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老師布置了一些的作業給我們操練,在老師精心的指導下我已把Excel,word,outlook,powerpoint等操作的很好了!現在我們已步入大學,經過半年的在校學習,對電腦還只是初步的認識和理解,但在這學期期間,一直忙于理論知識的學習,沒能有機會放開課本,真正切身感受計算機魅力,所以在實訓之前,電腦對我們來說是比較抽象的,但通過這次實訓,我們揭開了她神秘的面紗,離我們不再遙遠!據我了解,大多數同學都以前接觸過電腦,也有玩過一些游戲,卻不懂操作一些對我們以后工作有用的系統。對于我們所學的計算機知識滲透較少,之前都是老師操作為主。此次實訓就不同了,同學們都作了充分準備,在活動中同學們都提前來到教室上課,每位同學都認真的操作、練習;聽著“嗒嗒”的打字聲,心里真的不亦樂乎!和我們一同參與實訓的還有姚遠老師和滕曉煥老師,在實訓中也分別給予了我們指導,并且做詳細的講解,這次實訓活動十分成功,除了各位同學的充分準備,還要感謝學院和食品系的各位領導及專業老師,沒有他們做出努力,給學生手操的平臺。
通過這次實訓,我們對電腦有了更深刻的認識,做二十一世紀現代人不但要有過硬的理論知識,良好的心理素質,健康的體魄,還要有超強的電腦操作能力,正所謂“秀才不出門,便知天下事”為一名食品專業學生來說,必須有較廣的社交圈和開闊的知識面,所以要把電腦作為一個重點來抓!
然而,在我參加培訓的第一晚上,我就發現自己錯了,此次的電腦培訓與以前參加過的培訓大相徑庭。以前的培訓都是應付考試的,實用性不強,而且那時學的東西,在工作中用的不多,時間長了不用也就忘記了。而這次培訓的內容最顯著的特點,就是實用性和工具性很強,都是平時工作中經常用到的。參加培訓的第一課時,我就專心致志地聽講,把學習內容與以前操作不規范或不熟練的地方進行對比,感覺學習效果很好,受益匪淺。特別是EXCEL的學習,因為平時用得比較少,掌握的也不多,不想去進一步的學習,所以對EXCEL的操作不熟悉。這一次正好幫我解決了這一問題。通過次培訓,使我的EXCIL的操作有了新的認識,也掌握了幾種方法。還有幻燈片的制作,原來從沒有制作過,通過這次學習發現也不是想象中的那么難。簡單的制作我已經基本上掌握。現在想起來這種培訓是必要的,正所謂“磨刀不誤砍柴工”。
正因為學習上有所收獲,思想上也就豁然開朗起來。說實話,近幾年,覺得自已也不再年輕了,還學什么啊?得過且過吧。雖然對待工作還是盡心盡力地去做,但對于學習的態度則是能應付就應付,不想應付就是偷點懶吧。因為這種思想的存在,在學習上的動力就不足了。通過這次培訓,我覺得要改變這一錯誤的思想,想把各項工作做好,就必需要不斷的學習,不斷的充電,也只有不斷的學習、充電,才能提高自已的工作能力。古人云,“活到老、學到老”,這句話是很有道理的。
關鍵詞:計算機大賽;參賽總結;教學改革
【中圖分類號】G642.4
自2011年開始,由教育部高等學校高職高專計算機類專業教學指導委員會主辦、中國鐵道出版社承辦的“全國高職高專院校計算機綜合應用能力大賽暨海峽兩岸賽”已在北京連續舉辦兩屆。第三屆大賽又將如期而至,在前兩屆大賽中,我很榮幸作為指導教師帶隊參賽。我校參賽選手面對強大對手,穩扎穩打,經歷了心理上、品質上、技能上的“決戰”,兩屆大賽均取得了良好成績。
回想整個參賽過程,不禁感慨良多。大賽帶給我很多遺憾,但更多的是收獲,昔日為比賽日夜奮戰的情景歷歷在目,也許只有親身經歷了比賽才能體會其中的酸與甜、苦與樂。作為指導教師,我更深刻感受到大賽對提高學生計算機應用能力,推動計算機基礎課程教學改革的強大作用。賽后,就我校參賽情況,本人對指導學生參賽的實踐進行了認真總結,并就有關問題進行了理性思考。
一、大賽的意義
1.大賽增強了學生的競爭意識,提高了職業競爭力
在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》頒布之后,教育改革進一步深化,各教指委、學校聯合企業,推出了一系列致力于培養學生的實際應用能力、創新能力的措施。本次大賽就是在這一背景下組織并開展的。實踐證明,大賽提高了學生的計算機綜合應用能力水平,強化了專業技能。通過校際競爭,使學生意識到與其他強手相比差距還很大,這更激發了其自身努力學習的激情,增強了競爭意識;同時通過大賽,讓他們把關注點從書本知識投向實際應用,激勵他們努力提高操作技能和綜合素質,幫助他們在嚴峻的就業形勢下提高職業競爭力。
2.大賽引領新一輪教學改革,起到示范教學的作用
大賽為計算機教育提供可資借鑒的國際標準、教學-學習平臺和項目教學示范性案例,促進學生信息技術基本技能培養與國際接軌,反映了最新的職業技能要求和行業對技能型人才的需求,也賦予了計算機教學新的內涵,引領新一輪教學改革。指導教師通過帶隊參賽,深入了解計算機基礎教育的最新進展,同時將了解的競賽內容和規程進行歸納總結,最終提煉、轉化為新的教學項目,可以不斷豐富課程教學內容,進而推進競賽內容的普及化教育,更好地適應信息時代對技能型人才的素質要求,提高人才培養質量。
在大賽結束后,我校計算機基礎教研組召開了總結研討會,對競賽的主要內容、技術走向和對職業學校技能型人才培養的基本要求進行了認真分析,試圖捕捉到更多可以指導教學改革的信息,進一步提高我校學生信息技術的應用能力。依據高職教育培養目標,同時結合競賽內容,對現有課程教學模塊進行了相應調整,為培養學生具備計算機操作層面、技術層面和專業應用層面上的信息素養創造了良好條件,更為選拔參賽學生做了良好鋪墊。
3.大賽促進了校際交流,提高了院校知名度和美譽度
大賽在引領計算機基礎教育教學改革的同時,也為計算機基礎教育搭建了一個廣闊交流的平臺,使參賽院校之間的交流更加廣泛,認識更加深刻。首先通過全國性大賽,院校之間加強了高技能人才和信息技術的交流,一方面為學生提供相互學習、展示自我、共同提高的寶貴機會,加強了職業技能的傳播與交流,彰顯出我國高等職業教育辦學的新水平;另一方面學校之間也更加了解,加強了學校之間的信息溝通,有利于教師之間相互借鑒學賽指導經驗,探討和交流教育教學的經驗及成果,對提高教學水平、提升教學質量起到積極的推動作用。其次,大賽向社會各界展示了高職學生積極向上、奮發進取的精神風貌和熟練的職業技能,引起了社會各界對高職教育的關注,更呈現了高職教育的美好前景,使家長和社會對高職教育給予了較高的評價與肯定。大賽過程中,我校參賽師生嚴整的隊容隊貌,良好的技能展示和禮儀禮節,得到大賽組委、評委裁判、參賽人員的高度評價,由此提高了我校的知名度和美譽度。
二、參賽實踐總結
1.教師的集體榮譽感是取得良好成績的重要保證
能夠親自輔導學生并代表學校參賽是每個教師的心愿,因此每個教師都很期待帶隊參賽。在如何確定輔導教師上,我們采取以“老”帶“新”的做法。這里的“老”是指參加過大賽教練員培訓的輔導教師,他們對大賽規程、技術性文件、學習測評軟件等大賽相關學習輔導內容比較了解,可以更有針對性的進行輔導。“新”指的是沒有參加過教練員培訓、對大賽不甚了解的教師。今年的“新”教師經過老教師的指導,并通過自身學習、磨練,到明年參加比賽時,經過教練員培訓,就成了經驗更為豐富的“老教師”。這樣可以不斷強化教師隊伍,使每個教師都有機會得到培訓、鍛煉,接觸到計算機基礎教育的前沿知識,更加了解大賽過程。沒有機會參加輔導的教師也會經常和找們一起討論輔導中存在的問題,幫助檢驗機房測試環境、安裝模擬測試軟件、制作選拔賽試題等。總之,備賽的整個過程中,無論是否是輔導教師,我們計算機教研組每位教師都把自己看作是比賽的一員,積極參與到備賽過程。集體的力量與智慧,讓我們一步步走向成功。
2.建立科學規范的參賽選手選拔機制是基礎
在前兩屆大賽中,我校均報名參加了計算機基礎、常用應用軟件、網絡應用與安全三個項目的比賽。每個參賽項目各有特點,選拔參賽選手的側重點也不一樣。選拔的主要形式就是選拔賽。為保證讓優秀選手進入集訓隊,賽前一定要認真做好選拔賽的宣傳與組織工作,做到全員發動,使大賽覆蓋每一名學生,達到優中選優,“廣種薄收”。我校在收到大賽組委會通知后,有關領導高度重視,立即成立競賽領導小組,明確分工,第一時間通過班主任向全校學生下發了大賽預報名通知。同時我們計算機教研組召開了專門會議,大家分工協作,根據每個項目的競賽要點,精心制作了多套選拔測試題,在全體報名同學當中以“公開公平公正”為原則,采用“層層選拔,逐次淘汰”的策略,挑選出那些成績突出、學習興趣高、參賽潛力大的同學進入集訓隊;在決賽正式報名前,對進入集訓隊的同學一直實行動態管理,能者上、弱者下,營造趕、比、超的良好競爭氛圍,從而促進全體同學計算機水平的共同提高。在參加完第一屆大賽后,我們及時總結了經驗,從新生入學開始就有計劃、有準備地大力宣傳,在平常的教學中觀察、培養參賽選手,讓更多有興趣和一定基礎的學生參加選拔,同時注重以老帶新,在不斷地學習訓練過程中,優勝劣汰,使其中的佼佼者脫穎而出。通過選拔賽,不僅在全體學生中掀起了學習計算機知識、技能的熱潮,借機發現競賽人才、帶動更多的學生參與,同時也是對學生計算機知識、技能掌握水平的一次檢驗,對今后改進教學方法,提高教學效果起到一定的推動作用。
3.制定行之有效的輔導方案是根本
