計算機思維如何培養范例6篇

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計算機思維如何培養

計算機思維如何培養范文1

關鍵詞:計算機教學;教育理念;創新思維能力

G633.6

一、當前高職計算機教學存在的問題

(一)學生都存在著把計算機作為工具

計算機基礎教學中出現的首要問題是“簡單文字處理”的看法,很多人認為計算機基礎教學就是一些常用文字及其使用方法,淡化了計算機學科的重要性。加之部分學生在中學已經接觸了淺層的計算機基礎知識,使學生進入大學校園后對計算機基礎教學課程興趣不大,逃課率較高。這些觀點的流行對高校計算機基礎教學造成了巨大的沖擊,如大學計算機基礎課程的教學學時在專業培養計劃中被壓縮;大學計算機基礎課程成了可有可無的課程。

(二)學生學習目的不明確,積極性不高

高職計算機基礎課程過于單一基礎化。計算機基礎課程的開設比較簡單,它只是依據課程標準的要求進行。沒有根據具體專業設置教學目標、大綱、計劃及內容;在具體教學環境中,也沒有緊密聯系專業方向;在課程的延續性上很少與后續專業課程的教學進行溝通、探討;如《計算機應用基礎》教學內容枯燥、單調,缺乏讓學生參與實際應用的有效環節,教學方法還是以教師講授為主,忽略了對學生計算機思維的培養,學生被動的接受知識,缺乏學習積極性等。

(三)計算機教學和高職就業聯系不夠緊密

高職學生與本科學生不同,沒有良好的學習習慣,學習積極主動性差,自學能力欠缺,自信心不足。另外就是高職計算機教學的目的是為了培養一批高素質的實用型計算機人才,滿足社會經濟建設的需要。高職畢業生在踏入社會就業時,具備的知識大多數都是在本專業之內的實踐實訓獲得的,因此高職計算機教學要與學生就業方向、崗位聯系起來。但是在一些高職計算機教學中,計算機教學和學生就業方向、崗位聯系不夠緊密,沒有結合W生工作實際和需求,使得學生的就業、發展和創新遇到了困難。

二、“高職計算機基礎”課程教學改革方向

首先,高職計算機基礎教學為學生創新能力的培養奠定了基礎,是學生知識結構中不可或缺的一部分,也是培養學生動手實踐能力的重要課程載體,更是學生實踐掌握計算機使用在專業學科領域獨特思維方式的基石。其中計算機基礎教學課程調整和改革的主要方向是課程體系、結構、內容綜合促進培養計算思維能力,構建符合當前高職學生的計算機基礎教學體系。同時,在指導學生學習計算機基礎課程時,不僅要有傳統教材教案,還要有相對輔助教材,電子教案,多媒體教學設備系統,教學網站,以適應不同層次學生的需求。更重要的是使他們知道本學科領域解決問題的基本方法與特點??傊?,計算機基礎教育的重要內容,不只是簡單地拓展學生在計算機方面的知識面,更需要展現計算機學科的思維方式。

其次,在傳統的課堂教學模式中,教師的“教”與學生的“學”占用了學生的實踐操作時間,且學生在聽課的同時還要記憶而記憶之后教師再安排上機實踐,這一個過程中,大多數同學忘記了所學習的內容。然而,現代化教學中教師采用靈活多樣的教學方法,優化教學內容。創設情境,提出任務、邊講邊練,以練促學,總結鞏固。以專業為方向,班級為單位,少量的課時不同專業增加不同的教學內容,讓每一位學生都參與進來,并通過學生課前上網預習、課堂提問、教員引導,歸納出問題所在,最后完成整個體系達到解決問題的目的。重點突出計算機在不同學科的應用和解決問題所涉及的方法和思想。從而使學生能在學習中思考,在思考中逐步培養計算思維。

三、高職計算機能力培養的三個側重點

(一)計算機基礎能力的掌握。

現階段是一個科技與經濟快速發展的時代,而計算機在我們的生活中被廣泛的應用。所以在日常接觸中我們可以掌握一些基礎的計算機的使用方法,這些基礎的使用方法對于一些學生而言是很熟悉的。所以在進行高職計算機教學的過程中可以將這一部分的知識放在比較不重要的位置上,可以在新生剛剛接觸計算機的時候予以指導和引領。適當地進行引導可以使高職計算機的基礎教學可以更加直接,同時也更具有針對性和班級特色。所以在計算機的基礎能力掌握上應該進行分類教學,從而達到高效的教學。

(二)計算機系統相關知識掌握運用能力。

再進行高職計算機教學的過程中,能力的培養應該具有一定的階段性和層次性,針對不同的學生狀況進行不同的教學。而對于系統相關知識掌握運用方面,不適合當下的高職計算機院校進行教學,在教學過程中也存在一定的難度和障礙。

(三)計算機應用思維能力。

在進行高職計算機教學的過程中不僅僅需要對學生的綜合素質進行培養,同時也需要鍛煉學生計算機思維。計算機在進行操作的過程中有其特有的計算機思維,這種計算機思維對于學習計算機的人而言有著重要的意義。要想真正的學好計算機,需要有相應的思考處事的模式和態度,與計算機思維相接近也可以有效力促進學生理解計算機操作的流程,深入的掌握計算機的操作步驟和方式,從而更加深入的掌握計算機知識。

(四)計算機學以致用的能力。

學生在進行計算機學習的過程中不僅僅需要一個優秀的計算機教學方法,同時還需要重視對學生興趣的培養。計算機的學習本身就是比較枯燥的,同時又是謹慎細致的,所以在學習過程中要有足夠的耐心。而如果在學習過程中不懂得學以致用,那么在計算機學習的過程中就無法將所學的知識加以驗證,從而無法熟練掌握相關的知識。學以致用的能力培養的過程需要在教學中進行,這樣才能為學生們灌輸一種學以致用的意識,不僅僅會學習,還會利用學習到的知識進行創新,從而深化知識

