1.1顺应信息社会发展趋势
当今社会是信息化社会,各国之间综合国力的竞争的焦点,俨然转变为信息技术的竞争。衡量一个国家综合国力、现代化水平的一项重要指标就是信息化水平的高低。而在信息化建设进程中,计算机所扮演的角色至关重要,人们通过计算机可以查询所需信息,一些复杂数据的处理工作也可以由计算机完成。信息社会的人可以分为两类:进行信息化建设的专业人才、利用信息技术工作的人才。无论是哪类人才,都应该掌握扎实的计算机技术,而这些人才,很大一部分来自于大学的培养。因此,可以说,大学教育中注重计算机教育,重视对大学生计算机技能的培养工作,是顺应信息社会发展趋势的。
1.2满足国家经济发展与科技进步的需要
自然科学、社会科学都不是孤立存在的,而是紧密结合的。各个学科的知识都是相互交织渗透的,从而也推动了前沿科学的产生。因此,新时代的人才除了要掌握丰富的各科知识以外,还应该具有将各科知识有机结合的能力,从而产生新看法和新见解,迸发出创新的火花,这种人才即为“复合型”人才。除此之外,世界经济一体化进程不断加快,国际舞台上更需要具有较强适应能力和人际交往能力的人才,这种“复合型”人才只有掌握一些前沿领域的知识,才能顺利完成国际交往。为了培养这两类人才,大学应加强对学生计算机技能的培养,使其掌握计算机网络的先进技术与发展趋势。
2计算机教育在大学教育中的地位
2.1促进信息技术与其他课程的整合
信息技术与课程整合,实际上就是将信息技术有机融合在学科的教学过程中,为了更有效地实现课程目标,使得信息技术与学科课程结构、课程内容、课程资源、课程实施等融合为一体,进一步锻炼大学生获取、分析、加工、利用信息的能力,培养其创新意识与协作能力。信息技术与课程整合涉及到了很多方面,如教育思想、教学观念等本质性问题,绝不仅仅是简单的如何利用信息手段教学的问题,信息技术与课程整合的目的是为学生创造自主探索、合作学习的氛围,充分激发学生的学习兴趣,调动其积极性。信息技术与课程整合是对教学结构的改革,是对教与学效果的优化。
2.2促进大学生创新能力的提高
随着科学水平的提高,科学知识的广度与深度都得到了很大程度上的延伸。而进行科学创新的一项必要条件就是掌握一定的计算机技术。当代大学生需要培养创新能力,而这种创新能力不仅仅是创新思维能力,还包括创新意识。创新意识是激发大学生创新的动力,只有兼具创新意识与创新思维能力,才是创新型人才。而大学教育中的计算机教育,在激发大学生创新思维和培养大学生创新能力上都占据重要地位。计算机教育注重培养大学生的自主学习能力,引发其探索欲和求知欲,促使其探索、发现相关的信息与知识,利用信息技术收集相关学习资料,思考学习内容与具体实际的联系,将计算机的广泛性与多功能性充分发挥出来,促进大学生创新思维的不断提高,并将创新思维应用于实际中,培养较强的创新能力。
2.3增强师生间交流互动
在传统的教学模式下,教师与学生之间仅能进行有效的互动交流。教师很难与大学生分享其全部的教学资料、教案等。而通过适当应用信息技术,教师可通过网络课堂上传教学课件,学生可通过网络课堂获取这些课件,进行进一步的学习。同时,学生可向教师指出课件中的不足之处,提出遇到的问题等,根据教学需要,教师可对教学资料进行及时的补充,这是传统课堂所不能比拟的。利用图文并茂的信息展现方式,刺激学生多重感官接受信息,提高了其学习效率。增强了师生之间的互动交流,也帮助教师不断改进教学策略,提高教学能力。
3强化计算机教育的方法
3.1改革计算机教学方法
传统的计算机教育模式是教师讲授什么内容,学生就去学习什么内容,在教学过程中,主体为教师。为了强化计算机教育,应对这种教学方法进行改革,变“教为主、学为辅”的方式,为“学为主、教为辅”的方式,充分发挥学生的主体作用,激发学生的学习兴趣,促进学生的自主学习。计算机属于双向媒体,除了能够将教学信息呈现给学生以外,还可由学生向其输入信息,使得学生在教学中的主体作用得以充分发挥。在计算机教学中,有很多专业术语,若以专业方式向学生解释,学生可能仅仅记住了专业名词,实际上并不理解,教师就应注意以通俗易懂的语言向学生解释,便于学生理解与记忆。
3.2加强信息技术与其他学科的整合
在教育信息化进程中,促进教育质量大幅度提高的一项重要措施就是实现信息技术与课程的有效整合。计算机教育并不是孤立存在的,对大学生的培养也不仅仅停留在计算机基础知识与基本技能的层次,更应该培养大学生利用计算机分析、解决问题的能力。例如,计算机学科采用最先进的技术手段对新旧问题进行研究,这一特性正好补充和完善了高数教育知识内容陈旧等方面的不足。因此,高数教师可将计算机引入教学中。计算机教育的目的除了使大学生掌握必要的计算机知识外,还应该使大学生能够利用其所学其他学科的知识操作计算机,对其他学科的学习产生帮助。
3.3加强计算机师资队伍建设
随着信息技术的飞速发展,涌现出了越来越多的新软件。计算机课程的教学也向教师提出了更高的要求,因此学校应加强对计算机教师的培训工作,根据实际情况制定合理的培训计划与培训方案,并按部就班开展培训工作,保证教师水平适应新技术的发展趋势。只有基础设施作保障,才可保障计算机教育的顺利进行,而基础设施主要包括软件和硬件两个方面。硬件设备主要包括多媒体教室、网络设备、投影仪、电脑等设施,对于这些设施,不仅仅要求保证其质量,更应保证其数量够大学生使用。除此之外,还应加大资金做好硬件设施的后续维护工作。在软件方面,网络上有大量的教学资源可供大学教育使用,学校应加大资金投入,为计算机教育创造条件。
4结束语
在信息化社会中,应加强对大学生的计算机教育,顺应信息社会发展趋势,满足国家经济发展与科技进步的需要。在大学教育中,计算机教育占据重要地位。例如,促进信息技术与其他课程的整合,促进大学生创新能力的提高,增强师生间的交流互动。为了加强计算机教育,学校应改革计算机教学方法,加强信息技术与其他学科的整合与计算机师资队伍建设,从而促进大学生计算机技能的提高。
参考文献:
再次,精心设计,激发学生兴趣。在信息技术教学过程中,教师可以精心设置不同的情景,有针对性地激发学生的学习兴趣。在创新情境时,教师要充分考虑学生的不同特点和接受能力的差异,考虑学生的不同层次和兴趣爱好,要将学生的需要放在首位,根据不同情况来设计不同的情境。例如,在教学网页制作的课程内容时,教师可以预先准备一些平时学生愿意看的、比较适合学生特点的网页,让学生了解到网页制作不仅要有优美的文字,还要有优美的背景音乐和好的图画,在这个过程中,学生既可以对网页制作有充分的认识,又有了学习制作网页的兴趣。
