論計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)的論文
計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的論計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)的論文,希望大家喜歡!
論計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)的論文篇一
《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的計(jì)算思維培養(yǎng)》
摘要:首先仔細(xì)地分析了計(jì)算思維的定義,提出了計(jì)算思維由意識(shí)、方法和能力三個(gè)層次的內(nèi)容組成;然后指出了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維的無(wú)意識(shí)、潛移默化教學(xué)的現(xiàn)狀;最后提出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程體系中各門課程聯(lián)動(dòng)改革的方案。
關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ);程序設(shè)計(jì)
自2006年3月,美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授清晰系統(tǒng)地闡述了計(jì)算思維,2010年10月中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳國(guó)良院士在“第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”倡議將計(jì)算思維引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)以后,計(jì)算思維得到了國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育界的廣泛重視。然而,在具體的執(zhí)行過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題,既由于認(rèn)識(shí)上的不足,又由于大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的特殊性。那么,如何在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維,使大學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算思維去思考問(wèn)題和解決問(wèn)題,對(duì)提升計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)水平、培養(yǎng)卓越人才具有重要的意義。
一、計(jì)算思維的內(nèi)容
計(jì)算思維古已有之,而且無(wú)所不在。從古代的算籌、算盤到近代的加法器、計(jì)算器以及現(xiàn)代的電子計(jì)算機(jī),直到目前風(fēng)靡全球的互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算,計(jì)算思維的內(nèi)容不斷拓展,推動(dòng)著人類科技的進(jìn)步。然而,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期,計(jì)算思維“深藏閨中無(wú)人識(shí)”,或者不受重視。直到2006年,美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行了清晰系統(tǒng)的闡述,這一概念才得到人們的極大關(guān)注。
周以真教授認(rèn)為,計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。這一定義高度概括和抽象,難以理解,為此周以真教授將計(jì)算思維進(jìn)一步闡述成七大類方法。然而,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的對(duì)象是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,無(wú)論是定義還是進(jìn)一步闡述,仍然顯得晦澀難懂,對(duì)教學(xué)基本幾乎沒(méi)有可操作性,需要探索研究,力圖重新闡述成可以開展教學(xué)的問(wèn)題。
仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn),周以真教授的定義包含了三個(gè)層次的內(nèi)容:
1.計(jì)算思維意識(shí)
計(jì)算思維是一種科學(xué)思維,與理論思維、實(shí)驗(yàn)思維一起構(gòu)成了人類的三大思維。計(jì)算思維并不是一種新的發(fā)明,而是早已存在的思維活動(dòng),是每一個(gè)人都具有的一種技能。
在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,計(jì)算思維的案例也是處處存在。問(wèn)題是人們的計(jì)算思維活動(dòng)是無(wú)意識(shí)的,關(guān)鍵是要將無(wú)意識(shí)的計(jì)算思維變成有意識(shí)的計(jì)算思維,主動(dòng)地用計(jì)算思維去解決問(wèn)題,應(yīng)用在各自的專業(yè)中。
2.計(jì)算思維方法
計(jì)算思維方法是計(jì)算思維的核心。計(jì)算思維方法很多,周以真教授將計(jì)算思維闡述成具體的七大類方法。總的來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)思維方法有兩大類:一類是來(lái)自數(shù)學(xué)和工程的方法,另一類是計(jì)算機(jī)科學(xué)獨(dú)有的方法。例如,對(duì)于計(jì)算積分,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的人通過(guò)函數(shù)變換求解積分,而計(jì)算機(jī)是通過(guò)對(duì)積分區(qū)間進(jìn)行N等分然后累加各小區(qū)間的面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的人不會(huì)采用后一種方法,后一種方法只有掌握了計(jì)算機(jī)技術(shù)的人才采用,但是仍然來(lái)自數(shù)學(xué)。
