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计算机思维如何培养范文1
G633.6
一、当前高职计算机教学存在的问题
(一)学生都存在着把计算机作为工具
计算机基础教学中出现的首要问题是“简单文字处理”的看法,很多人认为计算机基础教学就是一些常用文字及其使用方法,淡化了计算机学科的重要性。加之部分学生在中学已经接触了浅层的计算机基础知识,使学生进入大学校园后对计算机基础教学课程兴趣不大,逃课率较高。这些观点的流行对高校计算机基础教学造成了巨大的冲击,如大学计算机基础课程的教学学时在专业培养计划中被压缩;大学计算机基础课程成了可有可无的课程。
(二)学生学习目的不明确,积极性不高
高职计算机基础课程过于单一基础化。计算机基础课程的开设比较简单,它只是依据课程标准的要求进行。没有根据具体专业设置教学目标、大纲、计划及内容;在具体教学环境中,也没有紧密联系专业方向;在课程的延续性上很少与后续专业课程的教学进行沟通、探讨;如《计算机应用基础》教学内容枯燥、单调,缺乏让学生参与实际应用的有效环节,教学方法还是以教师讲授为主,忽略了对学生计算机思维的培养,学生被动的接受知识,缺乏学习积极性等。
(三)计算机教学和高职就业联系不够紧密
高职学生与本科学生不同,没有良好的学习习惯,学习积极主动性差,自学能力欠缺,自信心不足。另外就是高职计算机教学的目的是为了培养一批高素质的实用型计算机人才,满足社会经济建设的需要。高职毕业生在踏入社会就业时,具备的知识大多数都是在本专业之内的实践实训获得的,因此高职计算机教学要与学生就业方向、岗位联系起来。但是在一些高职计算机教学中,计算机教学和学生就业方向、岗位联系不够紧密,没有结合W生工作实际和需求,使得学生的就业、发展和创新遇到了困难。
二、“高职计算机基础”课程教学改革方向
首先,高职计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定了基础,是学生知识结构中不可或缺的一部分,也是培养学生动手实践能力的重要课程载体,更是学生实践掌握计算机使用在专业学科领域独特思维方式的基石。其中计算机基础教学课程调整和改革的主要方向是课程体系、结构、内容综合促进培养计算思维能力,构建符合当前高职学生的计算机基础教学体系。同时,在指导学生学习计算机基础课程时,不仅要有传统教材教案,还要有相对辅助教材,电子教案,多媒体教学设备系统,教学网站,以适应不同层次学生的需求。更重要的是使他们知道本学科领域解决问题的基本方法与特点。总之,计算机基础教育的重要内容,不只是简单地拓展学生在计算机方面的知识面,更需要展现计算机学科的思维方式。
其次,在传统的课堂教学模式中,教师的“教”与学生的“学”占用了学生的实践操作时间,且学生在听课的同时还要记忆而记忆之后教师再安排上机实践,这一个过程中,大多数同学忘记了所学习的内容。然而,现代化教学中教师采用灵活多样的教学方法,优化教学内容。创设情境,提出任务、边讲边练,以练促学,总结巩固。以专业为方向,班级为单位,少量的课时不同专业增加不同的教学内容,让每一位学生都参与进来,并通过学生课前上网预习、课堂提问、教员引导,归纳出问题所在,最后完成整个体系达到解决问题的目的。重点突出计算机在不同学科的应用和解决问题所涉及的方法和思想。从而使学生能在学习中思考,在思考中逐步培养计算思维。
三、高职计算机能力培养的三个侧重点
(一)计算机基础能力的掌握。