(1)采用科學的輔導方案,精心指導方能出成果。科學的訓練計劃,是提高輔導效率的關鍵所在。因學生基礎較差,雖然相對一般學生是佼佼者,但距參賽選手要求,仍有相當大的差距。因此在訓練中要有合理的訓練方法,不斷的摸索、調整、改進,采取循序漸進的方法,切忌過分追求難度,必須重視基礎知識和基本技能的訓練。訓練中從最基本的試題入手,由簡到難,逐漸綜合、強化、提升,不斷提高訓練水平。將學生最初的興趣轉化、引導為對競賽項目的摯愛、著迷,避免挫傷學生學習知識、技能的積極性。為使學生熟練掌握操作技能,達到競賽水平,應盡量為學生提供良好的訓練平臺,來展現他們的操作水平,提升他們的實踐技能。以“常用應用軟件”模塊為例,這種計算機技能競賽要求學生熟練掌握office軟件的各種工具,熟悉每一步操作,因此給他們創造良好的機房環境,提供好的機器,進行日常操作練習是必不可少的。輔導教師應根據每個學生的具體練習情況,有所側重地講授其所需的軟件知識點,取其所需,同時布置一些具體的設計性實訓作品讓學生完成,讓其在實踐中自主學會具體操作,掌握操作技巧,牢記各種操作功能。
(2)關愛每一個參賽學生,做好他們的心理疏導。心理素質過硬,擺正心態,是參加任何大賽取勝的重要保證。指導教師應高度重視參賽選手的心理疏導與心理干預,幫助他們克服缺點,發揮長處,使他們既有壓力、又有動力、心情舒暢的投入訓練,戒驕戒躁,沉著應戰。根據實踐經驗,本人主要從以下三個方面來調節學生情緒:
1)建立和諧的師生關系。親其師信其道,良好的師生關系可以使學生以非常愉悅的心情去面對每一項學習任務。因此,技能大賽輔導更需要和諧的師生關系。只有師生關系融洽,大家齊心協力,為了一個共同目標,才會取得好成績。指導教師要努力做好角色轉換,應改變輔導過程中的主體地位,真正成為學生學習過程中的一個好伙伴,引領他們積極投入大賽訓練,養成主動學習的好習慣;同時也要關注他們的日常生活,盡最大所能地幫助他們解決生活中遇到的困難,使他們對又苦又累的訓練感到輕松,成為他們的良師益友。
2)榮譽感、成就感的激發。有機會參賽的學生求知欲望、榮譽感都非常強,是學生中的佼佼者,十分希望有豐碩收獲。但隨著集訓強度以及訓練難度的逐步加大,他們的消極情緒也慢慢滋生,適時激發他們的榮譽感和成就感,不失為一劑良藥。指導教師要經常勉勵學生,為他們加油打氣,教育他們要珍惜參賽機會,讓他們懂得只有努力和付出才會獲得回報,最終享受成功的喜悅。
3)加強集體主義、奉獻精神等教育。指導教師要積極鼓勵學生發揚為學校爭光、無私奉獻的精神,從精神方面、價值觀方面加強引領,讓學生充分認識到技能大賽不僅是為學校爭光,更是自己人生中難得的機遇,既增長了知識,又提高了能力,極大提升了自身的就業競爭力,更易獲得用人單位的青睞。
三、幾點反思
前兩屆大賽有些項目本有取得更好成績的能力和水平,卻沒有發揮好,成績不理想,主要有以下一些方面的反思:
1.選拔參賽選手不僅要注重平時訓練成績,還要注重成績的穩定性。
2.應該加大訓練過程中處理和應對環境不利因素的應變能力以及抗干擾能力。
3.與水平高的學校交流學習的不夠,存在信息閉塞,關門訓練的現象。
4.指導教師多是兼職教師,能力和精力有限,雖然都很努力,但離取得一等獎的水平有一定差距。
四、下一步工作思路與建議
1.以賽促教,加大教學改革力度,進一步突出技能教學,堅持實施以促進就業為導向的學習實踐,提高學生信息素養。
2.以賽促學,組建計算機學習興趣小組,堅持平時訓練與突擊訓練相結合,平時訓練促學會,突擊訓練促提高。
3.通過多渠道收集與競賽有關的信息,加強與高水平學校間的學習交流,借鑒經驗,做到知己知彼,取長補短。
4.學校應完善體制機制,激勵廣大教師積極參與技能大賽的指導訓練工作,加大投入力度,為勇挑重擔、無私奉獻的教師創造專業成長的平臺。
5.學校應繼續加強提高教師培訓層次,讓教師掌握更豐富的知識,進一步提高輔導水平,力爭在下一屆大賽中取得新突破。
參考文獻:
[1]章小永,魏建.開展技能競賽是提高教學質量的有效手段[J].職業,2010,(5).
[2]鄭東營.職業院校計算機技能競賽輔導策略研究[J].中國信息技術教育,2010,(18).
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1 積極推動新一輪大學計算機教育教學改革
1.1 新一輪大學計算機教育教學改革的動因
自20世紀80年代以來由于計算機科學與技術的發展和應用的普及,在高等教育非計算機專業的計算機課程基礎上逐步形成計算機基礎教育和課程體系,并先后成立全國高等院校計算機基礎教育研究會和教育部計算機基礎課程教指委,以指導大學計算機基礎教育改革和課程建設。90年代以來,高等職業教育也在各專業開設了計算機公共課程。
最初的計算機基礎教育是從計算機工具的視角,以掌握計算機基礎知識和基本技能為主,90年代提出計算機文化的概念,將計算機基礎教育提升到普適性文化層面。當前由于我國基礎教育中信息技術教育的發展,使原高等教育中計算機基礎教育的內容重心下移,計算機基礎課程受到很大沖擊,大學計算機基礎教育面臨新的挑戰。2012年教育部高教司和教育部計算機基礎課程教指委提出以計算思維為切入點的大學計算機教育和課程改革,拉開新一輪大學計算機教育教學改革的序幕。我們認為新一輪大學計算機教育教學改革的動因有以下3個方面:
(1)新一代信息技術的發展和迅速普及應用;
(2)計算機科學與技術突破其專業層面,提升形成普適性的科學思維和行為方式;
(3)大學新生計算機應用能力總體水平提高和發展不平衡、不規范并存。
1.2 總結大學計算機教育基本經驗和規律
大學計算機教育已歷經30多年,其間經歷多次改革,其教學體系、課程內容不斷完善,教育理念逐步形成,以新一輪大學計算機教育教學改革為契機,有必要對迄今大學計算機教育所取得的基本經驗和形成的基本規律進行總結,它們反映了大學計算機教育相對穩定和本質特征,主要表現在如下4個方面:
(1)大學計算機教育應是面向應用的教育。大學計算機教育的初衷就是要培養能夠在各自專業中應用計算機工作與學生自身發展的合格大學生。
(2)大學計算機教育應是以需求為導向的教育,需求決定了大學計算機教育的存在、改革與發展。
(3)大學計算機教育應是以計算機應用能力培養為核心的教育。理論知識的學習應以應用為目的,支持能力的培養。
(4)大學計算機教育應是分類指導的教育,大學計算機教育的分類不僅要考慮學科專業,而且與正在形成的我國高等教育和高等學校分類發展相關。
1.3 探索新一輪大學計算機教育教學改革的新特征
大學計算機教育是在不斷改革中發展的,新一輪大學計算機教育教學改革較之現行的大學計算機基礎教育有了重大突破和發展,這些突破和發展可以表現為多個方面,但重點是在大學計算機教育以能力培養為核心的基本規律中,其能力內涵發生了重大變化和發展,使能力突破了計算機學科專業領域層面,發展到普適性的計算思維和行動能力層面,提升了問題求解能力的培養。能力內涵的變化本質上已使大學計算機教育的功能發生了重大轉變,超越了大學計算機教育僅解決計算機領域問題的局限,開創了運用源于計算機的思維與行為方式解決各類專業或社會生活問題的新功能,這是新一輪大學計算機教育教學改革的新特征,也是包括計算思維在內的科學思維的提出對大學計算機教育的新貢獻。
2 需求導向是保持大學計算機教育生存活力的基礎
多年的計算機教育實踐和研究都表明、大學計算機教育必須面向應用選擇其學習內容,面向應用的首要體現是需求導向,因此需求導向是保持大學計算機教育生存活力的基礎。需求導向應包括目標需求和起點需求兩個方面。
2.1 大學計算機教育的目標需求
目標需求包括以下5個方面:
(1)計算機科學技術發展及應用對大學計算機教育的需求;
(2)經濟社會發展對大學計算機教育的需求;
(3)高等教育發展對大學計算機教育的需求;
(4)學生生涯發展對大學計算機教育的需求;
(5)大學計算機教育自身發展的需求。
2.2 大學計算機教育的起點需求
大學計算機教育的起點需求是指由于基礎教育中信息技術教育的出現和加強,大學新生掌握計算機應用能力的總體水平不斷提高,要求大學計算機教育的教學起點相應調整。
確定大學計算機教育教學的起點要從我國每年700萬大學新生整體的計算機應用能力水平出發,計算機教育教學要適應不同計算機基礎學生的學習差異。
3 計算機應用能力培養是大學計算機教育的長效目標
大學計算機教育發展初期以培養計算機基礎知識和基本技能為目標,將計算機視為工具,培養計算機操作和編程能力;但時代對大學生計算機應用能力要求不斷提高,不僅要有熟練使用計算機的能力,還要掌握必要的計算機技術以及運用其解決相關問題的能力;計算思維的提出進一步將計算機應用能力提升到普適能力層面。在能力體系中計算機理論知識是計算機應用能力的基礎,不同層次的能力對計算機理論知識的內容、寬度和厚度會有不同的要求。
3.1 重視計算思維能力培養
計算思維是美國學者20世紀90年代提出的概念,是計算機科學技術深度發展和廣泛應用的結果;本世紀初我國學者也有相關計算思維論述;2006年美國學者周以真教授全面定義和闡釋了計算思維的內涵;近年在推動以計算思維為切入點的新一輪大學計算機教育教學改革中,教育部計算機基礎課程教指委的專家學者們深入研究了計算思維及其應用;大學計算機教育的一線教師在了解計算思維的過程中,開始將計算思維引入大學計算機教學。
計算思維能力是解決問題能力的基礎,所以必須高度重視計算思維能力的培養,在大學計算機教學中融入計算思維,提升學生的計算思維能力。
3.2 重點培養解決問題的能力