在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中,幾乎每一個(gè)概念對(duì)應(yīng)一種計(jì)算思維方法。例如,Cache是預(yù)置和緩存方法,多核處理器是并行外理方法;在程序設(shè)計(jì)課程中,各種常用算法以及各類問(wèn)題的求解方法,如迭代法、遞歸法等,都是沒(méi)有爭(zhēng)議的計(jì)算思維方法;在計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程中,每一門課程每一個(gè)項(xiàng)目都是多種計(jì)算思維方法的集合。
3.計(jì)算思維能力
計(jì)算思維的根本目的是解決問(wèn)題,即問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō),解決問(wèn)題就是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用問(wèn)題。例如,設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)、創(chuàng)建一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站、制造一個(gè)機(jī)器人等都是計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題,是計(jì)算思維的目的所在。
計(jì)算思維包含的內(nèi)容不是一門課程所能承擔(dān)的。計(jì)算思維教學(xué)需要貫穿在所有的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中。在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,培養(yǎng)計(jì)算思維能力需要有一系列的計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程作支撐和拓展,如數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等課程。這些課程引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解決各種專業(yè)的問(wèn)題。
二、計(jì)算思維教學(xué)現(xiàn)狀
盡管計(jì)算思維研究不是很成熟,還有許多深層次問(wèn)題需要進(jìn)一步研究,但計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)界一直在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中無(wú)意識(shí)、潛移默化地培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維。
教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)》、《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》等有關(guān)文件雖然沒(méi)有明確提出計(jì)算思維,但是貫穿了計(jì)算思維思想?!蛾P(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)》提出:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、技術(shù)與方法,以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程目標(biāo)是“使他們?cè)诟髯缘膶I(yè)中能夠有意識(shí)地借鑒、引入計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一些理念、技術(shù)和方法……利用計(jì)算機(jī)、認(rèn)識(shí)并處理計(jì)算機(jī)應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題”。簡(jiǎn)單地說(shuō),是使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和方法處理問(wèn)題,這是計(jì)算思維的目標(biāo)。
“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程中充滿著大量的計(jì)算思維案例。例如,全面展示計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,實(shí)質(zhì)上起了培養(yǎng)計(jì)算思維意識(shí)的作用;從算盤到計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程是計(jì)算思維內(nèi)容不斷拓展的過(guò)程;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是用抽象和分解來(lái)控制龐雜的任務(wù)和設(shè)計(jì)復(fù)雜的系統(tǒng);數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示是表示問(wèn)題的方法;操作系統(tǒng)是用計(jì)算思維思想解決了計(jì)算機(jī)自身問(wèn)題的案例;使用辦公軟件是一種基本的、低級(jí)的計(jì)算思維;網(wǎng)上檢索、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上開店是典型有別傳統(tǒng)思維的計(jì)算思維活動(dòng);設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就是抽象和分解的過(guò)程;設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)畫,可以看成是一個(gè)建模和仿真的問(wèn)題。