现阶段是一个科技与经济快速发展的时代,而计算机在我们的生活中被广泛的应用。所以在日常接触中我们可以掌握一些基础的计算机的使用方法,这些基础的使用方法对于一些学生而言是很熟悉的。所以在进行高职计算机教学的过程中可以将这一部分的知识放在比较不重要的位置上,可以在新生刚刚接触计算机的时候予以指导和引领。适当地进行引导可以使高职计算机的基础教学可以更加直接,同时也更具有针对性和班级特色。所以在计算机的基础能力掌握上应该进行分类教学,从而达到高效的教学。
(二)计算机系统相关知识掌握运用能力。
再进行高职计算机教学的过程中,能力的培养应该具有一定的阶段性和层次性,针对不同的学生状况进行不同的教学。而对于系统相关知识掌握运用方面,不适合当下的高职计算机院校进行教学,在教学过程中也存在一定的难度和障碍。
(三)计算机应用思维能力。
在进行高职计算机教学的过程中不仅仅需要对学生的综合素质进行培养,同时也需要锻炼学生计算机思维。计算机在进行操作的过程中有其特有的计算机思维,这种计算机思维对于学习计算机的人而言有着重要的意义。要想真正的学好计算机,需要有相应的思考处事的模式和态度,与计算机思维相接近也可以有效力促进学生理解计算机操作的流程,深入的掌握计算机的操作步骤和方式,从而更加深入的掌握计算机知识。
(四)计算机学以致用的能力。
学生在进行计算机学习的过程中不仅仅需要一个优秀的计算机教学方法,同时还需要重视对学生兴趣的培养。计算机的学习本身就是比较枯燥的,同时又是谨慎细致的,所以在学习过程中要有足够的耐心。而如果在学习过程中不懂得学以致用,那么在计算机学习的过程中就无法将所学的知识加以验证,从而无法熟练掌握相关的知识。学以致用的能力培养的过程需要在教学中进行,这样才能为学生们灌输一种学以致用的意识,不仅仅会学习,还会利用学习到的知识进行创新,从而深化知识
四、结束语
高职计算机的教学不应该停留在传统的教学方法上,应该用一种新的眼光来看待当下的教育事业的发展。学生学习的目的不仅仅是为了成绩的认可,同时也是对自身素养和能力的一种锻炼和培养,从而为了日后的工作和生活奠定坚实的基础。现下我们在生活中都会使用到计算机,而计算机的应用也体现在我们生活的方方面面,所以在进行高职计算机教学的过程中更应该重视对所学知识的应用,在应用过程中我们可以将所学的知识灵活的进行使用,进一步提升我们的生活质量,为我们的生活带来更多的便捷,从而推动我国经济的全面发展。
参考文献:
计算机思维如何培养范文2
关键词:计算教学;幼儿;发散性思维能力
中图分类号:G612 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)09-157-01
发散性思维是创造力的重要基础,幼儿阶段是创造力形成的关键时期,因此,加强对幼儿发散性思维能力的培养对幼儿来说是非常必要的。计算教学是幼儿教学的课程之一,对训练幼儿的数概念、预算能力等有着积极运用,在培养幼儿发散性思维能力方面的作用更是不可替代。可在传统计算教学中教师往往缺乏培养幼儿发散性思维能力的意识,所以,如何转变传统计算教学中的辐合性思维方式,让幼儿学会发散性思维成了幼儿教学中亟待解决的问题。我认为想要在计算教学中培养幼儿的发散性思维能力应该做到以下几点内容。
一、注重形象性思维的养成,培养发散性思维
可以从形象性思维入手,诱发儿童的发散性思维。联想是形象性思维的基本形式。因此,在计算教学中联系幼儿的生活实际,借助幼儿的生活经验,启发他们进行联想,对培养幼儿的发散性思维能力有积极作用。例如,在讲到长方体的时候,老师可以先用一些图片向幼儿介绍长方体,然后要求幼儿说说自己生活中见过的属于长方体的物体。我在课堂上这样做的时候,孩子们表现得非常积极,大家都争着发言。包装盒、电视机、冰箱、茶几、文具盒……几乎每个孩子都说出了自己记忆中的长方体物体。这种方法不仅强化了幼儿对长方体的认识,也让幼儿从书本出发联系实际,形成发散性思维。
二、多角度提问,多角度思考
