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論文摘要:分析了大學計算機基礎(chǔ)課教學內(nèi)容和教學體系存在的問題,進行了以下教學改革嘗試:重新整合教學內(nèi)容,根據(jù)教學規(guī)律組織教學內(nèi)容,建立比較合理的教學體系。改革措施激發(fā)了學生的學習積極性,有利于提高課堂教學質(zhì)量。
在我國高等院校非計算機專業(yè)開設(shè)大學計算機基礎(chǔ)課已經(jīng)近三十年了,它為推廣信息化技術(shù)、培養(yǎng)復合型人才做出了巨大的貢獻。但是隨著計算機學科的理論和技術(shù)地飛速發(fā)展,大學計算機基礎(chǔ)課的教學內(nèi)容嚴重滯后,本文探討了存在的一些問題及其改革嘗試。
1 大學計算機基礎(chǔ)課教學內(nèi)容和教學體系存在的問題
大學計算機基礎(chǔ)課教學內(nèi)容主要包括計算機基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)、辦公軟件、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、Internet應(yīng)用、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、程序設(shè)計基礎(chǔ)。知識點多、內(nèi)容繁雜,有些知識過于陳舊。計算應(yīng)用已經(jīng)深入到社會的方方面面,計算機發(fā)展歷史、計算機分類和應(yīng)用介紹等低級陳舊的知識還充斥在教材中。大學計算機基礎(chǔ)是為一年級文理科新生開設(shè)的一門公共課,文科學生不需要了解計算機組成原理和工作原理、數(shù)據(jù)在計算機中的表示;不是所有理科學生都需要這部分知識,主要是利用計算機進行過程控制時需要,并且大學計算機基礎(chǔ)課中講授的內(nèi)容僅僅是一點皮毛,但是應(yīng)用型本科院校的新生接受這些知識很困難。個人電腦已經(jīng)成為人們學習、工作和生活的電子工具,生活中的電子設(shè)備比比皆是,人們只要會用即可,很少去了解它的組成原理和工作原理,所以計算機組成原理和工作原理、數(shù)據(jù)在計算機中的表示應(yīng)從大學計算機基礎(chǔ)中刪除。Internet改變了人們學習、工作和生活的方式,應(yīng)用Internet技術(shù)是大學生必備的技能?!坝嬎銠C網(wǎng)絡(luò)”的教學內(nèi)容主要包括:計算機網(wǎng)絡(luò)的分類、體系結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)的組成、分類以及組網(wǎng)技術(shù),對于學生來說既難于理解又沒有實際應(yīng)用價值,實用的Internet應(yīng)用技術(shù)反而比較少。
根據(jù)學生的學習基礎(chǔ),對于教材中偏重于原理性知識地介紹,理解和接受都有一定的困難,極大地打擊了學生的學習積極性。教材內(nèi)容完全根據(jù)知識體系結(jié)構(gòu)來組織,沒有考慮教學體系結(jié)構(gòu),也增加了教學的難度。大學計算機基礎(chǔ)教材很多,內(nèi)容大同小異。開篇的計算機基礎(chǔ)知識內(nèi)容陳舊、枯燥,其中原理性的知識難于理解。隨后的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識,對于沒有計算機專業(yè)基礎(chǔ)的學生來說太抽象,例如軟件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)的概念,由于學生沒有具體地編寫程序的體驗,只能機械地背誦和接受這些枯燥的術(shù)語。操作系統(tǒng)實驗受制于知識內(nèi)容的限制,只能一招一式地練習,例如文件和文件夾的操作非常重要,學生只能反復地練習建立、刪除和重命名文件夾,機械地重復使學生失去學習興趣。緊接著的辦公軟件內(nèi)容,基礎(chǔ)好的學生認為中學學過就不認真,基礎(chǔ)差的學生幾乎不會使用,給組織教學造成了極大的困難。多媒體軟件和網(wǎng)站建設(shè)內(nèi)容,每一個部分都需要開設(shè)一門課程學生才能掌握,學生學習積極性很高,但是由于之前的教學內(nèi)容已經(jīng)占據(jù)了大量的課時,只能淺嘗輒止,有限的課時所講授的知識很難使學生掌握這部分內(nèi)容。綜上所述,教學內(nèi)容的選擇和體系結(jié)構(gòu)組織上的不妥,是造成學生學習該課程積極性不高的重要原因之一。
2 大學計算機基礎(chǔ)課教學內(nèi)容和教學體系改革探索
針對大學計算機基礎(chǔ)課教學內(nèi)容存在的問題,對教學內(nèi)容進行了重新整合。根據(jù)知識相關(guān)性將教學內(nèi)容劃分為三個模塊:(1)計算機軟硬件基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、辦公軟件和程序設(shè)計基礎(chǔ);(2)計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念和Internet應(yīng)用技術(shù),數(shù)據(jù)庫技術(shù),網(wǎng)站建設(shè),信息安全和計算機病毒;(3)多媒體技術(shù)。
第一個教學模塊的體系安排為辦公軟件、程序設(shè)計基礎(chǔ)、計算機軟硬件基礎(chǔ)和操作系統(tǒng),指導思想是以辦公軟件為點,程序設(shè)計基礎(chǔ)、計算機軟硬件基礎(chǔ)和操作系統(tǒng)基本概念為面,以點帶面,依托辦公軟件的教學融合相關(guān)的基本概念,突出知識的直觀性,降低抽象程度,便于學生接受。教學過程中依托辦公軟件操作步驟的講解,引出菜單以及單擊菜單的實質(zhì)講授程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識;提出問題“計算機如何存儲輸入的文字”,通過引導學生解剖Word軟件的操作過程,講授計算機硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識;計算機可以自動地為人類處理許多問題,這是任何其它電子設(shè)備所不具備的、計算機獨有的特征,也是一個現(xiàn)代人所具有的基本常識,分析這種現(xiàn)象引入操作系統(tǒng)的概念,講授有關(guān)知識;最后,引導學生通過分析、綜合概括得出計算機軟硬件系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)以及相關(guān)知識。雖然學生在中學的信息技術(shù)課學過Word軟件,但是對于程序設(shè)計和操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識基本上不了解,通過以上的教學改革措施不僅使學生學會了操作,而且理解操作步驟的實際意義,達到了知其然也知其所以然的效果,學生的學習積極性被極大地調(diào)動起來,枯燥和抽象的名詞術(shù)語和概念與操作步驟聯(lián)系起來后具體了,便于學生理解和接受。由于辦公軟件的操作重復性大,便于訓練學生使用計算機的技能,辦公軟件教學結(jié)束后全部學生都能熟練地操作計算機,操作系統(tǒng)的實驗內(nèi)容就不成為教學難點了。
第二個模塊的教學從即時通訊軟件(例如QQ聊天軟件)和收發(fā)郵件的學習開始,學生的學習興趣非常大,結(jié)合具體操作講授計算機網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)理論基礎(chǔ)。帶領(lǐng)學生登錄我院圖書館網(wǎng)站,結(jié)合查找文獻資料的教學講授數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識,緊接著進行建立網(wǎng)站的實驗教學,時間安排上將理論知識的講授與操作實驗進行有機結(jié)合。教學過程中結(jié)合瀏覽網(wǎng)頁對學生進行信息安全的教育,講授計算機病毒的有關(guān)知識。通過以上教學的實施,學生已經(jīng)能夠熟練地操作計算機,也具備了必要的理論基礎(chǔ)知識,第三個模塊的教學基本上沒有難點了,主要進行了培養(yǎng)學生自學能力和利用網(wǎng)絡(luò)查找學習資料的探索。
3 結(jié)語
教學內(nèi)容的取舍和體系安排是否得當,是保證課堂教學質(zhì)量的重要一環(huán)。應(yīng)用型本科院校招收的新生,接受抽象理論知識的能力相對來說比較弱,根據(jù)這個特點對大學計算機基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容和教學體系進行了一定的改革,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,有效地提高了課堂教學質(zhì)量。
參考文獻
[1] 張小莉.構(gòu)建面向應(yīng)用的大學計算機基礎(chǔ)課程教學體系[J].重慶工商大學學報(自然科學版),2008(6):68-70.
[2] 教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會.關(guān)于進一步加強高等學校計算機基礎(chǔ)教學的意見暨計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求(試行)[M].北京:高等教育出版社,2006:20-28.
