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分析面向计算思维培养的大学计算机基础教学

日期:2019-06-10?|? 作者:本站原创?|? 108 人围观!

分析面向计算思维培养的大学计算机基础教学

论文导读:2)约占17%,方向(3)约占4%,方向(4)约占17%。 在确定每个方向学生教学内容时,遵循“两个融合”的原则,将计算机基础教育与计算思维培养融合,构建以计算思维能力培养为主线的非计算机专业通识教育;将计算机基础知识与学生的专业技术融合,在进行计算机思维培养教学内容选择时,注重计算机基础知识与学生专业方向的融合度。 “两个融摘要:针对大学计算机课程的教学特点,探讨以计算思维为核心内容的大学计算机基础课程的教学改革,提出“分类培养、专业融合”的理论教学策略和“两个阶段培养”的实验教学策略,指出该教学改革能有效提高计算机基础教学效果、使学生在获得专业知识与技能过程中,训练和培养计算思维能力,  关键词:计算思维;大学计算机基础;教学改革  1.计算思维是转变大学计算机基础课程目前状况的核心推力  计算思维(ComputationalThinking)是美国卡内基梅隆大学计算机系周以真教授提出的概念,其定义为“运用计算机科学的基本概念去求解理由、设计系统和理解人类的行为,包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”。 计算思维反映了计算机技术本质特征和解决理由的核心策略,能够提升非计算机专业学生的计算素养,培养学生用计算机处理和解决领域理由时的思维策略和表达形式,对学生有深远影响。

2010年陈国良院士提出将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革切入点的倡议,2012年7月,教指委在西安举办了“第一届计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”。 2013年7月“第二届计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”在成都召开。

这些都表明,增强计算思维能力的培养已成为非计算机专业计算机课程教学改革的重要方向。

  大学计算机基础是大学本科的公共基础课程,通常作为大学第一学期的课程。

当前,在该课程教学过程中存在一些理由,已经引起广泛关注:首先,多数教学内容是计算机专业知识的浓缩,缺乏主线,显得多而杂;其次,实践环节侧重软件工具使用,由于不少学生在高中阶段已经掌握这些工具的使用,导致其失去对该课程的学习兴趣。 不少专业教师和教育管理者已经针对课程教学中存在的理由进行了有益探索与实践,例如,面向多类专业不同计算机基础的学生,组织了分类教学,收到一定效果,但没有从根本上转变课程目前状况。 而以计算思维教育与训练为核心面向计算思维培养的大学计算机基础教学由专注毕业论文与职称论文的http://提供,转载请保留.实施大学计算机基础的改革与创新,能从根本上转变该课程的目前状况,并有效提升教学质量与效果。

  2.大学计算机基础课程教学过程体现计算思维培养  亟待解决的理由  课程的改革目标是让学生在学习计算机核心知识和掌握应用工具的基础上学习运用高效的思维去深思,将无意识的计算思维教学理念提升到有意识、系统性的计算思维教学。 力求从根本上扭转目前大学计算机基础课程所面对的教学困境。 针对以上目标,需要以计算思维为核心重构教学内容,并通过合适的教学实践手段和策略使得这些重构的内容能够被学生接受和理解。 通过分析,提炼出要解决的具体理由如下:  1)在有限课时内需要培养学生哪些具体计算思维要素。

  我们的目标是传授给学生基本的计算机核心知识,但是计算机科学作为一门学科包含了复杂的知识体系,并在不断地发展和创新,需要确定哪些知识点能够被定义为该课程教授的核心内容。   2)如何在学生尚未掌握任何一门编程语言的情况下实践所学计算思维内容。   大学计算机基础课程所面对的是大学一年级学生,除个别学生在入校之前有过编程经验,学生普遍没有编程基础。

如何在缺乏编程实践的前提下让学生掌握计算思维是决定最终教学效果的关键理由。   3)面向不同基础和专业的学生如何体现不同的计算思维的教育和训练内容。

  分类教学、专业融合的教学内容设计  西北工业大学是一所以发展航空、航天、航海工程教育和科学研究为特色,以工、理为主,管、文、经、法协调发展的研究型、多学科性和开放式大学。 不同专业对学生的计算机知识的要求不同,存在较大差异。 相同专业学生之间的计算机知识也有较大差距,在这种情况下采用分类教学是必要的。 例如在程序设计课程中按照文、理科进行分类实践教学,取得了良好的成效,积累了经验,但是在大学计算机基础课程中尚未实施。 此次以计算思维培养为核心的大学计算机基础课程教学改革在教学内容设计上除按照文、理分类外,还考虑到特殊方向和专业学生群体的较高计算机教育的需求,将教学内容分为4个方向:(1)面向理工类专业学生;(2)面向文管类专业学生;(3)面向国际班学生全英文计算机教学;(4)面向教育实验学院卓越班。   西北工业大学作为理工科重点院校,大多数学生都归类于方向(1),以2013年数据为例,方向(1)约占62%,方向(2)约占17%,方向(3)约占4%,方向(4)约占17%。 在确定每个方向学生教学内容时,遵循“两个融合”的原则,将计算机基础教育与计算思维培养融合,构建以计算思维能力培养为主线的非计算机专业通识教育;将计算机基础知识与学生的专业技术融合,在进行计算机思维培养教学内容选择时,注重计算机基础知识与学生专业方向的融合度。

“两个融合”的具体内容包括:  (1)计算思维培养融合,是指将计算机科学中最具有基础性和长期性的计算思想教授给学生,侧重使非计算机专业学生能够领略计算的核心策略,学会如何把理由转化成能够用计算机解决的形式,培养学生从本质和全局来建立解决理由的思路,为其今后的专业学习和应用计算技术打下坚实基础。   (2)专业技术融合,是指根据学生专业特点和需求,在计算思维培养融合的基础上,动态选择课程内容,形成可教学模块,实施分类分层教学。

  “两个融合”原则体现了具有鲜明特色的非计算机专业大学计算机教学方案,形成了纵向分类、横向分层的教学内容。 每个方向内容由基本理论知识层、计算思维融合层、专业融合层组成。

以面向理工类专业学生的方向(1)为例说明各层的含义,如图1所示。   1)基本理论知识层。

  该层属于计算机基本知识内容,包括基本概念和基本计算思维模块,在介绍计算机软、硬件的历史和未来发展趋势过程中贯彻计算机基本知识,包括二进制、冯·诺依曼计算机、图灵机、计算复杂性等计算机重要基础概念等。

这部分内容比较近似于之前课程中计算机基本知识部分,但我们在教学改革中对其内容重新组织,从计算机重要的“分层”和“抽象”概念出发引导学生学习这部分知识,力图让学生领略到这些技术背后全文地址:http:///jsjsjklw/上一论文:下一论文:论文写作技巧。


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