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计算机基础教学全文(5篇)

计算机基础教学

第1篇:计算机基础教学范文

关键词:计算机基础;计算思维;培养研究

1计算思维描述

“计算机基础”教学之中的计算思维是科学思维活动之中存在的有机元素,而在人们探索世界的过程之中,主要可以从3个特点上体现出来:逻辑思维、实证思维、计算机思维。前两种思维应用较早,而计算机思维虽然是在现代的学习科目之中逐渐形成的,但是其作用也越来越明显。当下计算机科技不断发展使得理论与实验已经可以共同发展了,二者共同为当下人类社会文明及科学的实验发展提出了一定的理论依据,也能够不断地提高人们的生活水平及质量。

2我国计算思维教学现状

“计算机基础”教学中计算思维培养的政策在我国推行的时间较短,该方面的技术研究也不是很成熟,仍然有许多问题需要人们去解决。在职业技术学院的“计算机基础”课程之中,一些教师虽然在努力尝试培养学生的这种计算思维,但如果不能及时改变当下现状,也无法取得实质性的进展。(1)教育部高等学校计算机课程教学指导委员会曾经颁布过诸多文件,虽然在这些文件之中并没有明确的计算思维培养规定,但从内容上看也基本上涵盖了计算思维的中心思想。另外,还有文件指出,“计算机基础”教学的基本目标是希望学生能够了解并掌握一定的计算机知识、计算机应用技术及使用方法,用计算机解决所学领域之中的具体问题。用通俗的语言来说,就是借助计算机科学技术解决实际的问题,这便是计算思维的本质目标。(2)职业技术学院的“计算机基础”课程之中蕴含了诸多计算思维的经典案例。但在教材之中,对计算思维的特征只是做出了一些简单的解释,没有再深层地对“为什么”进行进一步的解释。对于非计算机专业的学生,教师需要在有限时间里向学生解释何为“操作系统”及其所包含的计算思维的相关内容,这是最有价值的部分,需要教师通过知识筛选进行整合总结。在早期的学习过程之中,“计算机基础”的主要教学内容是概念理解,进而再对计算机能力进行训练,对计算机知识进行深度认知及具体应用。在计算机应用能力基础上,计算思维的训练是该环节的重要核心内容。教师应当领导学生对教材之中的知识进行重新了解,培养学生运用计算机的能力,引入操作系统之中的层次结构、资源管理、开发历史、通用操作系统。

3“计算机基础”教学之中计算思维的培养措施

当下计算机计算思维的培养方式中,最实用、最权威的方式是根据计算机学科内容的基础性作为教学引导,根据不同的实际案例进行教学,再结合实验、编程之间所存在的各种规律,不断提高学生对该学科的知识理解。进而逐步提升学生的计算思维。

3.1“计算机基础”教学需要具有针对性和系统性

“计算机基础”是计算机课程教学的第一步,也是训练计算思维必不可少的重要环节。但是从教学课堂来看,如何正确地引导学生实现课程目标、如何正确地引入计算机的思维方式、如何正确引导学生认清计算机学习的思维本质等等,都是教师团队在不断创新的过程之中需要考虑的重要问题[1]。为了能够保证计算机基础教学效果,教师在教学过程之中必须能够静下心来认真地学习“计算机基础”知识并通过交流探讨教学模式,以增强自身的意识能力。另外,教师还必须采用梯度的教学模式和建立小试点,通过教学实践过程取得一定的积极效果。

3.2课堂授课环节需要有一定的启迪作用和探寻作用

教师在对“计算机基础”知识进行授课时不能根据教材及自身的理解进行盲目教学,电脑基础课程教学对于师生而言都有着极其深刻的印象,教师需要在授课时根据教材内容的提纲开展工作。具体的工作情况可以从以下几个方面去考虑:(1)授课之后需要对授课内容进行知识理论层面的内容总结。(2)对于教材之中的复杂内容要进行及时的提炼,寻找教材之中所涉及的计算思维,且这个过程不能再涉及之前的传统思维模式,传统思维必须要摒弃[2-3]。教师在对“计算机基础”内容知识进行授课时,需要格外注重并培养学生的计算思维,以往所应用的教学模式必须进行适当地改进和优化,重点突出培养计算思维技能的教学理念。另外,对于学生的学习目标而言,这主要是课程末班规划并准确施行的重要前提,对“计算机基础”课程的教学有着重要的推进及管理作用,教学的具体纲要是教学内容规划进程中的重要基础。这就要求教师在对教学方案进行规划、设计时,要不断地引导学生对知识内容进行总结,对其中所提及的计算规律格外注意,让学生能够根据计算思维对学习过程之中所提及的问题进行自我分析、解决,以达到全面提升计算思维及自身能力的目的[4]。

3.3教学实验内容上需要具有趣味性及综合性

在传统教学模式之中的实验内容上,教师在设计教学方案时往往忽视了学生的感性认知及实验能力在“计算机基础”教学之中的重要性,缺乏对学生兴趣及全面性的培养,缺乏了对学生计算思维能力的培养。学生作为主要学习者,对外界的新鲜事物充满着好奇,也具有远高于成年人的丰富想象力。因此,教师对实验内容进行设计时,需要考虑到内容是否具有足够的吸引力,是否与实际的生活相吻合,要留给学生丰富的自我想象、自我创新空间,学生能够根据内容进行抽象的理解、解答、形式的描述等。另外,教师还需要适当地引入一些具有综合性特点的问题,学生在面临该种问题时需要有足够的能力来完成,如果学生能力不够,教师需要进行适当的指导,帮助学生完成内容学习。在线中心平台能够为学生提供关于计算思维的文章及资料,以供学生进行参考、阅读。