關(guān)鍵詞:計算機基礎(chǔ) 初中信息技術(shù)課程 教學內(nèi)容 適切性
中圖分類號:G632 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)01-0153-01
自我國在2006年頒布《關(guān)于進一步加強高等學校計算機基礎(chǔ)教學的意見》后,我國高校就將原有的“計算機文化基礎(chǔ)”課程改革成了“大學計算機基礎(chǔ)”,但隨著中小學計算機基礎(chǔ)教育的普及,高校計算機基礎(chǔ)的“零起點教學”模式就已經(jīng)不再適用。本文就初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容對計算機基礎(chǔ)教學的影響進行簡單介紹,并對我國現(xiàn)階段計算機基礎(chǔ)與初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容的適切性展開分析。
1 初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容對計算機基礎(chǔ)教學的影響
自我國教育發(fā)展改革委員會將計算機基礎(chǔ)作為高校計算機教育事業(yè)的基礎(chǔ)課程后,我國計算機基礎(chǔ)教學就正式納入到高校計算機教學課程中。計算機基礎(chǔ)包括計算機文化基礎(chǔ)、計算機技術(shù)基礎(chǔ)以及計算機應(yīng)用基礎(chǔ)三個板塊,但由于計算機專業(yè)本身具有多樣性的特點,因此,在三大板塊的基礎(chǔ)上將計算機基礎(chǔ)劃分成四個模塊,分別是微機實用軟件基礎(chǔ)、計算機文化基礎(chǔ)、教學系統(tǒng)與微機原理以及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。但是在實際的教學當中,許多高職院校只是開放了計算機技術(shù)基礎(chǔ)和計算機文化基礎(chǔ)兩大模塊,但是由于現(xiàn)階段的初中信息課程教學內(nèi)容當中也包含計算機文化基礎(chǔ)和計算機技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容,因此結(jié)合現(xiàn)階段計算機基礎(chǔ)課程內(nèi)容與初中信息技術(shù)課程內(nèi)容進行比較,我們可以發(fā)現(xiàn),在計算機基礎(chǔ)教學的過程當中存在一些問題:
1.1 教學內(nèi)容相對滯后,跟不上信息課程發(fā)展的腳步
前面我們說過,現(xiàn)階段的初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容在計算機基礎(chǔ)內(nèi)容上就已經(jīng)有所涉獵,只是在知識點上的側(cè)重不同。將兩者進行比較,我們可以發(fā)現(xiàn),初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容更偏向于實用性,而計算機基礎(chǔ)則更關(guān)注的是技術(shù)性,甚至在部分知識點的要求上比初中信息課程教學要求還低?,F(xiàn)階段部分學校的初中信息技術(shù)課程在教學上就已經(jīng)有網(wǎng)頁設(shè)計的初步內(nèi)容,但是在計算機基礎(chǔ)中則只包括了網(wǎng)絡(luò)的基本使用方法,教學內(nèi)容只是單一的學習學術(shù)知識,導致許多學生不能學以致用。
1.2 教學方式單一,難以引起學生的學習興致
目前我國高校在進行計算機基礎(chǔ)課程教學時采用的基本都是CAI輔助教學或者是聯(lián)機大屏幕投影直觀教學,這種教學方式基本都是將講課與練習相結(jié)合,與初中教學當中的多樣性教學方式相比,教學手段較為落后[1]。
高校的計算機基礎(chǔ)在課程教學的過程中由于其專業(yè)性特點,使得計算機基礎(chǔ)很難與專業(yè)知識相結(jié)合,高校的計算機教師絕大部分對于計算機文化知識掌握不足,在教學過程中更專注于專業(yè)知識的應(yīng)用,使得計算機基礎(chǔ)在傳授內(nèi)容時仍然停留在單純的計算機基礎(chǔ)知識層面上,難以調(diào)動學生的學習能力,對于學生與計算機相關(guān)專業(yè)能力的培養(yǎng)也是十分不利的。
2 計算機基礎(chǔ)與初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容的適切性分析
為了更好的了解計算機基礎(chǔ)與初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容之間的適切性,我們對某校的新生進行問卷調(diào)查,了解新生的計算機水平和當前我國初中信息技術(shù)課程的教學內(nèi)容。問卷調(diào)查的內(nèi)容主要包括學生在初中信息技術(shù)課程教學中學到的計算機理論知識和應(yīng)用技能,針對計算機的每種理論知識和應(yīng)用技能設(shè)計了四個選項,分別是掌握、基本掌握、有所了解、完全不了解[2],表1是對學生們文化理論知識掌握程度的調(diào)查表,表2是學生對計算機應(yīng)用技術(shù)能力需求情況的調(diào)查表:
從表1我們可以發(fā)現(xiàn),隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,學生們對于計算機應(yīng)用理論的知識理論基本掌握,可以運用計算機進行文字錄入并對控制面板進行設(shè)置,會用excel進行簡單的數(shù)據(jù)處理,利用PPT進行簡單的幻燈片操作等。但是在多媒體技術(shù)、計算機組成、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識以及基本程序設(shè)計方面則存在嚴重不足,因此在進行計算機基礎(chǔ)教學時應(yīng)當重視在這些方面的教育,促進學生在計算機學習方面的全面發(fā)展。
從表2可以發(fā)現(xiàn)學生對于計算機應(yīng)用能力的需求情況與理論知識掌握情況之間存在一定的差距,隨著網(wǎng)絡(luò)知識的不斷發(fā)展,社會對于計算機應(yīng)用技術(shù)的需求會越來越高,為了滿足社會發(fā)展的需求,學校在進行計算機基礎(chǔ)教學時,應(yīng)當結(jié)合學生在初中信息技術(shù)課程教學時的內(nèi)容對某些應(yīng)用技術(shù)進行重點關(guān)注。
3 結(jié)語
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,為了順應(yīng)時展的需求,我國高校的計算機基礎(chǔ)教育事業(yè)也應(yīng)當不斷進行變革,以初中信息技術(shù)課程教學內(nèi)容為基礎(chǔ),對現(xiàn)有的計算機教學方式和內(nèi)容進行調(diào)整,加強對計算機基礎(chǔ)之間文化、技術(shù)和應(yīng)用三大板塊之間的研究,促進計算機基礎(chǔ)教學的深層次發(fā)展。
參考文獻:
中職學校非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學的特點是:以應(yīng)用為目標,計算機作為輔助工具,旨在培養(yǎng)學生的計算機綜合運用能力及用相關(guān)知識解決本專業(yè)實際應(yīng)用問題的能力,使學生能夠分析和處理本專業(yè)的信息需求和應(yīng)用管理問題。通過與專業(yè)結(jié)合的計算機基礎(chǔ)教學,使學生具有計算機軟硬件基礎(chǔ)知識,具備使用計算機實用工具處理日常事務(wù)的基本能力,具備通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息、分析信息、利用信息以及與他人交流的能力,具備使用典型的專業(yè)軟件(包)和工具來解決本專業(yè)領(lǐng)域中進行科學計算的基本能力,具備良好的自學能力和一定的創(chuàng)新能力。
計算機基礎(chǔ)課程教學改革的具體內(nèi)容和方法
1.樹立計算機基礎(chǔ)教學為專業(yè)服務(wù)的思想,合理制訂教學計劃和教學大綱。不同專業(yè)的學生就業(yè)領(lǐng)域不同,這就意味著對計算機應(yīng)用技能的要求不同。各專業(yè)的學生除計算機通用素質(zhì)和能力外,還要具備一定的本專業(yè)計算機應(yīng)用技能(如數(shù)控專業(yè)學生需要有機械制圖和數(shù)控編程設(shè)計的能力)才能更好地適應(yīng)工作。所以應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標,以適應(yīng)社會需求為目的,解決好計算機應(yīng)用技能的培養(yǎng)與本專業(yè)培養(yǎng)目標的結(jié)合問題,并合理安排專業(yè)教學計劃和計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容。計算機專業(yè)教師應(yīng)參與各專業(yè)教學計劃的討論和制訂工作,合理地提出建議和意見,定期或不定期地與各專業(yè)教師溝通,第一時間了解各專業(yè)教學和專業(yè)應(yīng)用中對計算機應(yīng)用能力的要求,制訂計算機基礎(chǔ)課程教學大綱時讓相關(guān)專業(yè)課教師參與,積極聽取他們的意見,及時作出調(diào)整。
2.采用多樣化的教學方式。(1)針對“職校計算機基礎(chǔ)”課程教學的特點,即學生入學時在計算機水平上存在差異,而且各專業(yè)對學生應(yīng)具備的計算機應(yīng)用水平的要求也有所不同“,職校計算機基礎(chǔ)”課采用必修、免修、自修、部分選修、選修等多種方式,保證每個學生掌握該課程的內(nèi)容。(2)根據(jù)各專業(yè)特點開設(shè)計算機基礎(chǔ)類的專業(yè)必修課,讓學生能用計算機的知識解決本行業(yè)的相關(guān)問題。如我校數(shù)控類專業(yè)普遍開設(shè)AutoCAD、MasterCAM這兩門課。(3)計算機教研組利用有限的資源,開設(shè)專業(yè)選修課,讓有需要的學生有機會更深層次地學習計算機相關(guān)知識。如計算機教研組可以面向全校開設(shè)“網(wǎng)頁設(shè)計”、“FLASH動畫制作”、“VB程序設(shè)計”等選修課程。
3.運用先進的教學方法和手段組織教學。信息技術(shù)的發(fā)展促進了教學方法、教學手段、教學模式、教學理念不斷地更新和發(fā)展,越來越多的教師采用先進的教學方法和手段進行教學,在教學過程中嘗試“以學生為主體,以教師為主導”的多種教學方法,教師幫助學生自主學習,探究學習,讓學生自己建構(gòu)、發(fā)展并完善自己的知識體系。(1)集中授課和上機輔導相結(jié)合的教學方法。在組織“職校計算機基礎(chǔ)”的課程教學中,基礎(chǔ)知識采用多媒體教室集中授課,然后學生上機練習、教師輔導相結(jié)合的方法。(2)精講多練。計算機應(yīng)用基礎(chǔ)類課程的目的是加強學生對應(yīng)用軟件的實踐動手能力。針對這一特點,改變過去“滿堂灌”的教學方法,讓教師精心備課,課堂上“講重點、重點講、講清楚”,留大量的課堂時間讓學生練習,教師針對學生提出的問題個別輔導。(3)任務(wù)驅(qū)動的教學方法。重視實踐環(huán)節(jié)教學,建議教師在實踐教學中設(shè)置任務(wù),讓學生在完成任務(wù)的過程中自主學習、自我提高。(4)探究性學習的教學方法。對涉及概念多、知識面廣、實踐性強、學生又感興趣的課(如網(wǎng)頁制作),采用探究性學習的教學方法。實踐證明,探究性學習教學法在某些課程中值得推廣。(5)案例教學。在一些開發(fā)類的計算機基礎(chǔ)課中,如Flas制作課,嘗試采用案例教學,在案例分析過程中把一些方法、概念、工具包含進去,教學效果十分明顯。(6)協(xié)作學習的教學方法。在信息系統(tǒng)開發(fā)類課程中,采用“點—面”結(jié)合的協(xié)作學習方法,教師講解基礎(chǔ)理論知識———這是點;學生運用學過的理論,通過思考、自學等主動學習的方法去解決一個個實際問題———這是面。(7)建構(gòu)主義學習。在建構(gòu)主義學習環(huán)境下,教師應(yīng)把學習的主動權(quán)交給學生,讓學生在親身實踐中品嘗艱辛和樂趣,從而培養(yǎng)他們的獨立操作能力。計算機基礎(chǔ)是實踐性很強的一門學科,在上機實踐的過程中,學生可以進一步理解和掌握知識,許多不清楚或不理解的問題,通過上機操作可迎刃而解。在組織學生上機的實踐過程中,教師要適當?shù)卦O(shè)計一些大型的作業(yè),有目的地幫助學生解決問題。(8)網(wǎng)絡(luò)學習。提高學生獲取信息的意識,讓學生能用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境獲取信息,正確引導和發(fā)揮學生的潛能,提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的自學能力,讓學生的個性得到充分發(fā)揮。
4.加強實踐教學,注重學生計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)。加強實踐教學環(huán)節(jié)的目的是培養(yǎng)學生的上機動手能力、實際解決問題的能力以及綜合運用知識的能力等。實踐教學環(huán)節(jié)在計算機教學中起著很大的作用,具體的措施如下:(1)整合學校的計算機教學資源,為學生提供不同層次、不同類型的計算機課程,擴大學生的學習選擇空間:非計算機專業(yè)學生選課菜單=計算機基礎(chǔ)核心課程+實用性的選修課程+計算機專業(yè)類型課程+與專業(yè)結(jié)合的計算機課程。(2)加大實驗課時的比例。計算機基礎(chǔ)課的實驗學時與講課學時之比高于1∶2。(3)教學計劃中單獨設(shè)置專用周。如網(wǎng)頁制作課程教學結(jié)束后,有一周的時間讓學生完成一個簡單的網(wǎng)站。計算機基礎(chǔ)教學中的實踐,不僅僅是讓學生上機做做練練,更重要的是在實踐教學中讓學生利用計算機知識解決實際問題,只有這樣才能提高學生的實踐動手能力。
5.發(fā)揮計算機專業(yè)優(yōu)勢,統(tǒng)籌學校的計算機基礎(chǔ)課程教學。以筆者所在學校為例,自從我校開設(shè)計算機教研組和信息中心以后,學校領(lǐng)導為充分發(fā)揮計算機專業(yè)優(yōu)勢、統(tǒng)籌全校的計算機教學,把全校的計算機基礎(chǔ)教學歸口到計算機教研組,這對學校今后計算機基礎(chǔ)教學的發(fā)展很有幫助。在計算機基礎(chǔ)課程建設(shè)、實驗室建設(shè)、教材建設(shè)等方面,積極組織計算機教研組的教師參與,加強計算機基礎(chǔ)課教師與計算機專業(yè)課教師的交流,使計算機專業(yè)的教學資源能夠在全校計算機基礎(chǔ)教學中發(fā)揮重要作用。這種運作模式有利于計算機基礎(chǔ)課教師在學科領(lǐng)域中的發(fā)展和教學水平的提高,有利于計算機專業(yè)教師在全校計算機教學中作用的發(fā)揮,有利于滿足部分學生選修一些計算機專業(yè)課程的需求,有利于計算機專業(yè)與其他專業(yè)的溝通與融合。
關(guān)鍵詞 計算思維能力;計算機基礎(chǔ)教學;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)16-0095-02
Abstract To foster computational thinking ability plays an important role in increasing computer course teaching, it’s important for the students to improve their innovative ability and their comprehensive quality. This paper introduces the problems in computer teaching and puts forward a strategy of how to foster computational thinking Ability.