幼儿的发散性思维需要教师的诱导,同一个问题从不同的角度提问,就能启迪幼儿从不同的角度思考,从而达到发展其发散性思维能力的目的。比如给一个式子“5口4=口”让孩子们写答案,很多孩子可能会填“-”和“1”,这时老师就可以提示孩子们“我们已经用了减法,那么除了减法我们还能在空格处填入什么呢?”幼儿们马上就会回答“还可以用加法、乘法”这样就拓展了幼儿的思维,让他们发现同一个问题也可以有不同的答案,培养他们的发散性思维。再比如,让孩子们填写这样一个式子“口3口”。第一次填写的时候幼儿们可能会循规蹈矩的填入“2”和“4”,为了让他们形成发散性思维,老师可以引导他们“除了填入2和4,小朋友们想一想能不能填入1和5呢?这两个数字与3之间都隔了一个数字。”孩子们仔细思考后会点头认同,甚至有的孩子还能给出意想不到的答案。
三、在游戏中培养幼儿的发散性思维
幼儿的一个特征就是活泼好动,喜欢玩游戏,如果能在课堂上加入一些培养发散性思维能力的游戏,让他们参与其中,就一定可以在调动他们学习热情的同时让他们形成发散性思维。例如,在学习十以内加法的时候就可以让孩子们分别扮演不同的数字,然后让他们手拉手围成圈走动,老师在旁边报数字,场上的同学要根据老师报的数字拥抱在一起,拥抱的两个人代表的数字加起来要等于老师报的数字,出错就会被淘汰。比如说老师说“5”,那么代表“3”和“2”或者代表“4”和“1”的人就要抱在一起,如果不小心抱错了,那么两个人都要被淘汰。通过玩游戏,幼儿们发现一个数字可以有几种组合,并在游戏中把这种印象加深,这就达到培养他们发散性思维能力的效果了。
四、动手操作中的发散性思维
幼儿年龄小,处于智力发展的初期阶段,太高深的理论他们都不能理解,让他们自己动手操作能帮助他们更直观的看待算数问题并得出正确答案。而且,动手操作的越多,思维就越活跃,计算能力就越高,解决问题的能力也就随之增强了。动手操作的时候应该借助一些道具,可以是各种模型或者教学工具甚至还可以是食物。比如训练加法和减法的时候,可以给孩子们发几颗糖,由老师说答案,让孩子们用拼凑法得出答案。拼凑正确的孩子就可以得到奖励的糖果。比如老师说“6”,孩子们可以把糖果分成两堆,可以一堆2颗,另一堆4颗,也可以一堆7颗,另一堆1颗……甚至可以分成三堆或者四堆,只要孩子们能说出怎样由他的糖果得出“6”的答案就算正确。每个孩子给出的方法都会不同,可以让他们相互参观别人的拼凑,这样每个孩子都能学到很多种方法,在以后的计算中,他们就会自觉的用多种组合来得出答案。
幼儿时期作为人生各种技能形成的关键阶段,这个时期的教育对孩子未来的发展具有重要,幼儿教学必须重视孩子各项能力的培养。发散性思维能力作为创造力的基础,理所当然应该被关注。计算教学对培养幼儿发散性思维能力的作用在过去的教学中已得到了充分验证,并且,事实表明,在计算教学中使用形象性思维诱导、游戏激发、动手引导等方法,能能有效的提升计算教学对培养幼儿发散性思维能力的作用。
参考文献:
[1] 崔芹.创编故事 编出精彩[J]. 科普童话. 2014(09)
计算机思维如何培养范文3
[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CommunicationsoftheACM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
计算机思维如何培养范文4
[关键词]计算机基础教学 计算思维能力 培养 教学方法
[中图分类号] G642;TP3-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)18-0176-02