3.4围绕计算思维展开教学

大学“计算机基础”课程之中有许多概念性的知识都包含了计算思维,其中,比较重要的知识内容如Cache是预存和缓存的方法,迭代、递归都是计算思维方法。这些内容在实际的教学环节过程之中,都需要教师围绕计算思维去展开教学,通过引导式、启发式的教学方法去引导学生通过自己的思考形成计算思维,提高自身的计算思维能力及创新能力[5]。

3.5重新确立评价体系

“计算机基础”内容的考核不应该仅限于对知识技能的掌握情况,还需要从能够体现计算思维训练成果的角度去考虑。这就需要相关人员在原有的考核方式上,添加计算思维的考察。例如教师可以在学生的日常评价之中增加对应的成绩累加标准,根据学生在计算思维训练阶段的各种表现进行分数评定,最终将学生的各项评分进行综合处理,构成最终的“计算机基础”课程分数,以达到建立可观、全面道德课程评价系统的目的,从根本上转变传统成绩评价的弊端。

4结语

计算思维应该是当代人们都具有的一种思维模式,这是培养创新型人才不可缺少的重要环节。“计算机基础”课程不单要培养学生的计算机基础操作能力,还必须要培养学生的计算思维。为此,如何将计算思维更好地融入计算机教学之中,需要教师在教学实践之中不断探索、不断创新。

[参考文献]

[1]陆汉权,何钦铭,徐镜春.基于计算思维的“大学计算机基础”课程教学内容设计[J].中国大学教学,2012(9):55-58.

[2]朱鸣华,赵铭伟,赵晶,等.计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨[J].中国大学教学,2012(3):249.

第2篇:计算机基础教学范文

【关键词】高等院校;计算机基础教学;教学改革

一、引言

计算机基础课程是普通高校大学生必修的一门基本课程,是非计算机专业学习计算机基础知识和操作应用的必修课程,也是为适应社会信息化发展要求,提高学生信息素质的一门公共基础课程。该课程的教学目标是使学生通过学习计算机的基础知识和基本操作,培养学生自觉使用计算机解决学习和工作中实际问题的能力,使计算机成为学生获取知识,提高素质的有力工具,从而促进本专业相关学科的学习。注重计算机应用技术与学生各自的专业教学、科研工作相结合,提高大学生基本素质与能力。因此针对非计算机专业学生学习计算机基础课程存在的问题,寻找合适的教学方式与方法来实现本课程的教学目标是高校计算机教育者要探讨与思考的问题。

二、计算机基础教学现状

1.学生已有计算机水平参差不齐

随着计算机技术的不断发展与进步,计算机的应用已逐渐普及。大部分入校新生在中学甚至小学就开始接触与学习计算机的相关知识,并有了一定的理论基础与操作技能。但是基于学生自身学习能力、学校对本门课程的重视程度以及地区发展等因素,存在少部分学生甚至连电脑都没有摸过。因此学生的计算机水平是参差不齐的。但是目前大部分高校实行的是统一的课程设置,从而导致了问题的出现:计算机基础好的学生觉得学习内容简单,不屑听课,而基础差的学生听得云里雾里,跟不上课程的进度。

2.教学内容陈旧

计算机技术是一门发展迅速的技术,软硬件技术的不断升级更新以及产品的更新换代导致计算机基础教材的出版时间总是显得滞后。难以避免在教材上出现大量的目前已经淘汰或很少使用的知识。直接导致学生学不到实用的计算机技能而丧失学习的兴趣与动力。

3.课程学时逐渐减少

目前许多高校的计算机基础教学呈现了缩水的趋势,比如说湖南科技学院的计算机基础课程学时设置从原来的理论课(54学时)+上机课(54学时)模式更改为理论课(44学时)+上机课(44学时)模式。然而随着信息化社会的不断推进,计算机学科本身的内容却在逐年增加。同时社会对毕业生计算机应用技能的要求也在逐年升高。在信息技术高速发展的今天,不管你从事什么样的职业,都离不开计算机。都需要使用计算机来解决专业上的问题,甚至生活上的一些问题。

4.不同专业对计算机技能需求不同

对于高校的新生来说,他们有着不同的专业,而不同的专业对计算机的技能需求则不同。比如说对于会计专业需要学习VB程序设计、EXCEL财务会计报表等课程,而旅游管理专业和美术类专业则需要学习网页设计、平面设计等课程。体育专业可能更关注动画制作类课程。统计专业则需要学习一些数据分析的软件。然而统一的课程设置,导致了学生学不到与自己专业相关的实用计算机应用技术。

三、改革措施

1.“1+X”教学模式

对于高校的大学生来说,要实现的学习计算机技能目标应该包括两部分:第一部分是所有学生都必须学习的计算机基础技能,旨在培养学生的计算机操作使用能力。另一部分是针对不同专业对计算机技能需求,因专业施教,通过调查研究各个专业对计算机基础知识的需求,设置不同的教学模块,即“1+X”教学模式。其中的1模块表示所有学生都要学习的计算机基础技能,而X模块表示不同专业所应具备的计算机技能。在设定好X模块之后,各个专业应根据专业要求选择合适的X。例如对于会计类专业可以开设EXCEL模块。对于美术类专业可以开设Photoshop,Corel-draw模块等。