Key words computational thinking ability; computer-based teaching;
innovation capability
1 引言
計算思維,籠統(tǒng)地講,指計算機工作者面對問題并分析解決問題的一種行之有效的科學思維方法。它與邏輯思維、實證思維并列,都是具備完善表達系統(tǒng)的思維模式。2006年卡內(nèi)基?梅隆大學周以真教授在計算機權(quán)威期刊Communications of the ACM上指出:計算思維是指運用計算機科學的基本概念、基本理論和基本方法求解問題、設(shè)計系統(tǒng)以及理解人類行為等一系列涵蓋計算機科學領(lǐng)域的思維活動。它通過轉(zhuǎn)化、約簡、仿真和嵌入等有效的方法將復雜的問題簡化,對復雜系統(tǒng)的相關(guān)方面進行建模,從而實現(xiàn)問題最有效的求解。計算思維強調(diào)求解問題過程中人為操作與機器實現(xiàn)的結(jié)合,是一種人機共存的思維方式。
為了保持在計算機科學研究和技術(shù)發(fā)展中的優(yōu)勢,國內(nèi)外一些著名高校都在嘗試基于計算思維的課程改革,把計算思維能力的培養(yǎng)作為計算機基礎(chǔ)教學中長期的、重要的、復雜的核心任務(wù),并將運用計算思維作為新一輪計算機基礎(chǔ)教學改革的指導思想。
2 計算機基礎(chǔ)課程教學存在的問題
計算機基礎(chǔ)作為教育部規(guī)定的必須首先開設(shè)的文化基礎(chǔ)課程,兼具基礎(chǔ)性和通識性的特點,教學目標定位在著力提高學生的綜合信息素養(yǎng)。該課程實踐性強、關(guān)聯(lián)面廣泛,對學生計算機思維能力的培養(yǎng)有著不可取代的作用。然而,目前計算機基礎(chǔ)課程的實踐教學效果并不能令人滿意,究其原因,主要表現(xiàn)在以下三個方面。
計算機基礎(chǔ)教學中教育理念存在偏差 計算機基礎(chǔ)課程教學理念過分強調(diào)“實用主義”,視野狹隘,觀念保守,將教學內(nèi)容局限為讓學生學會常用的幾種辦公軟件的操作和簡單編程,片面強調(diào)計算機應(yīng)用技能的培養(yǎng)[1]。雖然計算機基礎(chǔ)課程教師非常注重自身能力的提高,不斷改進教學方法、更新課程內(nèi)容,只是側(cè)重于課程本身的操作性,卻往往忽視計算機教學對培養(yǎng)學生思維和創(chuàng)新能力的作用。同時,與計算機專業(yè)相比,非計算機專業(yè)還沒有形成系統(tǒng)的計算思維能力培養(yǎng)課程體系。
計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容中忽視“計算思維的教學” 計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容陳舊、單一,很多教學內(nèi)容與中學計算機技術(shù)課程內(nèi)容重復,使學生學習熱情降低。教學內(nèi)容更新不及時,教學理念滯后,與專業(yè)課程相比,計算機基礎(chǔ)課程無論是理念上還是內(nèi)容上,都不能及時反映計算機技術(shù)的最新進展。特別是在大數(shù)據(jù)時代,新媒體、個性化教學、開源課程以及社會化學習等新興教育技術(shù)的發(fā)展,沒能在計算機基礎(chǔ)教學中起到促進作用。此外,教學內(nèi)容強調(diào)廣而多,內(nèi)容深而不透,定位不準,強調(diào)“是什么”,忽視“為什么”,導致學生不能掌握教學知識點真正蘊含的計算方法和計算思維[2]。計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容脫離于學生的專業(yè)學習,只是單純傳授計算機知識和基本理論,導致學生不知道如何運用學到的計算機基礎(chǔ)知識來解決自己專業(yè)上的問題。
計算機基礎(chǔ)教學方法難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力 計算機基礎(chǔ)課程實踐環(huán)節(jié)大多采用“教師演示―學生操作”的教學方法。在實踐課上,教師根據(jù)計算機基礎(chǔ)實驗指導教程上的內(nèi)容,系統(tǒng)講解實驗內(nèi)容和操作方法,然后學生比照教師的演示,按照操作步驟上機操作,直到完成上機實驗任務(wù)。學生在上機操作過程中碰到問題時,教師給予指導,幫助學生解決疑問。這種“被動”的“操練式”教學方法,導致學生單純模仿,動手不動腦,無法培養(yǎng)學生的自主意識和創(chuàng)新能力。
3 計算思維能力的培養(yǎng)策略
完善教學內(nèi)容 計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學生計算思維能力培養(yǎng)的要求進行改革重組,重新梳理知識點,設(shè)計以“計算思維”為主線的教學內(nèi)容,突出重點,適當增刪,在教學內(nèi)容上向計算思維能力培養(yǎng)的方向引導。這方面共設(shè)計計算機技術(shù)概述、計算機基本原理、基本電路和硬件知識、程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與基本算法、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫以及計算機新技術(shù)選講九個教學模塊,教學內(nèi)容涵蓋了計算機技術(shù)的大部分領(lǐng)域。不僅包括計算機基本原理和技術(shù),還包括計算機的歷史和最新發(fā)展動態(tài);既有理論講解,也有實踐操作環(huán)節(jié),有利于實現(xiàn)理論與應(yīng)用的有效結(jié)合。這些計算機基礎(chǔ)教學模塊的內(nèi)容可以根據(jù)計算機技術(shù)最新的發(fā)展實施更新教學內(nèi)容,根據(jù)學時、學生層次以及班級規(guī)模等多種方式形成最優(yōu)組合方案。
教學方法推動 在教學過程中,授課教師應(yīng)從計算思維能力的培養(yǎng)出發(fā),根據(jù)教學內(nèi)容采取靈活多樣的教學方法[3],如案例教學法、輻射教學法、開放式自主實驗教學法、目標驅(qū)動式教學法等。在教學中引入與學生專業(yè)知識相聯(lián)系的案例,可以幫助學生深入認識知識之間的相互關(guān)聯(lián)性和規(guī)律性。計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容所涉及的內(nèi)容涵蓋信息技術(shù)的大部分領(lǐng)域,有限的教學時間決定了教學內(nèi)容不可能面面俱到。教師可以采用輻射教學法,授課內(nèi)容選擇典型的核心知識,以點帶面輻射教學,幫助學生學習其他的計算機基礎(chǔ)知識。在具體的計算機基礎(chǔ)教學過程中,教師可以根據(jù)具體情況選用開放式自主實驗教學法,指導學生在現(xiàn)有實驗條件基礎(chǔ)上,根據(jù)自己的興趣愛好和專業(yè)特點自主選擇實驗項目和指導教師,學生在教師的適當指導下自主完成整個實驗任務(wù)。也可以運用目標驅(qū)動式教學法,讓學生根據(jù)教師提出的實驗目標自主完成實驗的各個環(huán)節(jié),如資料的查閱、方案的設(shè)計、上機調(diào)試與操作等,從而提高學生解決問題能力和自主創(chuàng)新能力。
師資隊伍建設(shè) 針對學生不同的學科背景,組建具有不同學科背景并從事計算機教學的新興師資隊伍。根據(jù)不同的學科內(nèi)容,設(shè)計高效合理的教學方案,使學生所學到的計算機基礎(chǔ)知識能夠真正服務(wù)于專業(yè)學習中的應(yīng)用,將專業(yè)學習與計算機學習緊密結(jié)合,加深學生對計算機基礎(chǔ)知識在專業(yè)應(yīng)用中的認識,進而不斷提高學生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。
同時,支持和鼓勵教師積極投身于自主研制實驗教學設(shè)備工作和編寫實驗教學的教材;逐步優(yōu)化教師隊伍在職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)及年齡結(jié)構(gòu)等方面配置;鼓勵教師將科研經(jīng)驗與基礎(chǔ)實驗教學相結(jié)合,在自身科研水平上,開發(fā)高水平的綜合性實驗項目,從而豐富實驗教學內(nèi)容;完善教師管理體系,逐步形成以專職教師為主、兼職教師為輔的混合管理模式,實現(xiàn)人才資源的交融與補充。
4 結(jié)論
計算思維是現(xiàn)代信息技術(shù)人才必須具備的一種思維能力,計算機基礎(chǔ)課程的教學理應(yīng)重視學生計算思維能力的培養(yǎng)。因此,教師除了向?qū)W生講解理論知識外,更應(yīng)該將計算思維能力貫穿整個計算機基礎(chǔ)教學活動,從教學內(nèi)容的完善、教學方法的推動、師資隊伍的建設(shè)等多方面著手,只有這樣才能真正培養(yǎng)出符合信息化社會的專業(yè)人才。
參考文獻
[1]楊建磊.關(guān)于我國大學生計算機基礎(chǔ)課程教學中“計算思維能力培養(yǎng)”的研究[D].蘭州:蘭州大學,2014.