在计算机基础教学中,计算思维的作用与地位日益突出。有针对性地培养学生计算思维能力成为计算机基础教学的重要目标,为此,需要彻底转变传统的计算机基础教学方式,向以培养学生计算思维能力为主的教学方向转变。
一、正确认识计算思维
计算思维指的是通过运用科学的计算机概念设计系统,求解问题,理解人类行为的综合性思维活动。计算思维具有概念化特性,并不具备程序化特性。计算思维并不是科学家才有的思维方式,而是每个人都应该具备的一种思维。
计算机基础教学旨在培养学生的抽象思维、逻辑思维以及一定的编程能力。因此,如何更好地培养学生的计算思维能力,成为教学中的重要问题。
二、计算机基础教学的现状分析
(一)计算机基础教学内容比较单一
现阶段文科生的计算机基础教学,还是停留在计算机基本操作知识的讲解以及办公软件的基本应用层面。理科生的计算机基础教学是在此基础上加入了部分C语言程序设计内容。基础教学内容无法与信息化发展水平相适应,这也会导致学生对信息技术以及计算机理论的忽略。从整体上来看,教学知识体系不完善、内容比较单一,导致学生们无法深入、全面了解计算机科学,更谈不上计算思维能力的培养。
(二)教学模式滞后
现阶段,计算机基础教学中存在着很多弊端。受到传统应试教育的影响,教学方法比较死板、机械化,学生处在被动接受知识的局面。课堂教授结合上机练习的操作方式,在信息高度化发展的今天显得非常单调,导致学生缺乏计算机学习的兴趣,不愿意进行深入探究。这种滞后的教学模式,是我国计算机基础教学中普遍存在的重要问题。无法调动学生计算机基础学习的主动性与积极性,就无法对学生进行归纳抽象能力、逻辑思维能力的培养,大大限制了学生们计算思维能力的培养与发展。与此同时,受到课时计划的限制,部分重要内容无法深入讲解,本末倒置,无法更好地提高学生的综合素质与创新能力。
(三)计算思维能力培养的教材缺失
现阶段的计算机基础教学中,理论性知识仍旧是考试的重点,而且教材教学内容非常枯燥、单一,缺乏不同课程之间的交汇贯通,缺乏交叉、边缘知识的拓展延伸。日常教材教学中,无法调动学生学习、研究的积极性,更无法启迪学生打开思维,站在更深刻、更抽象的层面认识、理解、学习、掌握计算机科学。这样就会导致学生仅学到皮毛知识,无法做到举一反三、融会贯通。
三、计算机基础教学中培养学生计算思维的具体策略
(一)回归式教学策略
计算机科学是一门逻辑性、抽象性较强的学科,需要学生具备较高的抽象思维能力,能够站在计算机科学角度,将实际问题抽象成为计算机语言、符号。因此,计算机基础教学中,应该锻炼学生们按照计算机科学思维去认识问题,发现问题,解决问题。但是,对于大多数初次接触计算机科学的人们来说,比较欠缺这种抽象转化能力,很难理解比较空洞、抽象的知识。一般来说,学生们刚接触到计算机科学时,会有一定困难,对于计算思维方式,感到无从下手。在面对一个问题时,学生是站在“解决”的角度考虑的。针对这种情况,我们需要将计算机基础教学回归到实际生活中去。在实际教学过程中,为了进一步提升学生们的学习兴趣,可以加强与实际生活之间的联系。从本质上来讲,计算机科学中的大部分理论、知识都是来自于我们的实际生活。所以说,在实际教学过程中,需要回归到问题本身,结合理论的原型循序渐进的进行讲解,更好地指导学生们运用自己的思维解决这些问题,然后带领学生们认识计算机是如何讲解这部分问题的。通过回归式教学模式,使得抽象、晦涩的理论知识变得更加贴近生活实际。回归教学是一个从实际到理论再到实际的循环过程,指导学生的思维层次不断提升,从抽象的角度去解决计算机问题。大量教学改革实践证实,回归式教学模式,对于培养学生的分析能力、抽象思维能力与建模能力具有重要作用。
(二)积极转变教学观念,构建“计算思维导向”的教学模式
