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對計算機學科的認識范文1
1 翻轉課堂的內涵
翻轉課堂起源于美國的喬納森，最初他是把講解的聲音和PPT合成視頻，目的是方便缺課的學生在網絡上學習，逐漸地這些視頻在更多的學生中傳播并引起了學生和家長的廣泛關注，于是教師紛紛開始制作視頻，為學生課前視頻學習提供方便。翻轉課堂就形式而言是課外視頻或網絡學習，課內展開討論解決問題、完成作業的教育模式。這種模式無論是課堂內，還是課堂外把更多的時間還給學生自己去學習和解決問題以及完成作業，同時學習的決定權也由老師轉給了學生，這樣學生才真正成為了學習的主體。
2 翻轉課堂的實際意義
2.1 有助于適合各種情況的學生
首先，翻轉課堂適合時間有限制的學生。職校學生都很忙碌，每個學校都有各種精彩的表演和比賽，聽課還是參加活動，對于學生很難抉擇，學生會干部要處理很多學生事務，常有缺課現象，如果我們翻轉了課堂，他們就可以在課前先學，或者學了再看，再學，這樣就不會受太多的限制了。
其次，翻轉課堂適合各種風格和層次的學生。學習能力有強有弱，學習進度有快有慢，思維行動有緩有急，而翻轉課堂就能很好地解決這些問題。
2.2 有助于全方位調動學生思考
翻轉課堂先學后教的模式，無疑就促使學習者圍繞著課前的問題自主地思考，如果你不去思考，在課堂上和網絡平臺上，你就無法和同學老師交流。
2.3 有助于提高學生的語言表達能力
傳統教學中我們都深有感觸，學生不愿舉手發言，羞于啟齒。職校生正是青春叛逆年齡，就更不愿在課堂中積極發言了。翻轉課堂先學后教的模式給他們提供了發言機會，通過課前的學習和了解，學生或多或少也有些胸有成竹，這樣學生就會有更多的自信張開嘴巴說話，更有信心大膽地和同學交流分享。
2.4 有助于加強師生之間的交流
翻轉課堂后，老師是課堂的指引者和疏導者，這樣就有更多的時間和學生交流，既可以小范圍的小組指導，也可以一對一的個別指導，這樣近距離的和學生接觸，既增加了老師對學生的了解，又增進了師生之間的情感，更能促進師生和諧，學生親其師，才能信其道，這樣才能達到理想的教育境界，那么教育效果亦就不言而喻了。
3 職校實施翻轉課堂存在問題
3.1 職校學生學習能力影響
職校學生大多是被更高一級學校淘汰的學生，學習成績較差，這批學生要么學習習慣不好，要么就是學習能力較差，要么就是懶惰不好學?；谝陨线@些原因，無論哪一種原因都是桎??學生課前自學的關鍵因素，無疑會給學生課前學習帶來諸多的困難。
3.2 教師觀念轉變難
在傳統教學中，自古都是教師占主導地位，填鴨式一言堂教學，而學生是被動接受知識的錄音機，這種填鴨式的教學模式在大多數老師的思想里是根深蒂固的，尤其是學校年齡比較大一點的老師，要他們改變幾十年的教學模式，而突然變成什么翻轉課堂，讓學生成為課堂的主宰者，這是很難讓他們接受的，而且也會面臨很多的問題和擔心。
3.3 無成熟的教學平臺
翻轉課堂的教學模式需要用到的微視頻、PPT、網絡等電子信息技術，這是需要一個成熟教學平臺，學生課前的網絡學習和視頻學習后的信息通過什么方式怎么反饋？反饋的信息老師是否能及時收到？學生在完成學習任務的這一過程中怎么交流？還有老師微視頻、PPT、學習任務單怎樣制作？這些問題都需要信息技術平臺和教學平臺作支撐。再加上可供參考的優質的教學資源和素材相當缺乏，盡管學校也派老師去學習微視頻制作和請專家到校進行翻轉課堂理念培訓，但始終還覺得沒多少實際的、可操作的途徑和平臺，翻轉課堂成了“叫好不叫賣”。
4 翻轉課堂的小策略
4.1 領導重視，政策鼓勵，典型示范
翻轉課堂在基礎教育中是風生水起，而職校真正實踐的還不多，職校要開展“翻轉課堂”的策略首先是要有政策為之保駕護航，在推進的過程當中還得有一少部分思想前衛的、優秀的教師先做起來，這樣大家才有榜樣，讓其他教師去觀摩學習，去感受翻轉課堂的實效，讓老師們從思想去接受翻轉課堂的教學理念。然后，行政通過各種激勵機制讓讓老師們行動起來，讓老師們嘗到翻轉課堂教學的甜頭，這樣翻轉課堂教學才能真正實現。
4.2 教師克服心理障礙，積極轉變觀念
對于一個新事物的嘗試，那是需要足夠的勇氣和膽識的，而一個觀念的改變亦不是一朝一夕能實現的。要讓老師們一下子改變自己一貫以來的“師講生聽”的教學模式的確有些難度，教學了幾十年的老教師就更難了。但不能因為難而不為之，首先得向老師們詳細、具體、反復做好宣講工作，讓老師從心理上接受翻轉課堂的教學理念，消除教師們心里的障礙。翻轉課堂老師們最擔心的是學生課前會不會主動去學？課上學生會不會去交流？等等，這些擔心就要一個個的去克服，積極轉變觀念。
4.3 重視學習任務單的制作
對計算機學科的認識范文2
關鍵詞：計算思維；實踐案例；工程項目；多學科融合
1 背景
計算思維是一個抽象的理論概念。所謂思維是指人類大腦認識世界的活動，人們在學習、理解和掌握新鮮事物過程中，常常是通過搜集各種有用信息，然后對其進行分析、整理、加工和改造，從而形成自己特有的思維方法和理解手段，以認識事物的本質和規律。在思維過程中，數學即計算起著非常重要的作用，它是實現從理論思維到實驗思維的重要方法。1975年圖靈獎共同獲得者Herbert Simon和Allen Newell提出思維就是計算認知，就是計算的思想。由此可見，計算和思維是密不可分的。理論思維、計算思維和實驗思維統稱為3大科學思維。
