计算思维能力计算机基础论文

2022-04-30 版权声明 我要投稿

摘要:计算思维能力的培养是近年来计算机基础教学领域的研究热点。首先介绍了计算思维的概念,分析了大学计算机基础教学的重要性以及存在的问题。针对这些问题,提出了基于计算思维能力培养的计算机基础课程教学改革方案,通过调整课程内容,完善教学平台,改革成绩评价系统等方法强化计算思维能力的培养。下面是小编整理的《计算思维能力计算机基础论文 (精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

计算思维能力计算机基础论文 篇1:

计算思维能力在计算机基础教学中的培养

摘要:随着计算机技术的发展,计算机基础课程在教学过程中也在不断地进行改革。计算思维的概念提出后,以培养学生计算思维为导向成为课程改革的主要方向。本文分析了在教学过程中出现的问题,提出了计算思维的培养方法,以促进教学。

关键词:计算机基础;计算思维;教学改革

随着科技的发展,信息技术在各行各业应用越来越广泛,计算机基础课程在大学教育中也越来越重要,目前很多高校都会在大学一年级开设这门课程。计算机基础主要培养学生对计算机的基础知识的掌握和实践应用的能力。近些年,随着信息技术的普及,计算机基础课程也出现了一些问题。在计算机科学与技术的推动下,各学科领域都呈现了与“计算”相关的需求,普适计算、云计算、网格计算、可穿戴计算等,这就要求在计算机基础教学中引入计算思维能力。

1 目前大学计算机基础教学现状

1.1学生的计算机基础水平差异较大

目前,很多高校在大学一年级都会开设计算机基础课,主要培养学生对计算机基础知识的掌握和实际应用能力的操作。随着计算机的普及,很多大城市的学生在中学阶段都已经学过信息技术课程,对计算机的操作有了一定的基础,而偏远地区的学生则很少接触计算机,因此不同地区的学生计算机水平差异较大。在教学过程中,老师很难做到兼顾所有学生,有一定基础的学生认为这门课程很简单,不能引起学生的兴趣,没有学习的热情,没学过的学生则认为这门课程很难学习。

1.2教材落后,教学内容陈旧

随着社会的快速发展,计算机技术也在快速的发展,但是很多高校使用的教材却跟不上时代的变化,学习的内容还是老版本,技术落后,不能与时俱进。机房的设备老旧,不能及时跟上计算机的发展变化,更新比较缓慢。

在教学内容方面,很多高校计算机基础课程的教学内容和学生的专业之间没有关联,导致学生对课程不够重视。因此,很多高校对计算机基础课程的课时进行压缩,由54个学时压缩到36学时,还有些学校甚至压缩到15个学时,通过几次讲座完成这门课程,基本操作部分由学生课下自己完成。这门课程的存在成了一个形式,对学生的未来发展不能起到任何作用。

2 计算机基础教学中计算思维的提出

2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授提出计算思维的概念,他认为“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。”

以计算思维为导向的新一轮改革为计算机基础课程教学研究注入的新的生命力。计算思维能力的培养将作为计算机基础教学的核心任务[2]。将计算思维引入计算基础教学,是具有普适性的思维训练,能够很好地解决在教学中出现的问题,能够让学生学会解决和处理问题的能力。计算思维是运用计算机科学的概念进行问题求解,以人类行为能够理解的包含计算机科学广度的思维活动,按照计算机求解问题的方法考虑问题求解,以构建出相应的算法和基本程序。计算思维作为学生必备的基本素质,为其专业学习提供了更多的学习方法。计算思维若与学生专业知识背景结合起来,能够使他们更有能力解决复杂的实际问题,从而激发学习的热情和创新能力。

3 计算思维能力在计算机基础教学中的培养策略

3.1完善教学内容

根据以往在计算机基础课程教学中存在的问题,应对教学内容进行相应的改革,以逐渐培养学生计算思維能力的教学内容为基础,对知识点进行重新整理,同时把计算思维作为核心内容,突出其重点。教学内容方面需要以计算思维能力的培养为指导,计算机的教学不仅要让学生掌握必要的计算机知识和技能,更重要的是培养学生运用这些知识和技能解决实际问题的能力。在教学中对教材和教学内容进行适当删减,主要介绍计算机基础知识、基本原理、硬件组成、程序设计、计算机网络、操作系统的应用、数据库的应用等内容,在进行理论教学的过程中还要注重培养学生解决实际问题的能力。