如何在网络化、信息化的环境下培养学生计算机的基本技能呢?这是我们新的研究课题,本文针对这一问题进行了探讨。
1.网络环境下的高职计算机教学特点
我们的教学特点也发生了巨大的变化,具体表现为:在网络环境下,教师的“教”和学生的“学”发生了变化;网络环境下的教学,突出学习者的个性化教育;网络环境下的教学有利于极大地提高学习效率;网络环境下的教学,手段更先进;交互网络技术的使用。
2.周络环境下高职计算机基础教学存在的问题
计算机的发展日新月异,网络得到了飞速发展,而我们的教学相对滞后。计算机基础教学存在下列问题:课程内容陈旧,时代感不强;教学手段、模式单调,教学效率低下,效果不好;考试考核方式改革力度不大。
3,网络环境下高职计算机基础教学改革
结合我院及兄弟单位的改革经验,认为应从下面几个方面进行改革:
3.1 教学内容的改革
在具体教学过程中,可参照《高校非计算机专业计算机基础教育教学指南》的要求,结合计算机基础教学的特点和具体实际情况分专业、分层次设立教学内容,突出教学的先进性和应用性。
3.2 教学方法的改革
改革教学方法是培养创新人才、提高专业技能的重要环节。
3.2.1 充分利用多媒体、网络进行直观教学。多媒体技术支持下的网络环境,提供一种良好的人机交互功能,较好地实现个别化、合作化教学,学生主动参与及自我探究的欲望可以被大大调动起来。高职院校学生在教育过程中表现出强烈的主观能动状态,他们是教育教学过程的积极参与者。
3.2.2 培养学生的学习兴趣。兴趣是探究知识的动力之一,是创造发明的重要源泉。教学中,教师要有效激发学生对知识的探索欲望,引导学生自觉、主动地从事学习活动,有效地提高学习能力。
3.2.3 精讲多练。“精讲”,就是在教学过程中不是面面俱到,而是主要讲清课程的要点和基础知识,教会学生学习的方法,更多的具体内容让学生自学。
“多练”,即让学生多上机操作,多给学生训练的机会,其目的是从培养学生的操作技能人手,让学生多动手、多动脑,提高操作的准确性、迅速性、灵活性和协调性。
3.2.4 任务驱动法。采用“任务驱动”教学法,充分利用网络环境,创设教学平台,将教学内容和上机任务、作业放入网上。在教学内容的安排上,不再以软件或知识点作为线索,改用任务为线索,串联模块,组成教学内容。在这里,任务的确定、完成、对任务完成情况的评价成为教学的中心环节。
3.3 教学模式的改革
新型教学模式离不开多媒体教室、多媒体网络、多媒体教学软件一系列信息化的教学环境和媒体。
高职计算机基础教学应站在改革的前列,率先采用新型教学模式,以现代教育思想、教学理论为指导,采用先进的教学环境和教学资源,“以教师为主导,以学生为主体”,充分发挥学生的主体作用,调动学生学习的主动性,培养学生的“发现式”学习能力,使学生不仅学会,而且会学。
3.4 考试考核的改革
计算机基础课程是一门应用技术学科,主要凭试卷来检测学生的学习效果,并不能完全反映出学生的实际能力,不能考核学生解决问题的能力,不能提高学生学习的积极性,不能发挥学生的创造力,这种考试方法与素质教育大相径庭。我们从以下几方面进行改进:
3.4.1 边教边考:在平时上机操作中,一个章节、一个知识点就进行一次考核。可以随时掌握学生的学习情况。应出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。
3.4.2 多渠道考核:通过多种方法检查学生的技能和对知识的掌握情况,如在校园网络平台上设置一些学习、对话、软件等栏目板块,对参与者加权积分,作为考核总成绩的一部分,从而培养学生多渠道获取知识和信息的能力。
二、计算机教育无时不在,应该深入到各个学科当中
现在的教育是发散的,多元化的教育。每门学科的老师应该在教学过程中使用计算机,把计算机是一件工具的概念深入到小学生的心里。无论是语文、数学、英语、体育、音乐、美术等各个学科都使用计算机,并且不局限在课件的制作上。这样,小朋友们会对计算机产生强大的好奇心,让他们有种联想“所有学科的老师都使用计算机,那么如果我会使用计算机了,我是不是就掌握了所有学科呢。”小学生的想法是天马行空的,如果真的产生了这样的遐想,这对激发学生的学习兴趣是很有帮助的。
三、要营造一个学习计算机的良好氛围
学习语言要有语言环境,学习计算机也是一样。在另一个层面上讲,我认为学校就是一个营造学习氛围的地方。计算机的学习和学习语言一样,需要一个良好的学习环境。因此这就需要家长的全力配合。现在部分家长总是觉得学校才是学生学习的地方。其实这种想法是极不负责任的。对于计算机的使用上,家长更应该言传身教。现在计算机已经普及到各个家庭,如果家长一味的把计算机应用在个人娱乐休闲上,那么无论学校怎么教育,小朋友也不会对计算机有一个正确的认识。那有的家长可能会提出异议,不是每个家长都具备足够的计算机知识的。这里所说的家长的全力配合不是要求家长也要去学习计算机的相关知识,只是提醒家长,在计算机的使用上要合理。当您在使用计算机的时候,要想一想对小朋友的影响。
四、重视实践动手能力的培养
目前小学在计算机课程的安排上还存在一些问题,总体上课时不够,而且理论课比实验课多,比例不合理。计算机这门课程的信息量很大,知识很杂,对动手能力要求很高。因此小朋友们要通过动手操作才能加深印象。这就对学校的硬件设施和管理制度有了很高的要求。
五、灵活运用多种教学方法
小学生的年龄小,但学习往往专心,听课时间短,学习起来也比较马虎。小学生的认知能力有限,为了使他们注意力集中,因此在计算机的教育上要灵活运用多种教学方法,要善于运用生动的语言、恰当的比喻、直观的演示、启发性的提问,向学生传授知识,更重要的是老师要使学生主动获取知识。老师要让孩子们在解决问题的过程中积极思考,使学生在动手、动脑、动口的过程中懂得如何学习计算机。
首先,需要采用典型的案例,选择的核心需要对计算机课堂中所包含的教学知识进行涵盖;其次,需要采用具有针对性的案例,在教师方面需要达到因材施教的目标,也就是根据实际情况来对案例进行设计与完善;再次,需要选择具有针对性的案例,其原因是只有合理的案例才会提升学生的理解能力;最后,需要从系统性入手,在课堂中教师可采用多个案例的方式,并且每个案例之间存在一定的联系,并且出现的顺序应该从易到难。