關(guān)鍵詞:計算思維;大學計算機基礎(chǔ);課程教學;計算機網(wǎng)絡(luò)
自從2010年8月中國9所高校聯(lián)盟在西安會議上發(fā)表了《九校聯(lián)盟(C9)計算機基礎(chǔ)教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》以來[1],國內(nèi)高校對運用計算思維作為新一輪計算機基礎(chǔ)教學改革的指導思想已形成了廣泛的共識。2011年11月在杭州召開的大學計算機課程報告論壇上,許多院校對圍繞計算思維的計算機基礎(chǔ)教學改革進行了不同的解讀。筆者認為,目前對計算機基礎(chǔ)教學進行新一輪改革的認識是充分的,但如何以計算思維去指導計算機基礎(chǔ)教學的具體改革實踐,尤其是在“大學計算機基礎(chǔ)”課程教學內(nèi)容的重新梳理和組織方面,仍然有許多值得探討的問題。
一、“大學計算機基礎(chǔ)”課程教學內(nèi)容改革的需求
教育部高等學校計算機基礎(chǔ)課程教學指導委員會制定的《計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求》所提出的4×3知識體系結(jié)構(gòu)和1+X課程體系[2],不但回答了上什么課的問題,也科學地闡述了為什么要上這些課的問題。尤其是“大學計算機基礎(chǔ)”課程(即1+X中的“1”),在計算機基礎(chǔ)教學中占有極其重要的地位。這是我們進行計算機基礎(chǔ)課程建設(shè)的基石,也是教指委和廣大從事計算機基礎(chǔ)教學工作的教師們多年辛勤工作的結(jié)晶。
由于計算機基礎(chǔ)課程所依賴的計算機科學、技術(shù)、工程等發(fā)展極為迅速,知識更新周期越來越短,使得傳統(tǒng)的以技能為主的應(yīng)用型課程遠遠滯后于學科發(fā)展。尤其是傳統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)課程下移到中小學階段,使得許多高校的大學計算機基礎(chǔ)教學入門課程“大學計算機基礎(chǔ)”的內(nèi)容不能滿足大學新生的學習要求。筆者最近在和西部一些高校計算機基礎(chǔ)課程的教師接觸過程中,他們對此更有深刻體會:以技能性為主的計算機基礎(chǔ)課程已經(jīng)到了非改不可的地步。
即使已經(jīng)進行了課程內(nèi)容改革的部分學校,仍然面臨著課程應(yīng)該涉及什么內(nèi)容及如何組織的困惑。不同于大學階段的數(shù)理課程具有完備、循序漸進的體系,計算機基礎(chǔ)課程尤其是“大學計算機基礎(chǔ)”涉及知識點很多,各種知識互相交叉,很難梳理出一條清晰的脈絡(luò),往往從教材到教學過程都是以名詞解釋為主,也就是解釋了“是什么”,卻難以進一步解釋“為什么”。因此,在新的課程改革中如何表現(xiàn)課程的知識體系就成了亟待解決的問題。例如,在介紹計算環(huán)境時,往往局限于具體的機器描述,忽視了對計算環(huán)境核心思想的介紹和分析;再如,介紹算法也局限于實現(xiàn)過程,忽視了求解方法的思路。
課程教學內(nèi)容建設(shè)是一項“工程”,不但要解決課程的內(nèi)容體系,也需要解決如何在教學過程中組織和表現(xiàn)具體的內(nèi)容。計算機基礎(chǔ)教學應(yīng)該有別于計算機專業(yè)教學,不可能也沒必要涉及計算機技術(shù)的方方面面。大學生學習計算機基礎(chǔ)課程,不僅要了解計算機是什么、能夠做什么、如何做,更重要的是要了解這個學科領(lǐng)域解決問題的基本方法與特點。計算機作為通識教育的重要內(nèi)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(xiàn)計算機學科的思維方式[3]。“大學計算機基礎(chǔ)”課程作為大學計算機基礎(chǔ)教學的入門課程,需要有相對穩(wěn)定、體現(xiàn)計算機學科核心思想和方法的內(nèi)容,不但要解釋相關(guān)知識是什么,更要回答它們?yōu)槭裁?,特別要在不局限于特定機器的條件下,抽象表達計算模型和原理、方法及其實現(xiàn),因此需要在更高層次上進行課程教學內(nèi)容建設(shè)。
更為值得注意的問題是,由于一些高校“大學計算機基礎(chǔ)”教學內(nèi)容改革的滯后,使得相關(guān)學校的教學主管部門開始質(zhì)疑該課程設(shè)置的必要性,有的已經(jīng)開始將“大學計算機基礎(chǔ)”課程從必修改為選修,或者干脆只保留了程序設(shè)計類課程。
歸根結(jié)底,我們必須正視以上問題。能夠解決上述問題的關(guān)鍵就是“計算思維”。如果將計算機作為機器,它是一種工具,是具有計算功能的工具;但是,它依賴的科學基礎(chǔ)并不是機器本身。這就是把計算機稱為“科學的機器”以及把其學科稱為“機器的科學”的原因。計算思維反映了計算機學科最本質(zhì)的特征和最核心的方法。將計算思維能力培養(yǎng)作為計算機基礎(chǔ)教學的核心任務(wù),不僅緊緊圍繞現(xiàn)有計算機基礎(chǔ)教學的根本任務(wù)和核心知識內(nèi)容,而且反映了計算機學科的本質(zhì),也體現(xiàn)了通識教育應(yīng)有的特征[3]。因此,需要全面正確理解計算思維,并運用計算思維的思想對“大學計算機基礎(chǔ)”課程的教學內(nèi)容進行重構(gòu)。
二、計算思維的核心方法是“構(gòu)造”
正如陳國良院士等專家所指出的那樣:“計算思維不是今天才有,早就存在于中國的古代數(shù)學之中,只不過周以真教授使之清晰化和系統(tǒng)化了”。按照周以真教授對計算思維的解釋,計算思維建立在計算過程的能力和限制之上,由人或機器執(zhí)行。這一點特別重要:并非所有計算過程都是由計算機完成的。進一步而言,計算思維最根本的內(nèi)容,即其本質(zhì)是抽象(Abstraction)和自動化(Automation)。
現(xiàn)實意義上的計算思維的基礎(chǔ)是計算機學科。計算機學科既是構(gòu)造計算機器的學科也是基于計算機器進行問題求解的學科。從問題求解的角度看,計算機學科所涉及的問題求解均是基于一定計算模型(環(huán)境,包括計算機器)和約束上的問題求解。這里所說的計算環(huán)境,并非是單一的機器層次上的,而是存在不同層次的計算環(huán)境。計算機學科不同的研究領(lǐng)域可以理解為在不同計算環(huán)境中的問題求解。例如,在抽象級上的圖靈機研究;在指令級上的硬件設(shè)計;在語言級上的程序設(shè)計;在系統(tǒng)級上的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及應(yīng)用軟件設(shè)計,等等。
無論面向什么層次的計算環(huán)境,問題求解首先需要解決的是問題的表示,例如編碼/解碼和建模等都是典型的例子。只有這樣才能夠建立計算環(huán)境所能理解的基本計算對象,進而為基于計算環(huán)境的問題求解提供可能。進一步需要設(shè)計問題求解過程,典型的方法有:約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、遞歸、并行、啟發(fā)式推理、平衡與折中等。最后需要驗證以確定計算過程的正確性與效率,典型方法有預防、保護、冗余、容錯、糾錯等,其中還需要多維度(時間、空間、簡潔、社會、成本)考量計算的效率。
因此,從本質(zhì)上說,計算思維的核心方法是“構(gòu)造”(Construct)。這里面包括了三種構(gòu)造形態(tài):對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造[3]。對象構(gòu)造是面向計算過程中的各種對象,例如指令、硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)組織、程序函數(shù)/組件、系統(tǒng)軟件等;過程構(gòu)造是基于對象的計算形態(tài)的構(gòu)造,例如指令的執(zhí)行、算法(涉及數(shù)據(jù)組織和語言)、計算資源調(diào)度、分布式處理、軟件工程等;驗證構(gòu)造則是針對前述兩個構(gòu)造的有效性分析,包括測試與分析、系統(tǒng)安全性、可靠性及對社會的影響等。因此,計算思維能力的重要表現(xiàn)就在于培養(yǎng)其構(gòu)造能力。
進一步地講,我們可以將計算機學科的12個重復出現(xiàn)的基本概念[6],與“構(gòu)造”進行關(guān)聯(lián)分析??梢哉J為這些12個基本概念實際上就是針對對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造的不同的方法與原則[3]。
從學科思維角度看,與計算機學科關(guān)系最密切的傳統(tǒng)思維方法主要是數(shù)學思維、邏輯思維和工程思維。計算思維不是一種孤立的思維,在不同層次(環(huán)境)上的問題求解也體現(xiàn)了傳統(tǒng)思維的許多特征。如下圖所示。
計算思維與傳統(tǒng)思維圖
抽象級(如圖靈機)的問題求解具有數(shù)學思維的特征,指令/語言級上的問題求解(如程序設(shè)計)具有明顯的邏輯思維特征,而在系統(tǒng)級的問題求解中則大量應(yīng)用了工程思維方法。實際上,也可以把數(shù)學思維、邏輯思維、工程思維中的相關(guān)思想映射到計算機學科相對應(yīng)的理論、抽象和設(shè)計的相關(guān)形態(tài)上。
和計算機科學與技術(shù)專業(yè)能力培養(yǎng)不同的是,計算機基礎(chǔ)教學層次上的計算思維能力培養(yǎng)不需要也不可能涉及計算思維的方方面面,而應(yīng)該面向各專業(yè)計算機應(yīng)用需求,培養(yǎng)學生基本的計算思維能力。主要體現(xiàn)在3個方面,即:對計算機的認知能力,具有判斷和選擇計算機工具與方法的能力(包括運用信息技術(shù)的學習能力等)以及運用計算機解決專業(yè)問題的能力。
三、教學內(nèi)容組織
近年來,許多高校對大學計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容進行了大力度的改革,突破了過去那種以計算機應(yīng)用技能培養(yǎng)為主的教學模式,取而代之的是更多地教授計算機系統(tǒng)知識,更加突出課程的基礎(chǔ)性。但是,面對紛繁復雜的計算機專業(yè)詞匯,如果沒有厘清相關(guān)的內(nèi)容體系,無疑將使得學生從“不要學”變成“不會學”,因為即使一個計算機專業(yè)的學生要弄清那么多名詞、概念也不是一件容易的事。
“大學計算機基礎(chǔ)”是高校極為重要的一門計算機基礎(chǔ)類課程。該課程內(nèi)容的改革應(yīng)該圍繞計算思維的核心思想,梳理和刪減現(xiàn)有課程教學內(nèi)容,避免概念的堆積,建立圍繞計算思維核心思想的內(nèi)容組織體系,突出核心的基礎(chǔ)內(nèi)容。
基于上述分析,我們認為“大學計算機基礎(chǔ)”教學內(nèi)容應(yīng)該涉及抽象級、指令級、語言級以及系統(tǒng)級的典型計算環(huán)境,使學生對這些計算環(huán)境的基本原理以及基本問題求解方法有所認識,進而從中了解從計算思維的基本方法,培養(yǎng)計算思維的基本能力。因此,下面是我們基于上述思路提出的一種教學內(nèi)容組織架構(gòu)。
1.計算的歷史與影響。介紹人類追求自動計算的發(fā)展歷程以及現(xiàn)代計算機技術(shù)對經(jīng)濟發(fā)展和人類社會進步所帶來的影響。今天的計算機從最初的機器發(fā)展成為一門學科是人類智慧、想象力發(fā)揮到極致的體現(xiàn)。計算機學科與其他各門學科的結(jié)合,改進了研究工具和研究方法,促進了各門學科的發(fā)展。現(xiàn)在,計算科學已經(jīng)成為推動人類社會文明進步與科技發(fā)展的三大手段之一。
2.計算模型。這是對計算機的高度抽象,最為經(jīng)典的模型為圖靈機/波斯特模型(Turing/Post Model),解釋了機器的計算能力及其局限性,同時它還是研究算法的重要工具。按照圖靈-丘奇命題,所有可計算的都是圖靈機可以執(zhí)行的。
3.處理器模型。以指令為基礎(chǔ)理解具有程序能力的自動計算過程,進而理解現(xiàn)代計算機模型(也被叫做馮·諾依曼模型)。