3.2转变教学方法

在实际的教学过程中,教师要重点培养学生的计算思维能力,根据教学内容采取多元化的教学方式,例如采用任务驱动式教学法、自主探索式教学法及案例式教学法等。在教学中结合学生的专业内容,促进学生在学习过程中更好地掌握计算机的知识与技能[3]。例如在应用案例式教学法时,教师选择的案例应该是结合学生的专业内容。首先向学生展示做好的案例,吸引学生的注意力,引起学生的兴趣,激发学生的学习欲望,通过简单的介绍,创设情境,然后布置任务,明确学习目标。通过讲解案例的具体制作过程,组织学生分组完成学习任务。学生在学习过程中可以通过网络教学平台或者互联网等不同的途径进行自主学习,这个过程中如果出现问题可以通过小组互相讨论,协作解决,教师主要随时了解各小组的学习情况,并进行针对性的指导。当任务都完成后,要对自己学习的主要内容进行总结,并展示共享,其他学生可以发表自己的看法,对提出的问题,学生之间可以互相讨论,最后教师再进行总结。采用案例式教学法中,教师应根据学生的情况进行适当的引导,让学生通过协作学习主动思考完成任务即掌握了“问题求解”的方法,从而实现了对学生解决问题能力的培养。

4 结束语

随着科技的不断发展和计算机技术的广泛应用,计算机基础课程中以培养学生计算思维能力至关重要。通过计算机基础课程的学习,学生不仅能够掌握计算机的基本知识,利用计算机解决自己专业方面的问题,而且还能够提高分析问题、解决问题的能力。教师在教学过程中也要不断进行探索,改进教学方法,促进学生计算思维能力的培养。

参考文献:

[1]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7-11.

[2]朱勇,杨洪伟,宋晓强.大学计算机基础教学中计算思维的培养途径[J].计算机教育,2013,185(5):35-38.

[3]谢鹏,张红梅.以培养计算思维为导向的大学计算机基础课程教学改革与实践[J].计算机工程与科学,2016,38(a01):245-247.

【通联编辑:王力】

作者:程红霞

计算思维能力计算机基础论文 篇2:

基于计算思维能力培养的计算机基础教学探讨

摘要:计算思维能力的培养是近年来计算机基础教学领域的研究热点。首先介绍了计算思维的概念,分析了大学计算机基础教学的重要性以及存在的问题。针对这些问题,提出了基于计算思维能力培养的计算机基础课程教学改革方案,通过调整课程内容,完善教学平台,改革成绩评价系统等方法强化计算思维能力的培养。

关键词:计算思维;计算机基础教学;能力培养;教学改革

计算机基础课程是各高校为大一新生普遍开设的通识课程,课程的教学目标要使学生掌握计算机基础知识,同时培养学生利用计算机分析和解决问题的能力。计算机基础课程的学习是全面提高学生素质,培养学生创新能力的重要环节。

计算思维的概念由周以真教授首次清晰、系统的提出,自此将计算思维能力的培养融入计算机基础教学改革成为学者们研究的热点。九校联盟(C9)在计算机基础课程研讨会上提出,计算机基础教学的核心应该是计算思维能力的培养[1]。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会明确了计算思维能力培养在计算机基础课程教学中的核心地位,并且从创新人才培养和国家发展的角度强调计算思维能力培养的重要意义[2]。

1 计算思维

2006年,美国卡内基梅隆大学周以真教授首次明确提出了计算思维的概念。计算思维是将计算机科学的基础概念用于解决问题、进行系统设计、理解人类行为的涵盖计算机科学领域之广度的一系列思维活动[3]。如同人们能够阅读、写作和做算术一样,计算思维是所有人都应具备的思维能力。运用计算思维解决问题,是通过约简、嵌入、仿真等方法来描述问题求解的方法和过程;运用计算思维解决问题,是采用抽象和分解等方法将较为复杂的问题分解为若干人们可以理解和控制的子问题。

未经过专业学习的人也具有一定的计算思维能力,但这种与生俱来的思维能力需要有意识的训练和培养,使之成为人们面对问题时习惯使用的思维方式。计算思维能力的培养有助于学生创新能力的培养,有助于学生形成良好的思维方法和行为习惯。

2 大学计算机基础教学

传统的计算机基础教学停留在计算机工具应用教育的层面上,没有摆脱“工具介绍”、“知识罗列”等刻板模式,未能深刻反映思维和能力的培养,导致学生学习兴趣不高、缺乏主动思考等问题的出现。