大學計算機教育要重點培養學生解決問題的能力,能夠利用計算機解決實際問題是檢驗大學生計算機應用能力的根本標準,是大學計算機教育的最終目標,也應是新一輪大學計算機教育教學改革的核心內容。
解決問題要由計算機應用能力結構體系中的諸多能力合作完成,必須統籌規劃專業、思維、行動等能力在培養中的作用。學術性人才比較強調思維能力,應用型人才比較強調行動能力,大學計算機教育則更應強調以計算機專業能力為基礎,將計算思維和科學行動相互結合,并按培養類型各有有側重。
4 分類指導是實施大學計算機教育的基本原則
大學計算機基礎教育始終是分類指導的,如教育部計算機基礎課程教指委曾分為理工科和文科教指委,全國高等院校計算機基礎教育研究會下設有理工、文科、農林、師范等專業委員會,實施按學科專業的分類指導。隨著高等教育的發展,人才培養的分類被最先提出,CDIO、卓越工程師等項目的實施開啟了教育分類發展的進程;2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》又明確要求建立高等學校的分類體系;2013年成立的“中國應用技術大學聯盟”顯示高等學校分類體系在實踐中的落實。這就要求大學計算機教育必須適應分類指導的新形勢,要在大學計算機教育的標準、內容和方式等方面貫徹差別化、多樣性和針對性的思路,實施在人才、教育和學校維度的大學計算機教育分類指導。
5 構建以計算機應用能力為導向的課程體系
5.1 大學計算機教育課程體系框架
以計算機應用能力為導向的大學計算機課程體系的基礎是大學計算機教育課程體系框架,包括專業和普適兩個層面。專業層面(第一層面)分為基礎、技術和綜合應用3個層次,大學計算機課程體系將寓于該層面框架之中;普適層面(第二層面)為思維與行動融入提升層面,不建議單獨開設課程,而應通過融入第一層面課程以提升培養。從非計算機專業對計算機需求的視角,將計算機技術分為計算技術、數據技術、網絡技術和設計技術4個技術領域,要重視用最新發展的計算機技術更新課程內容。
5.2 研究計算思維和解決問題能力的培養方式
落實計算思維能力培養必須研究其教學方法,計算思維能力培養的教學方法大體有3種:第一種為問題啟發式教學法,是在傳授計算機科學技術知識的同時,將學科概念升華為思維要素,通過問題、實驗、練習等方式啟發學生聯想和思考,逐步建立思維方式;第二種為案例教學法,通過設計具體案例,分析計算思維在案例中的應用,建立思維方式;第三種為項目教學法,通過項目或任務實踐,體驗計算思維的應用,建立思維方式。
行動能力以及解決問題能力培養,其教學方法也是案例教學法和項目教學法,而且追溯這些教學方法產生的歷史淵源,主要是從培養行動能力、解決問題能力等方面開始的,因此如何充分利用案例教學法和項目教學法功能,提高教學法使用效率,實現大學計算機教育目標,值得研究和思考。
5.3 更新教育觀念,改革大學計算機教育教學方式
實施新一輪大學計算機教育教學改革,要求從事大學計算機教育的教師更新教育觀念,改變原計算機教育基礎課程基于安排和給予型的教學管理形式,即靠學校規定計算機基礎教育學時的教學管理形式,而變為主動服務型的人才培養形式,即以學校安排學時和主動爭取教學任務相結合的教學管理形式。這就必須在課程建設和教學改革上下功夫,開發一批使各專業切實感到需要,學生切實有興趣的大學計算機教育課程,吸引專業和學生選擇。
大學計算機教育要敢于創新教學方式,帶頭運用混合教學方法,嘗試網絡在線學習,即將傳統的以課堂教學為主的教學形式與現代的學生選課和自主學習的教學形式結合起來,將網絡學習、軟件平臺學習等新的學習方式納入正常的教學管理體系,引領教學改革。
6 大力推動高職計算機教育教學改革
6.1 高職同樣面臨計算機教育教學改革的新形勢
高等職業教育雖然沒有建立計算機基礎教育課程體系,但自20世紀90年代以來,由于各專業的發展需要,都開設了計算機類課程,其中高職“計算機應用基礎”課程,類似于大學計算機基礎教育中的第一門課程,一般稱為高職計算機公共課程,有些相關專業還依據專業需要開設其他計算機類課程。
大學計算機教育改革的動因對于高等職業教育同樣存在,所以當前高等職業教育同樣面臨大學本科計算機教育改革的新形勢,因此本科大學計算機教育的改革必然波及和影響到高等職業教育。
6.2 構建高職計算機教育課程體系
高等職業教育的教學改革在學習借鑒國際先進職業與技術教育經驗基礎上,走了一條與本科不同的改革路線,因此高職計算機教育改革不能照搬大學本科計算機教育改革的經驗。高職教育與本科教育同處在信息技術發展與迅速普及應用的環境中,同樣受到大學計算機教育改革新形勢的推動,高職教育可以借鑒本科大學計算機教育改革經驗,在已取得專業教學改革成果基礎上,進一步克服改革中的問題,完善高職改革成果,構建起高職計算機教育課程體系。
高職計算機教育課程體系按課程使用的廣泛程度可分為3個層次模塊:第一層次模塊是作為公共課程的高職“大學計算機”課程,所有專業都需開設,是使用最廣泛的高職計算機基礎課程;第二層次模塊是高職非計算機專業類所需要的計算機類課程模塊,可設計多門課程供需要的高職專業類別選擇使用;第三層次模塊是高職計算機專業類課程,與本科不同,高職專業目錄包含有電子信息大類專業,細分為計算機類、電子信息類和通信類3個子類,除計算機類全部專業以及后兩類中很多專業都可屬于高職計算機專業類。按如上3個層次模塊,構建高職計算機教育課程體系,每個層次模塊可遵循不同的教育教學理念和課程設計思路進行課程開發。
6.3 高職計算機教育課程開發理念
高職計算機教育教學改革既要適應計算機教育教學改革特點,又要適應高職教育理念和專業課程設計特點。對于第一層次模塊的高職計算機公共課程,要以信息素養為導向,將計算機基礎知識和基本技能融入其中,支持其職業工作應用,但重點考慮學生信息素養的養成,為其職業生涯發展服務。就其課程設置可以只設置一門高職“大學計算機”課程,但應開發不同內容的高職“大學計算機”課程。由全國高等院校計算機基礎教育研究會編寫的《中國高等職業教育計算機教育課程體系2014》(中國鐵道出版社預計2014年5月出版)將給出幾種不同模式的高職“大學計算機”課程典型案例。對于第二層次模塊的高職計算機專業平臺課程,要采用改進的高職專業平臺課程設計理念,設計相關專業可以共用的高職計算機專業平臺課程,將信息素養的養成融入專業平臺課程中。第三層次模塊是高職計算機專業類課程,屬專業問題,應按高職專業課程設計理念和方法進行設計開發。
高職計算機教育課程改革要考慮建設現代職業教育體系的需要,實施中職、高職、應用型本科相銜接的課程設計。
高職課程改革以能力為主導,重視職業行動能力培養,對于高職計算機教育課程應繼續堅持,但也應學習和借鑒本科大學計算機教育教學改革經驗,適當融入計算思維能力培養,使行動與思維相結合,進一步提升學生解決實際問題的能力。
[關鍵詞] 大學計算機教學;問題;改進措施
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 132
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2016)21- 0251- 02
雖然,我國大學計算機教學已經得到了不小的改革,并取得了良好的成果,但是,就目前的情況而言,在我國大學計算機教學中,仍然存在著相當多的問題。若大學計算機教學想讓自己的學生能夠在計算機領域如魚得水,并使計算機知識與現代社會得到充分地結合,則應根據大學生的個性、現代社會的具體需求,將自己的教學方法進行改革,才能使大學生在大學階段學到更有趣、有用的計算機知識。
1 大學計算機教學中產生的問題
(1)不重視計算機課程教學,更新較慢的實驗室硬件設備。據相關資料報道,目前我國大部分大學教師均不夠重視計算機課程教學。部分大學計算機教師認為,當代大學生從小就接觸了計算機,對計算機知識的了解程度較高,而且大學生均已成年,很多計算機的基礎知識并不需要教師強調、講解,學生們就能夠理解。以上現象會對大學生產生不好的影響,也會使其不重視大學計算機教學。就實際情況而言,充分認識、了解計算機知識的大學生并不多,而且玩游戲、聽音樂以及看電影才是大部分大學生日常使用計算機的主要用途。因此,大學計算機教師應增強對計算機教學的重視度。另外,有相關數據顯示,很多大學計算機實驗室的硬件設備較為落后,跟不上計算機的快速發展,而且大學計算機課程的課時相對較少,不能滿足該門課程實際的教學需要。
(2)教師的教學方法過于陳舊、單一。由于我國教育部大力推廣信息課程,因此部分條件較好的學校得到了率先開設計算機課程的機會,這部分學校的學生對計算機知識有了一定的了解;然而沒有開展計算機課程的學校則不能給予學生更多接觸計算機的機會。所以學生在進入大學前,其計算機水平處于參差不齊的狀態,若部分大學仍然采用過于陳舊、單一的計算機教材與教學手段,則會對大學生計算機能力的培養起到阻礙作用,并對計算機教學的預期效果產生不良影響。
(3)教材不符合大學計算機教學的發展。對于我國各高校中非計算機專業學生的計算機課程教學目標與教學內容,我國教育部有著以下兩個要求:①計算機課程應開設于大學公共基礎課的范圍內;②結合專業特點開展計算機教學。然而在現階段,我國仍有部分大學使用統一的計算機教學方法與教材,這些教材并不能針對學生的具體專業進行改變,不僅對培養大學生的計算機能力起到阻礙作用,而且還會使大學計算機教學的發展產生影響。