4.信息的編碼與存儲。信息的編碼與存儲是問題表示的基礎(chǔ),也是應(yīng)用計算機求解問題最基礎(chǔ)和核心的工作。通過介紹數(shù)制(進制)、邏輯代數(shù)和典型數(shù)據(jù)的編碼與組織方法,了解數(shù)據(jù)在計算機中的基本表示和存儲,包括存儲器結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的基本組織關(guān)系。
5.算法和程序。算法是計算機科學的核心和精髓。通過理解算法的表示與評價、基本算法以及程序的基本控制結(jié)構(gòu),初步理解計算機解決問題的自動實現(xiàn)過程。
6.操作系統(tǒng)。作為計算平臺的操作系統(tǒng),無疑是計算機軟件系統(tǒng)中最為重要的軟件,也是構(gòu)建系統(tǒng)的平臺基礎(chǔ)。這一部分的內(nèi)容組織不是基于如何使用操作系統(tǒng),而是需要理解它是如何解決計算資源的競爭問題,高效實現(xiàn)資源共享與分配等。
7.計算機網(wǎng)絡(luò)。某種意義上,最為吸引大學生的計算機應(yīng)用技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)是一個集計算機、通信于一體實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異,網(wǎng)絡(luò)的核心思想應(yīng)該是解決資源共享和信息交換中的“約定”問題以及可靠傳遞問題。
在以上內(nèi)容中,“計算的歷史與影響”從歷史和現(xiàn)實的角度認識計算機技術(shù)的影響和作用;“計算模型”在抽象級計算環(huán)境上理解計算的基本原理;“處理器模型”則展現(xiàn)指令級計算環(huán)境的基本構(gòu)成,進而理解現(xiàn)代計算機的基本工作原理;“算法和程序”則從語言級計算環(huán)境角度說明計算的基本過程和方法,使學生了解計算機問題求解的基本方法;“操作系統(tǒng)”和“計算機網(wǎng)絡(luò)”都是典型的系統(tǒng)級計算環(huán)境,涉及同一物理機中計算資源競爭問題和不同物理機間信息交換問題的解決思路和基本方法,其中也包含了系統(tǒng)效率與驗證這些基本的工程方法;“信息編碼和存儲”是計算機問題求解的基礎(chǔ),也是最基本的計算對象構(gòu)造。這些內(nèi)容涉及不同層面的計算環(huán)境的基本構(gòu)造方法以及對象構(gòu)造、過程構(gòu)造和驗證構(gòu)造等基本構(gòu)造內(nèi)容,是計算思維最基礎(chǔ)和核心的內(nèi)容。
以上歸納,并非完全是教材的章節(jié),也不完全是課堂教學的順序,而是一個教學內(nèi)容組織架構(gòu)。在具體課程教學中,需要根據(jù)這個架構(gòu),對每部分內(nèi)容給予合適的描述,使之能夠被正確理解。
四、教學實施:以“計算機網(wǎng)絡(luò)”為例
前面我們設(shè)計了一個基于計算思維的“大學計算機基礎(chǔ)”課程教學內(nèi)容組織架構(gòu)。從整體上看,這個架構(gòu)所包含的內(nèi)容與許多高?,F(xiàn)有課程的教學內(nèi)容有較大的重疊和相似。但基于計算思維的計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容改革不僅僅是教學內(nèi)容體系的梳理,更重要的是在各部分內(nèi)容的具體教學中如何組織和呈現(xiàn)相應(yīng)的教學內(nèi)容,使學生通過學習理解計算思維的基本方法,而不是簡單的概念堆積和知識堆積。
我們認為,較為合適的教學過程應(yīng)該是圍繞問題求解的基本過程。即通過問題的引入,尋求解決問題的思路,進而引出問題的解決方法或?qū)崿F(xiàn)方法,使學生了解相關(guān)內(nèi)容的核心問題和核心解決方法。這里以“計算機網(wǎng)絡(luò)”部分的教學為例,分析說明相關(guān)教學內(nèi)容的實施方法。
1.問題引入。網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機用通信設(shè)備和通信線路連接起來,以實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。因此,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要解決的核心問題有:收發(fā)端的識別(誰收發(fā)信息)、內(nèi)容識別(收發(fā)什么信息)、信息傳遞路徑(路由選擇)、信息傳遞的安全性和完整保障(容錯技術(shù)、較驗技術(shù)、身份認證)等。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的每一個環(huán)節(jié),都可以通過適當?shù)膯栴}引出各種可能的解決方案以及對最合適、最有效同時也是最經(jīng)濟的方案的選擇。因此,網(wǎng)絡(luò)中的各知識點本身都是問題所致的,也是應(yīng)該通過問題引入解決方案進而成為技術(shù)的。
2.解決思路。解決上述網(wǎng)絡(luò)核心問題最主要的思路就是“約定”,不同機器之間有了統(tǒng)一的約定之后就可以方便地識別誰發(fā)送了什么信息。這種約定在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)里就是各種各樣的協(xié)議。所以,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最為經(jīng)典的表述就是“有網(wǎng)絡(luò)必有通信,有通信必有協(xié)議”。為了減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的復雜性,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者并不是設(shè)計一個單一、巨大的協(xié)議來滿足所有的網(wǎng)絡(luò)通信要求,而是采用把通信問題劃分為許多個小問題,并相應(yīng)設(shè)計單獨的協(xié)議,使得每個協(xié)議的設(shè)計、分析、編碼和測試都比較容易。網(wǎng)絡(luò)分層模型就是這種思想的體現(xiàn),也體現(xiàn)了約簡、分解、調(diào)度、折中等計算思維的思想。
3.現(xiàn)有實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)分層模型在目前實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中就是OSI/Internet模型,前者是7層協(xié)議模型,后者是4層結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)實應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)有不同的類型,比如按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍有:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等。
4.進一步發(fā)問??梢赃M一步地深入分析網(wǎng)絡(luò)問題,例如:IP是實現(xiàn)收發(fā)端識別的基本方法,但當IP地址瀕臨枯竭,就需要有新的解決方案,如動態(tài)IP、IP6等;如果聯(lián)網(wǎng)的機器過多,那么就會出現(xiàn)通信中的瓶頸,如何解決?這就是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模問題,現(xiàn)行的解決方案是設(shè)立A、B、C三類網(wǎng)絡(luò),以適應(yīng)不同規(guī)模。
層出不窮的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,從技術(shù)層面,并沒有新的技術(shù),只是各種技術(shù)的綜合運用,例如Web2.0。在學習了網(wǎng)絡(luò)的基本知識以后,再通過回溯的方法思考“網(wǎng)絡(luò)模型”,也許能夠使學習者有豁然開朗之感。有關(guān)虛擬世界的議論,很大程度上是社會問題,而不是技術(shù)本身,因此通過問題引入的學習,不但能夠使得學生對具體的技術(shù)有所了解,也能夠了解到許多網(wǎng)絡(luò)問題并非是技術(shù)問題,但是和技術(shù)相關(guān)的。這種學習能夠使得學習者的視野得到開拓。
以上是以計算機網(wǎng)絡(luò)為例,分析我們運用計算思維指導計算機基礎(chǔ)課程教學的思路。因此,可以將“大學計算機基礎(chǔ)”課程教學內(nèi)容的設(shè)計定位于一個適當?shù)母叨龋簢@計算思維相關(guān)的內(nèi)容體系,結(jié)合應(yīng)用實例和解決問題的過程,在較高的層次上去理解計算過程、計算原理和相關(guān)方法。
事實上,無論以何種方法或途徑組織計算機基礎(chǔ)知識,最終對學習者而言需要把對計算機的感性認識以及使用計算機的激情引導到培養(yǎng)計算思維能力上來。希望學習者在今后的專業(yè)學習或者工作中,遇到專業(yè)問題能夠較為熟練且習慣于思考“如果讓計算機來處理這些問題,那么應(yīng)該如何做”。一個訓練有素的專業(yè)人員,不但需要知道計算機是如何組成的,也需要知道如何通過抽象表達問題,進而實現(xiàn)自動化處理,同樣也需要知道哪些問題是計算機可以解決、哪些問題是計算機不能夠解決的。這些就是大學計算機基礎(chǔ)課程教學需要達到的教學目標。
參考文獻:
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首先,在進行微課制作時,需要將計算機基礎(chǔ)教學中的重點內(nèi)容進行細化處理,根據(jù)教學目標的要求及課程的設(shè)置,對計算機基礎(chǔ)教學中的知識點進行合理選擇,使教學內(nèi)容與計算機基礎(chǔ)教學目標保持一致,同時注意對所選擇的知識點進行細化處理,劃分主要教學內(nèi)容和次要教學內(nèi)容,對主要教學內(nèi)容進行更為詳細的知識點劃分,而對于次要教學內(nèi)容則可以概括性的進行劃分,這樣可以使得教學內(nèi)容的設(shè)計更加具有層次感,從而使得微課的制作更加合理和系統(tǒng)。
其次需要對計算機基礎(chǔ)教學目標進行合理的制定,在教學目標選定的過程中,需要結(jié)合教師及學生兩方面的需求來進行綜合考慮,在制定的目標中,不僅要著力提升學生的計算機應(yīng)用實踐能力,同時也要對教師的自身素質(zhì)進行有效的提升,只有這樣,才能夠更好的推動計算機基礎(chǔ)教學的發(fā)展。計算機基礎(chǔ)教學設(shè)計對于教學的效果具有一定的影響作用。而應(yīng)用微課,可以使得教學的內(nèi)容得到協(xié)調(diào)處理,無論是在教學的方法上還是在教學的目標上,都會使得計算機基礎(chǔ)教學開展的有效性得到極大的突出。在教學設(shè)計中,微課可以對教學的整體開展進行合理的規(guī)劃,使得計算機基礎(chǔ)教學的教學設(shè)計能夠更加突出就教育技術(shù),從而使得計算機基礎(chǔ)教學可以更加順利的開展。
再次,要對教學的過程進行有效的錄制。要想使得微課可以在計算機基礎(chǔ)教學實踐中得到充分的應(yīng)用,就需要根據(jù)教學的內(nèi)容做出具體的教學計劃,再對微課進行全面錄制。值得注意的是,在微課錄制之前,需要教師和攝像者進行積極的溝通和交流,熟悉教學的流程,教師調(diào)整好麥克風的音量和位置,能熟練使用錄屏軟件,操作得當。最后,后期編輯。首先需要完成的是拍攝的視頻和錄屏內(nèi)容的整合,其次考慮的就是要制作微課的片頭、片尾,最后為微課視頻添加背景音樂、添加字幕等。
二、結(jié)語
[關(guān)鍵詞]計算機基礎(chǔ)教學;教學方法;教改實踐
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0108-02