“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是一門關(guān)于計(jì)算思維方法的課程,是典型的計(jì)算思維課程。它涉及大量的算法,像枚舉、遞歸、回溯等都是毫無(wú)爭(zhēng)議的典型的計(jì)算思維典型案例;面向過(guò)程和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)也都是計(jì)算思維。
各種應(yīng)用課程的教學(xué)目標(biāo)是創(chuàng)作一個(gè)系統(tǒng)或一個(gè)作品,這也是計(jì)算思維的終極目標(biāo)。
在現(xiàn)今的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,計(jì)算思維教學(xué)存在著下列問(wèn)題:
1.無(wú)意識(shí)的計(jì)算思維教學(xué)。由于計(jì)算思維受重視的時(shí)間不長(zhǎng),但是因?yàn)橐环矫嬗?jì)算機(jī)應(yīng)用的本質(zhì)是問(wèn)題求解,與周以真教授的闡述相一致,另一方面計(jì)算機(jī)問(wèn)題求解的方法就是計(jì)算思維的方法,因而廣大計(jì)算機(jī)教育者都在無(wú)意識(shí)、潛移默化地實(shí)施計(jì)算思維教學(xué)。未來(lái)需要有意識(shí)地、系統(tǒng)性地開展計(jì)算思維教學(xué)。
2.沒(méi)有從戰(zhàn)略高度認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維對(duì)人才培養(yǎng)的重要性。由于早前對(duì)計(jì)算思維重要性認(rèn)識(shí)不足,人們普遍認(rèn)為計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力之一,沒(méi)有意識(shí)到這是與理論思維、實(shí)驗(yàn)思維一起構(gòu)成了人類的三大思維,是21世紀(jì)人才應(yīng)具備的基本技能;沒(méi)有認(rèn)識(shí)這關(guān)系計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型,會(huì)影響其他學(xué)科的發(fā)展,將改變計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的面貌。所以,應(yīng)從戰(zhàn)略高度將計(jì)算思維從計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力上提升出來(lái),作為人的一種基本技能來(lái)教學(xué)。
3.注重技術(shù)與應(yīng)用的教學(xué),忽視了“思想的教學(xué)”。這也是我校學(xué)生經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí)后向我們提出的意見(jiàn)。由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的最終成果是一個(gè)軟件或系統(tǒng),因而人們重視技術(shù)和應(yīng)用的教學(xué),注重軟件和系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程和細(xì)節(jié),忽視了引領(lǐng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的思維。因此計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)需要將課程提升到思想教學(xué)的高度。
三、計(jì)算思維教學(xué)方案和實(shí)施
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面向計(jì)算思維進(jìn)行教學(xué)改革是當(dāng)今教學(xué)改革的熱點(diǎn)之一。目前各高校普遍根據(jù)教指委《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)》采用了“1+X”的課程體系,發(fā)達(dá)地區(qū)有的高校采用了“2+X”的課程體系。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)已經(jīng)規(guī)范化和科學(xué)化,以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革具有良好的基礎(chǔ)。
需要注意的是,在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程開展計(jì)算思維教學(xué),并不是顛覆原有的課程內(nèi)容,而是在原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行提高和優(yōu)化。原有課程本身在進(jìn)行無(wú)意識(shí)的計(jì)算思維教學(xué),只需將計(jì)算思維與原來(lái)的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,變無(wú)意識(shí)的為主動(dòng)的、積極的、有意識(shí)的。
我們認(rèn)為,開展計(jì)算思維教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,各門課程應(yīng)該統(tǒng)籌考慮、聯(lián)動(dòng)改革。“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”是關(guān)鍵,“程序設(shè)計(jì)課程”是重點(diǎn),“‘X’門應(yīng)用課程”是目的。具體方案為:
1.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)
“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”是所有學(xué)生必修的課程,課程包含了計(jì)算機(jī)基本知識(shí)、基本使用技能和網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)與多媒體三大核心模塊使用。課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、學(xué)生程度不一。如何在該課程中實(shí)施以計(jì)算思維為導(dǎo)向的教學(xué)改革,有難度但也是趨勢(shì),要探索和實(shí)踐,具體所做工作如下。