(4)教學內容理論性過強,缺乏實踐性教學。我國大部分大學計算機的教學內容均具有較強的理論性,而且沒有較大的區別,通常是由教師向學生講解計算機的基礎知識與應用軟件知識,理論性知識占大學計算機教學內容的很大部分,實踐性的教學活動相對較少;另外,大學計算機教學內容具有較為薄弱的針對性。大部分大學生均認為計算機教學相對其他學科較為無趣、煩瑣以及枯燥,因此在計算機課程的教學過程中,大學生缺乏積極性與熱情。這樣會使計算機成為大學生進入社會后的弱項。
2 大學計算機教學的改進措施
(1)改革大學計算機教材。據報道,我國各大高校使用的教材均根據適合本校專業特點以及自身情況進行編制。在這些教材中,除計算機教材外,大部分教材的編寫均偏重文史類與理工類,并不具備較強的專業針對性;而且隨著計算機技術與信息技術的飛速發展與日漸普及,計算機方面的新技術、知識均不斷地涌現,因此導致在大學計算機教學過程中,產生部分教材知識不及時更新或者不適用的現象。因此,各院校在編寫計算機教材時,可以依照各專業學生學習的需求以及特點增刪相關內容,爭取將計算機與各專業的聯系和應用從教材的各個層面體現出來。
(2)培養學生的信息素質。信息素質是將信息進行收集、處理、創新以及將資源進行利用、規劃的素質與能力,該素質是大學生在日常學習過程中以及將來的工作中必須擁有的一個條件。換言之,每一位大學生都應在不斷變化與快速發展的信息社會中,將有用的信息進行快速、有效地吸取與收集,然后通過自己的處理分析,在今后的學習工作中將這些信息最大的作用進行充分地發揮。因此,大學計算機教師應注意培養學生的信息素質,在日常教學活動中,深化學生對社會信息化的認識,并將其處理、利用信息的能力與意識進行提高。
(3)將計算機課程的實驗室開放管理工作與實踐環節進行強化。由于大學計算機是一門具有較強實踐性的學科,教師若只在課堂傳授知識,則很難使學生對學習計算機的需求得到滿足,因此,應強化計算機實驗室的開放工作與計算機課程的實踐環節,同時將學生的計算機操作能力進行加強。教師在講解視頻制作知識時,應定期組織學生到計算機實驗室進行實際操作,或者在課堂上布置一個主題,并讓學生根據該主題制作短視頻,最后點評學生的作品。這樣能夠使學生的計算機實踐能力得到充分地鍛煉。
(4)提高師資水平,改變教學模式。大學各課程的教學質量與教師的素質水平有著密切的關系,因此,大學教師應做好備課、聽課以及課后討論等工作,而學校也應聘請具有較高專業水平與素質的教師,并定期對其進行專業培訓。與此同時,大學計算機教師應將自己陳舊的教學模式進行改變,還可將多種教學模式結合在一起。例如在講授網頁制作時,教師可以在采用任務驅動模式的同時,向學生提問,這樣不僅能夠增強學生對本課的重視度,而且還能夠使其學習興趣與熱情得到有效地提高與充分地激發。
(5)同步進行學歷教育與證書教育。據相關資料報道,在我國,許多單位均希望聘用具有較高計算機水平的人才作為自己的員工,但是由于各種因素受限,很多單位并不能科學地檢驗應聘者計算機的實際操作能力,只能通過“認證”的方法。因此,為了畢業后能夠更好地就業,大部分大學生在大學期間均參加計算機等級考試,比如全國計算機等級考試。然而,由于實際考核與學歷教育的客觀因素影響,我國各高校均知識采用理論考核對學生的計算機水平進行衡量,這樣會使學生將學習計算機知識的目標停留在計算機等級證書上,其計算機的實際操作能力并沒有得到鍛煉。因此,各高校應同步進行學歷教育與證書教育,這樣能夠使學生學習計算機的熱情得到更好地激發,并能夠使計算機教學效果達到預期目的。
3 結 語
只有不斷地改革大學計算機教學,并在實踐活動中將存在于計算機教學中的問題進行探究并解決,同時將大學計算機教師的教學方法與教學理念進行不斷地更新;另外,大學計算機教師還應不斷地進行總結與實踐,才能使大學計算機教學的改革得到不斷地深入,并全面地提高大學計算機教學的質量,從而為國家培養更多優秀的計算機人才。
主要參考文獻
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關鍵詞:計算機思維;大學計算機;教學體系;建設;改革
1引言
高校作為人才培養的基地,承擔著向社會提供高素質人才的重擔。大學計算機教學內容體系構建作為高校培養高素質人才的必備技能,其教育教學目標逐漸明確。計算思維模式下大學計算機教學面臨新的發展局面,但該思維模式下大學計算機教學導向教學思路并不十分清晰。針對這一問題,基于該思維模式下對大學計算機教學內容體系進行建設與全面改革,提出改革途徑,為推動大學計算機教學實踐奠定基礎。
2計算思維與創新教育
從自然科學領域出發,計算思維與理論思維、實驗思維并稱為三大科學思維。不同的學科教學對不同的思維將會產生影響。計算思維可以說是一個本質的能力,當今社會的發展中所有人都需要具備這一項基礎能力。作為當代大學生更應該發揮出計算思維的本質與內在價值[1]。計算機思維視角下應該做好創新教育的延伸,挖掘計算思維當中的內在特點與價值,從而為新思想、新方法的產生奠定堅實基礎。面對信息化時代的發展要求,高校應該針對現階段高等教育的基本要求做好應對復雜局面的準備,以全新的方法去培養創新型人才,并將計算思維融入到大學計算機教學中,為實現教學內容體系構建與教學改革提供保障[2]。
3大學計算機教學內容體系建設與改革必要性
3.1現行教學體系的不足
高校現行教學體系方面存在的不足主要從以下三個方面來看:其一,以教為主的教學方法無法激發學生的創新能力。無論是傳統的講臺、黑板、教材的教學方式,還是當前多媒體充分運用的現代輔助教學手段,其本質都是以教師為主體去完成教學信息的傳遞。即便是實踐課程,也多數集中在以教師講解的教材內容為主,學生到機房進行實際操作,學生創新思維無法得到體現;其二,以技能傳授為主。高等教育的深化改革大學計算機教學內容得到更新,技能為主的教學方法主要是引導學生去參與、去學習、去感受,讓學生學會怎樣學、如何學,較少關注學生的興趣動向以及對內在原理的掌握程度,不利于終身學習能力的提升;其三,只關注結果的考核不利于計算思維的養成。大學計算機教學實踐考核內容偏側重于對知識的記憶,理論考核內容多以選擇題為主,這種固化的考核方法不利于大學計算機教學學生計算思維的養成[3]。因此,迫切需要通過大學計算機教學內容的改革要求,來全面提高大學生計算思維。
3.2培養學生創新能力
計算思維模式下大學計算機教學內容的建設與改革,對學生的創新能力提升作用顯著。其一,符合大學生創新能力的培養要求,能增強學生的創新意識與創新精神;其二,在信息快速流通的背景下,知識的更新周期發生改變,“授之以魚”不如“授之以漁”,只有掌握計算機問題的解決方法,才能夠啟發學生去主動的思考,提高自身對于問題的解決能力,滿足學生終身學習的要求[4]。
4計算思維模式下大學計算機教學內容體系建設與改革途徑
4.1知識與思維的協調優化
知識與思維需要全面的協調優化,如在大學計算機教學內容中所提到的最小集合,其內涵的知識結構與內容覆蓋面較寬。如果在該教學內容的傳授過程中以知識灌輸的方式完成講解,則教學內容及知識點無法徹底講完。例如“符號化-計算化-自動化”知識單元當中的每一個知識點,如果按照知識來介紹,則每一個知識點當中的內容都可能需要幾個學時來完成,僅僅一個二進制和編碼就可以講授很多內容。但換一個角度來看,從計算思維角度來分析這些教學內容則簡單很多,學生對于信息的理解上主要用O和I來表示,由計算機做好處理工作,這便能夠壓縮很多內容,關注知識的貫通,形成一種全新的思維模式與思維形態。在以計算思維的處理與引導下,“知識”能夠隨著“思維”講解而介紹,“思維”隨著“知識”的貫通而形成,這種教學內容的取舍與優化,對大學計算機課程十分關鍵與必要[5]。
4.2大思維小技巧的應用實踐
計算機學科教學中存在諸多“小技巧”,這些技巧有一些需要教師的傳授,有一些需要學生本身做好深度挖掘。可以說,任何一種表示方法或者算法都是充滿技巧性的,對學生具有較強的吸引力。還是以“符號化-計算化-自動化”知識單元為例,為什么幾個門電路可以形成“加法器”?為什么符號可以參與到運算當中并且結果還正確?這些都需要學生自己去思考,從中總結小技巧,調動對于大學計算機教學內容的積極性。然而,大學計算機第一門課程還是應該更多的關注計算機學科當中經典的計算思維,以該思維模式為核心,更多的吸引與鼓勵學生在新的環境下形成一種創新性思維,即“大思維”。“大思維”與“小技巧”的應用應該同時著眼于實際,為大學計算機教學提供改革所需條件[6]。
4.3寬度教學與深度拓展
學生的思維培養已經成為教育改革的一項重點內容,思維的基本特性決定著它所能夠帶給人的啟迪作用,為學生提供一個想象的空間。計算思維模式下大學計算機教學內容的構建與改革,要求實現寬度教學與深度拓展。從大學計算機教學的角度出發,寬度教學指的是能夠從社會/自然生活中的廣義計算講起,進一步講解到計算機技術與計算系統中的計算,將生活當中的各項基礎原理應用到計算機概念當中,這種映射的方式,一方面能夠讓學生快速地掌握與理解大學計算機教學中的基礎內容與知識點,另一方面也能夠讓學生理解大學計算機知識點內容的實現原理與具體層次,全面強化計算思維的深層次理解。所謂深度拓展,則能夠從深層次上去探究本質問題,包括思維的本質與思維的應用等,強化思維對于學生所產生的影響,并在思維的影響之下為教學內容體系構建打下基礎。
4.4思維與實用的相互轉化
