教学模式:“计算思维”下计算机公共课程教学模式.doc
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"计算思维"下计算机公共课程教学模式 摘要:培养学生的计算机思维能力是大学计算机基础教育的核心任务。选取了西安 航空学院"程序设计基础"和"计算机文化基础"两门计算机公共课程,采用了任务驱动式 、基于问题求解等教学模式,通过计算思维的研究与实践,提升了学生计算机知识自主 学习的能力,对促进计算机教学方式的变革有着一定的现实意义。 关键词:计算思维;计算机公共课程;教学模式 0引言 近年来,随着电脑的普及,人们的计算机应用能力有所提高。但一些高校在计算机 公共课程作用的认识方面存在着偏差,认为多数学生对计算机知识已有一定的掌握,在 教学中偏重于计算机理论知识或者计算机实际操作的讲授,忽视了对学生"计算思维"能 力的培养。2010年7月,北京大学、清华大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大 学、南京大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学组成了"九校联盟",在 西安交通大学召开了第一届"九校联盟计算机基础课程研讨会",并发表了"计算机基础教 学发展战略联合声明",声明指出:"培养复合型创新人才的一个重要内容就是要潜移默 化地使他们养成一种新的思维方式,运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统 设计和行为理解,即建立计算思维。九校联盟(C9)旗帜鲜明地把培养具有国际竞争 力的高级人才的计算思维能力作为计算机基础教学的一项重要的、长期的、复杂的核心 任务,为国内高校的计算机公共课程的教学引领了方向,树立了标杆。"[1]由此可见 ,计算机公共基础课程教学中"计算思维"能力的培养对提升大学生的创新能力,提高大 学生的整体素质有着非常重要的作用。 1我校计算机公共课程的研究现状 我校计算机公共课程主要包括"计算机文化基础"、"程序设计基础"两门课程,这两 门课程都是有利于培养学生计算思维的重要课程。新形势下,对计算机公共课程的改革 非常必要。要通过教育教学理念的转变,教学内容的改革,教学方法和手段的创新,不 断提升大学生计算机文化素养。对于我校开设的计算机公共课程,课程组通过在新生中 开展问卷调查、编写基于"计算思维"任务驱动式教学模式的教材、编写基于问题求解教 学模式的教材、编制试题库、修订完善考核方法、进行MOOC建设等五个学期一系列 的教学改革实践,取得了一定的成绩。 2我校计算机公共课程的研究与实践内容 2.1研究内容 (1)基于"计算思维"的教学模式在计算机公共课程教学中的应用实践。我校选取 了"程序设计基础"和"计算机文化基础"两门计算机公共课程,并通过这两门课程的教学 进行基于"计算思维"的教学模式应用实践,同时验证计算思维在计算机教育教学中起到 的积极作用。(2)建设"计算机文化基础"MOOC和"程序设计基础"课程学习网站。 在"计算机文化基础"和"程序设计基础"课程教学过程中充分融入"计算思维"的核心思想 ,设定"以学生为中心,以任务为导向"的教学模式,将任务逐步分解为知识点。知识点 的拆分遵循"小而精"的原则,围绕知识点提供微课视频、在线测试、习题作业、在线讨 论等多方位教学模块资源,循序渐进地提高学生的学习效率,培养学生的计算思维。运 用网络学习平台实现随时随地教与学,对学习平台的教学内容进行不断的完善与改进, 使计算思维在网络自主学习模式中得到进一步的体现。 2.2采用的方法 2.2.1任务驱动式教学模式。任务驱动式教学属于一种基于"计算思维"的教学 模式,在这种教学模式中,教师主要负责提出任务、演示任务操作过程、辅导学生完成 实验、对内容和问题进行总结归纳、布置课后作业。学生在教师的指导下,通过查阅资 料、相互讨论,利用计算机科学的思维和方法分析和解决问题。我校计算机驱动式教学 模式的实验任务,主要选自于学生进入工作岗位承担的"经理助理"在一年中不同阶段的 工作任务,如制作"员工之家"期刊、制作产品销售年报、制作公司产品宣传演示文稿等 ,通过这些工作任务促进学生的求知欲望。学生在教师的指导下,通过自主学习和小组 相互合作,在思考和动手实践中逐渐培养计算思维的能力。2.2.2基于问题求解的 教学模式。2006年,周以真教授首次提出"计算思维"的概念,其中就包含"问题求解 "的思维活动。教师通过对计算机领域一些经典问题的分析,求解过程的详细讲授,培养 学生的计算思维能力。经典问题有:梵天塔问题、博弈问题、背包问题、判断谁在说谎 问题、哲学家共餐问题,等等。将案例所蕴含的计算思维与方法渗透其中,以此来培养 学生的计算思维能力[2]。2.2.3构建基于"计算思维"的网络自主学习模式。基 于"计算思维"的网络自主学习模式主要是将教师的教学指导行为和学生的自主学习行为 结合起来,达到合理利用网络资源的目的,?用先进科学思维方法获取知识,学会自我思 维,自我获取有效信息,掌握解决问题的思维方式[3]。我校基于"计算思维
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