(1)摸底測(cè)試,了解學(xué)生情況,確定實(shí)施方案。2011年9月開學(xué),針對(duì)第一門課程對(duì)24個(gè)專業(yè)1030名新生進(jìn)行入學(xué)摸底測(cè)試,內(nèi)容、難度基本等同該課程的要求(除Flash制作外),每模塊都是以100分為滿分計(jì)分,分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下圖。對(duì)當(dāng)前學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和技能的掌握有所了解,對(duì)指導(dǎo)該課程向計(jì)算思維提升有一定的依據(jù)。
(2)探索實(shí)施以計(jì)算思維為導(dǎo)向的教學(xué)方案。原則上分類實(shí)施:分為理工類、綜合類和人文藝術(shù)類。主要區(qū)別是前兩者增加程序設(shè)計(jì)算法要求,后者增加辦公軟件高級(jí)應(yīng)用。
2011年秋我們選擇4個(gè)理工類、綜合類的專業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)。試點(diǎn)方案是弱化Office軟件課堂講解,強(qiáng)化實(shí)踐和自主學(xué)習(xí);保持原來(lái)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體基本要求,精簡(jiǎn)了在后繼課程中涉及的多媒體制作;騰出6周時(shí)間開展計(jì)算思維和程序設(shè)計(jì)算法教學(xué)。其中:
?、倮?周(2學(xué)時(shí))開展計(jì)算思維基礎(chǔ)知識(shí)專題教學(xué)。主要內(nèi)容包括:
科學(xué)思維:三大科學(xué)思維、計(jì)算思維及其主要內(nèi)容、計(jì)算思維的作用。
計(jì)算理論:馮·諾依曼計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)程序,圖靈機(jī)、停機(jī)問(wèn)題、圖靈猜想,可計(jì)算性問(wèn)題、計(jì)算復(fù)雜性、P&NP問(wèn)題。
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)由于教學(xué)對(duì)象是非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生,因此計(jì)算思維基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)必須有別于專業(yè)學(xué)生。在計(jì)算機(jī)專業(yè)中,某些知識(shí)點(diǎn)就是一門課程,如可計(jì)算性理論。在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)中,開展計(jì)算思維基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)要注意:對(duì)三大科學(xué)思維、計(jì)算思維及其主要內(nèi)容、計(jì)算思維的作用、馮·諾依曼計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)程序等問(wèn)題簡(jiǎn)明扼要地闡述清楚;停機(jī)問(wèn)題、圖靈猜想、可計(jì)算性問(wèn)題、P&NP問(wèn)題等本身沒(méi)有答案,僅僅是像公理一樣的命題,只需要簡(jiǎn)單舉例提出并說(shuō)清楚即可,不需展開。
?、诶?周(10學(xué)時(shí))講授程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)和訓(xùn)練算法基本功。讓學(xué)生明白計(jì)算機(jī)抽象、自動(dòng)執(zhí)行的道理,掌握基本編程的能力。更有利的是學(xué)生根據(jù)各自情況,利用假期可更深入地自主學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容,拓展第二課堂的學(xué)習(xí)渠道。
(3)實(shí)施問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,從計(jì)算思維的角度來(lái)講解計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概念和原理知識(shí)。例如:通過(guò)展示計(jì)算機(jī)科學(xué)的最新成果,了解計(jì)算機(jī)能做什么。思考計(jì)算科學(xué)的兩個(gè)基本問(wèn)題:什么事計(jì)算機(jī)比人做得好,什么事人比計(jì)算機(jī)做得好?計(jì)算機(jī)有沒(méi)有智能?從而培養(yǎng)計(jì)算思維意識(shí)。講授操作系統(tǒng)基礎(chǔ)時(shí)首先提出“車輛追尾問(wèn)題所在?正常情況下公交車不來(lái),責(zé)任在誰(shuí)”等問(wèn)題,說(shuō)明操作系統(tǒng)解決此問(wèn)題的方法和思想。又如Cache是一個(gè)預(yù)置和緩存問(wèn)題,其思想是一個(gè)典型的計(jì)算思維案例。以前,可能僅僅講解Cache起什么作用;從計(jì)算思維的角度來(lái)說(shuō),則需要講解如何起作用。
2.程序設(shè)計(jì)課程
程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算思維教學(xué)的重點(diǎn)。盡管計(jì)算思維不僅僅是程序設(shè)計(jì),但是計(jì)算思維最終需要程序設(shè)計(jì)去實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)課程包括三方面的內(nèi)容:程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、算法和編程。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和編程不屬于計(jì)算思維的范疇;算法是關(guān)于解決問(wèn)題的方法,是計(jì)算思維的內(nèi)容。以往該課程由于學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多,學(xué)生在一個(gè)學(xué)期內(nèi)學(xué)習(xí)思考的時(shí)間短,學(xué)生接受新事物的能力個(gè)體差異大,稍不留神有的學(xué)生就要跟不上步伐?,F(xiàn)采用跨兩個(gè)學(xué)期實(shí)施,有假期作為緩沖,在沒(méi)有增加學(xué)時(shí)的情況下,實(shí)際使學(xué)生增加了學(xué)習(xí)、思考、自學(xué)、實(shí)踐的時(shí)間。