計算思維模式下談及大學計算機教學內容體系建設,要求思維因素與實用性內容的相互轉化。以科學的計算思維為前提,引導與鼓勵大學生參與到實踐中去,突出表現為大學計算機知識點的靈活運用。在早期的研究理論當中,認為大學計算機教學并不具備實用性價值,如何運用計算機知識點才具備實用性價值。從這一觀點可以看出,認知上顯然是狹義層面的。經過多年的大學計算機教學改革,實用性內容的價值逐漸被改變,可以說其既是容易掌握的,也是不容易掌握的。容易掌握的內容主要是指在對基礎的“思維”了解與掌握之后,對具體操作的掌握是容易的,各種軟件、硬件以及網絡等計算系統都是遵循著某種思維設計而成。提及不容易掌握,則是計算機語言本就是處于動態的變化之中,想要在演變中把握一絲規律,則顯得較為困難。但根據計算思維發展特性這些問題能迎刃而解[7]。
4.5原理與案例的教學實踐
相較于傳統的學科而言,大學計算機教學的內容是一種動態化形態,會根據新概念、新原理的產生而發生變化,且這種原理多來自于社會與自然,在抽象化的處理之后進入到不同層次的計算系統之中。正是這種新概念與新原理的存在,才使得學科知識的掌握十分必要。對于某一些原理,可能是一個詞或者一個描述語言,但其背后的價值與內涵卻被忽略。但如果與案例進行結合,則能夠將多種概念進行全面的解讀,在案例的教學當中引出新的計算學科術語,引發學生從一個較淺的理解層次逐步過渡到一個較深層次。原理與案例的教學實踐看似是對大學計算機教學方法的變革,實際上也是對思維養成與教學內容改革的全新探索。
作者:袁赟 單位:邵陽學院
參考文獻:
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關鍵詞:創新思維;大學計算機;課程理念;課程體系;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)22-0058-03
人類已進入了21世紀,以電子計算機、網絡通信和多媒體技術等為核心的信息科學和信息技術越來越明顯地顯露出在現代信息社會中的重要地位和作用,它徹底改變了人們的工作、學習和生活方式,成為人類探索自然、組織生產、策劃貿易和金融流通必不可少的工具;成為政府決策、社會保障、社區服務甚至于現代戰爭的重要手段。信息科技已成為衡量一個國家社會發展和綜合國力的重要標志。
國家振興,關鍵靠人才,基礎在教育。學校是知識傳播、應用和創新的基地。專業知識加上現代信息技術知識和應用能力,已成為現代大學生必備的基本素質,因此進一步加強對大學生的現代信息科學和信息技術方面的教育,具有非常重要的意義。大學計算機基礎課程教學屬于學校在培養創新型、實用型、復合型人才方面的具體舉措之一。
一、改革歷程
一般高校學生都來自全國各地,入學前計算機基礎水平參差不齊,國家雖然在普通高中安排了以計算機使用為基本內容的信息技術教育,但是由于地區差異,以及高考指揮棒的影響,進入大學的絕大多數大學新生在中學階段受過的計算機普及教育還不能滿足社會與專業本身對大學生在信息素養方面的需要;再則隨著社會信息化不斷向縱深發展,社會與專業本身對大學畢業生在計算機應用能力方面的要求也與日俱增,而且呈現多樣化趨勢。因此,在讓學生了解信息技術與計算機領域的基本知識、掌握基本技能的基礎上,將信息技術的最新發展和創新思維能力培養與各學科專業的需求、學生的興趣更緊密地結合起來,開設更符合社會需求的大學計算機基礎課程,探索更符合創新人才培養的教學模式,已成為高校培養全面高素質人才的當務之急。為此華東師范大學計算機基礎課程教學的改革、探索和實踐在始終不斷地進行,總體上看,近10年來有3次比較大的改革:從2006年9月~2010年6月期間的基本不分學科和層次全校學生都上兩個學期三門課“Office應用基礎”+“計算機技術基礎”+“計算機技術應用”;轉變為2010年9月~2013年6月的分層次教學,學生入校時先進行分流考試,按照不同的基礎分為達標、良好和提高三個層次進行教學,這種方式的優點是照顧到不同學生的入學基礎差別,但是無法兼顧目標水平一致的通識教育需求;2013年9月~,再次做出與時俱進的重大調整,轉化分階段、分層次、分大類相結合的教學模式。
二、改革方案
(一)課程理念
以“創新思維培養”為目標,不斷更新課程理念,推動大學計算機基礎課程教學改革與實踐。
1.提高信息素養。信息素養是一個人綜合素質的重要組成部分,也是信息化社會“學會學習”、“學會生存”的必備素質。提高大學生的信息素養既是信息時代對高等教育人才培養的要求,也是終身學習必須具備的前提條件。大學計算機基礎課程是培養和提高當代大學生具有適應現代信息社會需求的信息素養的主要途徑,信息素養就是一種信息能力,通過大學計算機基礎課程,培養大學生具有強烈的信息意識,提高大學生的信息能力,加強對信息的敏感度、洞察力及分析能力,對提高大學生的綜合素質具有非常重要的意義。
2.強化實踐能力。實踐能力是大學生素質教育的重要內容之一,強化在校大學生實踐能力的培養是時代的要求,對提升大學生的綜合素質、提高就業競爭力具有很好的作用。
大學計算機基礎課程是一門實踐性很強的課程,實驗教學是計算機基礎教學的關鍵環節。通過構建以應用能力培養為核心的大學計算機基礎教學的實驗體系,加強實踐教學環節,擴大綜合性、設計性實驗,使學生系統掌握基于計算機基本理論的實驗教學內容,提高學生的實踐能力,為學生將來利用計算機知識與技術解決實際問題的能力以及知識綜合運用能力打下良好的基礎。
3.注重專業需求。社會信息化不斷向縱深發展,各行各業的信息化進程不斷加速;信息技術已廣泛滲透到各個專業領域,計算機技術與眾多專業的融合大大豐富了專業課的教學內容,這種融合已成為一種新的科技發展趨勢;各專業對學生的計算機應用能力的要求日趨強烈,而且呈現多樣化特點。
大學計算機基礎教學在各專業的本科培養計劃中已成為不可缺少的一部分,大學計算機基礎教學需要培養大學生利用計算機知識與技術解決專業領域中問題的能力,提高大學生的專業能力,增強大學生的就業和創業能力。
4.激發創新思維。“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界民族之林”。大學生是國家和民族寶貴的人才資源,其創新能力很大程度上決定了國家未來的創新力和競爭力。加強大學生創新能力的培養,無疑是一項高等教育教學的重要任務。
創新思維能力是創新能力的核心。大學計算機基礎教學在開發學生創造性潛能,培養學生創新意識、創新精神和創新思維能力具有不可或缺的地位和作用。通過多樣化和個性化的教學形式和學習方法,理解知識產生和發展的過程,培養學生的科學精神、創新思維習慣,從而激發大學生的求知欲和創新能力。
(二)課程目標
1.培養學生具有運用計算機獲取信息、處理信息和有效應用所需信息的能力,提高學生的信息素養。
2.培養學生具備利用計算機和網絡平臺、計算機的相關應用技術和工具,解決本專業自身和學科發展領域中問題的能力。
3.加強學生社會責任感、誠信守法和心理健康教育,培養學生自覺遵守信息化社會的相關法律與道德規范,培養學生團隊協作精神,為造就創新型、實用型、復合型人才的目標服務。對學生創新精神與實踐能力的培養是大學計算機基礎課程教學的根本目標。
(三)課程體系結構
以“創新思維能力教育”為特點,形成了有特色的、適合我校非計算機專業本科生的大學計算機基礎課程體系。
從調查研究入手,了解國內外高校計算機公共基礎課程的教學情況和改革趨勢,了解我校各專業對計算機應用和創新思維能力的要求,了解信息社會對非計算機專業人才的計算機能力的要求,努力與國際接軌,形成了以創新思維的教學內容和方法指導教學,使課程更符合我校建設高水平研究型大學對人才培養的需要,也更符合我校學生特色的課程體系(如表1所示)。新課程體系改變過去單一模式的分層教學或模塊化教學,采用新的分層與模塊化有機結合的新教學模式,在兩年多的教學實踐中取得了良好的效果。本課程體系旨在提高大學生的信息素養,培養大學生具有運用計算機獲取信息、處理信息和有效應用所需信息的能力。
(四)課程內容
1.IT實踐基礎。本課程為信息技術方面零基礎的學生開設,讓學生掌握計算機軟、硬件基礎知識,一般常用計算機軟件的使用方法、計算機網絡基礎與應用、信息安全基礎等,以適應后續信息技術課程的基礎需要。
2.大學計算機。本課程是新生入校后的第一門大學計算機公共基礎課程,是后續計算機課程的理論和實踐基礎課程。本課程圍繞計算機技術基礎,融合計算思維概念,旨在培養學生對獲取、存儲、加工和應用信息的基本素養和能力,幫助學生形成良好的相關行為規范,具備通過計算機和互聯網進行有效學習、生活和工作的習慣與能力;作為計算機新意識教育,促使學生涉及信息學科領域,拓展視野,啟迪心智,開闊思維,使學生具有適合當今社會發展的創新思想和理念,即使面對復雜的信息社會環境,仍具有迎接挑戰克服困難的勇氣,提高學生的創新能力和實踐能力。安排在第1學期開設。
3.算法與程序設計基礎。本課程作為各專業的信息技術應用基礎課程,面向除計算機專業外的各專業學生(必修),建議非師范、理工科專業學生選擇。本課程目的是提高學生的信息技術應用與問題求解能力,從而進一步提升學生的計算思維素養,包括非常基礎的模型化、抽象化、邏輯推演能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現能力,培養學生利用計算機解決與專業、科研、社會需要密切相關的實際問題的能力和基本創新精神,以適應信息化社會的要求、拓寬專業生存空間,使其在后續專業課程的學習和未來的工作中較長期地受益。安排在第2學期開設。
