能力的培养很重视。特别是在以培养应用型人才为目标的培养模式下，提高学生解决实际问题的能力显得尤为重要。教学过程中对学生计算思维能力的培养不仅是培养学生实际动手能力，更重要的是培养学生一种思考问题解决问题的思维模式。这种能力的培养对学生走向工作岗位有很好的帮助。

    4如何培养学生在计算机接口课程中计算思维能力

    在传统的计算机接口课程教学中，侧重的是各种可编程接口芯片与微机连接时硬件接口设计的介绍，可编程芯片的控制字的设置及利用汇编语言设计初始化程序。授课过程中注重于理论知识的讲解忽略实验操作与设计，没有把计算思维能力的培养融入教学中，因此大部分学生的学习兴趣没有被激发，学生对该课程的掌握只能是表面的理论知识的了解，自身解决问题的能力没有提高。因此必须进行教学方法的改革。

    4.1注重实验，合理设置课程实验模式

    实践是计算思维具体化运用的过程。目前我系开设的实验类型大多是原理验证性的实验，单元设计实验较少，综合设计实验几乎没有。验证型实验强调的是基础知识的掌握，扩展型实验侧重于激发学生的兴趣，而综合型实验的重点则是挖掘学生的创新能力[4]。根据计算机接口课程的两强特点，必须注重实验环节，合理设置课程的实验模式充分调动学生的学习积极性，提高学生的动手操作能力，从而促进计算思维能力的培养。

    4.2引入实际案例，引起学生的兴趣

    计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题[5]。计算机接口课程的知识点和计算思维能力的培养可分解为单独的子案例进行，各个子案例之间存在联系性并服务于整体课程的知识体系。合理选择实际案例，让学生围绕案例展开学习，有助于培养思维的连贯性。例如讲解接口课程中的定时/计数接口芯片8253知识点，可以以实际生活中交通灯的案例来展开。计算机接口课程的特点是硬件和软件相结合的。在此案例中包含硬件接口电路的设计，如8253与微机接口、按键接口、LED显示接口。软件上则包括相应接口模块的汇编程序设计。通过实际案例使学生在学习接口这门课程时有的放矢。

    4.3 翻转课堂，将学生由被动变主动

    要培养学生的计算思维能力，教师必须改变授课模式。由传统的教师教学生学变为教师引导学生主动学习，实现课堂翻转，将学生被动地接受知识变为主动的探索知识。教师在上课之前事先将要讲授的知识点以问题的形式布置下去，让学生自己通过看书、查资料等方式自主学习。在课堂中，教师是学习活动的组织者，而学生则是学习活动的主体。首先由学生对问题进行解释和讲解，然后教师对学生的讲解进行点评和补充，最后教师再对本堂课程的重点内容进行强调。在课堂中教师要充分尊重学生的想法，鼓励学生的发散思维。

    5结论

    计算机接口课程作为电子信息工程专业的必修课程，实现以理论为基础，以实践技能训练为中心，以贯穿整个教学过程的实例教学为手段的培养模式能够培养学生计算思维能力，有利于提高大学生在未来就业中的竞争力。

    参考文献：

    [1] 肖隽亚，刘磊坡，等.计算机接口技术课程教学的探索与实践[J].中国现代教育装备，2015（227）：62-64.

    [2] 宋焕林.基于计算思维的计算机基础课程教学方法研究[J].电脑知识与技术，2015，11（36） ：85-86.

    [3] 钟柏昌，李艺.计算思维的科学涵义与社会价值解析[J].江汉学术，2016，2（35）：88-97.

    [4] 吴卫江，赵建辉，等.计算机接口技术课程实验教学探讨[J].计算机教育.2011（6）：95-97.

    [5] 阎岳.计算机应用型人才的计算思维培养研究[J].电脑知识与技术2016，1（20）：162-163.