在计算机基础教学中,笔者建议积极转变教学观念,构建“计算思维导向”的教学模式,这种教学模式侧重于计算思维能力的培养以及对计算机设计思维的理解。计算机基础教学的重点就是在教学过程中,潜移默化的培养学生们新的思维方式,指导如何通过计算机科学基本知识进行问题的求解、系统设计以及行为理解,换句话说,就是建立计算思维模式。鉴于此,我们应积极改变传统的侧重于知识讲解的教学模式,尝试通过思维导图模式进行知识的归纳与总结,有意识的通过探究式教学模式“提出问题、探究问题”介绍计算机基本的理论知识,强调折中、并行、回溯等计算机思维方式,并加强与知识之间的联系。比如说,在学习计算机存储管理相关知识时,笔者采用了思维导图模式,用中央处理器,内存,虚拟内存,磁盘存储器进一步体现了计算机系统中容量与速度折中思想。比如说,讲解计算机编码时,呈现“0”、“1”二进制编码,数值的编码,字符的编码,汉字的编码,声音的编码,黑白图像的编码,彩色图像的编码,视频的编码。通过这种思维导图,可以更好的帮助学生们建立流畅、完善的知识系统。通过对所学知识的归纳与演绎,进一步彰显了计算机基础教学过程中对学生计算思维能力的指引。
(三)发散式教学模式
计算机基础教学的使命,一方面是让学生们掌握全面的计算机操作技能,一方面还担负着培养学生计算思维的重要使命。因此,在计算机基础教学中,教师应彻底摒弃传统“照本宣科”的教学方式,加强知识的整合,不局限于课本,不仅讲解知识的内涵,还需要扩大其外延,进一步扩大学生的知识面。比如说,在计算机基础教学中,经常会涉及图论、计算几何、离散数学等工具,教师可鼓励学生自学,也可以进行适当讲解,这样就避免了因教学内容的局限性所给学生们带来的学习困惑。发散式教学,通过举一反三的过程,站在计算思维的角度去思考问题,真正从传统的物理思维与数学思维中转换过来,进一步养成计算思维的能力与习惯。通过发散式教学模式,一题多解,进一步提升学生思维的创新性与灵活性。与此同时,在完成计算机基础教学课程之后,应该积极鼓励学生完成综合性强、应用性强的习题。在解决应用型问题的过程中,进一步培养学生的计算思维能力。通过应用型问题的设计与解决,将复杂的问题进行深入抽象,并在计算机上自动运行,进一步体现了计算思维其自动化与抽象化的本质,更好地指导学生探究解决问题的具体方法、思路与能力,全面提升学生的计算机综合素养。
(四)加强计算思维与实践的融合
计算机基础课程是计算机专业、非计算机专业、理科类专业、文科类专业都需要开展的重要课程。计算机基础教学的重要目的就是让学生们在计算机知识的学习过程中,积极探究计算机与其他学科之间的密切联系,与此同时,辅助学生们更加游刃有余的学习其他课程。对于专业问题的解决,应在计算机基础技术的指导下进行。针对不同专业开设计算机基础课程过程中,应该积极构建与其专业相对应的案例或者模型,进而促进各个专业学生进行深入学习。对于案例或者模型的应用,能够充分培养学生们的专业思维能力,进而促进学生们养成有效解决问题的思维,将问题的重点、关键剖析得更加深刻,从而加深学生们对专业知识的全面掌握。
综上所述,本文针对计算思维的概念、特点以及计算机基础教学现状入手分析,从四个方面:回归式教学策略,积极转变教学观念构建“计算思维导向”的教学模式,运用发散式教学模式,加强计算思维与实践的融合,详细论述了计算机基础教学中培养学生的计算思维的具体策略,希望为广大计算机教育工作者带来一定帮助。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社,2009(2).
[2] 于晓强,赵秀岩,闫丕涛.计算机程序设计课程中计算思维能力的培养[J].计算机教育,2011(13).
[3] 朱鸣华.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(21).