4.數據處理與管理。本課程作為部分文科及商科專業第2學期學生自主選擇的計算機應用課程。本課程目的是使學生通過學習和實踐,掌握利用計算機硬、軟件技術對數據和信息進行有效地收集、存儲、處理、應用和檢索的基本素養,為未來從事諸如信息管理、電子商務、電子政務、網站建設、決策支持、企業資源規劃等等工作,打下堅實的技術基礎。安排在第2學期開設。
5.多媒體技術基礎。本課程作為文科各專業第2學期學生自主選擇的計算機應用課程。本課程目的是進一步提高學生的多媒體技術應用技能和水平,培養學生以計算機為工具解決與專業相關的實際問題的能力,以適應信息化社會的要求、拓寬專業生存空間,使其在后續專業課程的學習和未來的工作中長期受益。提高學生的創新能力和實踐能力,有意識地培養計算思維能力。安排在第2學期開設。
6.計算機綜合實踐。本課程在學生已經掌握了計算機基礎知識和計算機基本操作技能的基礎上,激發學生利用學到的計算機技術創作具有很強原創力并有實際應用價值的作品的興趣,培養學生解決實際問題的能力,提高學生的創新思維能力,并為今后參加工作打下堅實的基礎。安排在第3~6學期開設。
本課程可通過以下五種方式之一獲得免修:
A.參加華東師范大學計算機應用能力大賽,并入圍決賽;
B.全程參加上海市計算機應用能力大賽;
C.全程參加中國計算機設計大賽;
D.參加海峽兩岸信息技術素養及創新活動大賽,獲得初賽合格證書;
E.獲得上海市高校計算機等級考試證書,并參加華東師范大學計算機應用能力大賽。成績合格。
(五)教學方法
1.選課方式的改變。核心課程由以往的所有學生統一地進行同樣內容、同樣方式的教學,逐漸改變為根據學生的基礎水平、專業特點、興趣愛好,雙向選擇方式開設課程。(1)基礎課程安排在第1學期,根據學生入學考試結果,在為每位學生開設“大學計算機”課程的同時,為基礎薄弱學生增加開設MOOC課程“IT實踐基礎”,該課程通過網上資源與實驗室機房面授相結合方式,讓學生充分利用課余時間,盡快將基礎提高,為后續課程的順利展開做好準備。(2)提高課程安排在第2學期,三門課程實施引導性選課,將根據學生的專業特點分類指導選課與根據學生個人興趣愛好的個性化選課相結合,使學生能選到適合他們需要的課程。(3)拓展課程安排在第3~6學期,“計算機綜合實踐”課程則引入競賽機制,將傳統以教師傳授為主的上課方式,轉變為以學生為主體、教師為主導,課堂教學與課后現代信息技術資源平臺支撐下的互動學習相結合的模式。
2.教學方法的改變。大學計算機基礎課程屬于實踐性很強的課程,教學方法上,由純理論講解式教學方式,改變為結合案例為向導,特別對一些操作性較強的內容采用翻轉課堂教學方法,先讓學生自己動手實踐,使學生更牢固地掌握教學內容,并能舉一反三。通過加強對實驗的支持,增加開放實驗,使學生在理論結合實踐的課堂教學之外,能根據自己的興趣愛好和能力,選擇和完成拓展實驗,更深入地理解信息技術對人類的影響,學會思考和學習。
3.現代立體化課程資源支撐體系的構建與服務。通過構建教學資源平臺將課內教學與課外資源平臺相結合,提高大學計算機基礎課程的教學效率。教學資源平臺除了提供各種課程的教學課件、實驗素材、習題練習和測驗等外,還提供了網上問答平臺、實驗自動批改系統等模塊,方便學生個性化學習和教師多元化教學。
三、總結與展望
在所有高等教育課程中,計算機基礎課程無疑是學生入校基礎差異最大、教學內容需要更新最快的那一門,由此帶來的對教師和學生能力的挑戰,隨著時代的發展不但不會減輕,恐怕會愈演愈烈。華東師范大學的師生面對挑戰,不斷進行的探索、研究和嘗試,希望能在改善自身教學質量、優化教學成果的同時,也為兄弟院校相關專業的師生,在教學模式、教學內容和教學方法上,提供一些新的思路和選擇。
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關鍵詞:“計算思維”;大學計算機基礎課程;教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)30-0139-02
我國經濟快速發展,在經濟發展的時代,信息技術的發展速度不斷地得到提升,尤其是中國的計算機技術的發展,速度不斷地增快,計算機系統得發展使人們的生活、工作得到了較大的改善,信息技術在進行發展的過程中,也存在著重要的缺陷,人們逐漸將計算機系統作為工具,對人們的思維的發展產生不利的影響,對于計算機的教學中的眾多問題進行分析,并針對教學中產生的問題提出解決的措施。
1計算思維的概述
1.1“計算思維”的概念
周以真教授認為“計算思維”實際上是每個人都將具有的技能,尤其是在進行計算機的基礎課程教學中。計算思維是國際計算機教育都極為關注的概念,對于“計算思維”的定義,不同的學者有不同的意見,主要是分為兩種,一種認為計算思維是以計算為主體,用計算來模擬人的思維。在計算機的教學中,主要是將計算思維看做一種能力,思維作為核心,讓學生的學習具備思維能力;另一種看法是將計算思維作為思維來進行看待。至今計算思維并沒有統一規定的概念。對于計算思維的內涵進行了解是很有必要的,其中就以周易真教授的定義來進行闡述:計算思維是運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統和理解人類行為的科學方法。
1.2“計算思維”的特征
計算思維并不是機械活動,它靈活的進行設計活動、構造活動。計算思維并不是計算機的思維,而是人的思維,具有豐富的創造力、想象力;計算思維是現代社會生存的基本技能,這種技能是具有較高的思維水平的,并不是進行技能的重復;計算思維強調“思維”一詞,本身是有思想、有創造力的活動,計算思維應用在人們的生活工作中來幫助人們解決問題,在大學的計算機教學中,運用計算思維主要是來幫助學生的學習,提升教師的教學水平,提高教學的效果。
2當下各高校計算機基礎課程教學中的問題
2.1教育理念存在偏差
在我省計算機基礎教育研究會上,我們對計算機基礎教育教學和改革進行過探討,從各個院校反饋的信息來看,各院校的教師在計算機基礎教學、課程設置、專業培養方案上都存在許多偏差。教師在進行教學時,有的認為:計算機教育改革沒有實質性的內容,計算機就是生活、學習、工作的工具,無非就是將計算機的教育看做“計算機軟件”教育,教會學生會用就行,他們提倡的是計算機工具論。有的院校的教師認為:計算機技術飛速發展,應緊跟時代潮流,在教學時始終關注學生的某個軟件的實際應用能力的培養,導致功利性不斷增強,關注現實利益,對于社會需求、學生的需求,片面的進行理解,在教學的過程中,忽視對學生的思維能力、創新能力的培養,使W生對于計算機學習的思想和方法都不了解,容易使學生的思維僵化,不利于教育改革的發展。高校在培養學生的計算機能力的時候,過分關注計算機技能的培養,忽視學生的計算思維能力得培養,這種教學方式會忽視學生的主觀能動性,使教學的過程枯燥、乏味,學生在進行計算機課程的學習時,主要進行機械的模仿,降低學生的學習興趣,使教學的效果與課程預期的差距較大,不僅會使教師的教學僵化,還會是學生喪失學習的興趣。
2.2教育的內容忽視“計算思維”教學
計算機基礎課程教學內容比較單一是目前各高校課程設置中的普遍現象之一,主要包括的課程涵蓋計算機基礎類、基礎語言程序設計類及internet基礎應用等一般性的軟件操作知識,很多的內容與中學的學習內容重復,例如現在還有許多高校在教授office中word、excel、powerpoint等軟件的基本應用操作,這部分內容在高中時期已經學過,使教授的內容重復,內容沒有新鮮感,學生對教學的內容感到乏味,學習的熱情低下。計算機課程教學的內容設計上沒有“計算思維”的內容,僅僅使用軟件教學,學生在遇到問題時,不會發揮計算思維的作用,不能很好地解決問題。還有就是教學的內容比較散亂,在教學時重點不突出,學生在學習時,不能主動的設置學習目標,導致自身的知識結構混亂,學習積極性下降。
2.3教學的模式僵化
通過調研發現,大部分高校的計算機基礎教學,均采用大班教學(合班教學),教學的模式僵化,盡管經過了變革,但仍然存在著問題。由于現代經濟的蓬勃發展,社會對于計算機人才的需求不斷增大,學校在開設計算機課程時,受到教學資源、教學環境、師資力量等諸多因素的影響,學校采用合班授課的模式可以解決以上諸多問題。但是也存在不足,由于大學的學生來自不同的地區,每個學生的實際水平都不相同,知識結構、認知水平都不同,這種大班教學的教學模式,在實際的教學中會忽視學生的實際狀況,會使部分學生跟不上教學的節奏,會使學習難度增大,對于掌握這種能力的學生,會使學生覺得在浪費學習時間,在課堂上注意力低下,對于學習的內容基本沒有興趣。
2.4師資力量較分散
高校的計算機基礎課程教學,部分教師堅持傳統的教學觀念,依據教學經驗進行教學,教師本身不具備計算思維教學的意識,在教學中沒有對學生的思維能力進行開發、培養。目前計算機教學的難度越來越大,計算機課程的教學改革對教師也提出了更高的要求,使教師面臨更大的挑戰,同時要求教師要不斷進行觀念的轉變,進行計算機教學的改革。
目前,各高校從事計算機基礎課程教學的教師隊伍不斷變大,教師的素質良莠不齊,力量分散,思想不統一,這種狀況會影響到計算機課程的教學水平。
3 構建“計算思維”為核心的大學計算機基礎課程教學改革的體系