21世紀是以計算機互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),大數(shù)據(jù)、云計算等為標志的信息化的時代。信息化的技術(shù)基礎(chǔ)是計算機、通信和控制技術(shù),而其中,最基礎(chǔ)的是計算機。計算機科學已成為支撐現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新的最重要的信息基礎(chǔ)科學,計算機科學技術(shù)水平是衡量一個國家基本國力和經(jīng)濟競爭力的重要標志。因此,加強計算機基礎(chǔ)教育是滿足信息化社會人才需求的基本途徑。計算機基礎(chǔ)教育是一項知識性和技能性相結(jié)合的基礎(chǔ)性學科教育。在高等學校中計算機基礎(chǔ)課程是非計算機專業(yè)公共基礎(chǔ)必修課。該課程要求學生掌握計算機的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用方法,培養(yǎng)學生的思維能力與實際操作能力,提高學生在信息化社會中的競爭力。
一、計算機基礎(chǔ)課程教學面臨的形勢
目前,西安石油大學針對非計算機專業(yè)開設(shè)的計算機公共基礎(chǔ)課主要包括大學計算機基礎(chǔ)和程序設(shè)計語言兩門課程,教學采用多媒體教學環(huán)境,上機操作實踐機房建設(shè)也具備相應(yīng)的規(guī)模。然而,由于計算機知識的普及和學生數(shù)量的增加,舊的教學模式越來越顯示出一些不可忽視的問題。
1.隨著計算機應(yīng)用的普及,一部分新生的計算機使用水平較高,但由于生源地和家庭經(jīng)濟發(fā)展背景的不同,又有一部分學生計算機使用水平較低。這就造成一部分教學內(nèi)容對于計算機使用水平較高的學生顯得不必要,而對計算機水平較低學生來說又顯得很有必要。這給教學工作帶來了困難。
2.隨著學生人數(shù)增加,本課程教學工作量越來越大,教師教學任務(wù)繁重。目前西安石油大學計算機基礎(chǔ)的授課學生在4500人~4800人之間,而任課教師只有9人,教學任務(wù)繁重,對教師潛在教學水平的充分發(fā)揮和專業(yè)水平的提高帶來了不可忽視的影響。
3.隨著招生規(guī)模的不斷擴大,具有一定計算機操作技能的新生的基數(shù)越來越大,教學資源的開銷也越來越大,直接沖擊著課程內(nèi)容的必要性、教學過程的合理性。因此,如何避免已經(jīng)具有一定計算機操作技能的新生重復參加學習,減少教學資源占用,是解決這一問題的重要途徑。
二、基于“1+X”體系的分層次教學模式
在我國的高等教育中,非計算機專業(yè)計算機教學基本上分為計算機大公共課、計算機小公共課與計算機知識背景專業(yè)課三個層次,分別對應(yīng)計算機基礎(chǔ)層次課程、技術(shù)層次課程和綜合應(yīng)用層次課程。其實1997年教育部高教司的《加強非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學的幾點意見》中,就提出了計算機基礎(chǔ)教學的這三個層次,其中“基礎(chǔ)層次”課程為“大學計算機基礎(chǔ)”,當時稱為“計算機文化基礎(chǔ)”,加“文化”的目的是強調(diào)計算機普及的必要性和重要性。這個層次的教學目的是使大學新生在計算機基礎(chǔ)知識和基本操作方面達標,培養(yǎng)學生的計算機文化意識和計算思維意識,應(yīng)對信息化社會的基本要求。
計算機“技術(shù)層次”包括四大類與非計算機專業(yè)應(yīng)用相關(guān)的計算機技術(shù)領(lǐng)域,分別是計算技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)計技術(shù)綜合應(yīng)用,教學目的是使學生掌握計算機軟件和硬件基礎(chǔ)知識、基本思想和基本方法,培養(yǎng)學生利用計算機處理問題的思維方式和利用軟硬件技術(shù)與先進工具解決本專業(yè)與相關(guān)領(lǐng)域問題的初步能力。
計算機“應(yīng)用層次”包括面向不同學科專業(yè)門類的綜合技術(shù)應(yīng)用課程,教學目的是進一步培養(yǎng)學生綜合利用計算機技術(shù)處理信息和解決問題的綜合能力,課程定位在綜合應(yīng)用的通用方法層面。
隨著高等教育的發(fā)展,專業(yè)設(shè)置不斷增多,計算機應(yīng)用課程也隨之增加,為了適應(yīng)形勢發(fā)展的要求,2006年教育部高教司了《關(guān)于進一步加強高等學校計算機基礎(chǔ)教學的意見暨計算機基礎(chǔ)教學基本要求》(簡稱“白皮書”),提出11條建議,確立“3個層次”計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)架,構(gòu)建“1+X”的課程設(shè)置方案,設(shè)置大學計算機基礎(chǔ)等6門核心課程,即一門大學計算機基礎(chǔ)加6門其他計算機課程。
經(jīng)過多年的努力與完善,非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學,已經(jīng)形成了基本完整的“1+X”課程教學體系。其中,面向全校學生的第一層次計算機大公共課是大學計算機基礎(chǔ);面向不同專業(yè)大類的第二層次是計算機小公共課有程序設(shè)計語言C、程序設(shè)計語言VB和程序設(shè)計語言Fortran,計算機硬件基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)和軟件技術(shù)基礎(chǔ)也是屬于這個層次的課程;第三層次是各專業(yè)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課,由各專業(yè)院系自己開設(shè),盡管不屬于計算機公共課范圍,課程數(shù)量和質(zhì)量也在不斷的發(fā)展和提高。
三、教學模式的具體實施
計算機公共基礎(chǔ)課程采用以配套教材、網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)上資源為基礎(chǔ),以在線答疑、在線作業(yè)、在線考試為補充的教學實踐模式。其充分利用計算機基礎(chǔ)課程教學特點,把教學要求和目標,與教學過程、考核過程、提高學生實際動手能力相結(jié)合,從而整體優(yōu)化教學,充分培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng),提高教學質(zhì)量,全面實現(xiàn)課程目標。
(一)學生分層教學
對學生進行分層的目的,是提高教學的針對性。在大學一年級新生入學時,用大學計算機基礎(chǔ)考試系統(tǒng)對新生進行一次計算機操作實踐考試,從而實現(xiàn)分層。考試形式為上機考試,考試內(nèi)容為Windows、Word和Excel的基本操作和文本錄入。根據(jù)考試結(jié)果將學生分為A、B兩個層次,A層為通過考試標準分數(shù)線的學生,這一層的學生具有一定的計算機操作經(jīng)驗,計算機水平相對較高;其余沒有達到標準成績線的學生為B層,這一層的學生計算機操作技能相對較低。
同時,為了實現(xiàn)學生分層教學,將大學計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容分為兩部分,一部分為計算機基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容,另一部分為計算機操作實踐部分內(nèi)容,并作為兩門課程或教學環(huán)節(jié)進行管理。這樣就實現(xiàn)了不同層次學生選擇不同部分的教學內(nèi)容,從而達到了按層分級教學的目的,最終達到統(tǒng)一的教學目標要求。
(二)注重課堂教學,貫通兩個層次教學內(nèi)容
大學計算機基礎(chǔ)課堂教學要充分用好現(xiàn)代化教學設(shè)備,比較全面地講述計算機科學技術(shù)的基礎(chǔ)知識和重要概念,并注意與計算機操作實踐課程內(nèi)容的貫通和為程序設(shè)計技能的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。課堂教學有助于老師拓展學生的視野,使他們能在一個較高的層面上認識計算機,應(yīng)用計算機,產(chǎn)生計算機程序設(shè)計沖動和欲望,促進學生在計算機與信息方面的基本素質(zhì)的提高,使學生計算機基礎(chǔ)知識和基本技能達到大學生應(yīng)有的水準。
(三)教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)。大學計算機基礎(chǔ)課程的前身是“計算機文化基礎(chǔ)”,2006年教育部“白皮書”后,改為“大學計算機基礎(chǔ)”,增加了操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫原理和多媒體原理等內(nèi)容,提高了課程的難度,但同時又取消了Office軟件操作的內(nèi)容。在2008年的教學評估中,本課程暴露出了教學內(nèi)容定位偏差的嚴重問題,理論內(nèi)容多,實踐環(huán)節(jié)少,缺少Office軟件操作的教學內(nèi)容。2009年增加了Office軟件操作的教學內(nèi)容,又出現(xiàn)了課時不夠的問題,鑒于此,2010年初組織了大學計算機基礎(chǔ)課程教改項目,并根據(jù)36學時教學要求,確定了現(xiàn)在的課程內(nèi)容。2013年又修訂出版本教材,將Office升級為2010版,以適應(yīng)新的需要。
(四)網(wǎng)絡(luò)教學平臺建設(shè)
根據(jù)計算機基礎(chǔ)課程的教學需要,從事計算機基礎(chǔ)教學的教師自主開發(fā)了基于C語言的大學計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺。網(wǎng)絡(luò)平臺主要由網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)資源、在線答疑、在線作業(yè)等部分構(gòu)成,體現(xiàn)了以學習者為中心的學習模式,極大地方便了學生的課余自主學習,也提高了學生的學習興趣,促進了大學計算機基礎(chǔ)課程教學質(zhì)量的提高。
(五)考核方法與考試系統(tǒng)
大學計算機基礎(chǔ)課程采用分類考核的方式。A類學生免修計算機操作實踐部分內(nèi)容,只修計算機基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容;B類學生修計算機基礎(chǔ)知識和計算機操作實踐兩部分內(nèi)容。課程結(jié)束后,兩門課程一并安排用在線考試系統(tǒng)測試,由考試系統(tǒng)分別給出兩門課程百分制成績,總成績由考試成績和平時成績匯總而成。
考試系統(tǒng)能夠很好地檢測學生的計算機實際操作技能,更客觀地評價學生的學習效果,且操作方便,考試過程本身也是學生操作技能的表現(xiàn)。自動評分系統(tǒng)極大地減輕了教師閱卷的負擔。
四、結(jié)語
計算機基礎(chǔ)課程的教學改革是一個持續(xù)的過程,要不斷地改進、完善各個教學環(huán)節(jié),使之更加合理和系統(tǒng)化。在網(wǎng)絡(luò)普及發(fā)展的今天,大學計算機公共基礎(chǔ)課程的教學方法及教學手段要順應(yīng)信息社會的變革,充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)教學資源,以傳統(tǒng)教材、網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)資源為基礎(chǔ),通過多種教學模式、學習模式的優(yōu)化組合,不斷提高計算機公共基礎(chǔ)課程的教學效果。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 杜鵬.算機基礎(chǔ)課程“1+X”教學模式改革實踐研究[J].計算機教育,2013(8):38-41.