2.基于案例的分层教学

刚入学的新生的计算机基础水平是参差不齐的,为使每个学生得到最好的发展。新生入学后,统一进行计算机技能水平测试,通过测试的结果可以将学生分为如下几个层次:A层:计算机技能水平测试成绩大于85分的学生。B层:计算机技能水平测试成绩在60~85分之间的学生。C层:计算机技能水平测试成绩在60分以下的学生。对于A层的学生,他们具备了较高的计算机操作技能与水平,可以给予免修该课程。对于B层的学生,他们具有一定的计算机操作技能与水平,但不能满足本课程的要求。对于B层的学生,他们的计算机操作技能与水平很差。对BC层次的学生进行分班,B层次的学生进入提高班,而C层次的学生进入普通班。分班后,以“任务为驱动,案例为导向”,由承担本课程教学的教师组织优化教学内容与方法,建立“分层次教学案例库”。针对不同的专业不同的层次,设计不同的层次的案例,以适应不同专业不同层次学生的学习需求。

3.开展课外实践活动

为培养学生对学习计算机的兴趣以及满足某些对计算机有极大兴趣的学生。尤其是入学时就具有较好的计算机基础操作技能的学生,在课堂外开展课外实践活动,利用所学知识进行小项目的开发。引导将学生的兴趣朝更有利的方面发展,这样技能进一步的培养学生对计算机的兴趣,同时也能培养学生的团队协作能力。

4.自编教材

计算机技术是一门发展迅速的技术,软硬件技术的不断升级更新以及产品的更新换代导致计算机基础教材的出版时间总是显得滞后。难以避免在教材上出现大量的目前已经淘汰或很少使用的知识。同时所选择的教材难以满足各学校自身的特点以及各专业的要求,因此可以根据学校学生的特点编写一套适合于本校的计算机基础教材,同时每两年进行一次更新以保证内容的新颖。同时在教材中相应知识点的位置添加微信扫描学习,如此可以进一步的帮助学生掌握相应的知识点。

四、结束语

在计算机技术飞速发展的今天,为了让学生步入社会能够更好的适应社会发展的需要,计算机基础课程的教学改革是十分重要也是势在必行的。所以我们必须转变观念,基于学生与课程的特点建立起科学的课程体系,采用新颖的教学手段与方法,促进高校非计算机专业教学质量的提高。

参考文献:

[1]姚江河,司春景,席亚军.《大学计算机基础》教学改革的研究与实践[J].科技信息,2009.381-382.

[2]张昌林,苏小英.高等医科院校计算机基础教学改革的研究与实践[J].computerEraNo.82007,64-65.

[3]张菁,刘德山.计算机基础教学的分析与探索[J].计算机教育,2010(12):114-116.

第3篇:计算机基础教学范文

关键词:计算思维;计算机基础教学;“一三四三”模式

计算思维作为一种思想能够被人们用于管理日常生活,解决各领域问题,并与他人交流和互动,具备计算思维的人能够通过比较、分类、类比等方法,将计算机科学中的设计思想和方法迁移到其他事物之中,以提高问题的解决效率和准确程度,同时,能够善于对复杂事物进行分析,通过规范的方式将复杂问题转化为若干简单事物加以解决,并及时调整方式方法以适应事物的发展变化规律。在教学领域,计算思维也能够作为一个解决问题的有效工具,对所有学科的教学实践都具有指导意义。

一、计算思维引入高校计算机基础教学实践的必要性

(一)“大数据”发展的时代要求

“大数据”不是单指技术形态,而是针对日益增长的信息量和数据种类而衍生出来的一种现象。高校计算机基础教学也同样面临“大数据”的时代冲击,无论是教学内容,还是教学方式方法,都被充分地数字化和网络化。对于高校计算机基础教学的任何实践活动,都伴随相应数据的产生,对数据的分析研究实质上就是计算,这就是计算思维的用武之地。

(二)高校教师创新教学方法与模式的主观诉求

计算思维为高校从事计算机基础教学的教师提供了理解自然、社会以及计算机基础课程的一个新视角,同时也为高校教师在计算机基础教学实践中不断发现问题,解决问题,创新教学方法与模式提供了一种新途径,强调了创造知识而非简单使用信息,提高了高校教师在计算机基础教学实践中的创造和创新能力[1]。同时,能够使学生在教师的指导下领悟计算思维的思维方式,并自觉运用到自己的学习和工作中,为科技的发展创新提供准备。

(三)高校计算机基础教学改革的客观要求

基于计算思维对高校计算机基础教学内容和教学方法进行改革,在课程体系建设中注重培养非计算机专业学生的计算思维,使其掌握基于计算思维的问题求解方法,为未来利用计算手段进行学科创新研究奠定基础。基于计算思维进行教学课程改革,重点要进行的是用计算机语言表述形式来进行现实问题的转化,而不是单一地寻求解决问题的技巧[2]。