计算机思维如何培养范文5
全面提高学生的创新能力,应从教育创新入手,着力培养学生的创新精神,使他们具有一定的创新意识、创新思维,使之在牢固、系统地掌握学科知识的同时,创新能力得到有效发展。
根据多年从事计算机专业的教学经验,笔者认为,通过深入开展计算机教学工作,切实在计算机教学中进行相应的探索与实践,来全面培养学生的创新能力。
1 激发学生强烈的求知欲,培养学生的自主学习能力
柏拉图说过:“兴趣是最好的老师”。[1] 兴趣是积极探索某种事物或进行某种活动的倾向,它是求知的起点,是在计算机教学中对学生思维及创新能力培养与提高的内在动力。学生在计算机学习中,只要有了兴趣,其主观能动性就能充分发挥出来,从而取得更好的学习效果。学生的未知欲一但被激发,便能使他们对计算机知识与技能学习的自觉性、积极性、创造性得到提高。因为在计算机学习中是带着兴趣进行的,所以他们便会主动学习,学习过程中便会全神贯注。
不过,对于现在的职校生来说,他们的基础知识较为薄弱,学习兴趣普遍较低,甚至有部分职校生产生了厌学情绪。针对这部分学生存在的生源差、学习动力缺乏等实际情况,笔者在计算机教学中,采取增强学生竞争意识、组织参加计算机技能竞赛、创设真实教学情境等多种有效措施,激发学生对计算机的学习兴趣和强烈的求知欲,提高学习效果,有效提高学生自主创新的学习能力。
中等专业学校的学生普遍存在着“厌学”现象,但大多数学生对电脑是较为感兴趣的,尤其是玩电脑游戏。他们之所以产生“厌学”现象,多半是因为不太喜欢所学的内容。为此,笔者在教学中切实结合实际,让学生切实感受到所学的知识能够学以致用,这样便增强了学生的学习兴趣,使之由“要我学”变成“我要学”这种状态,为此,他们学习起来便会觉得劲头足、自觉主动性强。例如,笔者在计算机教学中,当教到EXCEL表格设置时,本人先示范在EXCEL表格中如何编辑一个成绩表,然后进行边框修饰,并以艺术文字,引起全班学生的学习兴趣。随后,再让学生创建一张本班同学的成绩表,然后引导全班同学进行比赛,看谁的速度最快,设计的版面最为美观。最后借助多媒体平台播放给全班同学观看。在这个过程中,既完成了教学任务,又提高了学生的创新能力;既激发了学习的求知欲和好奇心,又培养了学生敏锐的观察力和丰富的想象力。大量的事实证明,学生对事物一但产生了好奇心和强烈的求知欲,在掌握了一定的创新方法和技能的同时,将使得自身的自主学习能力得到有效增强。
2 发挥学生的主体作用,全面增强学生解决问题能力
爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因解决问题仅仅是教学或实验上的技能问题,而提出问题,却需要创造性和想象力。”[2]在计算机教学中,学生产生相关疑问,不仅要培养他们不受固有思维约束的能力,还要鼓励他们学会大胆猜想、判断,并将其猜想作为逻辑推理的一种形式和发展学生创造力一种重要手段,积极帮助学生克服思维定式,培养他们举一反三的能力。让学生主动学习,改变教师居高临下主宰课堂的局面,实现教师单向提问向师生共同研究问题、探求新知的方向转变。笔者常常根据计算机课程教学需要,根据相关知识点,把提出问题的权利交给学生,给他们提供广阔的参与空间,让他们在计算机的学习中,能够学得主动,使他们能够有充分的机会去发现、去研究、去创造。因为,创新思维是培养学生创造力的基础,是一项自主性的活动,而传统教育中的“填鸭式”灌输教学方法,只能让学生在计算机学习中背诵大量的快捷键,而没有给他们充分的时间去上机练习,这样便会明显阻碍学生主观能动性以及思维的发展,显然不利于科学培养学生的创新思维和创新能力。