關(guān)鍵詞:專業(yè)模塊;情境教學;計算機基礎(chǔ)教學
目前,計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們生活的各個領(lǐng)域,掌握計算機基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力是對21世紀人才素質(zhì)的基本要求。20世紀80年代初期以來,我國計算機基礎(chǔ)教育成為大學里的公共教育,經(jīng)過了近30年的發(fā)展,提出了一系列培養(yǎng)大學生計算機操作技能的教學方法[1]。但隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,各行業(yè)與計算機的關(guān)系越來越密切,對計算機的依賴性也不斷增強,如何讓計算機基礎(chǔ)這門工具課更好的服務(wù)于各專業(yè),切實提高大學生的計算機應(yīng)用能力,成為新一輪計算機基礎(chǔ)教學改革的關(guān)注點。經(jīng)過多年的教學積累,筆者引入了基于“專業(yè)模塊”的計算機基礎(chǔ)內(nèi)容分類方法,對不同專業(yè)背景的計算機基礎(chǔ)情境教學模式進行了探索。
1計算機基礎(chǔ)教學現(xiàn)狀
1) 新生計算機基礎(chǔ)水平參差不齊,差異加大。
雖然教育部在“關(guān)于在中小學普及信息技術(shù)教育”的通知中提出了中小學計算機知識普及的基本目標,但由于生源和地區(qū)的差異,使得大學新生的計算機水平參差不齊[2],部分學生熟練掌握了計算機的應(yīng)用操作,大部分學生接觸過計算機,但局限于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如聊天軟件的使用、收發(fā)郵件等,還有些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的學生從來沒接觸過計算機。這種情況下,教師很難找到一個合適的起點來組織教學,如果沿用傳統(tǒng)的教學內(nèi)容,很難激發(fā)學生的學習興趣,就達不到預期教學效果。
2) 分類分層的教學不夠深入。
在很多院校中,不同學院不同專業(yè)對計算機基礎(chǔ)課程往往采用相同的要求、大綱、教材、考核方式等,這使得我們的教學缺乏針對性,在一定程度上影響了不同專業(yè)對計算機類課程的發(fā)展需求,從而限制了許多學生繼續(xù)學習的能力[3]。在當今社會,需要大量既熟悉專業(yè)知識又掌握計算機應(yīng)用技術(shù)的復合型人才,很多大學生畢業(yè)后從事的工作已經(jīng)不是單一的本專業(yè)的活動,這就對不同專業(yè)的計算機教學提出了要求。因此,進行分類分層次的計算機基礎(chǔ)教學也勢在必行。
3) 教學模式陳舊,理論與實踐脫節(jié)。
計算機基礎(chǔ)是一門應(yīng)用性極強的基礎(chǔ)課程,絕大多數(shù)院校也意識到實踐操作的重要性,安排了大量的上機操作課時,也鼓勵學生利用課余時間上機練習,但在授課的過程中還是采用了“先老師講授演示、后學生自我練習”的簡單模式,沒有把實踐融入到實際的工作情境中,學生在操作的過程中不知其所以然,缺乏實踐的目的性。
2 “專業(yè)模塊”的分類方法
在傳統(tǒng)的計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容中,主要包括計算機文化知識、操作系統(tǒng)、圖文處理、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等內(nèi)容,在教學過程中以計算機等級考試內(nèi)容為重點,學生的操作練習也以等級考試題目為主,忽略了不同專業(yè)對計算機應(yīng)用能力的具體要求,沒有發(fā)揮計算機的工具作用。經(jīng)過多年的一線教學實踐,在對畢業(yè)生進行技能調(diào)查的基礎(chǔ)上,筆者以專業(yè)需求為背景,對計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容進行分類探索,引入“專業(yè)模塊”分類方法,以增強計算機基礎(chǔ)的工具作用,更好的服務(wù)專業(yè)知識的學習和專業(yè)崗位技能要求。
把計算機基礎(chǔ)內(nèi)容分為“基礎(chǔ)模塊”和“專業(yè)模塊”兩大類,與傳統(tǒng)的教學內(nèi)容相比,具有以下優(yōu)點:
1) 增強了計算機基礎(chǔ)的實用性。計算機基礎(chǔ)作為一門工具課程,其教學目的就是要讓學生靈活的操作計算機,完成日常事務(wù)的處理,“專業(yè)模塊”內(nèi)容的引入,帶給了學生真實的企業(yè)工作環(huán)境,以實際的工作任務(wù)為出發(fā)點,教師圍繞任務(wù)的解決過程來組織教學,讓學生體會到計算機基礎(chǔ)在實際工作中的作用。如經(jīng)管類專業(yè),他們對計算機基礎(chǔ)的特殊性主要體現(xiàn)在熟悉日常辦公軟件、數(shù)據(jù)報表生成等方面,因此,這方面的教學內(nèi)容會讓他們領(lǐng)悟到計算機基礎(chǔ)在工作中的重要性。
2) 加強了計算機基礎(chǔ)與專業(yè)課之間的聯(lián)系。專業(yè)課是大學課程中的重點,其他課程圍繞專業(yè)課,拓展學生的全面素質(zhì)。而計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容中的“專業(yè)模塊”正是計算機基礎(chǔ)與專業(yè)課的橋梁,加強了課程間的聯(lián)系,輔助培養(yǎng)學生的專業(yè)技能。如機電類專業(yè),通過PPT產(chǎn)品推廣等實際教學任務(wù)的完成,學生不僅掌握了PPT軟件的使用,而且熟悉了機電產(chǎn)品的各種參數(shù)。
3) 激發(fā)了學生的學習興趣。傳統(tǒng)的教學內(nèi)容雖然可以采用講練結(jié)合的教學方式來提高學生的學習興趣,但因所有的學生都學習相同的教學內(nèi)容而缺乏針對性,因此對不同專業(yè)的學生,可能產(chǎn)生不同的教學效果。而“專業(yè)模塊”與“基礎(chǔ)模塊”相結(jié)合的教學內(nèi)容既考慮了學生的共性,又能區(qū)分個性,會達到更好的教學效果。
以筆者所在的常州機電職業(yè)技術(shù)學院為例,本校主要有機電類專業(yè)群、藝術(shù)類專業(yè)群、信息類專業(yè)群和經(jīng)管類專業(yè)群。根據(jù)各專業(yè)群對計算機技能的不同要求,把計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容進行分類,各有側(cè)重點,如表1所示。
3以機電專業(yè)為例,設(shè)計情境教學模式
3.1課程定位
本課程培養(yǎng)學生的計算機操作技能,以機電類專業(yè)知識為背景,以企業(yè)管理工作中對計算機操作技能的實際要求為導向,模擬企業(yè)員工的工作過程,使學生熟練掌握計算機基礎(chǔ)知識,操作系統(tǒng)的使用,圖文、數(shù)據(jù)處理,PPT產(chǎn)品演示及企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)等內(nèi)容。
3.2設(shè)計思路
1) 情境教學設(shè)計背景。
根據(jù)對企業(yè)的實際需求調(diào)研及計算機基礎(chǔ)教學大綱內(nèi)容,機電專業(yè)對計算機基礎(chǔ)能力的基本要求有掌握計算機的基本操作,能使用辦公軟件管理企業(yè)技術(shù)資料和臺帳,設(shè)計正確、通用的操作流程及對企業(yè)的產(chǎn)品、形象進行包裝推廣。
根據(jù)這一技能要求,我們對計算機基礎(chǔ)內(nèi)容進行分類,確定“基礎(chǔ)模塊”和“專業(yè)模塊”的教學內(nèi)容,并在各個模塊中建立學習情境,把對應(yīng)的知識點歸類到相應(yīng)的學習情境中。
2) 情境教學設(shè)計中的關(guān)鍵問題。
傳統(tǒng)的教學過程是按教學內(nèi)容由易到難進行授課,本文提出的教學情境中要綜合考慮兩條主線:教學內(nèi)容和企業(yè)技能需求。在設(shè)計教學情境的時候,既不能遺漏相關(guān)知識點,又要把它們有機的組合起來滿足企業(yè)中實際的技能需求。這是情境教學設(shè)計中最關(guān)鍵的問題。
3) 情境教學設(shè)計過程。
在明確情境教學設(shè)計背景及關(guān)鍵問題后,以“職業(yè)能力本位、工作過程導向、典型案例應(yīng)用”為基本原則,按職業(yè)崗位需求選擇教學內(nèi)容,按工作過程循序漸進編排教學順序。改變機械傳授理論知識、盲目上機實訓的教學模式,模擬真實的工作情境,突出課程的實踐性、職業(yè)性、真實性。在機電專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學中,在基礎(chǔ)模塊與專業(yè)模塊的框架下,我們共設(shè)計了六個情境,涵蓋了該行業(yè)對計算機技能的基本要求,同時也包含了課程大綱中要求學生掌握的知識點,實現(xiàn)了兩條主線的無縫融合。情境設(shè)計如表2所示。
3.3教學實施
在情境教學中,改變了原來的老師講解、學生操作的簡單教學方式,采用以“真實情境下任務(wù)驅(qū)動”為主基調(diào),每個情境通過“任務(wù)布置、分析討論、任務(wù)理解、計劃實施、考核評價”的五步教學法來進行,整個過程以學生為中心,以教師為主導,把理論教學、實踐教學緊密的結(jié)合起來,從而達到在實際項目中培養(yǎng)學生的計算機操作能力。每個情境的教學形式可以分為:課內(nèi)教學、課內(nèi)實踐、課外實踐三個部分,以8~10個學時為宜,課內(nèi)教學主要完成任務(wù)的布置與提示、知識點的講解與演示等內(nèi)容;課內(nèi)實踐主要完成分析討論、任務(wù)的理解與實施(包括個人實踐與小組實踐)、教師點評考核等內(nèi)容;課外實踐主要完成信息搜集、任務(wù)拓展等內(nèi)容。
在實施的過程中,要注意以下幾點:1)改變教學觀念,“以生為本”。教學觀念的改變是提高教學質(zhì)量的重要途徑,應(yīng)始終堅持以學生為主體,以教師為主導,形成教師與學生信息互動,啟發(fā)學生創(chuàng)造性思維。讓學生在完成任務(wù)的過程中解決問題,不應(yīng)簡單地告之問題在哪,應(yīng)如何解決,而應(yīng)該根據(jù)問題所在,因勢利導,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題所在及解決方法。2)采用“層進式”教學,嚴卡任務(wù)考核關(guān)。根據(jù)情境設(shè)計,有層次的組織實驗教學,學生在進行一個新的任務(wù)時,必須通過上一個任務(wù)的考核,方可進行下一個層次的任務(wù)。指導老師在進行任務(wù)考核時,要做到平時成績和期末成績相結(jié)合,兼顧工作任務(wù)的實施過程和完成結(jié)果,考核時可采用學生答辯,集體打分的方式。3)加強職業(yè)能力培養(yǎng),激發(fā)學習興趣。教學過程中強化基于工作環(huán)境的案例教學和任務(wù)教學,注重以任務(wù)引領(lǐng)型項目誘發(fā)學生興趣,使學生切實感到計算機在現(xiàn)實工作中的重要性。注重“教”與“學”的互動,讓學生在活動中真正體驗學習的樂趣。