在進行大學計算機基礎課程教學改革時,首先要構建以“計算思維”為核心的教學體系,將教學理論與實際結合起來,在教學中,注意培養學生的思維能力和解決問題的能力,使其正中融入進學生的學習活動中,讓學生不自覺地進行計算思維的培養。培養學生的計算思維能力,就要關注學生的全面發展,選擇合適的計算思維,推動計算機教學的全面改革。
3.1創新教學內容
高校教師在進行教學時,應該主動培養學生的計算思維。在教學內容上,根據計算思維的培養目標,將教學內容進行設計。 計算機教學不僅要對學生的實際操作能力進行培養,還應培養學生的計算思維能力和運用計算思維來解決問題的能力。例如,在計算機基礎課程的教學中,首先需要了解學生對該課程的知識掌握程度,統籌調整教學內容,讓學生在課程學習之前知道自己通過學習后能解決什么實際問題,可以達到什么樣的計算機操作技能,可以達到計算機應用的何種素養。我們團隊在該課程的實際教學上,在掌握學生的計算機技能素養后,調整原有教學模式,制定詳細教學計劃,擯棄初高中時期的教學內容,拔高教授內容,以計算思維為指導,通過驗證性、探究性、開創性促進學生積極參與教學,在提高學生的積極性后,掌握計算機課程的學習方法,實現結構化、自主化、漸進式的學習步驟,最后擴展到其他課程的學習上。
3.2使用知識貫穿典型思維的教學方法進行教學
打破現有課程設置單一模式,提升計算機科學技術教學內容的豐富性,進一步提高學生計算機技能的應用素養。教學上要不斷總結、歸納知識的結構,明確思維教學的整體目標,將思維教學的體系建立明確的結構,教學的內容應該具有較強的啟發性、探索性,通過學習能讓學生提高解決實際問題興趣,從而達到越學越樂境界。在項目的實施過程中,團隊嘗試更改部分課程設置的內容,將大學計算機基礎中的office的基本操作模塊簡單的描述,重點轉移到高級的k公應用場合,減少理論講解課時,增加實踐操作環節,布置實際辦公應用預案,讓學生完成操作內容。在后續課程上,根據不同專業,設置不同的基礎程序類課程,程序類課程教學中注重思維算法體系的訓練,依托項目,貫徹計算思維解決問題,實現工程化教學方案,讓學生掌握解決問題的方法,最后擴展到各專業解決實際問題。
綜上所述,在進行教學時,不僅僅是進行形式教學,還要將教學的理論知識與感性的思維結合起來,適當的刪減較為復雜的專業名詞,引導學生主動對問題進行思考。
4 結語
我國的計算機教育始于80年代,文章以“計算思維”為核心,明確了大學計算機基礎課程教學改革的方向,使改革的目標更加明確。在進行改革的過程中,將教授的內容進行共性的總結,架設知識結構,重視問題的探究過程,試圖逐漸完善大學計算機教學,將教學的模式進行轉變,提高學生的計算思維能力,培養學生的實際思維能力,實現課程改革的目標。
參考文獻:
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[2] 楊建磊.關于我國大學計算機基礎課程教學中計算思維能力培養的研究[D].蘭州大學,2014.
【關鍵詞】計算機思維;大學計算機基礎;教學改革
1 新形勢下“大學計算機基礎”課程存在的問題
在信息社會里,個人對于信息的獲取、表示、存儲、傳輸、處理、控制和應用越來越成為一種最基本的生存能力,也被社會作為衡量一個人文化素質高低的重要標準,在大學教育中加強計算機教育是一項必要而緊迫的任務。但是,現在大學計算機基礎教學的發展普遍存在以下幾個問題:
計算機普及教育開始以來,教學內容本質變化小,主要以操作為主。我國最早的計算機應用基礎課程開設之初個人PC 和DOS 的普及初期到20世紀90年代,雖然大學計算機基礎課程經歷了很多變革,但教學內容框架及本質變化較小,區別僅是新技術的介入和軟件版本的更換,教學內容以操作為主。在經歷30年的發展后,如果教學內容仍然以計算機普及為主,顯然已經偏離了社會發展對計算機技能的實際要求,因此有些高校已經在考慮取消該課程。
1.1 學生計算機程度差異大,很難做到因材施教
隨著計算機的不斷普及,在發達地區的,學校從小學生開始就已經有信息課,而對于落后地區的學生在大學以前根本沒有接觸過計算機,學生由于地域差異使得學生計算機水平參差不齊,在這一新形勢下如何因材施教成為亟待解決的問題。
1.2 各地教委取消計算機等級考試以后,大學計算機基礎課程所面臨的機遇和挑戰
一方面,由于計算機等級考試的制約,使得該課程為了提高等級考試通過率,采取應試教學的方式進行教學,取消等級考試以后,使得該課程的教學面向專業教學具有更大的發展空間。另一方面,取消等級考試以后,很多學校該課程目前卻面臨壓縮學時、必修變選修、被部分專業取消,甚至被管理部門問責教學價值等窘境。
1.3 用人單位對大學畢業生的計算機能力要求有增無減,本課程知識點多、操作性強與學時壓縮相矛盾的問題越來越尖銳
面對用人單位對學生計算機能力的要求,我們要如何跟上計算機發展的要求,針對學生的專業進行計算機教學,避免教學過程中的“一刀切”,讓學生能夠學以致用,成為了一個大學計算機基礎教學必須要正視的問題。
綜上所述,大學計算機基礎課程的改革已經到了不得不改、勢在必行的境地。
2 國內外現狀
計算機基礎技能已經成為當代大學生必不可少技能和素質,2005年6月,美國總統信息技術咨詢委員會(PITAC)向美國總統提交的《計算科學:確保美國的競爭力》報告中指出:21世紀,科學上最重要的、經濟上最有前途的研究問題都有可能通過熟練地掌握先進的計算技術和運用計算科學得到解決[1]。2006 年,美國卡內基梅隆大學周以真(Jeannette M. Wing)教授明確提出了計算思維(Computational Thinking)的概念:計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[2]。陳國良院士進一步結合中國大學計算機教育解釋了“計算思維”并提出“以計算思維為導向”的改革總目標,2010年7月,我國首屆“九校聯盟(C9)計算機基礎課程研討會”發表的聯合聲明指出:培養復合型創新人才要潛移默化地使學生養成運用計算機科學的基礎概念對問題進行求解、系統設計和行為理解的新的思維方式,即建立計算思維;必須正確認識大學計算機基礎教學的重要地位,更要把培養學生的“計算思維”能力作為計算機基礎教學的核心任務[3]。目前,雖然在國內一大批教授和專家的推動下,計算思維概念已經被大家認可,教育改革的總目標也已經明確,然而,以計算思維培養為導向進行教學改革還不是很明確。因此,針對各個學校的實際情況,如何讓計算機思維成為我們的指導思想,真正意義上解決我們面臨的實際問題,讓大學計算機課程重新得到學校的重視,用人單位的認可,成為了我們改革的目標。
3 課程改革和探索
針對我們面臨的這一系列的問題,我們經過向專家學習、兄弟院校之間的探討、專業課教師的交流和用人單位的反饋,針對我們學生的具體情況,我們進行了以下幾個方面的改革:
3.1 深化“計算思維為導向的計算機基礎教育”,重新修訂教學大綱
廣西區統一取消大學生非計算機專業計算機等級考試后,本課程組積極組織教師開展討論,一方面,認識和理解計算思維與《大學計算機基礎》的關系,另一方面,在取消統一考試后,如何深化課程改革,在教學過程中如何貫穿“計算思維”的教學(統一思想),到底應該怎樣培養學生的計算思維(統一行動),研究得到一個以“計算思維”為核心的大學計算機基礎課程教學的最小集,為大學計算機基礎教育提供了一種以提高學生計算思維能力為目標的新模式,修訂新的教學大綱和考試大綱。
3.2 面對計算機發展,改革理論課教學方式和內容
根據計算機教學本身的特點,采取在實驗室上機為主的教學方式改革。改變先講基礎理論、基礎知識再去操作的一般課程教學的傳統教學方式,實施以計算機思維為理論課教學內容+上機教學培養應用能力的教學模式,讓大學計算機基礎課程擺脫以往僅重視操作的窠臼。爭取讓這門課和“高等數學”、“大學物理”一樣成為影響學生思維模式,受用終生的一門基礎課程。
3.3 針對用人單位需求和專業設計教學案例,實行任務驅動
針對我校大學生的各個專業用人單位和專業的需求,設計相關教學案例,改變以前手把手教學的教學模式,讓學生通過學習典型案例掌握相關知識點,然后再布置與其專業相關的任務,讓其在完成任務的過程中通過模仿――思考――嘗試――掌握這一系列的過程,真正學以致用。
3.4 采用1+X模式及計算機自主學習網站建設,進一步面向不同層次的學生開設與專業結合的計算機基礎課程
為了解決大學新生學生計算機水平參差不齊的問題,目前做到按照文理科對學生進行分開授課,我們對新生入校采取了計算機摸底考試,對應優秀的學生,開設面向不同專業的計算機基礎方面的選修課,實現1+X教育模式。另外,對于零基礎的學生,我們通過創建了“大學計算機精品課程”學習網站及微課視頻學習網站和全天開放機房,為這類學生提供最大自主學習空間。
4 總結
本文對于大學計算機基礎課程所面臨的問題,從我校學生的基本情況,專業需求,社會需求和我們現有的基礎條件著手,嘗試從教學模式、教材建設、教學設計、教學方法與手段等方面積極探索與實踐,讓學生在新的形勢下,形成計算機思維,學會利用現有的計算機知識解決專業中的實際問題,養成積極主動地學習和應用信息技術的習慣,培養創新思維,初步具備應用計算機深化所學專業研究的能力。但是,我們雖然引入了計算機思維作為我們的指導思想,如何讓這一思想落地,還需要我們進一步探索,另外,各類專業需要什么樣的計算機基礎教育,還需要進一步和相關專業的教師合作,向既定目標努力。
【參考文獻】
[1]美國總統信息技術顧問委員會,致總統的報告――計算科學:確保美國的競爭力[Z].2005.
