大學(xué)生計(jì)算思維創(chuàng)新教育研究

時(shí)間:2022-06-08 08:47:50

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大學(xué)生計(jì)算思維創(chuàng)新教育研究

1引言

計(jì)算思維能力是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程能力培養(yǎng)的核心內(nèi)容[1],計(jì)算思維能力培養(yǎng)成為大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的方向。

2信息時(shí)代體現(xiàn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的重要性

當(dāng)前社會(huì)各領(lǐng)域各層面的信息化進(jìn)程不斷提升并加速深化,計(jì)算機(jī)科學(xué)理念與技術(shù)不僅是建構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)人才的核心能力,計(jì)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(jì)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的起點(diǎn)明顯提高,而社會(huì)對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的信息素養(yǎng)、計(jì)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育就顯得尤為重要。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)人才的重要途徑高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育旨在讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人才擁有科學(xué)的計(jì)算機(jī)理念和嫻熟的計(jì)算機(jī)操作能力,為非計(jì)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(tái)。其教學(xué)內(nèi)容不僅包括普及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、推廣基本技能,還要形成一種計(jì)算方法,讓學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)和工作中訓(xùn)練計(jì)算思維和養(yǎng)成相應(yīng)的信息素養(yǎng)。在與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有交叉的專業(yè),計(jì)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(jì)、自動(dòng)化、生物計(jì)算機(jī)等。計(jì)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(shí)和技術(shù)已成為高校學(xué)生的培養(yǎng)內(nèi)容,因?yàn)殡x開(kāi)了計(jì)算機(jī)的輔助作用,學(xué)校各專業(yè)的知識(shí)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(wú)法順利完成。

3計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

計(jì)算思維能力的培養(yǎng)展現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科獨(dú)特的思維方式以計(jì)算思維能力培養(yǎng)作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù),體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育應(yīng)有的特征。計(jì)算思維建立在多個(gè)抽象的層次上解決問(wèn)題,它的解決問(wèn)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(jì)算思維的角度看待專業(yè)問(wèn)題,用計(jì)算思維來(lái)分析、解決學(xué)習(xí)和實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。計(jì)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(shí)和科學(xué)方法理解事物、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題??梢哉f(shuō),計(jì)算思維能力是每個(gè)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(jì)算思維,農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程建設(shè)的基本思路

教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化素質(zhì)面對(duì)來(lái)自我國(guó)不同地區(qū)的學(xué)生,計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)展存在較大差異。設(shè)計(jì)培養(yǎng)信息素養(yǎng)和開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)資源庫(kù),資源庫(kù)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(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程,讓學(xué)生從計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的性能、目前市場(chǎng)狀態(tài)及在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中的作用了解和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī);從各種獎(jiǎng)項(xiàng)的誕生與獲獎(jiǎng)?wù)叩淖髌?,使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中的計(jì)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(shí)代》等電子書籍,體會(huì)創(chuàng)新思想并感受當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代氣息,使每天沉溺于網(wǎng)絡(luò)的大學(xué)生深刻理解計(jì)算機(jī)的發(fā)展及在發(fā)展過(guò)程中對(duì)科技、生活帶來(lái)的重大影響,使學(xué)生意識(shí)到計(jì)算機(jī)的娛樂(lè)功能是計(jì)算機(jī)發(fā)展的副產(chǎn)品,而計(jì)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(jì)算思維的培養(yǎng),在教學(xué)內(nèi)容中增加面向各個(gè)專業(yè)的案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力,把案例教學(xué)作為培養(yǎng)計(jì)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(dòng)植科學(xué)類、經(jīng)濟(jì)管理類。按照四大類收集積累各個(gè)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(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)例,面向?qū)I(yè)應(yīng)用,開(kāi)展專業(yè)案例教學(xué)[4],見(jiàn)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(jì)算廣泛應(yīng)用于生活各個(gè)方面這一時(shí)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(tái)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),促進(jìn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的良性發(fā)展。另外,計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)資源庫(kù)的實(shí)時(shí)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(jì)型、綜合型的實(shí)驗(yàn)素材,教師的教學(xué)過(guò)程視頻等及時(shí)更新到資源庫(kù),并將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新知識(shí)、新技術(shù)、新動(dòng)態(tài)以PPT、音頻、視頻等形式加入資源庫(kù)中。資源庫(kù)開(kāi)發(fā)了基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用[5],學(xué)生可以利用零碎時(shí)間隨時(shí)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(jì)大學(xué)計(jì)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(shí)面較寬,尤其是對(duì)計(jì)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(jì),設(shè)計(jì)各種類型和不同層次的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)、理解和鞏固教學(xué)內(nèi)容;加大實(shí)踐學(xué)時(shí)比例,理論和實(shí)踐教學(xué)按1:1的比例進(jìn)行學(xué)時(shí)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(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(guò)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(shí)的不足。在線編程系統(tǒng)記錄了代碼信息和代碼的編寫過(guò)程,教師通過(guò)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(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃提供有效信息。

5結(jié)語(yǔ)

基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué),提高了學(xué)生對(duì)這門課程的關(guān)注度,師生之間有很好的互動(dòng),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)資源庫(kù)利用率很高,一些學(xué)生還會(huì)將他們優(yōu)秀的資源推薦到資源庫(kù)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(jì)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(jì)算思維的分析問(wèn)題和解決問(wèn)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)

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