二、计算思维引入高校计算机基础教学的“一三四三”模式

(一)计算思维引入高校计算机基础教学的课程体系设计

课程体系设计是高校计算机基础教学的基础,也是计算机基础教学改革的焦点。设计一个融入计算思维理念的高校计算机基础教学课程体系,需要考虑将计算思维各特征点多视角、宽领域、立体化地融入到课程体系设计中。引入计算思维将会对高校计算机基础教学现有的课程体系进行重新审视和定位,并进行新的剪裁和增删。在课程体系的构建上,基于计算思维的计算机基础教学课程体系设计从实例出发,紧紧围绕各学科学生在计算机科学基础理论方面的系列课程进行相关专业的设计、规划、部署、实施、开发和高级管理[3]。一方面,要带领学生熟悉和掌握分析问题的能力,引导学生学习、掌握并自觉运用抽象、约简、转化等方法,将现实世界的问题转化成计算机世界的描述方式;另一方面,要借助计算机高级语言实现计算机世界与现实世界的自动化联系,培养学生运用计算机科学思维进行分析问题、解决问题的能力。课程体系的设计过程具体包括四个方面:一是现实情景描述,即根据各学科专业的实际应用背景,对需要解决的问题进行简单阐述,激发学生发现并描述问题的潜能[4]。二是概括问题,也就是将实际问题经过分析和抽象,提炼出要素并转化成信息世界的描述方式,培养学生抽象、约简和归纳的计算思维能力。三是处理过程,即运用基础知识对上一阶段中抽象到的问题进行求解,细化处理步骤,确定问题的处理模式。四是确定课程体系的过程,对上述每个阶段中细化得到的处理过程运用计算思维的方法结构表示出来,设计一个包括主干课程和分级课程的树形课程体系结构。

(二)计算思维引入高校计算机基础教学的课程内容确定

课程内容是高校计算机基础教学的核心。基于计算思维确定高校计算机基础教学的课程内容,以计算思维的引导、培养和锻炼为目标,从适应各专业的实际需要出发,总体上确定三个方面内容:计算思维意识培养课程、计算机基础理论课程、计算机实践课程。

1.计算思维意识培养课程主要是针对思维方式和主观意识的培养训练,利用计算机计算速度高、存储量大和智能化强等优点,引导学生运用计算思维解决现实中难以解决的问题。利用计算机解决现实问题,需要进行思维转换,将自然语言与计算机语言在思维与认知方面进行等量转换,在现实中自觉运用这种转换思维的能力就是计算思维意识课程培养的目标[5]。培养学生运用计算机编程的思维和理论来描述并界定人类的自然语言,同时利用计算机的优势为人类解决问题就是计算思维意识培养课程的课程内容。

2.计算机基础理论课程以讲解计算机基础知识为主,课程内容涉及计算机软硬件的基本概念、组成与工作原理、操作系统、数据库、多媒体、网络、信息技术及安全等方面的基础性内容。对于非计算机专业学生进行计算机基础理论课程教育,应是面向各个领域的应用,而不只是面向计算机学科。在计算思维引入高校计算机基础教学,培养应用型人才的过程中,计算机基础理论知识的掌握是基础。

3.计算机实践课程是指在教师的指导下,以提高学生计算机操作能力和实际动手能力为目标,由学生自主进行的综合性学习活动,培养并体现学生对知识综合应用的能力。在实践课程教学内容中,融合多种计算机科学思维方法,培养学生运用计算思维的方式设计实验过程和步骤。设计基于关注点分离的层次化实验课程教学体系,有助于培养不同层次、不同专业学生的计算思维能力和实践创新能力。

(三)计算思维引入高校计算机基础教学的教学方法

1.双向互动法。在有限的课堂教学时间内,从计算机基础知识技能的讲解转向计算思维能力的培养。教师的角色发生转变,成为学生主动建构知识的促进者和引导者。教师可灵活采用任务驱动、自主学习、案例教学、构建主义教学等教学方法,引导并激发学生对问题进行多样性及重构性的思维活动,在问题的抽象、求解思路及方法的探讨中导出计算机在不同学科的应用思想及方法,以增强学生的计算思维意识和计算思维能力。

2.实验教学法。融合多种计算机科学思维方法构建实验教学的内容,实验方法和实验步骤具有开放性,教师负责给出参考步骤和引导方法,激发学生自主学习、创新能力和计算思维的培养。

3.反馈递进法。教师指导学生采用递归的思想,把复杂的问题变为与原问题相似的简单问题,减少重复计算,学生利用并行处理和逆向思维,对问题进行描述,反馈给教师,师生双向沟通,进一步设计并确定求解问题的方案。

4.二维教学法。既注重计算机基础教学广度,又注重其深度。广度教学是指从自然、社会中的广义计算拓展到计算机科学中的计算,将日常生活中的概念映射到计算机科学中的概念和理论,使学生易于理解、掌握并进行概念抽象。深度教学是指基于学生深度理解与思维相关的理论与概念,进一步探讨思维本质和应用,进而强化思维的作用和价值。将广度教学与深度教学有效结合,从广度教学延展到深度教学,形成二维教学法。

(四)计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价

计算思维引入高校计算机基础教学的效果评价包括三个环节,即评价、反馈和优化。

1.评价是对高校计算机基础教学目标实现程度的量化考核,科学的评价体系能够较好地反映教学效果。在以培养学生计算思维能力为核心目标的高校计算机基础教学评价体系中,加强对学生探索发现并构建知识的自主学习能力和问题求解及系统设计中计算思维能力程度的考核,加大实践成绩权重,重点检测学生在分析解决问题上的思维能力。

