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        以計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革研究

        2015-03-27 09:27:26李可欣劉文華
        教育界·下旬 2015年1期
        關(guān)鍵詞:大學(xué)計(jì)算機(jī)計(jì)算思維創(chuàng)新能力

        李可欣 劉文華

        【摘 要】本文針對(duì)當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)中出現(xiàn)的問題,提出了一種以計(jì)算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的課堂教學(xué)新模式,提供新形勢(shì)下培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的策略。

        【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維 ? ?大學(xué)計(jì)算機(jī) ? 創(chuàng)新能力 ? ?改革

        1 ?引言

        一直以來,大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)側(cè)重于實(shí)用軟件的操作,而對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力培養(yǎng)相對(duì)薄弱,與素質(zhì)教育嚴(yán)重脫節(jié),不能滿足信息社會(huì)對(duì)大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的要求,所以構(gòu)建新的教學(xué)模式成為高校教學(xué)的首要任務(wù)。

        2006年,美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)周以真教授在《Communications of the ACM》上提出了計(jì)算思維的概念,即把對(duì)問題的求解、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和行為的理解均建立在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概念上。使學(xué)生掌握用計(jì)算機(jī)求解問題的思維方式,提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能,進(jìn)而完成對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

        2 ?大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革

        2.1 以計(jì)算思維為導(dǎo)向

        目前本課程的課堂教學(xué)基本以教為主,偏重知識(shí)的灌輸;學(xué)生主要是“遵從、記憶和模仿”,難以讓思維和能力有所發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維教學(xué)改革,必須將計(jì)算機(jī)的知識(shí)以可視化的機(jī)器思維方式展現(xiàn)出來,而不是單一概念式的傳授。因此,以計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革重心在于理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)方法和手段的創(chuàng)新,是對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式的挑戰(zhàn)。

        2.2 以MOOC為依托

        MOOC作為一種新型的教學(xué)模式,它不需要在固定的時(shí)間的地點(diǎn)學(xué)習(xí),開放免費(fèi)的最優(yōu)質(zhì)課程,能夠給出網(wǎng)絡(luò)考核分值和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集分析,為學(xué)生提供了更廣闊的視野和更個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式。但是也并不意味著它可以完全取代課堂教學(xué),主要原因如下:

        (1)學(xué)習(xí)過程靈活的同時(shí)也大大減弱了外在的規(guī)范,所以容易被放棄。

        (2)MOOC 教學(xué)無法創(chuàng)造課堂互動(dòng),不能使學(xué)生進(jìn)行思想交流和協(xié)作,學(xué)生易出現(xiàn)缺乏積極思考問題的熱情。

        (3)教師不能對(duì)不同程度的受教者進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)。

        (4)MOOC 無法為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐體驗(yàn)。

        綜上所述,MOOC 只是對(duì)課堂教學(xué)的補(bǔ)充,是一種輔助學(xué)習(xí)方式。

        2.3 ?以翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為切入點(diǎn)

        本文嘗試以計(jì)算思維為導(dǎo)向,以翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為切入點(diǎn),以自建MOOC為依托,實(shí)現(xiàn)對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)的全方位改革。

        具體實(shí)施方案:課前,學(xué)生通過 MOOC 預(yù)習(xí)知識(shí)模塊,構(gòu)成計(jì)算思維的知識(shí)點(diǎn),然后分組討論;課堂上,教師運(yùn)用經(jīng)典案例延展知識(shí)點(diǎn),運(yùn)用問題求解的方法來梳理疑難點(diǎn),重點(diǎn)傳授計(jì)算機(jī)在不同學(xué)科應(yīng)用上的思想和方法。例如,講授“信息與數(shù)據(jù)處理”時(shí),教師講授應(yīng)避免糾纏實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié),而著重講解思維方式,可按“位置→電信號(hào)→編碼→存取/ASCII→解碼→字形→顯示”的思路講解,幫助學(xué)生正確形成數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)該具備的思維方式。與此同時(shí),可將數(shù)據(jù)處理范圍擴(kuò)大,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)運(yùn)用這種思維去探索處理音頻、視頻和圖像等數(shù)據(jù)的思路及其方法,最后通過實(shí)踐進(jìn)行歸納,總結(jié)出適用于所有數(shù)據(jù)處理的維列知識(shí)。

        2.4 ?評(píng)價(jià)系統(tǒng)的改進(jìn)

        考核是教學(xué)評(píng)價(jià)的一種有效手段。大學(xué)計(jì)算機(jī)常規(guī)的考評(píng)方式是期末考試(70%)+平時(shí)成績(jī)(30%)。期末考試以書面知識(shí)考核為主,而平時(shí)成績(jī)以上課出缺勤為主,根本不能有效反映學(xué)生的能力。本文考慮應(yīng)該充分發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的激勵(lì)作用,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng),所以綜合改進(jìn)考評(píng)體系。方案為:期末考試(50%)+平時(shí)考核(30%,其中MOOC占20%)+課堂實(shí)踐考核(15%)+課外作業(yè)(5%),從而重新定位為以測(cè)試思維為主的有效考核。

        3 ?結(jié)語

        大學(xué)計(jì)算機(jī)的教學(xué)目的是培養(yǎng)更多具備計(jì)算思維能力的創(chuàng)新型人才,使國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。本文構(gòu)建的新型教學(xué)模式以學(xué)生為中心,以能力培養(yǎng)為核心,將大學(xué)生思維創(chuàng)新落在實(shí)處。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]Wing J M. Computational Thinking[J]. Communications of ACM, 2006, 49(3): 33-35.

        [2]徐明, 龍軍. 基于MOOC理念的網(wǎng)絡(luò)信息安全系列課程教學(xué)改革[J]. 高等教育研究學(xué)報(bào), 2013,3(36): 16-19.

        [3]戰(zhàn)德臣,聶蘭順,徐曉飛.大學(xué)計(jì)算機(jī)[J].中國大學(xué)教學(xué),2011(4):15-20.

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