2.实施阶段
在对案例进行设计后,就可运用到课堂教学当中,首先教师需要对课堂教学内容进行引导,然后需对案例进行展示。伴随着互联网与多媒体技术逐渐完善的情况下。展示案例的种类较多,如可以通过录音播放、幻灯片播放等,在一些特殊的环境下还可以通过表演的方式教学。而从教师的角度来分析,可以根据学生在课堂中的表现来分析与设计下一步的案例。将案例展示后即正式进入到正题,教师可以根据案例中所涉及的问题向学生提出,而学生对问题进行解剖与分析,对于问题的展现,可按照难易程度、内外顺序等方式,逐渐引导学生向解决问题的方向靠拢。而探讨与分析的样式也逐渐增多,首先在学生内部可以自由构建小组对课堂中所出现的问题进行解决,一定时间后可派出每个小组的代表与教师进行沟通。在遇到意见不统一的情况时,教师可以对学生朝着正确的方向引导,保证学生能够在寻找正确答案时获取更多的知识,并且在个人学习能力与知识层面上也可得到一定程度的提升。
3.案例总结阶段
在课堂的最后,教师需要对学生在案例教学中的表现或者其中所涉及的问题进行总结。具体来说,就是对案例所涉及的知识点进行重复与巩固,达到学生彻底理解案例教学的目标。在计算机教学过程中,教师可以将案例所包含的内容进行反复的分析,与此同时将理论知识进行扩展以达到更好的教学效果。
二、案例教学法在计算机教学中举例分析
以开发程序为例,教学初期可通过留言板的方式,对留言板应该具有的功能进行分析与整合。然后,教师对学生的想法进行整理与完善,经过一系列分析后可判断出以留言板而开发程序为案例共需要四个部分组成,分别是用户登录、注册、找回密码和发表留言。设计后需要将学生分成不同小组以对程序进行具体步骤进行设计,如对用户注册阶段数据库的建立以及登录界面的优化等。在面对不同案例时,学生都需要遵循寻找问题,分析问题,解决问题的步骤。同样,在对数据库与注册用户的数据连接时,需要采用什么技术手段来解决该问题。对此,学生可以通过小组讨论或者上网查阅资料等方式自主解决,实在解决不了时教师可以将学生遇到的问题进行汇总,对出现问题较多的地方进行集中处理。通过案例教学的方式不但解决了学生所遇到的问题,同时还完成了学习任务,在提升学生学习积极性的过程中增强了他们的实际应用技能。最后,需要对课堂中的案例进行总结。根据不同类型的案例,可以以学生自己评价、学生之间进行评价和教师评价集中方式,可以保证在完成案例后获取更多的知识与经验。以在后期的学生中有着明确的努力方向。例如,在前端界面与数据库连接的过程中,可以采用字符串编写代码或者数据库连接控件等多种方式,并且每种方式都可以成功连接,那么在设计的后期就需要考虑每种连接类型的优势与劣势以选择更好的连接方式。总之,通过对计算机教学中的案例教学模式进行分析后,可以看出采用案例教学法不但可以充分调动学生的积极性,更重要的是可以提升学生的创造能力,进而达到提升学生对理论知识学生的目标。在实际教学过程中,教师在对案例设计之前应该根据学生的实际情况、教学要求以及教学目标等多方面考虑后,设计出完善的教学案例模式,只有这样才能尽最大限度的提高课堂教学效果、提高教学质量,最终达到培养出符合时展要求的高素质人才的目的。
2计算机基础中的Excel教学方法分析
2.1应用项目任务驱动教学法,增强学生学习的主动性
任务驱动教学法指的是将培养学生的学习能力及职业能力作为Excel教学出发点及目标,并在发挥教师的主导作用及保障学生的主体地位的基础上,让学生在任务的驱动力下不断尝试、不断进步的一种教学方式[3]。本文以Excel教学中的函数教学为例,详细说明项目任务驱动法的应用情况。(1)设计项目任务。在设计项目任务时应根据教学目标,即让学生掌握if、Count、Min、Max、Average、Sum等函数,并能够熟练应用,在学习函数前需确保学生可以独立在Excel中录入数据,并了解及掌握填充柄的使用方式。在明确教学目标的基础上可设计以下项目任务:录入及统计分析各个班级的期中成绩,要求在录入各科原始成绩的基础上统计考试人数,并计算出考试总分与平均分,找出最低分与最高分,项目任务需要在一节课内完成。设计好任务后对学生进行分组,每组4名~5名学生,确保每组学生的综合实力实现均衡。(2)实施项目任务。在学生实施项目任务的过程中,教师应创设必要的情境,如在Excel中演示任务完成结果等,并将自身定位为引导者与组织者,尽量避免作为学生的传授者,以便让学生可以独立完成项目任务。在学生接到任务及实施任务的过程中,教师可边观察及边指导,让学生边做边学,从而及时解决应用函数过程中存在的问题。如学生在计算总分时,可以提示采用“SUM(A1:E1)”或“=A1+B1+C1+D1+E1”两种方法,同时启发学生引用参数。(3)项目任务评估。在学生完成项目任务后,教师先指导学生在组内讨论存在的问题、亮点及优势,并相互评价与交流小组成员的表现,讨论过后作出书面报告。得出书面报告后要求小组派一位代表在课堂上分享经验与成果,教师则负责点评,在点评时适当表扬与鼓励学生,让学生可以获得一定喜悦感与成就感,从而增强对于Excel函数学习的自信心及主动性。
2.2实施案例教学,提高课堂学习效率
Excel操作知识具有一定的抽象性,因此可以在课堂中采用具有真实性、典型性、针对性及启发性的案例教学法,以便让学生在理解操作过程的基础上熟练掌握基本知识,并由此提高课堂中的学习效率。为了充分发挥案例教学法的作用,在教学过程中应遵循德育功能原则、互动原则及实践原则,德育功能原则指的是培养中专学生的职业素养及职业道德,互动原则是指在课堂中教师应与学生充分沟通,让学生积极参与课堂教学,以和谐互动关系完成案例教学[4]。实践原则指的是在进行Excel教学时应选择学生熟悉的现实生活及社会生活案例,让学生能够在真实与直观的案例中学习相应的操作知识,以便在增强学习兴趣的基础上提高学习效率。例如,可选用中专学生在学校参与的各项文娱活动作为教学案例:在某校举行了文娱活动,文娱活动当中共安排了20个节目及9个评委,让学生采用Excel快速统计节目名次及按照名次高低将各类节目,包括语言类节目与歌舞类节目排列好。在统计的过程中指导学生采用以下方法,即将最低分与最高分去掉,随后求出平均分。