計算思維主要是由美國卡內基·梅隆大學的周以真教授提出的，她認為計算思維就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腳。計算思維的本質是抽象和自動化，計算思維中的抽象最終要求能夠機械地一步步自動執行。那么，在整個計算思維活動中，誰負責抽象？誰又進行自動化呢？這就涉及計算思維的2個對象主體，即人和計算機。在解決實際問題時，計算思維對象主體之一的人對問題進行抽象和處理，將實際需求轉化為問題空間的求解模型，再用編程語言加以實現，最后由計算機按照人的指令自動執行和求解程序。
通俗地講，計算思維就是通過人的思維進行計算，即人通過特定的思維活動使用計算機解決實際問題。計算機在解題過程中充當媒介的作用，它是人和機器相結合的產物。當然，人也可以取代計算機實現計算，即計算思維是可以完全脫離機器的，但是在某些方面，計算機的性能要優于人，如機器執行指令的速度、精確度和可靠性等方面遠遠高于人類；而人的思維能力則是計算機無法模擬的。計算機賦予人強大的計算能力，而人給予計算機激情。因此，電子計算機的創造給計算思維帶來深遠的影響。計算機實現了人和機器、思維和計算的完美結合，同時也使得人們有勇氣實現“只有想不到，沒有做不到”的境界。
2 計算思維與計算機科學
計算思維與計算機科學有著密不可分的聯系，計算思維促進計算機科學的發展和創新，計算機科學推動計算思維的研究和應用。
隨著以計算機科學為基礎的信息技術迅猛發展，計算思維對各個學科的影響尤其是對計算機學科的作用日益凸顯。計算思維的本質是抽象和自動化，核心是基于計算模型和約束的問題求解；而計算機科學恰恰是利用抽象思維建立求解模型并將實際問題轉化為符號語言，再利用計算機自動執行的。其中，抽象是計算機學科的最基本原理，而自動計算則是計算機學科的最顯著特征。計算思維反映的是計算機學科最本質的特征和最核心的方法。計算思維雖不是計算機科學的特有產物，甚至它的出現要先于計算機科學，但是計算機的發明卻給計算思維的研究和發展帶來根本性變化。計算機在數學計算和信息處理中無可比擬的優勢，使得原本只有在理論層面可以構造的事物變成了現實世界可以實現的實物，拓展了人類認知世界和解決問題的能力和范圍，推進了計算思維在形式、內容和表述等方面的探索。
因此，計算機學科是最能反映計算思維能力的學科，將計算思維引入計算機學科教學也是十分有必要的。計算思維能力是計算機專業人才所應具備的最基本和最重要的能力之一。
3 計算機學科教學現狀
目前，計算機學科教學面臨一些問題，主要體現在以下幾個方面。
1）課程設置無優勢。很多工科院系都開設了與計算機相關的各門課程，制定的課程體系比計算機專業要求還高。在毫無課程優勢的條件下，計算機專業學生又缺乏其他學科知識背景，解決特定領域問題時存在溝通和開發障礙。單就從利用計算機解決實際問題的層面看，計算機專業學生與非計算機專業學生相比無明顯優勢。
2）理論和實踐銜接不緊密。計算機學科具有明顯的理工科特征，是一門集科學、工程和應用于一體的學科。在計算機學科中，很多課程都設置有理論教學和配套實驗2個環節，但實際教學中存在理論知識和實踐內容銜接不緊密，實驗案例更新較慢，實驗內容的設計難易不均或偏離理論教學等問題，導致學生很難通過實踐課程的學習深入理解、掌握和驗證所學理論。
3）重教輕育。目前，很多教師非常重視課程內容的更新、教學方法的改革和授課技能的提高，卻時常忽略學生思維和能力的培養。教師只關注如何將知識以成品形式灌輸給學生和檢驗學生對知識“復制”程度等“教”的培養，而缺乏對學生主動獲取知識、重新構建知識、再次利用知識等“育”的延伸?，F有的教學過程是間斷的，沒有延續性。在授課學時和課程容量等客觀因素限制下，教師傳授給學生的是經過抽象、加工和簡化后的現成模型和理想化系統，學生所學的學科知識和現實世界的實際應用基本上是脫節的。即便理論知識掌握的再高深和實踐技能鍛煉的再嫻熟，學生依然是紙上談兵，無法獨立解決真實世界中的各種問題。
4 注重計算思維培養
從上述分析不難看出，教師在計算機學科中加強學生計算思維的培養是基本的，也是必須的要求。那么，如何將計算思維融入計算機學科中，實現思維與教學的無縫連接呢？我們主要從以下幾個方面實現。
1）利用實踐案例“教”計算思維。
有過計算機學科教學經歷的教師都有這樣的體會，教給學生一門知識或技能相對容易，但教會學生某種能力或思維卻很難，原因在于計算機涉及的很多內容都具有非物理特征，如程序執行、系統調用和內存分配等活動都是透明的，無法被感知。學習者不能直接獲取感性認識，更難建立起理性認識并指導實踐活動。另外，抽象是使用計算機解決實際問題的第一步，但它也是無形之物，是人腦的思考過程。我們如何找到一個有效載體，將這些“只可意會”的模型和理論賦予其中，讓學生更好且更容易地體會計算機系統及其工作原理呢？答案是寓抽象于實踐。實踐是將思維形象化和具體化的重要手段。在授課過程中，教師應注重理論知識和實踐能力的結合，設計各種典型案例并著重講解如何將實際問題轉化成形式化描述的思考過程，加強學生抽象思維和邏輯思維的培養。這就是目前常用的案例化教學模式，而在融入計算思維的前提下，它又要滿足更高要求。
①案例既要源于現實世界，又不能過于復雜和難以理解。教學案例可分為3個層次：底層為現實世界中的事物模型；中層為信息世界中的抽象模型；頂層為機器世界中的數據模型。以計算思維為特征的教學案例的3個層次如圖1所示。
與現存的基于中層或頂層的案例設計不同，以計算思維為特征的案例教學要以現實世界中的具體事物為研究對象，旨在讓學生能夠身臨其境地理解“計算機科學家”將事物模型一步步轉化為計算機所能理解的符號模型的求解過程，從而減少學生只會解答理想模型而不能求解現實問題的現象。另外，案例設計要難易適中和繁簡得當，要對實際問題進行裁剪和提煉。教師應結合相關理論內容，模擬“精化后”的、更理性、較直接的知識發現過程。學生則通過循序漸進的思維鍛煉，逐步掌握高度的抽象思維和嚴密的邏輯思維，努力構建計算機模型的概念。