四、結束語

高職計算機的教學不應該停留在傳統的教學方法上,應該用一種新的眼光來看待當下的教育事業的發展。學生學習的目的不僅僅是為了成績的認可,同時也是對自身素養和能力的一種鍛煉和培養,從而為了日后的工作和生活奠定堅實的基礎?,F下我們在生活中都會使用到計算機,而計算機的應用也體現在我們生活的方方面面,所以在進行高職計算機教學的過程中更應該重視對所學知識的應用,在應用過程中我們可以將所學的知識靈活的進行使用,進一步提升我們的生活質量,為我們的生活帶來更多的便捷,從而推動我國經濟的全面發展。

參考文獻:

計算機思維如何培養范文2

關鍵詞:計算教學;幼兒;發散性思維能力

中圖分類號:G612 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)09-157-01

發散性思維是創造力的重要基礎,幼兒階段是創造力形成的關鍵時期,因此,加強對幼兒發散性思維能力的培養對幼兒來說是非常必要的。計算教學是幼兒教學的課程之一,對訓練幼兒的數概念、預算能力等有著積極運用,在培養幼兒發散性思維能力方面的作用更是不可替代??稍趥鹘y計算教學中教師往往缺乏培養幼兒發散性思維能力的意識,所以,如何轉變傳統計算教學中的輻合性思維方式,讓幼兒學會發散性思維成了幼兒教學中亟待解決的問題。我認為想要在計算教學中培養幼兒的發散性思維能力應該做到以下幾點內容。

一、注重形象性思維的養成,培養發散性思維

可以從形象性思維入手,誘發兒童的發散性思維。聯想是形象性思維的基本形式。因此,在計算教學中聯系幼兒的生活實際,借助幼兒的生活經驗,啟發他們進行聯想,對培養幼兒的發散性思維能力有積極作用。例如,在講到長方體的時候,老師可以先用一些圖片向幼兒介紹長方體,然后要求幼兒說說自己生活中見過的屬于長方體的物體。我在課堂上這樣做的時候,孩子們表現得非常積極,大家都爭著發言。包裝盒、電視機、冰箱、茶幾、文具盒……幾乎每個孩子都說出了自己記憶中的長方體物體。這種方法不僅強化了幼兒對長方體的認識,也讓幼兒從書本出發聯系實際,形成發散性思維。

二、多角度提問,多角度思考

幼兒的發散性思維需要教師的誘導,同一個問題從不同的角度提問,就能啟迪幼兒從不同的角度思考,從而達到發展其發散性思維能力的目的。比如給一個式子“5口4=口”讓孩子們寫答案,很多孩子可能會填“-”和“1”,這時老師就可以提示孩子們“我們已經用了減法,那么除了減法我們還能在空格處填入什么呢?”幼兒們馬上就會回答“還可以用加法、乘法”這樣就拓展了幼兒的思維,讓他們發現同一個問題也可以有不同的答案,培養他們的發散性思維。再比如,讓孩子們填寫這樣一個式子“口3口”。第一次填寫的時候幼兒們可能會循規蹈矩的填入“2”和“4”,為了讓他們形成發散性思維,老師可以引導他們“除了填入2和4,小朋友們想一想能不能填入1和5呢?這兩個數字與3之間都隔了一個數字?!焙⒆觽冏屑毸伎己髸c頭認同,甚至有的孩子還能給出意想不到的答案。

三、在游戲中培養幼兒的發散性思維

幼兒的一個特征就是活潑好動,喜歡玩游戲,如果能在課堂上加入一些培養發散性思維能力的游戲,讓他們參與其中,就一定可以在調動他們學習熱情的同時讓他們形成發散性思維。例如,在學習十以內加法的時候就可以讓孩子們分別扮演不同的數字,然后讓他們手拉手圍成圈走動,老師在旁邊報數字,場上的同學要根據老師報的數字擁抱在一起,擁抱的兩個人代表的數字加起來要等于老師報的數字,出錯就會被淘汰。比如說老師說“5”,那么代表“3”和“2”或者代表“4”和“1”的人就要抱在一起,如果不小心抱錯了,那么兩個人都要被淘汰。通過玩游戲,幼兒們發現一個數字可以有幾種組合,并在游戲中把這種印象加深,這就達到培養他們發散性思維能力的效果了。

四、動手操作中的發散性思維

幼兒年齡小,處于智力發展的初期階段,太高深的理論他們都不能理解,讓他們自己動手操作能幫助他們更直觀的看待算數問題并得出正確答案。而且,動手操作的越多,思維就越活躍,計算能力就越高,解決問題的能力也就隨之增強了。動手操作的時候應該借助一些道具,可以是各種模型或者教學工具甚至還可以是食物。比如訓練加法和減法的時候,可以給孩子們發幾顆糖,由老師說答案,讓孩子們用拼湊法得出答案。拼湊正確的孩子就可以得到獎勵的糖果。比如老師說“6”,孩子們可以把糖果分成兩堆,可以一堆2顆,另一堆4顆,也可以一堆7顆,另一堆1顆……甚至可以分成三堆或者四堆,只要孩子們能說出怎樣由他的糖果得出“6”的答案就算正確。每個孩子給出的方法都會不同,可以讓他們相互參觀別人的拼湊,這樣每個孩子都能學到很多種方法,在以后的計算中,他們就會自覺的用多種組合來得出答案。

幼兒時期作為人生各種技能形成的關鍵階段,這個時期的教育對孩子未來的發展具有重要,幼兒教學必須重視孩子各項能力的培養。發散性思維能力作為創造力的基礎,理所當然應該被關注。計算教學對培養幼兒發散性思維能力的作用在過去的教學中已得到了充分驗證,并且,事實表明,在計算教學中使用形象性思維誘導、游戲激發、動手引導等方法,能能有效的提升計算教學對培養幼兒發散性思維能力的作用。

參考文獻:

[1] 崔芹.創編故事 編出精彩[J]. 科普童話. 2014(09)

計算機思維如何培養范文3

[關鍵詞]計算思維;獨立學院;計算機基礎

計算機基礎教學在大學教育中地位非常重要,它對學生知識結構、思維方式以及創新能力的培養等有積極的作用。但近幾年在“狹義工具論”[1]的影響下,計算機基礎教學也暴露出一些問題。為了適應計算機科學技術發展的新趨勢,高等院校特別是獨立學院的計算機基礎教學更應該積極轉變教學思路,不能簡單地將如何使用計算機作為培養學生的最終成果,而是應該將具備以設計和構造為主要特征的計算思維能力的培養作為教學目標。這不僅為獨立學院的基礎教育開拓了新思路,也對著力于打造應用型本科人才的教育起到重要的作用。

一、獨立學院計算機基礎教學的目標及現狀

以江蘇省獨立學院為例,現階段計算機基礎教學的目標是使非計算機專業的學生不僅掌握計算機的操作使用方法,而且還要了解計算機信息處理的知識、原理與方法。南京師范大學中北學院具體的教學實施辦法是入學第一學期安排非計算機專業的學生接受計算機信息技術的基礎通識教育,第二學期在通識教育的基礎上,理科學生進一步接受程序設計課程的學習。學生在課程學習結束后統一參加江蘇省高等學校計算機等級考試,其中文科和藝術類專業學生參加一級考試,理科專業學生參加二級考試。筆者從事計算機基礎教學十幾年,深刻體會到此種教學模式在獨立學院中有其積極的一面,也不可避免地存在一些問題。

1.信息技術發展過快與教學內容之間存在矛盾。信息技術的飛速發展對教學內容的設計提出嚴峻的考驗。在有限的教學課時中過多地強調計算機理論知識會使學生失去學習的興趣和積極性,然而過多地講解前沿知識,又會使缺乏基礎知識支撐的學生產生無源之水、無本之木的疑惑。

2.計算機基礎教育的作用在教學中存在誤解。長期以來計算機和信息技術被社會看作高科技工具,這種狹隘的“工具論”完全忽略了計算機技術與其他學科之間的滲透融合,有些學生甚至有些教師簡單認為計算機基礎課程旨在教會學生如何使用一些軟件,與專業學習無關。因此有些高校錯誤地將計算機基礎課程壓縮課時,甚至安排學生自學完成。

3.學生入學時計算機基礎水平不一給統一課堂授課帶來困難?,F階段隨著計算機的大量普及,學生接觸計算機的程度明顯加強,但由于我國地域經濟發展不平衡以及各地區中學對計算機教育重視程度不同,導致高等學校入學新生的計算機知識和操作使用能力參差不齊。如何彌合零起點和非零起點學生的知識與技能的差異,是教師在教學過程中需要著力解決的問題。

4.教學內容與學生所學專業之間無關聯使教學雙方產生教學困惑。在實際教學中,一方面由于教學課時有限而課程知識點繁多,教師在講授計算機基本知識時多半是講解復雜的概念和抽象的定義,根本無暇顧及所教學生的專業知識背景;另一方面授課教師一般是計算機專業出身,而所教的非計算機專業則涉及文、史、經濟、生化等各個學科,如何按照專業的不同需求分類分層次組織教學,也給授課教師帶來一定的困難。

二、計算思維的提出

計算思維的提出,為今后的計算機教學工作指明了新的方向。九校聯盟(C9)計算機基礎課程研討會上達成一致共識:要旗幟鮮明地把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教學的核心任務[2]。

(一)計算思維的概念

思維是在表象、概念(腦中所想事物)的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。計算思維(ComputationalThinking)是2006年3月由時任美國卡內基.梅隆大學(CMU)計算機科學系主任、現任美國基金會(MSP)計算機和信息科學與工程部(CISE)主任的周以真(JeannetteMW)教授在美國計算機權威刊物CommunicationsoftheACM上首次提出的概念。他認為“計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”[3]。計算思維是指培養學生養成一種“像計算機科學家一樣思考”的能力,這種能力應該如同我們在成長過程中學會的掌握閱讀、寫作和算術(Reading,WritingandArithmetic——3R)能力一樣,作為人類進行問題求解的有效工具,具有普適性,即是每個人都應該掌握并學會使用的。具備這種以設計和構造為主要特征的思維能力,才能在今后的專業學習和工作中高效率地解決復雜和大規模的問題。

(二)計算思維的提出開拓了現階段計算機基礎教學的新思路

計算思維是具有普適性的思維訓練,將它引入計算機基礎教學,不僅可以避免由“狹隘工具論”帶來的錯誤思想,而且開拓了計算機基礎教學的新思路。隨著地區經濟與教育水平的不斷提高以及計算機信息技術在操作友好性方面的不斷改善,學生對于計算機具體操作方面的能力越來越強。如果大學計算機基礎教學還在重復簡單的操作教學,其實是在浪費寶貴的教學資源。1.計算機不再僅僅局限于計算工具,現階段它的廣泛應用不僅影響著我們的生活、思維方式和思維習慣,而且也深刻影響著我們的思維能力。培養學生具備計算思維能力,真正做到授人以漁,使受教育者掌握了“像計算機科學家一樣思考”的能力,才是計算機教學遵循的最高目標。2.計算思維能力是現階段人才培養不可或缺的組成部分。具備通用性的計算機信息技術以其飛快的發展速度推動了各個學科的不斷進步。同時,如同早期的數學學科一般,幾乎每個學科都會與計算機學科產生交集,發展交叉學科。所以,今后的人才培養不能僅局限于本學科的知識傳授,更需要塑造能涉及多門學科的全方面人才,其中計算思維能力是必備素質之一。3.計算思維的培養提供了計算機基礎教育的新內容。計算機技術發展之快令人始料未及,幾乎沒有哪所高校、哪本教材能夠完全跟上它的發展節奏,學校里傳授的知識總是滯后的。所以掌握最基本的計算機原理,培養計算思維能力,才是計算機基礎教學的核心任務所在。4.計算思維作為學生必須具備的素質,為其專業學習提供了更多的學習方法。當計算思維與學生專業知識背景有效地結合起來,可以使他們更有能力解決復雜的實際問題,進而激發學習熱情和創新能力,拓展對周圍世界的理解。

三、計算思維的培養需要對計算機基礎教育多個方面進行革新

計算思維概念的提出,使得計算機基礎教育摒棄了以往簡單地針對計算機理論和操作的教學思路,將培養學生形成持續地利用計算機學科中約簡、嵌入、轉化和仿真等方法,來解決今后工作學習中專業問題的思維習慣作為主要目標[4]。這需要在教學目標、內容、方法和考核方式等多個方面進行革新。

(一)轉變思想轉變思想,將計算思維能力的培養作為長期的教學目標

計算機技術教育的學科價值不僅是讓學生掌握必要的計算機知識和技能,更重要的是培養學生運用這些知識和技能解決實際問題的能力。思維的培養是個長期漸進的過程,不能局限于在大學計算機基礎一門課程中?!熬判B撁寺暶鳌敝兄赋觯骸皩⒂嬎闼季S能力培養作為計算機基礎教育的核心任務,是一個較為長期的過程,也是需要我們不斷探索、努力實踐的過程。”這充分說明“培養學生計算思維能力”這個任務的長期性和艱巨性。多年以來,計算機基礎課作為本科教學的入門公共基礎課程被安排在高校非計算機專業的低年級科目中,課程結束后就鮮有與計算機相關的后續課程。但事實上培養學生形成一種運用計算機科學的基礎概念來求解問題、設計系統和理解人類行為的能力不是一學期一門課可以形成的,因此計算思維的培養應在計算機基礎課程的基礎上發展衍生課程,縱向貫穿于各個專業的通識教學階段。

(二)優化教學內容優化教學內容,引入計算思維的訓練

計算思維的培養具體來說可以分為學生的邏輯推理、算法思維、問題解決的設計和結構等方面能力的培養。筆者根據自身多年的教學經驗以及計算思維的指導思想,試探性地提出將計算思維的一般方法融入教學內容中,摒棄以往的概念理論式的說教,針對獨立學院學生的具體情況采用不同的教學側重點,將課程內容做相應的調整。獨立學院的學生入學時的分數線屬于本科招錄的第二批次,相對來說成績中等偏下。這部分學生往往基礎相對較弱,學習的主動性和自主性不強,因此在教學培養目標上應適當減弱對理論知識的研究,多重視學生解決實際問題能力的培養。第一門課強調的是思維訓練而不是具體實現[5]。針對大部分非計算機專業的學生,在現有的教學內容上適當壓縮刪減計算機復雜的理論知識和簡單的計算機操作練習,將整個系統學習分為兩個階段。第一學習階段保留最基本的計算機相關原理,引入計算思維培養與訓練;第二學習階段涉及少量的高級計算機應用,如編程、開發信息系統等,旨在提高計算思維的應用能力。由此大致分配教學側重點,以“大學計算機基礎”課程為例介紹具體教學內容和方法。

(三)教學方法需要轉變成為知識傳授加思維訓練的模式

將計算思維能力的培養作為教學的核心任務,需要一套適合思維訓練的教學模式,其中關鍵點是要激發學生的興趣,引導學生積極地參與思考和創新。就具體的課堂組織教學模式而言,教師可以采用任務驅動、翻轉課堂等方法,即在學生課前充分預習的基礎上,教師先拋出案例或者與知識點相關的問題,然后歸納、描述問題,接下來組織學生討論或者實踐來尋找解決問題的方法,討論完之后再由教師系統地介紹解決問題的方法和知識,最后進行方法和知識的推廣并滲透到其他知識領域中去。在教學過程中注重培養學生采用邏輯推理、算法設計等方法解決問題的能力。下面以第三章“計算機軟件”中操作系統的部分知識點為例說明引入計算思維培養的課程授課方法。1.教師在課堂授課環節中首先介紹操作系統的主要任務是“對計算機的軟硬件資源進行管理和調度”。2.拋出生活中的問題供學生思考討論,如“在超市排隊結賬過程中,如何安排顧客的先后順序比較高效?在強調效率的前提下如何兼顧公平?”“兩只山羊要從兩個方向過橋,如何才能讓它們不在橋上僵持?”等。3.由生活中的例子引申到操作系統中,學習操作系統中的作業管理、死鎖等知識點。4.學習作業調度算法、避免死鎖的銀行家算法等,并鼓勵學生根據問題設計自己的相關算法。5.教師歸納總結,針對不同學生的專業背景進行知識推廣和滲透。教師在授課過程中,由于不同專業學生有不同的學科背景,因此對學生計算思維的培養側重點也應有所不同。對于文科、經濟類學生,計算思維的培養可以傾向于數據的收集與挖掘,使其更多地掌握從數據中獲得知識和規律的方法;對于理科專業學生,可重點培養算法的學習與應用,使其在今后研究問題和解決問題時可以利用計算思維創建模型和進行模擬仿真。

(四)改革考核方式改革考核方式,將是否具備計算思維能力作為考核的重點

將計算思維的培養引入計算機基礎教學,就不能僅僅考查學生使用計算機的能力,而要考查學生是否具備了計算思維的能力??疾閮热萁ㄗh可以分為以下三個部分:第一部分為計算機相關知識考核,分值比例可以為20%-30%,考試形式可以為閉卷筆試或上機實踐。第二部分重點考查學生利用遞歸思維、抽象與分解、啟發式推理等方法具體解決實際問題的能力,分值比例可以為60%-70%,考試形式可以是論文闡述、課程設計、學習報告等形式。第三部分可以將每次課堂的討論與學生的算法設計作為考核的補充部分,分值比例可為10%-20%,用于激發學生的學習動力與創新能力。多種考核形式相結合,重點突出,難易相輔,既考查學生計算機基礎知識的掌握程度,又加入計算思維能力的評估,體現重視能力培養的多元化教學方針。

四、結語

計算機思維如何培養范文4

[關鍵詞]計算機基礎教學 計算思維能力 培養 教學方法

[中圖分類號] G642;TP3-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)18-0176-02

在計算機基礎教學中,計算思維的作用與地位日益突出。有針對性地培養學生計算思維能力成為計算機基礎教學的重要目標,為此,需要徹底轉變傳統的計算機基礎教學方式,向以培養學生計算思維能力為主的教學方向轉變。

一、正確認識計算思維

計算思維指的是通過運用科學的計算機概念設計系統,求解問題,理解人類行為的綜合性思維活動。計算思維具有概念化特性,并不具備程序化特性。計算思維并不是科學家才有的思維方式,而是每個人都應該具備的一種思維。

計算機基礎教學旨在培養學生的抽象思維、邏輯思維以及一定的編程能力。因此,如何更好地培養學生的計算思維能力,成為教學中的重要問題。

二、計算機基礎教學的現狀分析

(一)計算機基礎教學內容比較單一

現階段文科生的計算機基礎教學,還是停留在計算機基本操作知識的講解以及辦公軟件的基本應用層面。理科生的計算機基礎教學是在此基礎上加入了部分C語言程序設計內容?;A教學內容無法與信息化發展水平相適應,這也會導致學生對信息技術以及計算機理論的忽略。從整體上來看,教學知識體系不完善、內容比較單一,導致學生們無法深入、全面了解計算機科學,更談不上計算思維能力的培養。

(二)教學模式滯后

現階段,計算機基礎教學中存在著很多弊端。受到傳統應試教育的影響,教學方法比較死板、機械化,學生處在被動接受知識的局面。課堂教授結合上機練習的操作方式,在信息高度化發展的今天顯得非常單調,導致學生缺乏計算機學習的興趣,不愿意進行深入探究。這種滯后的教學模式,是我國計算機基礎教學中普遍存在的重要問題。無法調動學生計算機基礎學習的主動性與積極性,就無法對學生進行歸納抽象能力、邏輯思維能力的培養,大大限制了學生們計算思維能力的培養與發展。與此同時,受到課時計劃的限制,部分重要內容無法深入講解,本末倒置,無法更好地提高學生的綜合素質與創新能力。

(三)計算思維能力培養的教材缺失

現階段的計算機基礎教學中,理論性知識仍舊是考試的重點,而且教材教學內容非??菰?、單一,缺乏不同課程之間的交匯貫通,缺乏交叉、邊緣知識的拓展延伸。日常教材教學中,無法調動學生學習、研究的積極性,更無法啟迪學生打開思維,站在更深刻、更抽象的層面認識、理解、學習、掌握計算機科學。這樣就會導致學生僅學到皮毛知識,無法做到舉一反三、融會貫通。

三、計算機基礎教學中培養學生計算思維的具體策略

(一)回歸式教學策略

計算機科學是一門邏輯性、抽象性較強的學科,需要學生具備較高的抽象思維能力,能夠站在計算機科學角度,將實際問題抽象成為計算機語言、符號。因此,計算機基礎教學中,應該鍛煉學生們按照計算機科學思維去認識問題,發現問題,解決問題。但是,對于大多數初次接觸計算機科學的人們來說,比較欠缺這種抽象轉化能力,很難理解比較空洞、抽象的知識。一般來說,學生們剛接觸到計算機科學時,會有一定困難,對于計算思維方式,感到無從下手。在面對一個問題時,學生是站在“解決”的角度考慮的。針對這種情況,我們需要將計算機基礎教學回歸到實際生活中去。在實際教學過程中,為了進一步提升學生們的學習興趣,可以加強與實際生活之間的聯系。從本質上來講,計算機科學中的大部分理論、知識都是來自于我們的實際生活。所以說,在實際教學過程中,需要回歸到問題本身,結合理論的原型循序漸進的進行講解,更好地指導學生們運用自己的思維解決這些問題,然后帶領學生們認識計算機是如何講解這部分問題的。通過回歸式教學模式,使得抽象、晦澀的理論知識變得更加貼近生活實際?;貧w教學是一個從實際到理論再到實際的循環過程,指導學生的思維層次不斷提升,從抽象的角度去解決計算機問題。大量教學改革實踐證實,回歸式教學模式,對于培養學生的分析能力、抽象思維能力與建模能力具有重要作用。

(二)積極轉變教學觀念,構建“計算思維導向”的教學模式

在計算機基礎教學中,筆者建議積極轉變教學觀念,構建“計算思維導向”的教學模式,這種教學模式側重于計算思維能力的培養以及對計算機設計思維的理解。計算機基礎教學的重點就是在教學過程中,潛移默化的培養學生們新的思維方式,指導如何通過計算機科學基本知識進行問題的求解、系統設計以及行為理解,換句話說,就是建立計算思維模式。鑒于此,我們應積極改變傳統的側重于知識講解的教學模式,嘗試通過思維導圖模式進行知識的歸納與總結,有意識的通過探究式教學模式“提出問題、探究問題”介紹計算機基本的理論知識,強調折中、并行、回溯等計算機思維方式,并加強與知識之間的聯系。比如說,在學習計算機存儲管理相關知識時,筆者采用了思維導圖模式,用中央處理器,內存,虛擬內存,磁盤存儲器進一步體現了計算機系統中容量與速度折中思想。比如說,講解計算機編碼時,呈現“0”、“1”二進制編碼,數值的編碼,字符的編碼,漢字的編碼,聲音的編碼,黑白圖像的編碼,彩色圖像的編碼,視頻的編碼。通過這種思維導圖,可以更好的幫助學生們建立流暢、完善的知識系統。通過對所學知識的歸納與演繹,進一步彰顯了計算機基礎教學過程中對學生計算思維能力的指引。

(三)發散式教學模式

計算機基礎教學的使命,一方面是讓學生們掌握全面的計算機操作技能,一方面還擔負著培養學生計算思維的重要使命。因此,在計算機基礎教學中,教師應徹底摒棄傳統“照本宣科”的教學方式,加強知識的整合,不局限于課本,不僅講解知識的內涵,還需要擴大其外延,進一步擴大學生的知識面。比如說,在計算機基礎教學中,經常會涉及圖論、計算幾何、離散數學等工具,教師可鼓勵學生自學,也可以進行適當講解,這樣就避免了因教學內容的局限性所給學生們帶來的學習困惑。發散式教學,通過舉一反三的過程,站在計算思維的角度去思考問題,真正從傳統的物理思維與數學思維中轉換過來,進一步養成計算思維的能力與習慣。通過發散式教學模式,一題多解,進一步提升學生思維的創新性與靈活性。與此同時,在完成計算機基礎教學課程之后,應該積極鼓勵學生完成綜合性強、應用性強的習題。在解決應用型問題的過程中,進一步培養學生的計算思維能力。通過應用型問題的設計與解決,將復雜的問題進行深入抽象,并在計算機上自動運行,進一步體現了計算思維其自動化與抽象化的本質,更好地指導學生探究解決問題的具體方法、思路與能力,全面提升學生的計算機綜合素養。

(四)加強計算思維與實踐的融合

計算機基礎課程是計算機專業、非計算機專業、理科類專業、文科類專業都需要開展的重要課程。計算機基礎教學的重要目的就是讓學生們在計算機知識的學習過程中,積極探究計算機與其他學科之間的密切聯系,與此同時,輔助學生們更加游刃有余的學習其他課程。對于專業問題的解決,應在計算機基礎技術的指導下進行。針對不同專業開設計算機基礎課程過程中,應該積極構建與其專業相對應的案例或者模型,進而促進各個專業學生進行深入學習。對于案例或者模型的應用,能夠充分培養學生們的專業思維能力,進而促進學生們養成有效解決問題的思維,將問題的重點、關鍵剖析得更加深刻,從而加深學生們對專業知識的全面掌握。

綜上所述,本文針對計算思維的概念、特點以及計算機基礎教學現狀入手分析,從四個方面:回歸式教學策略,積極轉變教學觀念構建“計算思維導向”的教學模式,運用發散式教學模式,加強計算思維與實踐的融合,詳細論述了計算機基礎教學中培養學生的計算思維的具體策略,希望為廣大計算機教育工作者帶來一定幫助。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會.高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求[M].北京:高等教育出版社,2009(2).

[2] 于曉強,趙秀巖,閆丕濤.計算機程序設計課程中計算思維能力的培養[J].計算機教育,2011(13).

[3] 朱鳴華.計算機基礎教學中計算思維能力培養的探討[J].中國大學教學,2012(21).

計算機思維如何培養范文5

全面提高學生的創新能力,應從教育創新入手,著力培養學生的創新精神,使他們具有一定的創新意識、創新思維,使之在牢固、系統地掌握學科知識的同時,創新能力得到有效發展。

根據多年從事計算機專業的教學經驗,筆者認為,通過深入開展計算機教學工作,切實在計算機教學中進行相應的探索與實踐,來全面培養學生的創新能力。

1 激發學生強烈的求知欲,培養學生的自主學習能力

柏拉圖說過:“興趣是最好的老師”。[1] 興趣是積極探索某種事物或進行某種活動的傾向,它是求知的起點,是在計算機教學中對學生思維及創新能力培養與提高的內在動力。學生在計算機學習中,只要有了興趣,其主觀能動性就能充分發揮出來,從而取得更好的學習效果。學生的未知欲一但被激發,便能使他們對計算機知識與技能學習的自覺性、積極性、創造性得到提高。因為在計算機學習中是帶著興趣進行的,所以他們便會主動學習,學習過程中便會全神貫注。

不過,對于現在的職校生來說,他們的基礎知識較為薄弱,學習興趣普遍較低,甚至有部分職校生產生了厭學情緒。針對這部分學生存在的生源差、學習動力缺乏等實際情況,筆者在計算機教學中,采取增強學生競爭意識、組織參加計算機技能競賽、創設真實教學情境等多種有效措施,激發學生對計算機的學習興趣和強烈的求知欲,提高學習效果,有效提高學生自主創新的學習能力。

中等專業學校的學生普遍存在著“厭學”現象,但大多數學生對電腦是較為感興趣的,尤其是玩電腦游戲。他們之所以產生“厭學”現象,多半是因為不太喜歡所學的內容。為此,筆者在教學中切實結合實際,讓學生切實感受到所學的知識能夠學以致用,這樣便增強了學生的學習興趣,使之由“要我學”變成“我要學”這種狀態,為此,他們學習起來便會覺得勁頭足、自覺主動性強。例如,筆者在計算機教學中,當教到EXCEL表格設置時,本人先示范在EXCEL表格中如何編輯一個成績表,然后進行邊框修飾,并以藝術文字,引起全班學生的學習興趣。隨后,再讓學生創建一張本班同學的成績表,然后引導全班同學進行比賽,看誰的速度最快,設計的版面最為美觀。最后借助多媒體平臺播放給全班同學觀看。在這個過程中,既完成了教學任務,又提高了學生的創新能力;既激發了學習的求知欲和好奇心,又培養了學生敏銳的觀察力和豐富的想象力。大量的事實證明,學生對事物一但產生了好奇心和強烈的求知欲,在掌握了一定的創新方法和技能的同時,將使得自身的自主學習能力得到有效增強。

2 發揮學生的主體作用,全面增強學生解決問題能力

愛因斯坦說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因解決問題僅僅是教學或實驗上的技能問題,而提出問題,卻需要創造性和想象力。”[2]在計算機教學中,學生產生相關疑問,不僅要培養他們不受固有思維約束的能力,還要鼓勵他們學會大膽猜想、判斷,并將其猜想作為邏輯推理的一種形式和發展學生創造力一種重要手段,積極幫助學生克服思維定式,培養他們舉一反三的能力。讓學生主動學習,改變教師居高臨下主宰課堂的局面,實現教師單向提問向師生共同研究問題、探求新知的方向轉變。筆者常常根據計算機課程教學需要,根據相關知識點,把提出問題的權利交給學生,給他們提供廣闊的參與空間,讓他們在計算機的學習中,能夠學得主動,使他們能夠有充分的機會去發現、去研究、去創造。因為,創新思維是培養學生創造力的基礎,是一項自主性的活動,而傳統教育中的“填鴨式”灌輸教學方法,只能讓學生在計算機學習中背誦大量的快捷鍵,而沒有給他們充分的時間去上機練習,這樣便會明顯阻礙學生主觀能動性以及思維的發展,顯然不利于科學培養學生的創新思維和創新能力。

在以往的計算機教學中,曾經片面強調繁瑣練習,過多地讓學生死記硬背有關計算機的基礎知識,以應付計算機專業考試,使得知識的遷移能力大為降低,更談不上學生的創新思維和創新能力的發展。為此,筆者在計算機教學中,切實重視并加強對學生獨立性思維能力的培養,努力使之符合當前創新型人才的培養需求。如在計算機教學中,當進行WINDOWS教學時,筆者曾設計了這樣的提問:同學們都很喜歡玩電腦游,那么你們知道游戲軟件買來后是如何安裝到電腦上去的?電腦又是如何對它們進行管理與正常運行的呢?一連串的問題,引起學生們探究計算機知識的強烈欲望,于是,他們便會自己去從書中尋找解決問題的方法。筆者除了通過恰當的教學方法與科學途徑培養學生創新能力外,還積極利用現代化的教學手段,去通過聲音、圖象等多種表現形式,讓學生能將知識掌握得更加透徹,有利于調動學生思維的流暢性、變通性和獨特性,激發他們進行積極的思維,同時培養他們的分析問題和解決問題能力,使廣大學生的創新能力得到全面提升。

3 調動學生學習的積極性,培養發散與收斂思維能力

計算機思維如何培養范文6

【關鍵詞】計算機思維;大學計算機基礎;教學改革

1 新形勢下“大學計算機基礎”課程存在的問題

在信息社會里,個人對于信息的獲取、表示、存儲、傳輸、處理、控制和應用越來越成為一種最基本的生存能力,也被社會作為衡量一個人文化素質高低的重要標準,在大學教育中加強計算機教育是一項必要而緊迫的任務。但是,現在大學計算機基礎教學的發展普遍存在以下幾個問題:

計算機普及教育開始以來,教學內容本質變化小,主要以操作為主。我國最早的計算機應用基礎課程開設之初個人PC 和DOS 的普及初期到20世紀90年代,雖然大學計算機基礎課程經歷了很多變革,但教學內容框架及本質變化較小,區別僅是新技術的介入和軟件版本的更換,教學內容以操作為主。在經歷30年的發展后,如果教學內容仍然以計算機普及為主,顯然已經偏離了社會發展對計算機技能的實際要求,因此有些高校已經在考慮取消該課程。

1.1 學生計算機程度差異大,很難做到因材施教

隨著計算機的不斷普及,在發達地區的,學校從小學生開始就已經有信息課,而對于落后地區的學生在大學以前根本沒有接觸過計算機,學生由于地域差異使得學生計算機水平參差不齊,在這一新形勢下如何因材施教成為亟待解決的問題。

1.2 各地教委取消計算機等級考試以后,大學計算機基礎課程所面臨的機遇和挑戰

一方面,由于計算機等級考試的制約,使得該課程為了提高等級考試通過率,采取應試教學的方式進行教學,取消等級考試以后,使得該課程的教學面向專業教學具有更大的發展空間。另一方面,取消等級考試以后,很多學校該課程目前卻面臨壓縮學時、必修變選修、被部分專業取消,甚至被管理部門問責教學價值等窘境。

1.3 用人單位對大學畢業生的計算機能力要求有增無減,本課程知識點多、操作性強與學時壓縮相矛盾的問題越來越尖銳

面對用人單位對學生計算機能力的要求,我們要如何跟上計算機發展的要求,針對學生的專業進行計算機教學,避免教學過程中的“一刀切”,讓學生能夠學以致用,成為了一個大學計算機基礎教學必須要正視的問題。

綜上所述,大學計算機基礎課程的改革已經到了不得不改、勢在必行的境地。

2 國內外現狀

計算機基礎技能已經成為當代大學生必不可少技能和素質,2005年6月,美國總統信息技術咨詢委員會(PITAC)向美國總統提交的《計算科學:確保美國的競爭力》報告中指出:21世紀,科學上最重要的、經濟上最有前途的研究問題都有可能通過熟練地掌握先進的計算技術和運用計算科學得到解決[1]。2006 年,美國卡內基梅隆大學周以真(Jeannette M. Wing)教授明確提出了計算思維(Computational Thinking)的概念:計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[2]。陳國良院士進一步結合中國大學計算機教育解釋了“計算思維”并提出“以計算思維為導向”的改革總目標,2010年7月,我國首屆“九校聯盟(C9)計算機基礎課程研討會”發表的聯合聲明指出:培養復合型創新人才要潛移默化地使學生養成運用計算機科學的基礎概念對問題進行求解、系統設計和行為理解的新的思維方式,即建立計算思維;必須正確認識大學計算機基礎教學的重要地位,更要把培養學生的“計算思維”能力作為計算機基礎教學的核心任務[3]。目前,雖然在國內一大批教授和專家的推動下,計算思維概念已經被大家認可,教育改革的總目標也已經明確,然而,以計算思維培養為導向進行教學改革還不是很明確。因此,針對各個學校的實際情況,如何讓計算機思維成為我們的指導思想,真正意義上解決我們面臨的實際問題,讓大學計算機課程重新得到學校的重視,用人單位的認可,成為了我們改革的目標。

3 課程改革和探索

針對我們面臨的這一系列的問題,我們經過向專家學習、兄弟院校之間的探討、專業課教師的交流和用人單位的反饋,針對我們學生的具體情況,我們進行了以下幾個方面的改革:

3.1 深化“計算思維為導向的計算機基礎教育”,重新修訂教學大綱

廣西區統一取消大學生非計算機專業計算機等級考試后,本課程組積極組織教師開展討論,一方面,認識和理解計算思維與《大學計算機基礎》的關系,另一方面,在取消統一考試后,如何深化課程改革,在教學過程中如何貫穿“計算思維”的教學(統一思想),到底應該怎樣培養學生的計算思維(統一行動),研究得到一個以“計算思維”為核心的大學計算機基礎課程教學的最小集,為大學計算機基礎教育提供了一種以提高學生計算思維能力為目標的新模式,修訂新的教學大綱和考試大綱。

3.2 面對計算機發展,改革理論課教學方式和內容

根據計算機教學本身的特點,采取在實驗室上機為主的教學方式改革。改變先講基礎理論、基礎知識再去操作的一般課程教學的傳統教學方式,實施以計算機思維為理論課教學內容+上機教學培養應用能力的教學模式,讓大學計算機基礎課程擺脫以往僅重視操作的窠臼。爭取讓這門課和“高等數學”、“大學物理”一樣成為影響學生思維模式,受用終生的一門基礎課程。

3.3 針對用人單位需求和專業設計教學案例,實行任務驅動

針對我校大學生的各個專業用人單位和專業的需求,設計相關教學案例,改變以前手把手教學的教學模式,讓學生通過學習典型案例掌握相關知識點,然后再布置與其專業相關的任務,讓其在完成任務的過程中通過模仿――思考――嘗試――掌握這一系列的過程,真正學以致用。

3.4 采用1+X模式及計算機自主學習網站建設,進一步面向不同層次的學生開設與專業結合的計算機基礎課程

為了解決大學新生學生計算機水平參差不齊的問題,目前做到按照文理科對學生進行分開授課,我們對新生入校采取了計算機摸底考試,對應優秀的學生,開設面向不同專業的計算機基礎方面的選修課,實現1+X教育模式。另外,對于零基礎的學生,我們通過創建了“大學計算機精品課程”學習網站及微課視頻學習網站和全天開放機房,為這類學生提供最大自主學習空間。

4 總結

本文對于大學計算機基礎課程所面臨的問題,從我校學生的基本情況,專業需求,社會需求和我們現有的基礎條件著手,嘗試從教學模式、教材建設、教學設計、教學方法與手段等方面積極探索與實踐,讓學生在新的形勢下,形成計算機思維,學會利用現有的計算機知識解決專業中的實際問題,養成積極主動地學習和應用信息技術的習慣,培養創新思維,初步具備應用計算機深化所學專業研究的能力。但是,我們雖然引入了計算機思維作為我們的指導思想,如何讓這一思想落地,還需要我們進一步探索,另外,各類專業需要什么樣的計算機基礎教育,還需要進一步和相關專業的教師合作,向既定目標努力。

【參考文獻】

[1]美國總統信息技術顧問委員會,致總統的報告――計算科學:確保美國的競爭力[Z].2005.

[2]周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊,2007,3(11):81-82.

[3]九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明[J].中國大學教育,2011(1):7-11.

[4]全國高等院校計算機基礎教育研究會,中國鐵道出版社.關于新一輪大學計算機教育教學改革的若干意見[J].計算機教育,2015(12):54-57.

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