在求平均数的过程中可运用以下函数:max(C2:C10)——最高分,min(C2:C10)——最低分,sum(C2:C10)——平均分,在求名次时则采用以下公式:rank(C14,$B$14,0)。在教学过程中让学生参照上述案例所使用的方法解答其他题型,并拓展为分类统计及排序等问题。再如,可以在教学中教会学生制作考勤表。具体教学方法如下:首先,应将案例教学的最终成果展示给学生(图1所示),同时在教学前重点复习Excel的基本操作技能,如函数、宏按钮、宏录制、设置日期及时间、填充序列等。第二,指导学生在Excel中建立基本框架,将新工作薄命名为考勤表,同时将相关内容输入指定的单元格中,录入数据后让学生利用“录制新宏”对话框完成相关设定,例如在日期栏中输入“上班”及“下班”等。完成宏命令设定后,根据出勤情况记录相关信息,如可以选择其中5名员工出勤情况录入表格,在统计结果时可按照“事假”、“病假”、“早退”及“迟到”的进行分类排序,以统计迟到(8:30为上班时间)为例,可采用函数COUNTIF(C3:H3,>8:30)。
2.3运用分层教学法,优化整体教学效果
中专学生的计算机学习基础参差不齐,因此在Excel教学中的接受能力、理解能力及操作能力方面也存在一定的差距,为了避免出现学习效果两级分化及教学质量不均衡的问题,则可以运用分层教学法,在考虑学生学习能力及学习兴趣的基础上实现因材施教。在运用分层教学方案的过程中首先应根据学生的实际情况制定出分层标准,以Excel应用基础中的数据计算知识点为例,可以采用以下分层方法完成Excel函数计算教学。(1)如学生学习Excel的能力较差,计算机基础知识相对薄弱及经常处于被动学习状态,则划分为I层。I层学生的教学目标设定为熟练使用自动求和功能及常规公式计算方法,并可以在实践过程中运用Excel函数解决数据处理问题;教学内容设定为可以利用成绩表计算平均分及各科总分;评价方式设定为先对学生的进步与学习态度的改善予以肯定,同时表扬学生的闪光点,以便可以提高I层学生学习Excel操作知识的积极性。(2)如学生学习Excel的能力一般、基础知识掌握程度一般,但学习Excel操作知识的积极性较强,则划分为II层。II层学生的教学目标设定为在熟练掌握与应用I层学生教学目标的基础上,能够独立运用IF、COUNT等函数;教学内容设定为在计算出各科平均分的基础上正确采用IF函数判定相应的结果及筛选数据;评价方式设定为先对学生在Excel操作技巧方面获得的进步予以肯定,随后指出学习过程中存在的不足,并采用适当的方法对学生加以引导,增强学生学习的动力。(3)如学生学习Excel知识的能力较强,基础知识较为扎实且学习Excel应用方法的态度较为积极,则划分为III层。III层学生的教学目标设定为在熟练掌握及应用II层学生教学目标的基础上,利用嵌套等多种函数处理数据;教学内容设定为独立使用MID函数提出身份证中的年、月、日信息,并判断身份证信息是否正确及完整;评价方式设定为在遵循高标准及严要求的基础上鼓励学生积极参与竞争,在竞争中学会超越自我。
1989年1月,美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果——“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象,从学科的三个基本形态,即理论、抽象和设计入手,结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征,完成了计算学科的“存在性”证明,首次给出了计算学科的定义,为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今,计算已不再是一个一般意义上的概念,它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法,并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中,计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释,ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果,其中,CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展,其课程体系也在不断完善,2004年11月,ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004,文[4]对该课程体系做了分析与思考。
随着信息技术行业人才需求的与日俱增,世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业,国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育,同时又能与国际接轨,中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002,简称CCC2002)[5],该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵,进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求,为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南,对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述,但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性,特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国,这种随机性尤为突出。因此,我们必须深入分析CCC2002的特点,理解其精神实质,根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容,积极开展教学改革,不断强化课程建设,只有这样,才能为课程目标的实现建立良好基础。
2CCC2002的基本特点