②案例既要體現人的思考過程，又要有計算機的行為。以計算思維為特征的案例教學要能體現人和計算機協同解決問題的全過程，即演示人如何從現實世界抽象模型轉而到信息世界，再如何從信息世界描述數據轉而到機器世界，計算機如何在機器世界執行程序并反饋結果的各個階段。
教師要讓學生理解人和計算機之間的辯證關系，即人指揮計算機工作，計算機約束人的操作；更要進一步讓學生體會人和計算機在高效處理、性能優化和便捷使用等方面的互制作用，即人的思維越深入，模型構建越合理，計算機運行效率越高，系統可靠性越強，而計算機性能越高、運算速度越快，人需顧忌的因素越小，思維受限越低。學生在探究型教學模式的培養下，從實際案例中體會人和計算機在問題求解過程中的不同角色和任務分工，逐漸將計算思維的思想和方法融入一般事務的處理中，形成自己的經驗和思路，構成以教促學的回路。計算思維模式下的教學如圖2所示。
2）利用工程項目“學”計算思維。
教學的最終目的是學以致用。作為教育者，我們不希望培養出來的只是會解決書本問題的“讀書機器”，而期盼能培養出像計算機科學家那樣思考問題的優秀人才。對于產生的任何思想和建立的模型，我們最終都要將其運用到實際項目中加以驗證和檢驗。因此，當學生具備一定的理論基礎和對客觀事物的抽象能力，學會如何對具體問題建模后，教師最好能以工程項目的實現為最終考核目標。
項目式培養模式的引入既能最大程度地發揮學生的知識和技能，又能極力縮短理論和現實之間的距離，是打通課堂教學和實際應用的最好手段。它實現了理論和實踐、思維和能力的無縫連接。教師在將工程項目引入課程教學時，應注意以下幾點。
①工程項目既要緊扣理論知識，又要高于書本中的知識內容。教師在以工程項目為主要教學手段的學生計算思維能力培養中，以工程項目的選取作為最關鍵的環節。工程項目的選取直接影響學生是否能成功邁出從現實世界進入信息世界的第一步。工程項目不同于普通案例，它源于現實世界的復雜系統并且具有實際意義，在難度、深度和廣度上均高于普通案例。學生在學習過程中會遇到較大阻力。教師要在項目內容的選取、難易程度的設置、書本內容和課外知識的結合等各方面下工夫和花精力，可結合理論內容對所選項目進行適當刪減和修改以適應教學實情，添加一定的注釋和題解以幫助學生理解，最好還能根據學生的不同水平制訂不同的實現目標。
②工程項目應盡量涵蓋多個知識點。工程項目的實現是一個相對較長的過程，若教師為每個知識點都配置一個與之對應的工程項目，既不現實又無意義，但要想僅依賴一個實際項目講解所有知識點更不可能。因此，教師需要根據課程大綱和學時要求采取分模塊教學的方法，以模塊形式組織知識點，以模塊內容構建項目。每個項目應包含若干相關知識點且項目容量要適度，既不能大而全，又不要小而碎。
3）利用多學科融合“促”計算思維。
計算思維的培養不是計算機單一學科或信息技術某幾個學科的要求，而是整個大學通識教育的重要組成部分。思維可以不受學科限制，不同專業背景的學生在思考問題的角度、解決問題的方法、處理問題的手段等方面具有共通性。計算機學科的普及和發展使得自身與各學科的聯系越來越緊密，以計算機學科為中心的多學科交叉融合的網狀研究形態正在逐漸形成。以計算機學科為中心的多學科交叉融合如圖3所示。
為了讓學生尤其是非計算機專業的學生更好地理解和掌握計算機的原理和本質，更好地應用計算機技術解決本學科實際問題，教師在計算機課程教學中應以計算機的核心概念、重要原理和先進技術為依托，以計算思維的解決思路為主線，以多學科融合的典型案例為延伸，打破各學科之間的壁壘，實現思維的遷移。
對計算機學科的認識范文3
關鍵詞：計算思維；藝術院校；計算思維；落地
計算思維是指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。計算思維的概念最早是由麻省理工學院的seymour Papert教授在1996年提出的，而美國的卡內基?梅隆大學的周以真教授則清晰系統地闡述了計算思維，并將這一概念提到前臺，使其廣受關注。如今，計算思維概念在我國得到進一步的發展，計算思維的思想正逐步得到認同，大學生計算思維能力的培養也得到國內教育界的廣泛重視。
值得注意的是，計算思維并非只適用于計算機專業領域，而是越來越多地對不同的學科領域產生影響。在信息化的大背景下，計算機學科與藝術學科的融合愈發緊密，不僅僅產生了計算機藝術這門新興的交叉學科，同時也改變了藝術專業的學習方式和藝術創作方式，甚至改變了藝術工作者和藝術院校師生的思維方式。如何使計算思維在藝術院校落地，如何將計算思維引入到教學中，使藝術院校學生能夠正確理解和認識計算思維，提高他們的計算思維能力，值得我們深入探討和研究。
1 計算思維的概念
周以真教授對計算思維的定義是：計算思維是運用計算機科學的基本概念進行問題求解、設計系統和理解人類的行為，其中涵蓋了計算機科學之廣度的一系列思維活動。再進一步來說，計算思維就是通過嵌入、約簡、轉化、仿真等方法，把一個看起來困難無從下手的問題重新闡釋成一個人們知道如何解決的問題。
周以真教授同時指出，計算思維是每個人具備的基本技能，絕不僅僅屬于計算機科學家。我們在對學生進行解析能力的培養時不僅需要讓他們掌握算術、閱讀、寫作等技巧，還要讓他們學會計算思維。她還認為，計算和計算機是促進計算思維傳播的有效途徑，計算思維在不久的將來會成為每個人所具備的技能組合，而不僅僅適用于科學家。