2.反馈是通过教学评价,使教师和学生了解教学过程的结果,及时提供反馈信息。反馈信息在计算思维引导的计算机基础教学中具有重要的调节作用。只有通过反馈信息调节教学行为,及时调控课程计划,才能达到计算机基础教学目标。

3.优化是在评价与反馈的基础上,通过改革创新教学计划和教学行为而达到教学的最佳状态。遵循教学规律,合理确定优化教学的标准,开展计算思维引入计算机基础教学实践的教学实验和教学改革,寻求合理的教学结构,争取最好的教学效果。

三、“一三四三”模式的实施策略

(一)注重提升教师认识与素质

计算思维对计算机专业出身的计算机基础教师来说并不陌生,在工作、教学和生活中都在潜移默化地应用,只不过没有上升到理论的高度或者作为一个系统的理念提出来,并传授给学生[6]。课程体系的建设、内容的讲解、案例的设计的实施最终都将由教师来完成,教师在本轮改革中将起到主导作用。通过培训、自身学习、同行之间的讨论交流,在认识、方法上全面提升教师自身的素质和认识,达成共识,形成合力,通过集思广益和研讨制定适合本校学生特点的教学体系。

(二)及时更新教学内容

要实现在有限的学时内既使学生的应用的能力得到有效提升,又要在学生的能力结构中融入计算思维的要素,帮助学生更有效地建立计算机问题求解意识,就需要在教学内容上更新。在教学内容上,提升学生的操作能力、提升信息素养,进而形成问题求解能力。通过上机的实践教学,在讲练结合的情况下,提升学生的操作能力。在内容的选择上,从学生的实际应用出发,既要有通识知识,又要符合专业技术人才专业技能的培养要求。另外,对于不同层次、不同专业类别的学生在内容的设置和案例的设计方面要有针对性,确保学生是在原有基础上的一个递进式的知识的提高和思维习惯的不断养成。

(三)有效融合教学过程思维培养与应用能力培养

很多高校过去注重的是能力的培养,在教学过程中以此为目标,但新的教学改革是在这个目标上更进一步的提升,最终实现思维培养与应用能力培养要融合。“计算思维”应体现出既能感知又能实现的、具有可操作性的思维方式,科学融合当前计算机应用基础类的课程内容,在教学实践中渗透“计算思维”的本质特征,并在课程内容编排和体系结构设计方面体现具有“计算思维”特征的创新性。课程内容体系贯穿理解计算机的知识、应用、方法等三个层面。在教学实践中,学生越来越依赖网络查找资料、购买东西等,但是学生只是会简单地通过搜索引擎输入关键词,而一些高级的搜索技巧几乎都不会。在学生的信息查询的教学中,要将知识(计算机信息检索的技术)、应用(信息检索的技巧和高级检索方式)、方法(培养计算思维)进行融合,不仅是具体应用,还要举一反三,归纳分析,总结规律,上升为思维。

参考文献:

[1]耿国华.以计算思维为指导,提升大学文科计算机教学质量[J].中国大学教学,2013(10):12-15.

[2]谭浩强.面向计算机应用与科学思维能力培养———关于计算机基础教育深化改革的思考[J].计算机教育,2014(4):4-8.

[3]罗芳,杨长兴.计算思维与大学计算机基础教学改革的思考[J].计算机教育,2014(9):83-85,89.

[4]葛欣,席景科,等.基于计算思维的程序设计课程教学体系的探讨[J].信息系统工程,2015(1):159-160.

[5]王文军,等.基于计算思维的数据库课程体系教学模式研究[J].临沂大学学报,2012(12):66-69.

第4篇:计算机基础教学范文

[关键词]计算思维;独立学院;计算机基础

计算机基础教学在大学教育中地位非常重要,它对学生知识结构、思维方式以及创新能力的培养等有积极的作用。但近几年在“狭义工具论”[1]的影响下,计算机基础教学也暴露出一些问题。为了适应计算机科学技术发展的新趋势,高等院校特别是独立学院的计算机基础教学更应该积极转变教学思路,不能简单地将如何使用计算机作为培养学生的最终成果,而是应该将具备以设计和构造为主要特征的计算思维能力的培养作为教学目标。这不仅为独立学院的基础教育开拓了新思路,也对着力于打造应用型本科人才的教育起到重要的作用。

一、独立学院计算机基础教学的目标及现状

以江苏省独立学院为例,现阶段计算机基础教学的目标是使非计算机专业的学生不仅掌握计算机的操作使用方法,而且还要了解计算机信息处理的知识、原理与方法。南京师范大学中北学院具体的教学实施办法是入学第一学期安排非计算机专业的学生接受计算机信息技术的基础通识教育,第二学期在通识教育的基础上,理科学生进一步接受程序设计课程的学习。学生在课程学习结束后统一参加江苏省高等学校计算机等级考试,其中文科和艺术类专业学生参加一级考试,理科专业学生参加二级考试。笔者从事计算机基础教学十几年,深刻体会到此种教学模式在独立学院中有其积极的一面,也不可避免地存在一些问题。

1.信息技术发展过快与教学内容之间存在矛盾。信息技术的飞速发展对教学内容的设计提出严峻的考验。在有限的教学课时中过多地强调计算机理论知识会使学生失去学习的兴趣和积极性,然而过多地讲解前沿知识,又会使缺乏基础知识支撑的学生产生无源之水、无本之木的疑惑。

