大學(xué)生計算思維創(chuàng)新教育研究
時間:2022-06-08 08:47:50
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1引言
計算思維能力是大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程能力培養(yǎng)的核心內(nèi)容[1],計算思維能力培養(yǎng)成為大學(xué)計算機(jī)課程改革的方向。
2信息時代體現(xiàn)計算機(jī)基礎(chǔ)教育的重要性
當(dāng)前社會各領(lǐng)域各層面的信息化進(jìn)程不斷提升并加速深化,計算機(jī)科學(xué)理念與技術(shù)不僅是建構(gòu)現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)人才的核心能力,計算機(jī)的應(yīng)用水平也日益成為衡量當(dāng)前高層次人才的基本素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[2]。計算機(jī)基礎(chǔ)教育是專業(yè)教育的基礎(chǔ)高校入學(xué)新生因中學(xué)信息技術(shù)課程的普及,計算機(jī)基礎(chǔ)知識的起點(diǎn)明顯提高,而社會對非計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的信息素養(yǎng)、計算機(jī)操作能力有了更加明確的要求。因此,為學(xué)生的專業(yè)教育打基礎(chǔ),并提供相關(guān)技術(shù)支撐作用的計算機(jī)基礎(chǔ)教育就顯得尤為重要。計算機(jī)基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)計算機(jī)人才的重要途徑高校的計算機(jī)基礎(chǔ)教育旨在讓非計算機(jī)專業(yè)人才擁有科學(xué)的計算機(jī)理念和嫻熟的計算機(jī)操作能力,為非計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)并提供就業(yè)平臺。其教學(xué)內(nèi)容不僅包括普及計算機(jī)基礎(chǔ)知識、推廣基本技能,還要形成一種計算方法,讓學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)和工作中訓(xùn)練計算思維和養(yǎng)成相應(yīng)的信息素養(yǎng)。在與計算機(jī)領(lǐng)域有交叉的專業(yè),計算機(jī)基礎(chǔ)教育的作用尤為突出伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展,與現(xiàn)代高科技生產(chǎn)領(lǐng)域相關(guān)的高等教育交叉學(xué)科、交叉專業(yè)不斷涌現(xiàn),比如電子商務(wù)、機(jī)械設(shè)計、自動化、生物計算機(jī)等。計算科學(xué)一直是交叉學(xué)科整合、發(fā)展的助推劑,一些知識和技術(shù)已成為高校學(xué)生的培養(yǎng)內(nèi)容,因?yàn)殡x開了計算機(jī)的輔助作用,學(xué)校各專業(yè)的知識體系就難以得到有效的建構(gòu)和優(yōu)化,甚至基本的學(xué)習(xí)任務(wù)都無法順利完成。
3計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計算思維能力的培養(yǎng)
計算思維能力的培養(yǎng)展現(xiàn)計算機(jī)學(xué)科獨(dú)特的思維方式以計算思維能力培養(yǎng)作為計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù),體現(xiàn)了計算機(jī)基礎(chǔ)教育應(yīng)有的特征。計算思維建立在多個抽象的層次上解決問題,它的解決問題的方法影響著人們的思維方式和思維習(xí)慣,建立這種思維方式,有助于在自己的專業(yè)領(lǐng)域中站在計算思維的角度看待專業(yè)問題,用計算思維來分析、解決學(xué)習(xí)和實(shí)踐中遇到的問題。計算思維可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力學(xué)生掌握了科學(xué)的思想與方法,就能在今后的學(xué)習(xí)和生活中多層次、多視角、全方位地觀察和理解客觀世界的變化,運(yùn)用已經(jīng)掌握的知識和科學(xué)方法理解事物、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。可以說,計算思維能力是每個大學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)之一,也是創(chuàng)新人才必備的重要條件之一。
4圍繞計算思維,農(nóng)業(yè)院校計算機(jī)基礎(chǔ)課程建設(shè)的基本思路
教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)文化素質(zhì)面對來自我國不同地區(qū)的學(xué)生,計算機(jī)課程的開展存在較大差異。設(shè)計培養(yǎng)信息素養(yǎng)和開展實(shí)踐教學(xué)的計算機(jī)文化基礎(chǔ)資源庫,資源庫在表現(xiàn)形式上有多媒體軟件資源、圖片、各種電子類書籍等[3],內(nèi)容包括計算機(jī)的發(fā)展歷程,讓學(xué)生從計算機(jī)硬件設(shè)備的性能、目前市場狀態(tài)及在計算機(jī)運(yùn)行中的作用了解和認(rèn)識計算機(jī);從各種獎項(xiàng)的誕生與獲獎?wù)叩淖髌?,使學(xué)生對計算機(jī)發(fā)展過程中的計算思維及創(chuàng)新理念有所認(rèn)知。推薦學(xué)生閱讀《喬布斯傳》《大數(shù)據(jù)時代》等電子書籍,體會創(chuàng)新思想并感受當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時代氣息,使每天沉溺于網(wǎng)絡(luò)的大學(xué)生深刻理解計算機(jī)的發(fā)展及在發(fā)展過程中對科技、生活帶來的重大影響,使學(xué)生意識到計算機(jī)的娛樂功能是計算機(jī)發(fā)展的副產(chǎn)品,而計算機(jī)的真正作用是在科技、生活、工作中為人們進(jìn)行各領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)處理、廣泛的信息傳播等,從而改變?nèi)藗兊纳罘绞健⒐ぷ鞣绞?、行為方式乃至思維方式等。