王謝瑋
摘要:由于計算機技術(shù)與技能的快速發(fā)展,使目前的教學方案無法適應現(xiàn)在教學的需求。在大學進行大學教學時,應首先培養(yǎng)學生建立計算思維,利用計算機科學的基礎(chǔ)概念,求解問題、理解行為、設(shè)計系統(tǒng)等,以此形成一種新的思維方式,培養(yǎng)出復合型的創(chuàng)新人才。
關(guān)鍵詞:計算思維;大學計算機基礎(chǔ)課;改革方法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)22-0144-01
計算思維能力如同學生的寫作能力、閱讀能力以及算術(shù)基本技能一樣,應在日常的學習、工作以及研究中運用自如,因此,在大學計算機基礎(chǔ)教學中,應加強培養(yǎng)計算思維。現(xiàn)在是高等教育研究人員面臨的首要問題即是改革大學計算機基礎(chǔ)課程教學模式,從而提高大學生計算機的運用能力,有效解決問題。
1 計算思維
計算思維,是指運用計算機科學的基礎(chǔ)概念,進行求解問題、設(shè)計系統(tǒng)、理解人類行為的一系列思維活動。計算思維是通過約簡、轉(zhuǎn)化、分解等方法,對問題進行綜合性分析,并將復雜的問題簡單化,從而解決問題;如何對面對的問題進行建模,使其更容易實現(xiàn);計算思維還能夠恢復系統(tǒng),如在根據(jù)容錯、糾錯、預防、保護、冗余等方式下;在不確定情況下還能啟發(fā)式推理來解決問題,如通過調(diào)度、規(guī)劃、學習等方式。所以,計算思維是一種綜合性思維能力,是以高層次認知水平為主導的。
2 計算思維的大學計算機基礎(chǔ)課程改革的方法
2.1 教學內(nèi)容的組織
老師應讓學生對該專業(yè)以及計算機結(jié)合的相關(guān)技術(shù)和領(lǐng)域進行初步認識,并將計算機在其領(lǐng)域的相關(guān)應用進行一個簡單闡述,從而引起學生的重視,以及提高他們學習的興趣。由于人們越來越重視信息技術(shù),因此,在入校前新生已具有了一定的計算機應用技能,所以,在進行教學時,應適當調(diào)整教學內(nèi)容,改變教學模式。
1) 教學授課環(huán)節(jié)
大學計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容主要包括:硬件基礎(chǔ)知識、計算機軟、計算機內(nèi)的信息表示、網(wǎng)絡基礎(chǔ)、計算機信息安全、Win-dows操作系統(tǒng)、辦公自動化軟件Office2010。在進行理論知識教學時,不應只是進行基礎(chǔ)知識教學,應計算思維為導向加大知識的深度與廣度,并通過圖靈機模型引入計算的本質(zhì)。結(jié)合猜數(shù)字的游戲、城市交通鋪路問題,以及二分查找法等相關(guān)的實際案例分析,來教學圖論中的最小路徑算法,以及計算思維系統(tǒng)設(shè)計和算法設(shè)計概念,具體實際案例與理論相結(jié)合的方法,讓學生深刻理解計算思維的理念,從而使學生利用計算機解決問題、描述問題的能力等得以提高。最后,通過交互式使用計算機,教學交互方式使用操作系統(tǒng),以及信息資源管理。通過程序方式使用計算機,教學算法的含義,并對與算法有關(guān)的概念進行深入介紹,如:軟件工程、算法的設(shè)計與分析以及程序設(shè)計語言等。相比較于傳統(tǒng)的理論教學,以計算思維為主導的理論知識介紹,無論在深度上,還是在廣度上都得到了很大的提高。大學計算機教學大綱的主要要求就是提高學生的信息水平,以及計算機應用能力。
2) 實踐操作環(huán)節(jié)