2.计算机基础教育的作用在教学中存在误解。长期以来计算机和信息技术被社会看作高科技工具,这种狭隘的“工具论”完全忽略了计算机技术与其他学科之间的渗透融合,有些学生甚至有些教师简单认为计算机基础课程旨在教会学生如何使用一些软件,与专业学习无关。因此有些高校错误地将计算机基础课程压缩课时,甚至安排学生自学完成。

3.学生入学时计算机基础水平不一给统一课堂授课带来困难。现阶段随着计算机的大量普及,学生接触计算机的程度明显加强,但由于我国地域经济发展不平衡以及各地区中学对计算机教育重视程度不同,导致高等学校入学新生的计算机知识和操作使用能力参差不齐。如何弥合零起点和非零起点学生的知识与技能的差异,是教师在教学过程中需要着力解决的问题。

4.教学内容与学生所学专业之间无关联使教学双方产生教学困惑。在实际教学中,一方面由于教学课时有限而课程知识点繁多,教师在讲授计算机基本知识时多半是讲解复杂的概念和抽象的定义,根本无暇顾及所教学生的专业知识背景;另一方面授课教师一般是计算机专业出身,而所教的非计算机专业则涉及文、史、经济、生化等各个学科,如何按照专业的不同需求分类分层次组织教学,也给授课教师带来一定的困难。

二、计算思维的提出

计算思维的提出,为今后的计算机教学工作指明了新的方向。九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会上达成一致共识:要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[2]。

(一)计算思维的概念

思维是在表象、概念(脑中所想事物)的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。计算思维(ComputationalThinking)是2006年3月由时任美国卡内基.梅隆大学(CMU)计算机科学系主任、现任美国基金会(MSP)计算机和信息科学与工程部(CISE)主任的周以真(JeannetteMW)教授在美国计算机权威刊物Com⁃municationsoftheACM上首次提出的概念。他认为“计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”[3]。计算思维是指培养学生养成一种“像计算机科学家一样思考”的能力,这种能力应该如同我们在成长过程中学会的掌握阅读、写作和算术(Reading,WritingandArithmetic——3R)能力一样,作为人类进行问题求解的有效工具,具有普适性,即是每个人都应该掌握并学会使用的。具备这种以设计和构造为主要特征的思维能力,才能在今后的专业学习和工作中高效率地解决复杂和大规模的问题。

(二)计算思维的提出开拓了现阶段计算机基础教学的新思路

计算思维是具有普适性的思维训练,将它引入计算机基础教学,不仅可以避免由“狭隘工具论”带来的错误思想,而且开拓了计算机基础教学的新思路。随着地区经济与教育水平的不断提高以及计算机信息技术在操作友好性方面的不断改善,学生对于计算机具体操作方面的能力越来越强。如果大学计算机基础教学还在重复简单的操作教学,其实是在浪费宝贵的教学资源。1.计算机不再仅仅局限于计算工具,现阶段它的广泛应用不仅影响着我们的生活、思维方式和思维习惯,而且也深刻影响着我们的思维能力。培养学生具备计算思维能力,真正做到授人以渔,使受教育者掌握了“像计算机科学家一样思考”的能力,才是计算机教学遵循的最高目标。2.计算思维能力是现阶段人才培养不可或缺的组成部分。具备通用性的计算机信息技术以其飞快的发展速度推动了各个学科的不断进步。同时,如同早期的数学学科一般,几乎每个学科都会与计算机学科产生交集,发展交叉学科。所以,今后的人才培养不能仅局限于本学科的知识传授,更需要塑造能涉及多门学科的全方面人才,其中计算思维能力是必备素质之一。3.计算思维的培养提供了计算机基础教育的新内容。计算机技术发展之快令人始料未及,几乎没有哪所高校、哪本教材能够完全跟上它的发展节奏,学校里传授的知识总是滞后的。所以掌握最基本的计算机原理,培养计算思维能力,才是计算机基础教学的核心任务所在。4.计算思维作为学生必须具备的素质,为其专业学习提供了更多的学习方法。当计算思维与学生专业知识背景有效地结合起来,可以使他们更有能力解决复杂的实际问题,进而激发学习热情和创新能力,拓展对周围世界的理解。

三、计算思维的培养需要对计算机基础教育多个方面进行革新

计算思维概念的提出,使得计算机基础教育摒弃了以往简单地针对计算机理论和操作的教学思路,将培养学生形成持续地利用计算机学科中约简、嵌入、转化和仿真等方法,来解决今后工作学习中专业问题的思维习惯作为主要目标[4]。这需要在教学目标、内容、方法和考核方式等多个方面进行革新。

(一)转变思想转变思想,将计算思维能力的培养作为长期的教学目标

计算机技术教育的学科价值不仅是让学生掌握必要的计算机知识和技能,更重要的是培养学生运用这些知识和技能解决实际问题的能力。思维的培养是个长期渐进的过程,不能局限于在大学计算机基础一门课程中。“九校联盟声明”中指出:“将计算思维能力培养作为计算机基础教育的核心任务,是一个较为长期的过程,也是需要我们不断探索、努力实践的过程。”这充分说明“培养学生计算思维能力”这个任务的长期性和艰巨性。多年以来,计算机基础课作为本科教学的入门公共基础课程被安排在高校非计算机专业的低年级科目中,课程结束后就鲜有与计算机相关的后续课程。但事实上培养学生形成一种运用计算机科学的基础概念来求解问题、设计系统和理解人类行为的能力不是一学期一门课可以形成的,因此计算思维的培养应在计算机基础课程的基础上发展衍生课程,纵向贯穿于各个专业的通识教学阶段。