CCC2002的特点在于,它既有对国外研究成果的借鉴,又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果;由体系到课程,自顶向下进行课程体系设置,按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长,培养学生个性,体现地区特色),提出了课程分级实施策略;指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面,应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性,同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是,该教程提倡研究型教学,进一步明确了教学向教育转变的重要思想。
在CC2002教程的引导下,国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题,如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6,7,8,9],并根据学科体系要求,编写出版了一大批教材,丰富了计算学科课程体系教材建设的内容,推动了计算学科课程教学改革的进程。然而,一个不容忽视的现象是,虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质,但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质,仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言,近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位,受这一思想的影响,教材内容通常比较“经典”,教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行,至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务,走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点,纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”,在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用,但就总体而言,它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此,高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。
3基于知识与知识背景的课程教学
随着教育理念的不断更新,教育教改研究与实践的不断发展,人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性,越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成,越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵,在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容,可以说是适应时代要求和发展的一种进步,是教学向教育转变的一种必然。然而,要真正做到教学向教育转变,仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中,如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点,在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中,打破传统方式,在现有基础上推陈出新,就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试,在课程知识的组织与传授过程中,把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中,使之成为教材内容的一部分或补充,让学生在学习课程知识的同时,了解知识的背景和来源,更多地知晓与学科知识有关的人和事,更深地理解知识的内涵,更好地把握知识的运用与发展趋势,使学生在学习、理解和掌握知识的同时,学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事,有大量值得研究和探索的课题和实践活动,其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容,它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用,教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等,同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识,而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言,计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。
3.1计算科学思想史研究
现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩,是人类长期从事社会生产实践的结果,是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分,是研究计算知识、计算理论及其应用的科学,是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学,其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析,总结计算科学的历史经验,揭示计算科学的发展规律,促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身,它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。