我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)課程中強(qiáng)化計(jì)算思維教學(xué)主要需要進(jìn)行四方面的工作。
(1)將程序設(shè)計(jì)課程的部分內(nèi)容前置到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中。這部分內(nèi)容約5周(10學(xué)時(shí)),主要包括:程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),算法的表示,簡(jiǎn)單算法的設(shè)計(jì)。
(2)從計(jì)算思維的角度出發(fā),重組經(jīng)典案例,將問(wèn)題求解提升到計(jì)算思維的高度。
計(jì)算思維中問(wèn)題求解的一般步驟為:
問(wèn)題抽象化的描述,問(wèn)題表示,即如何建立模型;
尋找解決方案,問(wèn)題求解,即如何設(shè)計(jì)算法;
計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)程、效率,即如何有效地求解、編碼;
現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的延伸。
按照計(jì)算思維重組教學(xué)案例,讓學(xué)生更能體會(huì)計(jì)算思維的本質(zhì),即抽象和自動(dòng)化。
(3)引入應(yīng)用程序開發(fā)。由于程序設(shè)計(jì)課程的部分內(nèi)容前置到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中,騰出了10學(xué)時(shí),可以開發(fā)一定規(guī)模的應(yīng)用程序,提升了該課程的教學(xué)質(zhì)量。對(duì)學(xué)習(xí)C/C++程序設(shè)計(jì)的理工類學(xué)生,要求完成一個(gè)應(yīng)用性、綜合性強(qiáng)的大作業(yè),將數(shù)組、結(jié)構(gòu)、鏈表、文件等有機(jī)地結(jié)合起來(lái);對(duì)學(xué)習(xí)VB或C#的綜合類學(xué)生,要求學(xué)生結(jié)合經(jīng)典算法、圖形技術(shù)、生活趣味問(wèn)題或?qū)I(yè)問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。目標(biāo)都是引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題求解的思路和方法,提高計(jì)算機(jī)素質(zhì)。
(4)在教學(xué)方法上,尊重學(xué)生不同的認(rèn)知方式,提倡算法的多樣化。比較計(jì)算思維與傳統(tǒng)思維解決問(wèn)題的區(qū)別,倡導(dǎo)算法的簡(jiǎn)化和優(yōu)化,從而培養(yǎng)計(jì)算思維。
3.“X”門應(yīng)用課程
“X”門應(yīng)用課程是計(jì)算思維教學(xué)的高層次,目的是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決他們本專業(yè)中問(wèn)題的能力,也是學(xué)校卓越人才培養(yǎng)要求落到實(shí)處的體現(xiàn)??梢哉f(shuō),任何一個(gè)應(yīng)用程序或作品都是計(jì)算思維“物化”的結(jié)果。以計(jì)算學(xué)科基本問(wèn)題為導(dǎo)向,以經(jīng)典案例為基礎(chǔ),以項(xiàng)目開發(fā)為目的,以新技術(shù)新開發(fā)平臺(tái)為載體,強(qiáng)化學(xué)科基礎(chǔ)概念和基本原理的理解,著力提高學(xué)生的計(jì)算思維能力,一直是我們改革的目標(biāo)和努力的方向。例如在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”、“軟件開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)”、“Web技術(shù)及應(yīng)用”等課程建設(shè)和改革中,學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合能力得到了很好的鍛煉和提升。
在2011年秋季學(xué)期中,我們選擇了2個(gè)班4個(gè)專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中進(jìn)行了計(jì)算思維教學(xué)探索。實(shí)踐結(jié)果表明,學(xué)生的可塑性和潛力很大,既沒(méi)有弱化“計(jì)算機(jī)軟件的使用”,又引入了計(jì)算思維的教學(xué)和程序設(shè)計(jì)算法的訓(xùn)練,提升了該課程的內(nèi)涵,改革得到學(xué)生的認(rèn)可。當(dāng)然計(jì)算思維工作要全面推開以及在后繼課程中分類分層聯(lián)動(dòng)實(shí)施,工作量很大,面臨著挑戰(zhàn)。計(jì)算思維教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,不是一件一蹴而就的事情,需要不斷學(xué)習(xí)、研究、探索、實(shí)踐和優(yōu)化,任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳國(guó)良,董榮勝. 計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué),2011(1).
[2] 李廉. 計(jì)算思維——概念與挑戰(zhàn)[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué),2012(1).
[3] 何欽銘,陸漢權(quán),馮博琴. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué),2010(9).