新形势下,计算机基础教学的内涵不断丰富。提高大学生适应新的社会形势的能力,不仅要加强计算机知识技术的学习,同时也要注重思维能力和创新能力的培养,基于计算思维能力培养的计算机基础课程教学改革亟待进行。

计算机基础课程改革要将计算思维的培养有意识地融入实际教学中,提高学生解决问题的能力。课程改革的目的是使学生了解计算思维的基本内容,认识到人与计算机能力的局限性,了解计算思维解决问题的一般步骤,理解计算在问题解决过程中所发挥的作用[3]。

3 基于计算思维能力培养的计算机基础教学

3.1 围绕思维能力培养开展教学

在大学计算机基础课程中,许多概念都蕴含计算思维方法。例如,Cache是预置和缓存方法;多核处理器是并行处理方法;各种算法及问题求解方法,如迭代、递归等都是计算思维方法[4]。实际教学中,围绕计算思维能力的培养开展教学,通过启发式教学,有意识地引导学生主动思考,运用计算思维方法发现、分析和解决问题,提高学生的计算思维能力和创新能力。

3.2 调整课程结构和内容体系

基于计算思维能力培养的教学需要贯穿在所有的大学计算机基础课程中,计算思维能力的培养需要多个计算机应用课程作支撑和拓展[4]。这些课程的设置要围绕计算思维进行调整,在课程中渗透、推广计算思维的原理和方法,不要求过多的专业背景,使计算机专业和非计算机专业的学生都能够通过学习掌握课程内容,提高计算思维能力。

教学内容的设置也要基于计算思维能力的培养,教师在课堂讲授基础知识的同时,要结合教学内容,引导学生发现、总结教学内容中所涉及的计算思维原理和方法,从而掌握运用计算思维解决问题的方法。同时,教学内容的选择应注重情境化,尽量贴近实际应用,增加学生学习积极性,在解决实际问题的过程中提高计算思维能力。

3.3 完善教学平台建设

课堂教学之外,提供开放性的网络教学平台,方便学生随时获取教学资源。网络教学平台中可以给出与计算思维相关的文章和学习资料,供学生在课余时间阅读和交流,增加学生之间以及师生之间的网络互动,提高学生的学习兴趣。

结合目前比较热门的“翻转课堂”,充分发挥学生的主动性,通过网络教学平台学习课程内容,教师在课堂上主要进行问题解答和知识拓展。通过这样的方式,进一步激发学生的学习兴趣,强化学生思维能力和创新能力的培养。

3.4 确定成绩评价系统

课程考核标准,不仅要体现对知识技能掌握方面的要求,而且要体现对思维训练效果方面的要求。结合传统的考核方式,增加对思维能力的考察,将单一的成绩评价方式转变为多方面综合评价的方式。例如在日常教学中设置成绩积累系统,为每个学生设立成绩累加器,学生的积极互动、提供帮助、解决问题等表现都能为累加器增值。通过将学生平时学习的各种表现以积累的方式在最终的考核成绩中体现,达到更加客观、全面的对课程学习效果做出评价的目的。

4 结语

计算思维能力是一种人们普遍应该具备的思维能力,基于计算思维能力的培养进行计算机基础教学,有助于提高计算机基础课程的教学效果,激发学生对课程学习的兴趣。计算思维能力的培养有助于提高学生发现问题和解决问题的能力,有助于培养学生的创新能力。如何将计算思维能力的培养更好的融入到計算机基础教学中,以提高计算机基础教学的质量,需要在教学实践中不断的探索和改进。

参考文献:

[1]李波.计算思维与大学计算机基础[J].中国大学教学,2012,7:4345.

[2]林旺,孙洪涛.基于软件应用的计算思维能力培养教学设计[J].中国电化教育,2014,11:122127.

[3]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,1:711.

[4]龚沛曾,杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养[J].中国大学教学,2012,5:5154.

基金项目:河南科技大学教育教学改革项目(2015YB050)

作者简介:俞卫华(1979),女,河南洛阳人,讲师,研究方向为数字图像处理。

作者:俞卫华 郑林涛

计算思维能力计算机基础论文 篇3:

计算思维能力培养:艺术类院校计算机基础教育的新目标

【摘要】 在艺术类院校的计算机基础教育中,其受到传统教育形式的影响,导致其教学方式无法满足计算机思维能力的培养要求,因此,探究其教育新目标具有重要的意义。本文主要提出基于计算思维能力培养下的艺术类院校计算机基础教育新目标改革方式,主要包括课程体系构建、教学内容改革以及教学方法创新。以此来为艺术类院校学生计算思维的培养提供借鉴依据。