(二)优化教学内容优化教学内容,引入计算思维的训练

计算思维的培养具体来说可以分为学生的逻辑推理、算法思维、问题解决的设计和结构等方面能力的培养。笔者根据自身多年的教学经验以及计算思维的指导思想,试探性地提出将计算思维的一般方法融入教学内容中,摒弃以往的概念理论式的说教,针对独立学院学生的具体情况采用不同的教学侧重点,将课程内容做相应的调整。独立学院的学生入学时的分数线属于本科招录的第二批次,相对来说成绩中等偏下。这部分学生往往基础相对较弱,学习的主动性和自主性不强,因此在教学培养目标上应适当减弱对理论知识的研究,多重视学生解决实际问题能力的培养。第一门课强调的是思维训练而不是具体实现[5]。针对大部分非计算机专业的学生,在现有的教学内容上适当压缩删减计算机复杂的理论知识和简单的计算机操作练习,将整个系统学习分为两个阶段。第一学习阶段保留最基本的计算机相关原理,引入计算思维培养与训练;第二学习阶段涉及少量的高级计算机应用,如编程、开发信息系统等,旨在提高计算思维的应用能力。由此大致分配教学侧重点,以“大学计算机基础”课程为例介绍具体教学内容和方法。

(三)教学方法需要转变成为知识传授加思维训练的模式

将计算思维能力的培养作为教学的核心任务,需要一套适合思维训练的教学模式,其中关键点是要激发学生的兴趣,引导学生积极地参与思考和创新。就具体的课堂组织教学模式而言,教师可以采用任务驱动、翻转课堂等方法,即在学生课前充分预习的基础上,教师先抛出案例或者与知识点相关的问题,然后归纳、描述问题,接下来组织学生讨论或者实践来寻找解决问题的方法,讨论完之后再由教师系统地介绍解决问题的方法和知识,最后进行方法和知识的推广并渗透到其他知识领域中去。在教学过程中注重培养学生采用逻辑推理、算法设计等方法解决问题的能力。下面以第三章“计算机软件”中操作系统的部分知识点为例说明引入计算思维培养的课程授课方法。1.教师在课堂授课环节中首先介绍操作系统的主要任务是“对计算机的软硬件资源进行管理和调度”。2.抛出生活中的问题供学生思考讨论,如“在超市排队结账过程中,如何安排顾客的先后顺序比较高效?在强调效率的前提下如何兼顾公平?”“两只山羊要从两个方向过桥,如何才能让它们不在桥上僵持?”等。3.由生活中的例子引申到操作系统中,学习操作系统中的作业管理、死锁等知识点。4.学习作业调度算法、避免死锁的银行家算法等,并鼓励学生根据问题设计自己的相关算法。5.教师归纳总结,针对不同学生的专业背景进行知识推广和渗透。教师在授课过程中,由于不同专业学生有不同的学科背景,因此对学生计算思维的培养侧重点也应有所不同。对于文科、经济类学生,计算思维的培养可以倾向于数据的收集与挖掘,使其更多地掌握从数据中获得知识和规律的方法;对于理科专业学生,可重点培养算法的学习与应用,使其在今后研究问题和解决问题时可以利用计算思维创建模型和进行模拟仿真。

(四)改革考核方式改革考核方式,将是否具备计算思维能力作为考核的重点

将计算思维的培养引入计算机基础教学,就不能仅仅考查学生使用计算机的能力,而要考查学生是否具备了计算思维的能力。考查内容建议可以分为以下三个部分:第一部分为计算机相关知识考核,分值比例可以为20%-30%,考试形式可以为闭卷笔试或上机实践。第二部分重点考查学生利用递归思维、抽象与分解、启发式推理等方法具体解决实际问题的能力,分值比例可以为60%-70%,考试形式可以是论文阐述、课程设计、学习报告等形式。第三部分可以将每次课堂的讨论与学生的算法设计作为考核的补充部分,分值比例可为10%-20%,用于激发学生的学习动力与创新能力。多种考核形式相结合,重点突出,难易相辅,既考查学生计算机基础知识的掌握程度,又加入计算思维能力的评估,体现重视能力培养的多元化教学方针。

四、结语

摆脱以操作技能培养学生计算机能力的狭隘观点,将计算思维能力的培养作为计算机信息技术基础课程的教学核心,使学生掌握采用抽象和分解来解决庞杂的任务的方法,从而提高了学生的综合素质。这对独立学院的教师、学生都提出了更高的要求,而从长远角度看,这对于信息时代背景下的独立学院转型、人才培养以及教育改革都具有十分重大的意义。

[参考文献]

[2]何钦铭,陆汉权,冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养:《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010(9):5-9.

[3]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7-11+32.

[4]牟琴,谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学,2011(3):10-15+50.

第5篇:计算机基础教学范文

关键词:大学;计算机基础教学;计算思维;培养

大学计算机基础课程作为大学生创新能力培养、自主探究能力培养的重要课程,对于学生日后更好地走向工作岗位具有重要影响。传统的计算机基础课程教学模式已经不能适应当前计算机人才培养的需求,在细节上存在诸多问题,因此,不断创新计算机基础课程教学方法、理念,提升课程教育教学水平是当前计算机基础课程教学急需解决的问题之一。

1计算思维的具体内容

计算思维伴随着人类的出现而发展,在人类日常生产生活中无处不在。从古代人类发明的珠算、算筹,到近代以来发明的计算器、加法器、电子计算机等,都应用了计算思维,随着科学技术的不断进步,计算思维的内容也在不断扩展,发展到现在已经出现大数据、云计算等计算思维。

1.1计算思维意识

众所周知,计算思维经过历史的打磨、时间的洗礼,其发展越来越具有科学性,可以说具备了人类的三大思维能力,既理论思维、科学思维、实验思维,同时计算思维也是人类与其他物种相区别的一种重要思维,是人类独有的特殊技能。作为与计算机基础教学相关的工作者都知道,在课程教学过程中计算思维的应用无处不在。但是,人类的计算思维一般都是无意识的,因此,要想提高大学计算机基础课程教学水平,就必须将计算思维的无意识变成有意识,有效提升学生的自主计算思维,使其能够主动应用计算思维解决实际问题,并拓展到其他课程的学习中。

1.2计算思维应用方法

人类在应用计算思维解决实际问题过程中,需要采用有效的计算思维方法解决实际问题,计算思维的方法就是计算思维的核心所在。计算思维的方法有很多,总体上可以分为两大类,一类是采用数学思维的计算方法,另一类是人类在应用计算机过程中形成的独有方法。例如,在积分运算实践中,可以运用数学函数进行计算,也可以应用计算机中区间的算法进行计算。学生通过学学计算机基础课程后,可以利用简单的计算机技术解决计算问题,计算机基础课程中每一个概念里都包含着计算思维,要求教师在教学过程中注重学生计算思维的培养,使学生能够运用计算思维解决实际问题。

1.3计算思维能力

学习计算机基础课程,培养学生计算思维的最终目的就是让学生解决实际生活中遇到的问题。从计算机知识与技术的应用角度来看,解决实际问题就是计算机的应用问题,如电子商务网站的创建、数据库系统的建立、机器人的制作等,都可以归类为计算机应用问题,也是培养学生计算思维的目的所在。学生计算思维的培养不是一蹴而就的事情,而是需要将计算思维贯穿于整个计算机基础课程教学中,促进学生扎实地掌握好计算机基础知识、多媒体技术、计算机应用技术等,进而运用计算思维解决实际问题。

2大学计算机基础教学计算思维培养存在的问题

2.1计算思维的有意识教学有待提高

计算思维在大学计算机基础教学中的应用时间不长、受重视程度不够,导致计算机基础教学中学生计算思维的培养模式还不够完善。例如,在开展计算机基础教学中,广大教育教学工作者过多地重视无意识、潜移默化的计算思维教学,有意识、有计划地培养学生的计算思维过程相对较少。

2.2未充分重视学生计算思维的培养

由于计算思维模式的培养发展起步较晚,很多教育工作者对计算思维的重要性认识不足,只是简单地认为计算思维只是计算机技能学习的应用能力之一,没有真正认识到计算思维是人类发展的三大重要思维之一,是新时代经济社会发展下需要掌握的基本能力之一。认识上存在的不足影响了大学计算机基础教学质量与水平的提高,没有从战略的高度上将计算思维从计算机基础教学中重视起来,阻碍了学生计算思维能力的培养与提高。

2.3过于重视计算机应用技术的教学

由于计算机基础课程教学的最终目的和结果是促进学生实践能力的提升,导致很多教师在教学过程中过多地重视计算机技术与应用的教学,如计算机软件开发、系统设计等课程,而忽视了学生计算机应用思维能力的培养。

3计算思维的培养策略

当前经济社会的快速发展,使如何有效培养学生的计算思维成为当前计算机基础课程教学改革的热点问题之一。有效培养学生的计算思维要求计算机教学规范化、科学化,并要求学生扎实掌握计算机基础课程知识。在教学过程中,教师要在原有基础教学上不断优化创新。

3.1创新计算思维教学模式

传统计算思维培养模式未充分重视学生的计算思维培养工作,因此,要转变这一教学模式,实施以计算思维为导向的教学模式。具体实施中,教师要根据学生专业的不同类别设置一些针对性较强的课程,如理工类和综合类专业在计算机基础教学过程中可增设程序设计算法的相关课程,文科类专业可增设一些高级软件应用课程。

3.2创新课程教学方法

在具体教学过程中,可以采用问题驱动的教学方法,让计算思维贯彻于整个计算机基础课程教学中。例如,在课堂教学中提出一些以计算机思维培养维度为重点的趣味性问题,这样既能引起学生的学习兴趣,又可以促使学生有意识地掌握计算思维以及计算思维在实践中的应用。

3.3注重经典案例教学

从计算思维的角度出发,重组经典案例,将问题求解提升到计算思维的高度。计算思维中问题求解的一般步骤为:A.问题抽象化描述,问题表示,即如何建立模型。B.寻找解决方案,问题求解,即如何设计算法。C.计算机实现过程、效率,即如何有效地求解、编码。D.现实问题的延伸。按照计算思维重组教学案例,让学生体会计算思维的本质,即抽象和自动化。

4结语

计算思维在计算机基础教学中的重要性越来越凸显,教师在教学过程中一定要重视培养学生的计算思维,不断创新课堂教学方法、教学模式,促进学生计算思维能力的稳步提升。

参考文献:

[1]何钦铭,陆汉权,冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养———《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010,(09):5-9.

[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯,2007,3(11):83-85.