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大學計算機教學內(nèi)容體系建設與改革論文
摘要：伴隨著計算機技術的快速發(fā)展，社會對于計算機人才的需求空前高漲。在現(xiàn)行的計算機教學內(nèi)容體系下，計算思維模式的運用已經(jīng)在教育領域達成基本共識，認可計算思維所帶來的教育價值與教育目標。筆者則是從計算思維的具體運用入手，談大學計算機教學內(nèi)容體系建設與實踐改革途徑，在多角度提出計算機教學內(nèi)容的優(yōu)化方法，視圖打破傳統(tǒng)計算機教學內(nèi)容體系構建方面的困惑。
關鍵詞：計算機思維；大學計算機；教學體系；建設；改革
1引言
高校作為人才培養(yǎng)的基地，承擔著向社會提供高素質(zhì)人才的重擔。大學計算機教學內(nèi)容體系構建作為高校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的必備技能，其教育教學目標逐漸明確。計算思維模式下大學計算機教學面臨新的發(fā)展局面，但該思維模式下大學計算機教學導向教學思路并不十分清晰。針對這一問題，基于該思維模式下對大學計算機教學內(nèi)容體系進行建設與全面改革，提出改革途徑，為推動大學計算機教學實踐奠定基礎。
2計算思維與創(chuàng)新教育
從自然科學領域出發(fā)，計算思維與理論思維、實驗思維并稱為三大科學思維。不同的學科教學對不同的思維將會產(chǎn)生影響。計算思維可以說是一個本質(zhì)的能力，當今社會的發(fā)展中所有人都需要具備這一項基礎能力。作為當代大學生更應該發(fā)揮出計算思維的本質(zhì)與內(nèi)在價值[1]。計算機思維視角下應該做好創(chuàng)新教育的延伸，挖掘計算思維當中的內(nèi)在特點與價值，從而為新思想、新方法的產(chǎn)生奠定堅實基礎。面對信息化時代的發(fā)展要求，高校應該針對現(xiàn)階段高等教育的基本要求做好應對復雜局面的準備，以全新的方法去培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，并將計算思維融入到大學計算機教學中，為實現(xiàn)教學內(nèi)容體系構建與教學改革提供保障[2]。
3大學計算機教學內(nèi)容體系建設與改革必要性
3.1現(xiàn)行教學體系的不足
高校現(xiàn)行教學體系方面存在的不足主要從以下三個方面來看：其一，以教為主的教學方法無法激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。無論是傳統(tǒng)的講臺、黑板、教材的教學方式，還是當前多媒體充分運用的現(xiàn)代輔助教學手段，其本質(zhì)都是以教師為主體去完成教學信息的傳遞。即便是實踐課程，也多數(shù)集中在以教師講解的教材內(nèi)容為主，學生到機房進行實際操作，學生創(chuàng)新思維無法得到體現(xiàn)；其二，以技能傳授為主。高等教育的深化改革大學計算機教學內(nèi)容得到更新，技能為主的教學方法主要是引導學生去參與、去學習、去感受，讓學生學會怎樣學、如何學，較少關注學生的興趣動向以及對內(nèi)在原理的掌握程度，不利于終身學習能力的提升；其三，只關注結果的考核不利于計算思維的養(yǎng)成。大學計算機教學實踐考核內(nèi)容偏側(cè)重于對知識的記憶，理論考核內(nèi)容多以選擇題為主，這種固化的考核方法不利于大學計算機教學學生計算思維的養(yǎng)成[3]。因此，迫切需要通過大學計算機教學內(nèi)容的改革要求，來全面提高大學生計算思維。
3.2培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
計算思維模式下大學計算機教學內(nèi)容的建設與改革，對學生的創(chuàng)新能力提升作用顯著。其一，符合大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求，能增強學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神；其二，在信息快速流通的背景下，知識的更新周期發(fā)生改變，“授之以魚”不如“授之以漁”，只有掌握計算機問題的解決方法，才能夠啟發(fā)學生去主動的思考，提高自身對于問題的解決能力，滿足學生終身學習的要求[4]。
4計算思維模式下大學計算機教學內(nèi)容體系建設與改革途徑
4.1知識與思維的協(xié)調(diào)優(yōu)化
知識與思維需要全面的協(xié)調(diào)優(yōu)化，如在大學計算機教學內(nèi)容中所提到的最小集合，其內(nèi)涵的知識結構與內(nèi)容覆蓋面較寬。如果在該教學內(nèi)容的傳授過程中以知識灌輸?shù)姆绞酵瓿芍v解，則教學內(nèi)容及知識點無法徹底講完。例如“符號化-計算化-自動化”知識單元當中的每一個知識點，如果按照知識來介紹，則每一個知識點當中的內(nèi)容都可能需要幾個學時來完成，僅僅一個二進制和編碼就可以講授很多內(nèi)容。但換一個角度來看，從計算思維角度來分析這些教學內(nèi)容則簡單很多，學生對于信息的理解上主要用O和I來表示，由計算機做好處理工作，這便能夠壓縮很多內(nèi)容，關注知識的貫通，形成一種全新的思維模式與思維形態(tài)。在以計算思維的處理與引導下，“知識”能夠隨著“思維”講解而介紹，“思維”隨著“知識”的貫通而形成，這種教學內(nèi)容的取舍與優(yōu)化，對大學計算機課程十分關鍵與必要[5]。