計算思維主要具有6個特征：（1）計算思維是一個概念，而不是單指程序。計算思維要求能夠像計算機科學家那樣在抽象的多個層次上進行思維，而非僅僅只要求做到計算機編程。（2）計算思維是根本的技能，而非刻板的技能。計算思維是每一個人為了能夠在社會中做出貢獻、發揮職能所必須掌握的，而并非簡單的機械重復。（3）計算思維是人的思維，而不是計算機的思維。計算思維是人類解決問題采用的某種方式，它并非要求計算機代替人類思考，也并非要求人類像計算機那樣思考。（4）計算思維是數學和工程思維的互補與融合。計算機學科從本質上既源于數學思維也源于工程思維，而數學和工程思維的互補與融合又很好地體現在理論、抽象、設計這3個學科形態層面上。（5）計算思維是一種思想、思維的方式，而不是人造物理實體。計算思維與人造的計算機設備不同，它看不見、摸不著，卻以一種概念的形式影響人們求解問題、交流互動、管理日常生活的方式。（6）計算思維面向所有人，適用于所有領域。計算思維是一種普遍適用的思維方式，可以成為所有人解決問題的工具，融入各種人類活動。
2 計算機藝術與計算思維
計算機藝術出現以前，有觀點認為計算機科學家就只能運用抽象思維進行科學活動，而藝術家則只能運用形象思維進行藝術創作。事實上，正如諾貝爾獲得者李政道教授所說：“科學與藝術是一枚硬幣的兩面，它們是不可分割的。它們都源于人類活動最高尚的部分，都追求深刻性、普遍性、永恒和富有意義?！笨萍及l明和藝術創作作為人類在客觀世界中活動的產物，都源于生活，彼此之間有著深層的共通性和關聯性。隨著社會進步和科技發展，科學開始追求概念美，藝術開始追求形象美，這令它們從不同的領域走到一起。而計算機藝術的產生與發展將使得科學與藝術的聯系方式更為豐富和新穎，同時也將為各自的領域帶來概念上的沖擊和思維方式的革新。
現如今，計算機藝術作為科學與藝術相結合的一門新興的交叉學科正被越來越多的人接受，眾多藝術家也逐漸開始嘗試使用計算機來進行藝術創作。計算機藝術的領域很寬泛，包括計算機繪畫、書法模擬、計算機音樂創作、影視、舞蹈、廣告設計、服裝設計、圖形設計、動畫設計、工業產品和建筑造型設計等。目前，在計算機藝術中發展最活躍的當屬計算機美術。計算機技術可以在美術設計的眾多方面加以運用，例如在基礎圖案創作中的運用，在色彩調配中的運用，在立體設計中的運用等。計算機能夠為傳統美術提供更新穎的技術手段，繪畫的技法和色彩的調配均可以借助計算機強有力的交互性操作完成；計算機音樂使得聲音可以進行數字化處理，特殊的技術極大地提高了音效保真度，豐富了音樂表現力，使得音樂的質量和構造能力有了巨大的飛躍，配合計算機使用的軟、硬件合成器可以生成各種仿真音效，使作曲者能夠打破傳統的創作思維模式，運用前所未有的創作方法編寫出更為新穎、奇特的音樂作品；計算機技術對影視領域產生了巨大的影響，原始影片經過計算機數字化處理與加工，可以大大增強畫面質量，增加豐富的數字特效，帶來原始影片所不具備的視覺沖擊，數字化的影像技術由正逐漸取代傳統的影視制作。
隨著計算機科學的發展、學科間的融合，計算機技術對其他學科產生深刻的影響，而在此過程中計算思維也已經在不知不覺間深入到其他學科之中，并正為眾人使用：量子計算正改變著物理學家的思維方式；納米計算正改變著化學家的思維方式；計算生物學正改變著生物學家的思維方式；計算博弈論正改變著經濟學家的思維方式等。同樣的，計算思維也正改變著藝術家的思維方式，影響著當今藝術創作者的創作觀念和思維方式的轉變與更新。
3 計算思維在藝術院校存在的困難及認識上的誤區
3.1 計算思維對藝術類人才培養的重要性沒有引起足夠重視
計算思維的概念傳入中國后很多人對計算思維的重要性認識不足，一種普遍的觀點是：計算思維只是一種計算機應用能力，與其他專業的關系并不密切。事實上，計算思維是人類科學思維活動所固有的組成部分，是解決問題的一種通用方法，作為合格的高校大學生，應當具備計算思維的基本技能，藝術類學生也不例外；另一方面，隨著藝術類學科的發展和轉型，其與計算機學科的融合日益緊密，計算思維也影響著藝術創作者的思維方式，藝術類高校應該對藝術類學生的計算思維能力培養引起重視。然而目前的現狀卻是：大部分藝術院校僅將計算機作為一種工具，甚至認為計算機課程可有可無，沒有深入研究計算思維在學生專業學習中的作用，更不要說培養計算思維能力了。
3.2 對計算思維融入教學存在認識上的誤區
計算思維的重要性逐漸被各大高校接受，部分高校甚至把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教學的核心任務，然而由于經驗不足，對計算思維在教學上的應用只能是摸著石頭過河，也存在著一些認識上的誤區，這些誤區在藝術高校也普遍存在。例如：沒有認識到計算思維是已存在的思維活動，是每個人都具備的一種技能，錯認為只有計算機專業的學生要著重培養計算思維能力；沒有認識到計算思維能力培養是一個長期的、潛移默化的過程，認為幾節課就能夠實現培養計算思維能力的目標；將計算思維能力培養的方式、方法看得太過簡單，認為只要在計算機基礎課程中使用了某種計算機編程語言，或是在課程中添加了有關程序設計、數據結構及算法實現等內容，就是計算思維；對計算思維認識不夠深，研究不夠充分，認為要實現計算思維能力的培養，就必須要開設程序設計類課程，也只能通過這一種方法，忽視了其他的學習途徑。
3.3 藝術院校學生計算機基礎薄弱
由計算思維的概念可知，計算思維是一系列的思維活動，而這一系列的思維活動是以計算機科學的基礎概念為依托的，因此，進行計算思維能力的培養，基礎的計算機能力是必不可少的。然而，在藝術院校中，除了與計算機密切相關的專業外，大部分學生的計算機水平不高。筆者在本校從事計算機基礎教學，教授過各個專業的學生，在此過程中發現，有些學生在高中時很少接觸計算機，有些從未系統地學習過計算機，有些甚至連最基本的常規操作都難以進行。由于基本的計算機知識的缺失，讓他們在大學算機基礎課程的學習過程中感到困難重重，更不要說計算機編程、數據結構、多媒體等類型的課程。這種現狀使得藝術類學生的計算思維能力培養更難以進行。
3.4 缺乏合適的教學方法和手段
在藝術院校中，大部分學校開設了計算機基礎及相關課程，但這類課程往往局限于概念、技術與應用?；谶@樣的教學目的，在教學過程中，教師所采用的教學方法和手段也會只側重于基礎概念的講授、軟件的基本操作等，這樣做或許可以幫助學生掌握某一種軟件的使用方法，卻忽視了思維的過程。以Photoshop這門課為例，教師往往按照軟件的菜單功能按部就班進行講解，認為只要將所有功能的操作或概念介紹一遍就算完成了這門課程的教學任務。殊不知了解軟件功能到利用軟件設計出優秀的作品還有很大距離?，F有的教學方法沒有引導學生進行思考，無法幫助學生提高計算思維能力。
4 計算思維如何在藝術院校實現的幾點思考
4.1 分層教學、多樣化教學
計算思維能力的培養不可能一蹴而就，而是循序漸進的過程。藝術院校的學生通常計算機能力比較薄弱，更應該從基礎著手，再逐步實現計算思維能力的培養。如果在授課的開始就直接給學生開設難度較大的程序設計、數據結構等課程顯然是不合適的，學生難以理解課程內容，興趣缺失，學習效果自然不好。計算機類課程的開設可按照幾個層次逐漸展開：首先普及計算機文化、熟悉計算機基礎概念；然后培養專業應用能力，幫助學生熟知計算機在各自學科中的應用；在前面兩部分內容中融入計算思維能力的訓練。而不同的專業也可以根據自身培養目標，科學制訂本專業的計算機科目教學要求，做到層次遞進，有所側重，通過分層教學，讓學生在潛移默化中掌握計算思維的技能。
藝術學院校的專業類別相差很大，各個專業有不同的培養目標和不同的應用需求，同時，不同專業的學生計算機能力差別也非常大，因此，要盡量根據學生的水平及能力安排教學班級、組織教學內容。要培養學生的計算思維能力，對開設的計算機類課程需要滿足多樣化的要求。多樣化首先是指內容和難度的多樣化，即針對不同的專業、學生不同的需求開設內容、難度不同的課程。其次是課程的多樣化，即在開設一門計算機基礎課的基礎上，開設一系列的計算機類相關課程。針對藝術類學生的特點，此類課程不一定必須是程序設計、數據結構這種明顯打上計算機專業標簽的科目，而可以根據不同的專業定制與計算機學科融合的交叉科目。
4.2 采用合適的教學方式方法和手段
在計算思維能力的培養中，選擇合適的教學方法也是至關重要的。大多數藝術院校的學生計算機理論基礎比較薄弱，某些專業與計算機的相關性不大，如果直接向血色灌輸枯燥的計算機理論知識，會讓學生失去學習的興趣和信心，因此，培養藝術院校學生的計算思維能力首先必須提高學生的學習興趣，例如在教學過程中可以引入貼近學生日常生活的例子，通過合適的案例引導學生利用計算思維的思想去理解、分析專業問題；其次，為了使計算思維的學習能與學生自身專業融合，應當抽取出與所學專業相關而易于理解的問題，然后進行“簡約”；同時，還可通過畫出問題分析流程圖的方式將問題進行細化，這樣既可以幫助學生理解也易于分析問題的本質。通過不同的教學方法和手段逐步加深學生對計算思維的認識和理解，進而實現藝術學科問題到計算學科問題的轉換。
以多媒體類課程為例，我校學生的社會實踐活動非常豐富，為數不少的學生都參與過藝術表演活動或大型賽事的采編和播出工作。教師完全可以將這些案例引入課堂，讓學生實際進行視頻、音頻錄制，學習如何進行多媒體文件的壓縮、類型轉換以及多媒體軟件的使用等，在具體操作過程中幫助學生掌握多媒體技術。同時，教師也可以準備一些水平較高的獲獎作品，與學生自己制作的作品進行比對，分析學生作品的不足之處，引導學生自行思考：自己的作品和獲獎作品的差距在哪里？如何改進自己的作品？為什么改進后會有更好的結果？這種案例加啟發思考式的教學方法既能夠幫助學生更為扎實的掌握理論技術和軟件的使用，也可以讓學生在日后遇到新的多媒體應用問題時可以舉一反三，運用計算思維能力解決實際問題。
當然，在教學方法的選擇上，以上列出的幾種都不是唯一的可選項，只要能夠突出實踐能力、激發學生思維活動的教學方法和手段都值得嘗試。通過教學方法的改革，加強對問題求解、設計與實現模型的學習與訓練，向學生展現計算思維的魅力和基本思想方法。
4.3 藝術學科與計算機學科融合，在教學中引入跨學科的元素
對計算機學科的認識范文4
隨著商品化經濟的日益形成，計算機學科也隨著時代的改變新興起來，并日益被社會所認同。特別是國內各大高校，作為培養專業優秀的計算機專業人才媒介，肩負著為社會提供更多的信息人才的任務。然而現今的大學生在高考之后，隨著壓力的減輕，逐漸減少了對自己的約束，不再嚴格要求自己，而是盲目的、毫無目標的享受自己的大學生活，缺少目標與動力，并不能意識到自身專業的特點以及未來的發展趨勢，這就在一定程度上弱化了自身的就業能力。而且截止到目前為止，各大高校對于計算機專業學生的培養大部分采用傳統的硬性教育，講究以學科為中心，以學科成績為目標，并不能真正的理解和吃透計算機知識，也就不能將計算機體系真正的運用到現實生活當中去。這種傳統的教育模式導致的是學生不能滿足工作的需求，最終降低就業率。因此，高校輔導員加強對計算機專業學生的培養是十分必要的。而需要注意的是，輔導員在培養前，要先加強對自身的道德建設，充實自身的計算機知識，加強自己對學生的培養能力，再強調對計算機專業學生的培養。
二、加強對計算機專業學生培養的方法
2.1重視對學生的職業指導，樹立正確的就業意識。由于大學生長期脫離社會，在一定程度上與社會工作相脫離，再加上大部分學生在高考之后都會給自己減壓，享受輕松的大學生活，而不是有規劃有目標的去整理人生當中重要的大學階段，進而去豐富自己充實自己，所以作為起到重要引導作用的高校輔導員，要經常性的對計算機專業學生進行職業指導，讓學生對自己的個性、愛好興趣、知識水平等等有一個充分的認知；同樣，通過職業指導這個平臺，學生也可以獲取社會相關的工作特性以及要求，了解到當時的國家政策，有效預測未來各行各業的發展趨勢，從而在進行綜合比較的情況下，能夠選擇適合自己的工作。通過就業指導，企業也可以對計算機人才有相對的了解和認識，從而招聘適合企業文化的人才，并且學?？梢詾槠髽I進行合適的人才推薦，這樣就提高了供求雙方之間的有效聯系，同時也提高了計算機專業人才的就業比例。通過就業指導，也可以幫助計算機專業學生樹立正確的就業價值觀念，讓學生拋棄以往的工作有貴賤之分的思想，摒除那些認為相關計算機工作無用的想法，從真正意義上重視對自身價值的培養，實現自己人生的真正價值。
2.2創新對學生的教育方式，激發學生的自主學習性。近幾年來，教育領域進行了大刀闊斧的改革，為的就是能夠更好的適應現代經濟的快速發展，使教育事業與科學觀念更為貼近，從而提高資源的有效利用率，提高學生的學習效果。同樣，計算機專業作為現代學科中與英語并駕齊驅的學科，良好的計算機使用是每個學生必備的個人能力。因此，高校輔導員要重視計算機專業的學科教育創新，開展更多的實踐活動，加大對計算機實驗室的資金與設備投入，使學生能夠隨時進行實踐活動。另外可以帶領學生多去事業或者企業單位參觀，布置一些項目任務讓學生獨立或者小組完成，通過工作參觀可以對未來的工作有一個更好的認識和借鑒，通過布置任務可以培養自身的實踐能力，從而未來能夠更好的適應工作需求。實踐教學可以在一定程度上將知識與學生生活周圍的事物相聯合起來，這樣能夠在一定程度上提高學生的學習興趣，激發其自主學習的主動性。鼓勵學生之間進行錯誤的糾正與改進，互相監督，要勇于對自己進行正確的評價，從而規范自己的言行舉止，培養良好的學習習慣與自身道德修養，這樣通過學科的理論培養與輔導員進行實踐演練與學習，通過學生之間的互相鼓勵與學習，學生可以更好的將學科知識與實踐生活結合起來，將自身與工作結合起來，從而對自身能力與知識水平有充分的認識，提高了對計算機專業的認知度，加強了對計算機專業工作的深刻認識，這樣有利于在最終環節確立一個適合自己的工作目標。
2.3加強對學生的心理輔導，培養自信意識。每位學生因為先天的秉性不同，在學習效率上可能會有所不同，有些學生在進行計算機學科的學習以及領悟的過程中接受的能力較弱，再加上其對未來就業的迷茫性，很容易就會產生對自己的不信任感，而每個家庭中父母對于孩子的有效關注點不正確或者是對孩子本身就不夠重視，也很容易影響到學生自身的心理健康成長。包括人際交往，學習活動等等方面帶來的壓力，都會對學生產生一定的心理影響。高校的輔導員作為在日常生活中經常與學生進行接觸的一員，要關注學生的心理變化，并且進行及時的輔導與分析，時常運用一定的心理學方法與技巧，提出適當的建議與意見，從而增強學生在面對壓力和困難時的心理素質，樹立正確的心態，培養學生的獨立能力。
三、結語
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一、學習新課標 樹立新理念 拓深新思維 構建新課堂
隨著基礎教育新課程的發展，教師不僅要考慮教什么和怎樣教的問題，而且思考為什么教的問題。同時，也要認識到推行信息技術整合是以其小學充足的基礎設施以及師生較高的信息技術素養為前提。因此，在目前環境下，作為信息技術教育的專職計算機教師，應帶頭轉變原有的工作方式，認識到自己不只是一個只知“教書”的匠人，而應是擁有現代教育觀念、懂得反思技術、善于合作的探究者。在教好計算機基礎知識的同時，主動跳出只教計算機知識的誤圈，對現有的信息技術教育的課堂重新進行審視、認識，對課堂進行必要的革新。主動向語文、數學、音樂、美術等學科教師伸出橄欖之手，邀請他們、并協助他們把課搬到機房里來，以共同構建信息技術的“新課堂”。
二、“新課堂”構建的意義
1.課程改革的必由之路
在開好信息技術課程的同時，要努力推進信息技術與其他學科教學的整合，鼓勵在其他學科的教學中廣泛應用信息技術手段，并把信息技術教育融合在其他學科的學習中。但在信息時代，知識更新速度極快，這就使得課程和教學形式不可避免地發生變化。為了跟上這種變化，教師應具備課程設計和開發的能力，要以先進的媒體技術為基礎，以建構主義理論為指導，努力構建符合課改要求的信息技術的“新課堂”。改革課程結構，制定最佳教學策略和信息組織形式，重組課程傳遞方式，使之適應時代的變化，使課改落到實處。
2.信息技術教育自我發展的必要條件
從現行的教學過程中，我們不難發現學生只是被動地接受信息技術，為操作計算機而學計算機，對計算機能幫你干些什么？怎樣幫助你學習？還只局限在理論上的認識。有人甚至因為計算機課枯燥、沒意思而做小動作、玩游戲。
我們承認每門課程有其自身的特殊性，但同樣有其局限性。因此，實現計算機教學與傳統學科教學的協調與合作，是當前現代教育技術運用改革和嘗試、突破傳統教學模式束縛的有效途徑，是發揮課程整體功能，全面實現課程目標的必然要求，是信息技術教育自我發展的必要條件。
3.改造“舊課堂”的必然選擇
中小學信息技術課程指導綱要提出：要注意培養學生利用信息技術對其他課程進行學習和探討的能力。努力創造條件，積極利用信息技術開展各類學科教學，注重培養學生的創新精神和實踐能力。
改造舊“課堂”是信息時展的必然選擇，通過調整現有信息技術課程的教學結構，改變學生學習內容的呈現方式，一方面，使學生的學習方式得到改變，促進學生積極主動地學習。另一方面，教師的工作方式也出現轉變。隨著課程整合的綜合化和探究性學習的深入，他必須與自己的同事合作，通過集體備課、研討等方式來解決實施教學活動中所遇到的問題，實現知識和經驗的互補，通過共同努力和共同分享信息、資料和計劃，相互間汲取力量和靈感，從而提高教師備課質量和不同學科間的交流與協調。再一方面，使學生的活動時間和空間在其它課程中獲得有效的保障。
三、“新課堂”構建的理念與教師角色的轉換
1.“新課堂”是充滿活力的“生命課堂”
學生是充滿生命活力的，教師是充滿生命活力的。我們如果把美術教師的美術課請進來，先由自己介紹畫圖程序怎么用，再請美術教師講解調色的簡單原理，從而讓學生學會自己調色；給學生講授如何著色、用色才使圖畫協調；講授簡筆畫的畫法、構圖和比例等，從而用畫圖程序完成一幅幅生動的畫。有的學生畫出了富有創意的歡樂場面，有的畫出了人物畫，有的畫出了山水畫，有一個學生很有耐心，把自己的房間畫得非常好，特別是那個色彩，和諧、協調，富有童趣。學生在學畫的過程中又強化了畫圖程序的應用。
把諸多學科都請進來，那么，我們信息技術課的教學內容將更加充滿生命的活力，流程也充滿了生命的活力，從而實現從“知識課堂”走向“生命課堂”的取向。
2.“新課堂”是教材創新和開發的“加工廠”
信息技術教育不僅包含計算機教育課程本身，還應包括運用計算機進行輔助教學的其他學科教育。因此，我們在反思我們的教育時，要充分認識到目前信息技術教育的這種特殊性。如將思品課請進來，與班隊課整合，那將進一步加強學生的信息技術法制觀念和網絡倫理道德觀念，提高他們對假、丑、惡的分辨能力等。這樣的一個互動、對話的過程已經不再是我們習慣的“教學”了，而是一個以文本為中介的生命交流和碰撞的過程，是一個課程內容不斷創新，課程意義不斷提升的過程。
3.“新課堂”是學生自主活動的“操作車間”
一堂好課應當是一堂學生“學”得好的課。課堂上，學生具有充分自主學習、探究的機會；學生能從學習操作中獲得積極的情感體驗，得到充分的發展。
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關鍵詞：計算機導論；教學內容；教學方法
中圖分類號：TP434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2013）002017203
0 引言
《計算機導論》是計算機科學與技術專業的一門基礎課程，是該專業的前驅課程和核心課程，是計算機專業完備知識體系的概述。國內許多高校在大一都開設了該課程， 然而不同高校在計算機導論教學內容上具有明顯的層次性，不同類型學校及學生具備的基礎知識差異性較大。在教學中發現，該專業學生對專業知識缺乏全面認識，沒有一個整體邏輯體系，學習能力、解決問題能力較差。隨著信息技術的發展、知識更新的加快、學科知識的交叉融合，為使學生更好地建立專業思想和學習方法，本文對《計算機導論》的教學內容進行了研究。
1 教學目標
不同類型、層次的高校培養目標各不相同，地方本科院校培養的是應用型技術人才，因此，應符合實際制定專業培養目標，把握計算機導論在應用型的專業培養目標中的定位，發揮計算機導論的“五導”作用：導知識、導方法、導思維、導意識、導職業。
計算機導論涉及的知識范圍大而廣，新生不可能掌握所有內容，尤其是具體理論及實現能力，教學目標應切合實際。在研究教材及調研基礎上提出了如下目標：①系統了解該專業的基本知識與技能和應用前景，為后續課程學習、發展奠定基礎；②新生面對一切既新鮮又充滿疑惑，應為其學習方向進行良好的引導，激發對專業的興趣；③培養學生的思維、團隊協作、創新及知識重建能力和探究精神；④認知計算機領域解決問題的一般技術方案，從理論上升到應用，注重綜合能力的提高，追蹤當前熱點課題和研究方向；⑤培養良好的職業素養和習慣，了解就業崗位的特性，具備改善就業的能力。
2 教學內容
計算機導論課程構建是計算機教育面臨的一個重大問題，教學內容應以全局的視野將知識進行整體串聯，學科框架、課程知識、重要知識點、實踐能力及相互邏輯聯系向學生講明白透徹，深刻理解計算機對人類社會的推動作用， 培養學生的認知能力，樹立科學的方法論，達到教育目標。
2.1 教材內容與特點
目前各高校計算機導論教材版本多種多樣，基本都是依據CCC2002中相關內容和精神，或參照ACM和IEEECC2005編寫，主要介紹計算機系統、程序設計語言、軟件工程等專業的入門知識。主要特點是：
（1）課程以專業課為一章構成。將基礎知識、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、軟件工程等各為一章節進行編寫，專業課縮合拼湊成教材，沒有邏輯體系。
（2）將“計算機基礎”教材的內容添加進去。沒有把握計算機導論的專業基礎性質，與課程要求不符。
（3）強調理論、實踐少，知識與實驗教材內容更新滯后；前沿理論和新技術涉及少、更新慢。
（4）有的側重廣度，強調對計算機和計算機科學的廣泛理解；有的側重深度，以程序設計為主線并解決問題，強調計算機編程；有的則兼顧廣度和深度，強調廣度的中心主題，深度貫穿于廣度之間。