在教學具體操作環(huán)節(jié)時,之前老師通常是將每個菜單,以及每個按鈕的含義和使用方法都會一一地講給學生們,這種灌水式的教學方法,會使學生感到比較枯燥、乏味,另外,也不利于學生們記憶,使得教學效果不理想,因此,老師應重視學生軟件學習方面能力的培養(yǎng)。Office2010辦公自動化軟件是在Windows的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,它的菜單組成以及窗口界面等具有統(tǒng)一性的特征,而且按功能組成了一個個選項卡,因此,主席將選項卡的功能、概念講述給學生就行,其中需要給學生講解和演示的功能有Excel2010中的分類匯總和高級篩選等,其他的操作細節(jié)不需要特別講解順序步驟。以項目任務為目標,由老師帶領(lǐng)學生共同參與具體的操作流程,例如,在教學Word2010的過程中,應先將word2010軟件的主要功能介紹給學生們,讓他們了解圖文混排、基本文檔編輯和排版、表格制作等功能。然后,通過制作求職簡歷的實例,讓學生們具體操作各項功能的實際操作程序,該教學方法充分調(diào)動了學生的積極性,在很大程度上提高了教學的效果。對于一些難度較高的操作,可通過以問題為導向的方法引導學生,并進行具體演示。
2.2 教學方法的改進
在教學中應結(jié)合運用實際案例的方法,同時以問題為導向。由于在計算思維中融入了程序?qū)崿F(xiàn)、計算機系統(tǒng)設(shè)計思想、算法設(shè)計計算本質(zhì)、自動化計算等有關(guān)內(nèi)容,因此,在教學過程中應結(jié)合具體案例進行教學,以使學生對計算機科學中的解決問題的方法、基本思想的分析等有個深入的認識。比如在介紹由機械計算工具向自動計算工具探索過程中,可以以計算工具發(fā)展史上具有里程碑意義的計算工具為實例,首先將其工作原理和設(shè)計思想進行詳細的講解,從而使學生對計算的本質(zhì)有一定的認識,明白人們?yōu)槭裁磿恢辈粩嗟呐崿F(xiàn)計算工具自動化。比如以“雞兔同籠”、“百元買百雞”案例來介紹常用算法,介紹窮舉算法。設(shè)計任務時,在辦公自動化軟件操作內(nèi)容的教學過程中,從而利用問題為驅(qū)動,引導學生尋找解決問題的步驟、方法。比如Excel2010的圖表,在講解建立與編輯時,以某數(shù)據(jù)清單布置其任務,并以此數(shù)據(jù)清單為基礎(chǔ)建立圖表,圖表由數(shù)據(jù)生成,所以第一步一般是圖表制作,選擇數(shù)據(jù)區(qū)域;建立圖表的功能按鈕或菜單項開始使用;對圖表的數(shù)值軸標題和分類軸標題等圖表元素進行確定。
2.3 測評方法
大部分學生在解決問題及分析問題方面欠缺主動性、積極性,對于生活或工作中遇到的問題,他們不擅長使用計算機的優(yōu)勢,以及計算思維方法解決問題,所以,在課程考核時,需結(jié)合多種考核內(nèi)容,如:項目作業(yè)展示、學生參與任務驅(qū)動環(huán)節(jié)的主動性和積極性、學生共評、教師評價、學生自評、上機操作內(nèi)容測試、學生提交有關(guān)計算思維的體會總結(jié)報告等,確保考核的公正性、公平性以及客觀性??己俗罱K的目的是激發(fā)學生主動思考、以計算思維的角度主動分析問題和解決問題。
3 結(jié)束語
提高大學生的計算思維能力,是高校進行計算機基礎(chǔ)課程教學改革的主要目的。因此,在高校計算機教學中,應注重培養(yǎng)學生的計算思維,并在各教學模塊,以及知識點中不斷地灌輸計算思維,從而提高學生運用計算機的能力,通過計算思維求解問題。
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