教學(xué)內(nèi)容的改革與創(chuàng)新為了注重學(xué)生計算思維的培養(yǎng),在教學(xué)內(nèi)容中增加面向各個專業(yè)的案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,把案例教學(xué)作為培養(yǎng)計算思維能力的有效載體。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院現(xiàn)有四大專業(yè),即食品工程類、機(jī)械工程類、動植科學(xué)類、經(jīng)濟(jì)管理類。按照四大類收集積累各個專業(yè)的典型應(yīng)用案例,在教學(xué)中結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)給出本專業(yè)計算機(jī)應(yīng)用實(shí)例,面向?qū)I(yè)應(yīng)用,開展專業(yè)案例教學(xué)[4],見表1。大數(shù)據(jù)背景下現(xiàn)代教育技術(shù)手段的運(yùn)用在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、云計算廣泛應(yīng)用于生活各個方面這一時代背景下,學(xué)生的學(xué)習(xí)模式也由單一的課堂學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)換為線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的結(jié)合、自主學(xué)習(xí)和集體授課的結(jié)合。由于學(xué)生的基礎(chǔ)不同,教師將優(yōu)秀的MOOC資源(如清華大學(xué)推出的“學(xué)堂在線”)推薦給學(xué)生,使學(xué)生能感受不同的學(xué)習(xí)方式和方法。學(xué)校也在積極構(gòu)建基于MOOC平臺的計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)平臺,促進(jìn)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的良性發(fā)展。另外,計算機(jī)文化基礎(chǔ)資源庫的實(shí)時更新也是課程建設(shè)的重要內(nèi)容,將省內(nèi)外優(yōu)秀教師的教學(xué)視頻,各種驗(yàn)證型、設(shè)計型、綜合型的實(shí)驗(yàn)素材,教師的教學(xué)過程視頻等及時更新到資源庫,并將計算機(jī)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)、新動態(tài)以PPT、音頻、視頻等形式加入資源庫中。資源庫開發(fā)了基于移動互聯(lián)網(wǎng)的移動學(xué)習(xí)應(yīng)用[5],學(xué)生可以利用零碎時間隨時隨地學(xué)習(xí),不僅培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,也支撐了教師的教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)作為不同專業(yè)的公共基礎(chǔ)類課程,課程內(nèi)容多且涉及的知識面較寬,尤其是對計算機(jī)技能的要求很強(qiáng)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)注重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計,設(shè)計各種類型和不同層次的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)、理解和鞏固教學(xué)內(nèi)容;加大實(shí)踐學(xué)時比例,理論和實(shí)踐教學(xué)按1:1的比例進(jìn)行學(xué)時分配;教學(xué)方法以啟發(fā)為主,教師引導(dǎo)學(xué)生自主探索、合作完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)。在高級程序設(shè)計語言的實(shí)踐環(huán)節(jié)引入在線編程系統(tǒng),學(xué)生只要上網(wǎng)就可以通過瀏覽器編寫程序,并且可以修改代碼,彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)學(xué)時的不足。在線編程系統(tǒng)記錄了代碼信息和代碼的編寫過程,教師通過這些信息可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)和完成實(shí)驗(yàn)的情況,有助于分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)狀態(tài),為制訂下一步個性化學(xué)習(xí)計劃提供有效信息。
5結(jié)語
基于計算思維能力培養(yǎng)的計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué),提高了學(xué)生對這門課程的關(guān)注度,師生之間有很好的互動,計算機(jī)基礎(chǔ)資源庫利用率很高,一些學(xué)生還會將他們優(yōu)秀的資源推薦到資源庫中,實(shí)踐課的任務(wù)也能高質(zhì)量地完成。教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生很認(rèn)同計算機(jī)基礎(chǔ)課的教學(xué),在教師的引領(lǐng)下,初步形成基于計算思維的分析問題和解決問題的能力,因而取得很好的教學(xué)效果。
作者:王麗輝 單位:吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]史偉,王娟.以學(xué)生能力為導(dǎo)向的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)方法改革[J].中國成人教育,2014(3):147-148.
[2]明喆,陳荊亮,朱愗云.面向計算機(jī)基礎(chǔ)教育的大數(shù)據(jù)驅(qū)動模式研究[J].計算機(jī)教育,2014(19):1-3.
[3]孫淑霞.地方高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的探索與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué),2014(4).
[4]李建欣,胡春明.計算科學(xué)推進(jìn)大數(shù)據(jù)時代多學(xué)科交叉發(fā)展[J].計算機(jī)教育,2014(1):27-32.
[5]韓秋楓,孔波,李祁.大學(xué)計算機(jī)課程引入基于計算思維的問題探究式教學(xué)的思考[J].計算機(jī)工程與科學(xué),2014,36(S1):186-190.