（5）以科普體裁體例編寫。與傳統教材不同，它采取通俗的文字，以普通故事或典型問題等方式介紹。
2.2 教學內容構建
計算機導論課程比較抽象，教學內容構建沒有統一的規范。教材的選擇不應拘于某種標準，應通過比較選取一本主要教材，輔以參考教材，優化整合教學內容，合理進行課堂設計。采取72學時進行教學，教學內容構建采取理論―實驗―實踐相結合的模式，用自頂向下的方法設計，以高屋建瓴的方式提出課題，再追求細節，結合教學實踐，在學生反饋的基礎上進行充實、改進，確定課程教學內容。
（1）理論教學內容。計算機導論理論內容包括：①計算機基礎知識。主要有計算機產生和發展、計算機系統、數據編碼和存儲、馮?諾依曼模型、計算機體系結構與數據組織、多核技術、計算機應用領域等；②計算學科。主要有計算機學科定義、計算學科劃分、知識體系、教學計劃與課程體系的核心內容、計算機產業與創新；③操作系統與網絡計算。主要有操作系統體系結構、通信與組網、網絡協議、安全、網格計算等；④程序設計語言。主要有程序概念、程序設計方法、數據基本結構、算法與復雜性、語言實現等；⑤數據庫。主要有模型與信息系統、數據庫系統、關系數據庫與設計、數據挖掘等；⑥軟件工程。主要有軟件工程學科、軟件開發模型、設計方法、測試與文檔編制等；⑦智能系統與人工智能。主要有智能與機器、知識與推理、語言處理、智能計算等；⑧圖形學與可視化計算。主要有圖形學、圖形系統、虛擬現實技術、人機交互與設計、多媒體技術；⑨離散結構與數值計算。主要有集合論、代數結構、圖論、數值計算、高性能計算、數學建模與計算機模擬等；⑩社會和職業道德。主要有計算機與道德、職業方向等。
（2）實驗教學內容。開設實驗教學內容是必不可少的，實驗教學內容要突出專業課程特色，針對大一學生，需編寫實驗指導書，并對原理進一步講解，通過豐富實例，從實驗向實踐過渡。理論教學與實驗教學可以靈活進行，包括內容與實驗順序。設計的實驗如下：①計算機部件認識與組裝，網絡硬件，組網與環境配置；②安裝虛擬機，在虛擬機上安裝操作系統與驅動程序，操作物理磁盤上的文件；進程調度、進程管理實驗；基于Windows的網絡通信驗證程序；③信息安全實驗，比如以流行的殺毒軟件為實例；④程序設計實驗（開發平臺與語言環境）、數據結構實驗等。主要包括數據操作，理解指令系統的組成，掌握機器指令的格式，理解程序的執行過程；結構化程序設計，熟悉程序結構，掌握C語言編寫的方法；加深理解遞歸及迭代的概念，掌握用C語言編寫遞歸及迭代程序的方法；算法綜合練習，熟悉結構化程序設計在算法中的應用；理解二分查找法的思想；⑤數據庫實驗：建立數據庫程序、數據庫編程；⑥軟件開發過程；⑦計算機圖形繪制與動畫制作；⑧設計網頁、構建簡單的網站、操作數據庫表等內容，認識HTML。
3 教學方法
計算機導論的特點及在計算機專業中承擔的角色，決定了在教學中需要采取多種靈活的教學方法。課程對授課的教師自身素質和專業能力有更高的要求，需對計算機科學發展、學科特點、知識結構等有一個整體把握，需長期從事一線教學科研工作的經驗體會，以教學目標為基礎深化教學方式，對學生進行更好的引導，理清思路，轉變學習觀念與方法。
（1）基于知識背景的教學方法。在教學過程中將講授的知識與其背景結合起來，使學生具有探求知識的欲望，為其提供更為廣闊的想象與思維空間，有利于培養學生的學科思維和學科意識。
（2）問題式教學方法。通過提出問題引導學生思索。例如，計算機學科的基本問題哥尼斯堡七橋問題引入圖論， 梵天塔問題引入遞歸、算法復雜性問題等，將問題抽象形式化，通過數學方法來解決。
（3）專題式教學方法。涉及到計算機專業的核心課程知識，可由不同的老師做專題講座。建議在有條件的情況下由學科帶頭人或骨干教師擔任主講，并使用多種教學手段進行教學。該方法可將密切聯系的課程進行整合，體現教師的專業性，獲得系統性的知識，打破以往孤立的授課方式。
（4）團隊式教學方法。課堂上將學生分成小組，按小組展開相關問題討論，對一些問題進行大膽的探討，使學生既融入學習氛圍，又培養了團隊意識。課后充分利用網絡平臺教學，建立輕松的學習環境。
（5）實驗教學主要以演示、模擬為主，演示具有代表性的實驗。有的實驗并不要求學生會做出來，通過觀察來激發學生思考，使學生更好地領會和理解相關的理論知識并在實驗中體會。實行分層次的實驗教學，對基礎較好的學生提出更高的要求，同時對基礎差的學生也是一個促進帶動。
4 考核方式
課程的考核方式是檢查教學效果的基本手段，反過來又促使教學的改進。計算機導論課程重在“導”，強調總體上的理解，而不是試圖要對每一個知識點都詳細講解，因此，應建立多元的課程考核方式，改變過去那種依賴“平時成績+考試成績”的模式。適應培養應用型人才目標，加大平時成績（60%）的考核力度，如問題式教學時的課堂表現、資料收集與整理、團隊教學參與情況及總結報告、實驗操作技能等；考試成績（30%）；學習該課程后個人總結及未來規劃（10%）。在多元考核體系下使學生自主的參與進來，提高了學習的積極性，既輕松學習，又培養了各方面的能力，取得了良好的效果。
5 結語
《計算機導論》是一門基礎課程，但在教學上卻是一個難點。本文結合我校的實際情況，根據計算機導論課程的特點及教學中問題的反饋，在教學目標、教學內容及方式上進行了一定的探索和實踐。從學生反映來看，普遍認為新的教學方法能有助于更好地吸收課程知識，在學習該課程后對計算機專業有了一個宏觀的認識，改變了過去被動式的學習方式。
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