4.2大思維小技巧的應用實踐
計算機學科教學中存在諸多“小技巧”，這些技巧有一些需要教師的傳授，有一些需要學生本身做好深度挖掘�？梢哉f，任何一種表示方法或者算法都是充滿技巧性的，對學生具有較強的吸引力。還是以“符號化-計算化-自動化”知識單元為例，為什么幾個門電路可以形成“加法器”？為什么符號可以參與到運算當中并且結果還正確？這些都需要學生自己去思考，從中總結小技巧，調(diào)動對于大學計算機教學內(nèi)容的積極性。然而，大學計算機第一門課程還是應該更多的關注計算機學科當中經(jīng)典的計算思維，以該思維模式為核心，更多的吸引與鼓勵學生在新的環(huán)境下形成一種創(chuàng)新性思維，即“大思維”�！按笏季S”與“小技巧”的應用應該同時著眼于實際，為大學計算機教學提供改革所需條件[6]。
4.3寬度教學與深度拓展
學生的思維培養(yǎng)已經(jīng)成為教育改革的一項重點內(nèi)容，思維的基本特性決定著它所能夠帶給人的啟迪作用，為學生提供一個想象的空間。計算思維模式下大學計算機教學內(nèi)容的構建與改革，要求實現(xiàn)寬度教學與深度拓展。從大學計算機教學的角度出發(fā)，寬度教學指的是能夠從社會/自然生活中的廣義計算講起，進一步講解到計算機技術與計算系統(tǒng)中的計算，將生活當中的各項基礎原理應用到計算機概念當中，這種映射的方式，一方面能夠讓學生快速地掌握與理解大學計算機教學中的基礎內(nèi)容與知識點，另一方面也能夠讓學生理解大學計算機知識點內(nèi)容的實現(xiàn)原理與具體層次，全面強化計算思維的深層次理解。所謂深度拓展，則能夠從深層次上去探究本質(zhì)問題，包括思維的本質(zhì)與思維的應用等，強化思維對于學生所產(chǎn)生的影響，并在思維的影響之下為教學內(nèi)容體系構建打下基礎。
4.4思維與實用的相互轉(zhuǎn)化
計算思維模式下談及大學計算機教學內(nèi)容體系建設，要求思維因素與實用性內(nèi)容的相互轉(zhuǎn)化。以科學的計算思維為前提，引導與鼓勵大學生參與到實踐中去，突出表現(xiàn)為大學計算機知識點的靈活運用。在早期的研究理論當中，認為大學計算機教學并不具備實用性價值，如何運用計算機知識點才具備實用性價值。從這一觀點可以看出，認知上顯然是狹義層面的。經(jīng)過多年的大學計算機教學改革，實用性內(nèi)容的價值逐漸被改變，可以說其既是容易掌握的，也是不容易掌握的。容易掌握的內(nèi)容主要是指在對基礎的“思維”了解與掌握之后，對具體操作的掌握是容易的，各種軟件、硬件以及網(wǎng)絡等計算系統(tǒng)都是遵循著某種思維設計而成。提及不容易掌握，則是計算機語言本就是處于動態(tài)的變化之中，想要在演變中把握一絲規(guī)律，則顯得較為困難。但根據(jù)計算思維發(fā)展特性這些問題能迎刃而解[7]。
4.5原理與案例的教學實踐
相較于傳統(tǒng)的學科而言，大學計算機教學的內(nèi)容是一種動態(tài)化形態(tài)，會根據(jù)新概念、新原理的產(chǎn)生而發(fā)生變化，且這種原理多來自于社會與自然，在抽象化的處理之后進入到不同層次的計算系統(tǒng)之中。正是這種新概念與新原理的存在，才使得學科知識的掌握十分必要。對于某一些原理，可能是一個詞或者一個描述語言，但其背后的價值與內(nèi)涵卻被忽略。但如果與案例進行結合，則能夠?qū)⒍喾N概念進行全面的解讀，在案例的教學當中引出新的計算學科術語，引發(fā)學生從一個較淺的理解層次逐步過渡到一個較深層次。原理與案例的教學實踐看似是對大學計算機教學方法的變革，實際上也是對思維養(yǎng)成與教學內(nèi)容改革的全新探索。
參考文獻：
[1]耿國華.以計算思維為指導提升大學文科計算機教學質(zhì)量[J].中國大學教學，2013，10:12-15.
[2]李玉，張斯雯，劉征.計算思維能力培養(yǎng):大學計算機基礎教育的新目標[J].工業(yè)和信息化教育，2014，8:40-44.
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[4]李廉.以計算思維培養(yǎng)為導向深化大學計算機課程改革[J].中國大學教學，2013，4:7-11.
[5]柴艷妹.計算思維在大學計算機基礎教育改革中的應用研究[J].工業(yè)和信息化教育，2013，6:70-73.
[6]李廉.計算思維——概念與挑戰(zhàn)[J].中國大學教學，2012，1:7-12.
[7]吳旭，牛少彰，頡夏青.計算思維與理科專業(yè)“大學計算機基礎”實踐教學研究[J].北京郵電大學學報(社會科學版)，2015，1:88-93.
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