3.4教學體會
通過在個別專業(yè)中的教學實踐,學生普遍反映課程的教學非常有條理,學習完一個情境后都有階段性的收獲,通過計算機基礎(chǔ)這門課的學習,不僅明確了企業(yè)對計算機技能的要求,而且對企業(yè)環(huán)境也有了一個大概的了解。同時,在學習過程中,由于每個情境中的角色都不一樣,有時是企業(yè)的辦公文員,有時是企業(yè)的產(chǎn)品推廣人員,學生感覺教學過程比較生動,很能激發(fā)學習興趣。
與此同時,情境教學對教師提出了新的要求,不僅要求教師熟練掌握計算機基礎(chǔ)的理論知識和操作技能,而且應(yīng)具有任務(wù)設(shè)計、組織引導等能力,能夠設(shè)計出合理的任務(wù),同時為學生創(chuàng)造真實的工作情境,因此,高素質(zhì)的師資隊伍建設(shè)將是今后計算機基礎(chǔ)課程建設(shè)與改革的關(guān)鍵。計算機基礎(chǔ)教學教材內(nèi)容與經(jīng)典理論教材不同,它緊隨計算機技術(shù)發(fā)展水平,因此教材內(nèi)容總存在滯后的一面,這就要求教師在教學觀念上創(chuàng)新、內(nèi)容上及時完善。而不能按照教材內(nèi)容完全照搬。
4結(jié)語
計算機應(yīng)用技能是一項基本技能,在各行各業(yè)都發(fā)揮著巨大的作用,計算機基礎(chǔ)是一門看似簡單但又難學的課程,掌握的熟練與否,直接決定著將來的職業(yè)發(fā)展,計算機基礎(chǔ)教學改革也一直在進行,相信在廣大師生的共同努力下,一定會讓學生更好的掌握計算機技術(shù),充分發(fā)揮工具作用。
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Situated Teaching of Fundamental-computing Course by Importing Special Module
GU Weijie
(Department of Information Engineering, Changzhou Institute of Mechatronic Technology, Changzhou 213164, China)
關(guān)鍵詞:計算機應(yīng)用基礎(chǔ);教學內(nèi)容;Word
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 24-0000-01
Teaching Discussion on "Computer Application Foundation" Course
Zhang Yingchun,Zhang Peng
(Henan Finance and Economics School,Zhengzhou450012,China)
Abstract:Computer application basis is a basic course for computer beginners.Teachers in teaching this course adopts what kind of teaching mode and teaching method,as well as the course of what is the current status of this article is to explore the key.
Keywords:Computer application foundation;Teaching content;Word
一、課程現(xiàn)狀和問題
(一)對計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程內(nèi)容的分析。本課程的主要內(nèi)容有計算機的基礎(chǔ)知識、Windows、Word、Excel、PowerPoint、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、多媒體等。有部分內(nèi)容專業(yè)性很強,大部分的學生都不太感興趣。對有些較多使用的應(yīng)用,如:Office,學生在學習的時候表現(xiàn)的比較輕松,但往往操作的不是很熟練。
(二)對教學對象的分析。在我校每個專業(yè)都學習計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程,因?qū)W生的專業(yè)不同,在教學內(nèi)容上的深度也是不同的。在一個中職學校學生都是來自四面八方的,同為中職生,由于地域經(jīng)濟文化的影響,學生在接觸電腦的時間上都是不一致的。有些學生對電腦的接觸比較早,他們在學習本課程時相對要容易些;有些學生對電腦接觸比較晚,學習本課程時就要相對困難些。
(三)對教學方式的分析。教師教學的方式一般都是用PPT給學生講解,然后運用多媒體設(shè)備給學生演示操作,最后在學生做作業(yè)時予以輔導。所以目前在教學中存在這樣一種現(xiàn)象:教師講授理論知識時,學生感到枯燥乏味,非常疲倦;教師在演示操作時,學生又往往眼高手低;在學生做作業(yè)時,一個教師要負責幾十個學生的輔導工作,由于任課老師精力有限,不可能對所有學生都予以有效指導。
二、“教、學、做”一體化的教學模式
(一)《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程》一體化教學的“教”?!队嬎銠C應(yīng)用基礎(chǔ)》的教學內(nèi)容大致分為兩個方面:第一為純理論的計算機文化知識,包括:計算機的歷史、發(fā)展和現(xiàn)狀、工作原理等。這個部分教師使用教學課件講授為主,教學場所為多媒體教室或者是機房。第二為計算機應(yīng)用,以操作為主,授課地點為機房,人手一機,教師使用教學軟件采取互動式、案例教學、實訓法等多種形式與方法進行教學,以學生操作為主,改變了以教師講課為中心的傳統(tǒng)教學模式。
(二)《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程一體化教學的“學”。此課程的“學”有兩層含義:一是老師如何讓學生學,二是學生如何來學?!耙惑w化”教學的體系清晰,形式生動活潑,是以學生為主體的有效教學方法,理論知識圍繞技能訓練展開教學,針對性強,既利于教師的“教”,又利于學生的“學”;教師既講解理論又傳授技能,與學生相處時間增加,更容易獲取每個學生掌握技能和知識情況的信息,便于及時進行有的放矢的輔導,大大提高了教學質(zhì)量和效率。
(三)具體教學案例。我曾經(jīng)給幾個專業(yè)的學生講授《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程,并嘗試對不同專業(yè)的學生進行“教學內(nèi)容相同,教學側(cè)重不同”的教學。
1.對計算機專業(yè)學生的教學。在計算機文化基礎(chǔ)教學之后,我安排了計算機軟、硬件基礎(chǔ)的講授,使學生掌握計算機軟、硬件技術(shù)的基礎(chǔ)知識。在此過程中,培養(yǎng)學生利用計算機處理問題的邏輯思維方式和利用軟、硬件技術(shù)與先進工具解決相關(guān)領(lǐng)域問題的能力。其后,在教學中更多地教授計算機操作系統(tǒng)的內(nèi)部核心運用。2.對非計算機專業(yè)學生的教學。非計算機專業(yè)學生對計算機理論方面的知識運用較少,很少會更深入地對計算機軟件編程和硬件維護方面進行研究。所以,非計算機專業(yè)的學生省去了計算機軟、硬件基礎(chǔ)的教學,在Office辦公軟件的教學中花費的時間比較多。
三、教學方法
(一)強化課堂教學內(nèi)容設(shè)計。1.確立本次課的教學目標。教學目標應(yīng)建立在教學目的的基礎(chǔ)上.用具體的、可操作的語言來加以表述,使教學目標具體化、有序化和明確化。2.確定本次課的教學內(nèi)容。教學內(nèi)容是教學設(shè)計的核心,教師要抓綱務(wù)本,因材施教,緊扣目標,突出重點。由于學生計算機知識水平參差不齊.如果用老辦法教學,可能使部分學生滿足現(xiàn)狀,失去學習興趣。為了適應(yīng)各層次學生的學習需求,教師要提升教學內(nèi)容層次,激發(fā)他們的學習興趣。
(二)強化階段目標教學內(nèi)容設(shè)計。在教學過程中,每節(jié)課都要有講練結(jié)合的重點內(nèi)容,每一章要設(shè)定若干個上機操作實驗進行練習、鞏固,對一些既實用又不熟悉的高級功能與使用技巧,也要有計劃、分階段進行講解、演練,激發(fā)學生的學習熱情,使每個層次的學生都有不斷取得成功的喜悅。在制訂階段目標時要注意合理分配講課與操作的時間段。如在講PowerPoint時教師可采用精講多練的方法。在教學過程中,教師先講解理論知識,再進行一些簡單演示,并提供一些GIF文件類型的動畫小圖片,然后讓學生自由發(fā)揮,力求使每個人在最后階段都能完成一套內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)清晰、美觀,具有音畫動態(tài)效果的幻燈片演講文稿。
(三)強化因人施教的個別化教學。與傳統(tǒng)教學方法相比較。計算機輔助教學最顯著的優(yōu)勢是有利于個別化教學。在網(wǎng)絡(luò)資源支持下,學生可共享更多的教學資源,在學習內(nèi)容的選擇、學習進度的控制上,學生有很大的自主性和主動性.由過去的被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。
(四)強化教學內(nèi)容分層設(shè)計。在教學過程中,將教學內(nèi)容進行分層設(shè)計:基本掌握內(nèi)容、擴充內(nèi)容、重點和難點,并附有一定難度的操作練習題,制作成操作簡單、易于學習的多媒體課件。制作好的多媒體課件放在文件服務(wù)器上。作為共享資源。多媒體課件不僅僅應(yīng)用于上課演示,學生還可以根據(jù)自己的實際需要,課上課后都可瀏覽學習。理解快、掌握好的學生在自行操作計算機進行學習時,可在課件中選擇有深度的學習內(nèi)容或練習內(nèi)容,而基礎(chǔ)稍差的學生則可反復對某一內(nèi)容進行學習和練習,直至掌握。
總之,對我來說《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》這門課的教學還處于起步探索階段,希望本文能起到拋磚引玉的作用,愿與大家共同探討。
參考文獻: