国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

CDIO理念下大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的計算思維培養(yǎng)

2016-05-30 11:47申艷光孫勝娟薛紅梅
教育教學(xué)論壇 2016年39期
關(guān)鍵詞:大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算思維

申艷光 孫勝娟 薛紅梅

摘要:感悟和凝練計算機科學(xué)思維模式,將其融入可持續(xù)發(fā)展的計算機應(yīng)用中,這是作為工程人才不可或缺的基于信息技術(shù)的行動能力。以CDIO教育理念為基礎(chǔ),以計算思維為切入點,以信息素養(yǎng)的培養(yǎng)為導(dǎo)向,對非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程進行了改革。從課程設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)條件、教學(xué)隊伍四個方面進行了探索與實踐。

關(guān)鍵詞:計算思維;大學(xué)計算機基礎(chǔ);CDIO

中圖分類號:G642 文獻標志碼:B/A 文章編號:1674-9324(2016)39-0179-02

一、CDIO與計算思維能力培養(yǎng)

CDIO大綱中的第二部分強調(diào)了個人、職業(yè)技能和特質(zhì)的培養(yǎng),認為工程師應(yīng)掌握的三種思維模式是:工程思維、科學(xué)思維和系統(tǒng)思維,其中科學(xué)思維包括實證思維、邏輯思維和計算思維[1]。所以,計算思維的培養(yǎng)將有利于提高工程師的科學(xué)思維能力,符合CDIO理念的要求。

無論是計算機教育工作者,還是計算機普通用戶在學(xué)習(xí)和使用計算機的過程中,應(yīng)該著眼于“悟”和“融”:感悟和凝練計算機科學(xué)思維模式,并將其融入可持續(xù)發(fā)展的計算機應(yīng)用中,這是作為工程人才不可或缺的基于信息技術(shù)的行動能力。在非計算機專業(yè)第一門計算機課程中引入計算思維能力的培養(yǎng),是提高大學(xué)生工程能力和信息素養(yǎng)的有效途徑,是CDIO教學(xué)模式改革中極其重要的環(huán)節(jié)。

計算思維是計算機和軟件工程學(xué)科的靈魂,作為第一門非計算機專業(yè)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程,應(yīng)該把培養(yǎng)重點放在學(xué)生的計算思維與信息素養(yǎng)能力上,應(yīng)注重可持續(xù)發(fā)展的計算機應(yīng)用能力培養(yǎng),強調(diào)在分析問題和解決問題當(dāng)中的終身學(xué)習(xí)能力,從而提高學(xué)生的思維能力、擴展思維寬度以及提高解決實際問題的能力。

二、大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的計算思維培養(yǎng)

在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,我們將原來的《計算機文化基礎(chǔ)》課程更新為《計算文化與計算思維基礎(chǔ)》課程,主要從以下幾個方面進行了計算思維培養(yǎng)的探索與實踐。

1.課程設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容。我們對課程教學(xué)內(nèi)容體系進行了科學(xué)規(guī)劃,針對計算思維的培養(yǎng)進行了教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和教材建設(shè)。在適度的基礎(chǔ)知識與理論體系覆蓋下,突出回歸人本和回歸工程的教學(xué)方法論,既強調(diào)內(nèi)容寬度和知識深度的結(jié)合,又通過把科學(xué)思維的要素、方法融入問題和案例,從問題分析著手,強調(diào)面向計算思維和信息素養(yǎng)的培養(yǎng),力求達到“教師易教,學(xué)生樂學(xué),技能實用”的目標。

(1)教材的編寫宗旨是建設(shè)符合我國實際的DR-CDIO(Double Regression-CDIO,回歸人本,回歸工程)人才培養(yǎng)模式的教材體系,有針對性地進行計算思維運用的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計。按照認知規(guī)律,采用由簡入深、由外入內(nèi)的教學(xué)模式。教材內(nèi)容不只是講授計算機科學(xué)知識,更注重展現(xiàn)了計算思維以及思維能力和工程能力的訓(xùn)練。

(2)面向現(xiàn)代工程師素質(zhì)要求,多方位、多角度地培養(yǎng)工程能力。教材中設(shè)有“思考與探索”、“角色模擬”、“分析與認證”、“能力拓展與訓(xùn)練”等多種小欄目,力求多方位、多角度培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,包括團隊協(xié)同合作、有效合作、有效溝通、有效管理的能力、終身學(xué)習(xí)能力、社會及企業(yè)環(huán)境下建造產(chǎn)品的系統(tǒng)能力、可持續(xù)發(fā)展的計算機應(yīng)用能力等。

“思考與探索”是面向計算思維的對于知識的一種解析,旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力和善于觀察、勤于思考、勤于探索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和品質(zhì)。

“角色模擬”主要是通過模擬工程師與真實世界之間的互動,通過項目分析、設(shè)計與實現(xiàn),進行工程設(shè)計教育、創(chuàng)新教育和工程訓(xùn)練,強化學(xué)生實際動手能力和工程實踐能力的培養(yǎng),從而提高學(xué)生應(yīng)用工程知識解決真實問題的能力。

“能力拓展與訓(xùn)練”包括一些思維密度較大、思維要求較高和需要自主學(xué)習(xí)的問題和要求,旨在培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力、發(fā)散思維能力、創(chuàng)新思維能力、溝通能力、適應(yīng)變化的自信能力以及團隊協(xié)作創(chuàng)新的工作理念,激發(fā)學(xué)生自主探究性,在拓展創(chuàng)作中實現(xiàn)自我價值,并培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)、經(jīng)驗學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。

(3)通過把科學(xué)思維的要素、方法融入問題和案例,從問題分析著手,面向計算思維和問題求解能力培養(yǎng)。教材精選貼近生活的具有趣味性和實用性的案例,把科學(xué)思維的要素、方法融入案例中。

(4)強調(diào)教育的根本目標是人的完善。目前的教育過于重視學(xué)科知識和智力培養(yǎng),偏離了教育的根本目標是人的完善,教材按照河北工程大學(xué)的DR-CDIO人才培養(yǎng)模式,重視人的全面發(fā)展,在教材每章后附有藝術(shù)家書法作品一幅,旨在和讀者共勉,內(nèi)容引用了名言、警句、古詩詞名句等,并在附錄中附有《弟子規(guī)》原文,旨在傳承中國傳統(tǒng)文化之精華,充分發(fā)揮中國傳統(tǒng)文化對校園和社會所產(chǎn)生的凈化心靈、熏陶品質(zhì)的作用,使讀者感悟中華文化的真諦,提高內(nèi)涵素養(yǎng)和外在修養(yǎng),從而塑造正確的思想道德觀念和人生價值觀念,提升德行修養(yǎng),塑造健全人格。

2.教學(xué)方法與教學(xué)手段。

(1)案例教學(xué)法。采用“學(xué)習(xí)目標—實現(xiàn)方法和步驟—相關(guān)知識”的案例教學(xué)模式,從問題分析著手,強化如何進行抽象,如何將現(xiàn)實生活和工作中的問題抽象為一個數(shù)學(xué)建模問題或者一個形式化問題,從身邊的問題求解講解到計算科學(xué)家如何進行問題求解。比如,通過警察抓小偷、國際會議安排座位等問題的例子,來闡述現(xiàn)實問題如何通過人類的思維活動將其形式化、程序化和機械化后,交給計算機輕松地完成的過程。

(2)項目教學(xué)法。設(shè)計了以培養(yǎng)計算思維為目標的面向?qū)W科交叉及應(yīng)用的計算機綜合實訓(xùn)項目。成立CDIO課程小組,學(xué)生5~6人一組,實行組長負責(zé)制,小組討論、實驗實訓(xùn)、課程考核答辯等均以小組活動的形式進行。項目實踐活動采用成立學(xué)生興趣俱樂部的方式,采取師生雙向選擇的方法,結(jié)合各類計算機大賽,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

(3)教學(xué)條件。隨著計算思維能力培養(yǎng)模式下教改的深入,逐步進行了教案、課件、教學(xué)網(wǎng)站、實驗實訓(xùn)教學(xué)和項目實踐活動平臺建設(shè),并建立了面向計算思維能力培養(yǎng)的考核形式,增加項目報告、學(xué)習(xí)記錄、展示作品、設(shè)計評估等形式,采用自評、學(xué)生評、互評、學(xué)校評、總評等方式進行,力求客觀、公正和公平。

(4)教學(xué)隊伍。在以培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為目標的教學(xué)模式中,必須進行教師角色和思維的轉(zhuǎn)變,我們通過制訂工程技術(shù)培養(yǎng)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流計劃,鼓勵與支持教師定期接受技術(shù)培訓(xùn)和國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流,并做好對青年教師工程素質(zhì)培養(yǎng)的“傳幫帶”,以提高師資隊伍的工程素質(zhì),以期逐步建立起一支面向先進工程教育的可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)隊伍。

三、結(jié)語

經(jīng)過幾年的逐步改進和完善,我們選取一些普適性的內(nèi)容開設(shè)了精品視頻公開課《心連“芯”的思維之旅》,2014獲批教育部中國大學(xué)精品視頻公開課,并取得了良好的社會效益。

計算思維能力的提高和信息素養(yǎng)是一個長期的工作,在學(xué)生未來的生活和工作中將會逐漸體現(xiàn)出來,應(yīng)該使學(xué)生通過自我學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟,使其最終內(nèi)化為一種思維習(xí)慣。

參考文獻:

[1]顧佩華,沈民奮,陳小華.重新認識高等教育——國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

猜你喜歡
大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算思維
基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的大學(xué)計算機教學(xué)改革探討
基于SPOC模式的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程改革的研究
程序設(shè)計課程中計算思維和應(yīng)用能力培養(yǎng)問題研究