[2]周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊,2007,3(11):81-82.
[3]九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明[J].中國大學教育,2011(1):7-11.
[4]全國高等院校計算機基礎教育研究會,中國鐵道出版社.關于新一輪大學計算機教育教學改革的若干意見[J].計算機教育,2015(12):54-57.
一、引言
計算機學科對于社會的發展具有非凡的意義。現在社會計算機的應用范圍越來越廣,幾乎普及到了社會的各個領域,因此大學計算機課程也越來越重要,正因為它的重要性及普及性,也使得大學計算機基礎的教育內容及教學方法存在很多問題。目前,我國大學計算機課程的傳統教學方法與教學內容存在知識陳舊、與實際應用需求脫節等問題。一方面,隨著中小學開始普及信息技術知識,使得高校計算機基礎課程的部分教學內容與中小學信息技術課程內容存在一定的重復現象,造成學生學習興趣不大;另一方面,當前的教學模式主要側重計算機基礎知識的講授,缺乏對計算思維方面的培養。本文基于大學計算機基礎教學中的十年教學實踐,探討了如何將計算機基礎教學由簡單的知識傳授轉為以計算思維為引導的教學方式方法,以有效提升學生解決計算問題的能力。
二、大學計算機基礎課程教學存在的弊端
大學計算機基礎課程在高校基礎教育中具有不可替代的作用,這是眾所周知的。隨著科學技術和經濟的快速發展,計算機技術在各行各業開展迅速并且應用越來越廣泛,幾乎在各個領域普及。這就要求從事各個行業的人群都要適當地掌握計算機技術,這樣才能適應時代的發展,不會被社會淘汰。由此可見,大學計算機基礎課程對非計算機專業人群掌握計算機技術來說至關重要,不但要培養大學生對計算機的使用,更要了解計算機的計算思維。然而,目前在大學計算機基礎課程教學中出現了如下一些不容忽視的問題。
1.大學計算機基礎課程與中小學信息技術課程部分內容存在重復的問題。當前與信息技術相關的基礎課程正在向中小學普及,進入大學的新生已具備了一定的計算機基礎知識和操作能力。根據調研結果,有98.15%的學生在上大學之前使用過計算機,但有74.8%的學生對計算機的使用僅停留在上網聊天的水平,這導致學生對大學計算機基礎課程缺乏興趣,同時其對計算機基礎課程的認識和掌握程度仍然比較薄弱。
2.前期大學計算機基礎課程教學側重于對基本知識的傳授,即教學生如何使用計算機,而忽略了計算機思維的培養。很多非計算機專業的學生僅僅學習如何使用電子文檔、電子表格或者簡單的Windows操作等。這些內容又和中小學的信息技術課程有一定的相似性,學生難免會在學習的過程中產生一些厭煩情緒,由于對所學知識有一定的熟知程度,造成學生缺乏學習興趣,要么逃課要么睡覺的局面。事實證明,不只是我國的計算機基礎教學課堂存在這樣的問題,國外的計算機基礎教學課堂同樣如此,一些學生在課堂學習中抄襲和作弊,很多非計算機專業的學生不能培養計算思維方式并從中體驗計算的快樂感。學生無法從計算機基礎教育的過程中了解新的知識,也無法體會學習的樂趣。
3.大學計算機基礎課程主要集中在一年級上課,對于非計算機專業的學生來說,二年級以后雖然有少量的選修課,但也僅僅是和專業課不相關的操作性課程,與專業課的學習聯系很少。對學生來說,學習計算機就是單純的學習計算機基礎知識和操作方法,缺乏實際應用環節。導致學生實踐能力較弱且應用能力不足,尤其是偏遠山區學生從未接觸過計算機,基礎原本較差,單純的學習計算機的操作反而可能對學生以后掌握計算機形成障礙。
三、計算思維與素質培養
人類科學思維的基本方式之一就包含了計算思維,它屬于思維科學的一個領域。目前被廣泛認可的計算思維概念是由美國卡內基?梅隆大學周以真教授提出的,即計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為,它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維的本質是抽象和自動化,它主要反映了計算的根本,也就是什么能被有效地自動執行。
大學計算機基礎教學是計算思維培養的關鍵,在課程構建與素質培養方面需要緊緊圍繞計算思維這個重要內容。首先,計算思維的認識領域,我們應從定義、本質和它對其他學科的影響進行引導,幫助學生樹立對計算思維的正確認識和學習。其次,在對計算思維的應用方面,要從具體學科的根本問題出發,培養學生利用計算思維解決問題的一般步驟,通過輔以相應的計算機軟硬件基礎、算法基礎、程序設計語言等,使學生深刻理解計算思維在解決問題過程中所發揮的作用。最后,在教學方法方面,培養學生計算思維的方法是多樣的,一般以經典案例為基礎更容易被學生所接受,強化對基礎概念的理解,目的是提高學生的計算思維能力。
四、大學計算機基礎教學中運用計算思維設計案例
為了方便理解計算思維概念,從計算思維的視角為計算機基礎課程設計教學內容。以信息編碼為例,傳統教學中,它們是一個死的知識點,對它的說明主要是二進制與其他非二進制的轉換過程,完全是一個數學化的過程,對于理工科的學生來說,這種簡單的數學化轉變過程可講可不講。但從計算機思維的角度來說,它是計算機工作的一個重要過程。它對于學生理解計算機是如何工作的具有很大作用。這里以“信息的編碼”部分的教學為例,分析說明相關教學內容的設計過程。
(一)問題的提出
計算機是處理信息的機器,也即處理0和1的機器。但自然界的信息豐富多彩,有數值、字符、聲音、圖像、視頻等。如何才能實現計算機自動處理的功能呢?我們需要解決的核心問題是:現實世界中的信息如何表示才能被計算機識別,并存儲識別的信息,根據數字計算要求進行執行,最后給出結果。在每一部分,通過提出適當的問題,選擇最佳的方案進行解決。
(二)解決思路
解決上述核心問題的最重要思路就是信息編碼。不論是數值信息還是非數值信息,計算機只能識別0和1,換句話說,只要能表示成0和1的數據,就能夠被計算。因此可以總結這一過程為:物理世界/語義信息―符號化―信息編碼(也即是0和1)―數字計算―軟硬件實現。即:任何事物只要能夠表示成0和1,就能被計算機所處理。
(三)現有的信息編碼
根據現實世界中信息的不同種類,采用不同的信息編碼形式。數值信息采用機器碼和BCD碼;非數值的字符信息大多采用ASCII碼來表示。而我國的漢字字符繁多又比較復雜,編碼比拼音文字困難,因此在不同的場合要使用不同的編碼形式,主要有國標碼、輸入碼、內碼、字形碼等。圖形圖像與視頻又相對于前面提到的編碼相對復雜,各種對應不同的編碼方式。
從上例中不難看出,計算思維教學的內容設計講述的是實現的思維而不是實現的細節,知識存在于思維的講解與練習之中。