【关键词】 计算思维能力 艺术类院校 计算机基础教育 新目标

前言:计算思维能力培养是现代计算机基础教育的重要目标,但是在艺术类院校的教学过程中,依然采用传统的教学方式,无法有效的激发学生的兴趣,导致教学质量较低[1]。因此,从计算思维能力培养的角度出发,创新艺术类院校计算机基础教育的新目标具有重要的意义。

一、计算思维和计算机基础教育

计算思维是计算机基础教育的核心目标。主要是指将问题及解决方案表述成为信息的思维过程[2]。在现代教育中,计算思维能力是培养学生自主能力和探究能力的重要手段,具有重要的研究意义。

在计算思维的培养中,部分大学制定了计算机基础课程改革方案,通过对教学内容、教学方式以及教学体系的改革来提升学生的思维能力。传统的计算机课程体系主要包括计算机基础、程序设计、接口技术以及数据库技术等[3]。

二、构建艺术类院校计算机基础课程体系

在艺术类院校的计算机基础课程体系教学中,传统的课程体系已经难以满足新时期的课程教育目标,因而需要构建新课程体系来培养学生的计算思维。其主要体现在以下几个方面:首先,需要明确课程定位,在艺术类院校的计算机基础课程教学中,需要明确课程定位,在艺术类教学中,需要将计算机基础课程与实际生活将结合,通过理论与实践并重的方式来激发学生的兴趣,培养学生的计算思维。其次,在课程体系构建中,需要加强对课程体系的改革,艺术类院校计算机课程体系主要应用于多媒体以及网络技术应用等方面,应该根据课程内容,改革课程体系,将计算机基础课程体系构建倾向于多媒体及网络技术的教育,以此来提升课程内容的适用性。最后,需要重新构建课程体系,要将知识、技能与素质教育有机的结合起来,开发新功能模块,为艺术类院校学生提供针对性的软件。

三、设计艺术类院校计算机基础课程内容

在艺术类院校的计算机基础课程教学中,其课程内容通常是按照计算机专业来进行教育,缺乏实用性,因此需要改进基础课程内容,以此来培养学生的计算能力。其主要体现在以下几个方面:首先,应该深化改革思想,删减教学内容,避免知识大量堆积而缺乏实践,在内容构建中,要将计算能力与艺术类课程结合起来,提升实践内容的比例,以此来培养学生的计算能力。其次,在艺术类院校的课程内容改革中,要解决个性化问题,如在代码的编写中,可以通过多媒体软件的代码编写来进行教导,其规避了常规教育的枯燥,将其与实际教学相融合,可以最大程度的培养学生的兴趣及计算能力。最后,需要将课程内容的新颖性、适用性以及知识性相融合,通过教材、光盘以及网络来进行全方位的教育,对教材内容进行定期改进,从而不断的创新教学内容,培养学生的计算能力。

四、创新教学模式

在艺术类院校的计算机基础课程教学中,通常是采用灌输类教育,学生的主动性相对较弱,缺乏对课程的兴趣。因此,需要创新教学模式,激发学生的热情,继而加强对学生计算能力的培养。其主要方式包括:第一种是在教学过程中,要充分发挥学生的主体地位,教师要加强对学生的引导,可以通过预习指南的方式来激发学生的学习欲望,在预习指南中,要求学生对课程进行预习,提出相应的问题,并且将其纳入到考核体系中,以此来激发学生的主动性,提升学习效果。第二种是采用小组探究方式,在教学过程中,教师可以针对课程内容,设定相应的活动主题,同时对学生进行分组,通过小组探究的方式来总结成果,其可以提升学生的主动性和探究性,从而可以在探究的过程中,培养学生的计算能力。

结语:在计算能力培养下,需要对艺术类院校计算机基础课程的改革进行研究。本文主要是在基于计算能力培养的角度下,提出艺术类院校计算机基础课程体系的构建、内容的改革及教学方法的创新。希望通过本文的研究,可以为艺术类院校学生的计算能力培养提供理论依据。

参 考 文 献

[1]焦纯,卢虹冰,张国鹏,等.面向计算思维培养的医药院校计算机基础课程教学改革研究[J].中国大学教学,2013,08:41-43.

[2]李志文.醫药计算机应用基础实验教学中的计算思维能力培养[J].实验室研究与探索,2012,08:349-351.

[3]张景川.以计算思维为导向的高职高专院校计算机基础课程改革研究[J].河北能源職业技术学院学报,2015,01:92-93.

作者:史家银

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