在以往的计算机教学中,曾经片面强调繁琐练习,过多地让学生死记硬背有关计算机的基础知识,以应付计算机专业考试,使得知识的迁移能力大为降低,更谈不上学生的创新思维和创新能力的发展。为此,笔者在计算机教学中,切实重视并加强对学生独立性思维能力的培养,努力使之符合当前创新型人才的培养需求。如在计算机教学中,当进行WINDOWS教学时,笔者曾设计了这样的提问:同学们都很喜欢玩电脑游,那么你们知道游戏软件买来后是如何安装到电脑上去的?电脑又是如何对它们进行管理与正常运行的呢?一连串的问题,引起学生们探究计算机知识的强烈欲望,于是,他们便会自己去从书中寻找解决问题的方法。笔者除了通过恰当的教学方法与科学途径培养学生创新能力外,还积极利用现代化的教学手段,去通过声音、图象等多种表现形式,让学生能将知识掌握得更加透彻,有利于调动学生思维的流畅性、变通性和独特性,激发他们进行积极的思维,同时培养他们的分析问题和解决问题能力,使广大学生的创新能力得到全面提升。
3 调动学生学习的积极性,培养发散与收敛思维能力
计算机思维如何培养范文6
【关键词】计算机思维;大学计算机基础;教学改革
1 新形势下“大学计算机基础”课程存在的问题
在信息社会里,个人对于信息的获取、表示、存储、传输、处理、控制和应用越来越成为一种最基本的生存能力,也被社会作为衡量一个人文化素质高低的重要标准,在大学教育中加强计算机教育是一项必要而紧迫的任务。但是,现在大学计算机基础教学的发展普遍存在以下几个问题:
计算机普及教育开始以来,教学内容本质变化小,主要以操作为主。我国最早的计算机应用基础课程开设之初个人PC 和DOS 的普及初期到20世纪90年代,虽然大学计算机基础课程经历了很多变革,但教学内容框架及本质变化较小,区别仅是新技术的介入和软件版本的更换,教学内容以操作为主。在经历30年的发展后,如果教学内容仍然以计算机普及为主,显然已经偏离了社会发展对计算机技能的实际要求,因此有些高校已经在考虑取消该课程。
1.1 学生计算机程度差异大,很难做到因材施教
随着计算机的不断普及,在发达地区的,学校从小学生开始就已经有信息课,而对于落后地区的学生在大学以前根本没有接触过计算机,学生由于地域差异使得学生计算机水平参差不齐,在这一新形势下如何因材施教成为亟待解决的问题。
1.2 各地教委取消计算机等级考试以后,大学计算机基础课程所面临的机遇和挑战
一方面,由于计算机等级考试的制约,使得该课程为了提高等级考试通过率,采取应试教学的方式进行教学,取消等级考试以后,使得该课程的教学面向专业教学具有更大的发展空间。另一方面,取消等级考试以后,很多学校该课程目前却面临压缩学时、必修变选修、被部分专业取消,甚至被管理部门问责教学价值等窘境。
1.3 用人单位对大学毕业生的计算机能力要求有增无减,本课程知识点多、操作性强与学时压缩相矛盾的问题越来越尖锐
面对用人单位对学生计算机能力的要求,我们要如何跟上计算机发展的要求,针对学生的专业进行计算机教学,避免教学过程中的“一刀切”,让学生能够学以致用,成为了一个大学计算机基础教学必须要正视的问题。
综上所述,大学计算机基础课程的改革已经到了不得不改、势在必行的境地。
2 国内外现状
计算机基础技能已经成为当代大学生必不可少技能和素质,2005年6月,美国总统信息技术咨询委员会(PITAC)向美国总统提交的《计算科学:确保美国的竞争力》报告中指出:21世纪,科学上最重要的、经济上最有前途的研究问题都有可能通过熟练地掌握先进的计算技术和运用计算科学得到解决[1]。2006 年,美国卡内基梅隆大学周以真(Jeannette M. Wing)教授明确提出了计算思维(Computational Thinking)的概念: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[2]。陈国良院士进一步结合中国大学计算机教育解释了“计算思维”并提出“以计算思维为导向”的改革总目标,2010年7月,我国首届“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”发表的联合声明指出:培养复合型创新人才要潜移默化地使学生养成运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解的新的思维方式,即建立计算思维;必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位,更要把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务[3]。目前,虽然在国内一大批教授和专家的推动下,计算思维概念已经被大家认可,教育改革的总目标也已经明确,然而,以计算思维培养为导向进行教学改革还不是很明确。因此,针对各个学校的实际情况,如何让计算机思维成为我们的指导思想,真正意义上解决我们面临的实际问题,让大学计算机课程重新得到学校的重视,用人单位的认可,成为了我们改革的目标。
3 课程改革和探索
针对我们面临的这一系列的问题,我们经过向专家学习、兄弟院校之间的探讨、专业课教师的交流和用人单位的反馈,针对我们学生的具体情况,我们进行了以下几个方面的改革:
3.1 深化“计算思维为导向的计算机基础教育”,重新修订教学大纲
广西区统一取消大学生非计算机专业计算机等级考试后,本课程组积极组织教师开展讨论,一方面,认识和理解计算思维与《大学计算机基础》的关系,另一方面,在取消统一考试后,如何深化课程改革,在教学过程中如何贯穿“计算思维”的教学(统一思想),到底应该怎样培养学生的计算思维(统一行动),研究得到一个以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集,为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式,修订新的教学大纲和考试大纲。
3.2 面对计算机发展,改革理论课教学方式和内容
根据计算机教学本身的特点,采取在实验室上机为主的教学方式改革。改变先讲基础理论、基础知识再去操作的一般课程教学的传统教学方式,实施以计算机思维为理论课教学内容+上机教学培养应用能力的教学模式,让大学计算机基础课程摆脱以往仅重视操作的窠臼。争取让这门课和“高等数学”、“大学物理”一样成为影响学生思维模式,受用终生的一门基础课程。
3.3 针对用人单位需求和专业设计教学案例,实行任务驱动
针对我校大学生的各个专业用人单位和专业的需求,设计相关教学案例,改变以前手把手教学的教学模式,让学生通过学习典型案例掌握相关知识点,然后再布置与其专业相关的任务,让其在完成任务的过程中通过模仿――思考――尝试――掌握这一系列的过程,真正学以致用。
3.4 采用1+X模式及计算机自主学习网站建设,进一步面向不同层次的学生开设与专业结合的计算机基础课程
为了解决大学新生学生计算机水平参差不齐的问题,目前做到按照文理科对学生进行分开授课,我们对新生入校采取了计算机摸底考试,对应优秀的学生,开设面向不同专业的计算机基础方面的选修课,实现1+X教育模式。另外,对于零基础的学生,我们通过创建了“大学计算机精品课程”学习网站及微课视频学习网站和全天开放机房,为这类学生提供最大自主学习空间。
4 总结
本文对于大学计算机基础课程所面临的问题,从我校学生的基本情况,专业需求,社会需求和我们现有的基础条件着手,尝试从教学模式、教材建设、教学设计、教学方法与手段等方面积极探索与实践,让学生在新的形势下,形成计算机思维,学会利用现有的计算机知识解决专业中的实际问题,养成积极主动地学习和应用信息技术的习惯,培养创新思维,初步具备应用计算机深化所学专业研究的能力。但是,我们虽然引入了计算机思维作为我们的指导思想,如何让这一思想落地,还需要我们进一步探索,另外,各类专业需要什么样的计算机基础教育,还需要进一步和相关专业的教师合作,向既定目标努力。
【参考文献】
[1]美国总统信息技术顾问委员会,致总统的报告――计算科学:确保美国的竞争力[Z].2005.
[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯,2007,3(11):81-82.
[3]九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教育,2011(1):7-11.
[4]全国高等院校计算机基础教育研究会,中国铁道出版社.关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见[J].计算机教育,2015(12):54-57.