作为一门科学,计算科学思想史研究有其自身的理论体系,这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础,以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导,以科学思想史研究的基本原理为依据,分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程,其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善,是一门极富发展性的科学。文[11]中,作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。
3.2基于知识背景的课程教学
所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合,使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时,了解知识产生的背景,感知知识背后隐藏的思想与方法,为学生提供更为广阔的想象与思维空间,培养学生的学科意识,提高学生学科文化水平。
知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述,也可以是对学科知识未来发展前景的展望;可以是直接的背景知识,如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等,也可以是与学科密切关联的相关学科的知识;可以是正史中真实的故事,也可以是传说和轶事;可以是知识成功应用的经典,也可以是正在实践中的探索。
知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法,如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等;也可以是针对具体课程的知识背景叙述,如关于课程的导论、绪论、前言等;还可以是关于课程单元知识背景的描述,如每个章节的前序、引导等;甚至可以是涉及知识点的知识背景,如有关概念的形成,概念与概念之间的关联等等。
把知识背景作为课程教材的内容,或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景,在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用,但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学,并非一门计算学科导论所能解决的问题,它涉及整个计算学科课程内容的组织,课程教学计划安排,课程教学模式设计,课程教学方法运用,课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践,是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。
如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授,那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育,至少有以下几个方面的作用。
(1)将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高
教育心理学认为,学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任务主要是发展学习者自身的能动性思想,认为:“我们的教育艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用,并明确指出:“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见,学习兴趣是学生学习的情感意向和动力,是学习积极性和自觉性的核心,在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天,培养学生学习兴趣尤为重要。
影响学生学习兴趣的因素很多,如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等,其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明,学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此,如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中,就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣,并通过兴趣的延伸,使学生在不知不觉中获取并掌握知识。
(2)将有利于学生对课程学习知识内容的理解
学生对知识的认识、理解和掌握过程,应遵循人们认识客观世界的一般规律,即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像,包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等;理性认识是人们在感性认识的基础上,进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识,通常有概念、判断和推理三种基本形式。
在课程学习过程中,我们往往会强调对概念的理解,对知识点的掌握等,这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例,习题练习等步骤顺序进行,而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分,是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上,去“理性”地把握事物的本质,只能是“填压式”的知识灌输,于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前,在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足,帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。
(3)将有利于学生对课程知识体系的把握
在高等教育中,学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的,而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述,使得学生在学习过程产生难以知识联想,对知识的认识是“只见树木,不见森林”。例如,很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的,也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一,就是通过知识背景的阐述,将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来,为学生营造知识联想与知识探究的学习情境,更加全面地把握课程的知识体系。
(4)将有利于学生创新能力培养与提高
******指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此,在实施素质教育过程中,着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一,就是要在学科课程教育过程中,不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程,对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主,教学方法也以课堂讲授为主,这种教学往往使学生思维固化,知识活力得不到发挥,很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维,拓宽学生的学科视野,同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法,促进学生个性发展,使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。
(5)将有利于学生学科文化素养的提高
科学技术的发展导致学科和专业的发展,使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才,但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后,人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足,提出了新形势下“通才教育”观念,并以某些高校作为试点开展“大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会,对IT本科生的知识结构提出了新的要求,除了要求他们掌握专业知识外,还要求他们具有数学、物理及相关领域知识,更有人文社会科学知识的要求,既能够适应专业的变化和拓展,又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之,现代人才培养过程更加强调的是学科素养,它涵盖了对学科知识的掌握,对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样,在人才教育与培养过程中,“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象,以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现,仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的,而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足:首先,基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程,能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”,将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程;其次,基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容,能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”,是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。
4结束语
计算学科不只是简单的一些课程汇总,而是一个庞大的知识体系,它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前,全国几乎所有高校都开设了计算机专业,有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下,如何构建我国计算科学的教育体系,培养什么样的信息技术人才,如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵,更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法,也是一种实践,虽然它不是一个什么新的提法,已或多或少地被人们认识并加以应用,但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系,这些都是需要研究、探讨和实践的,可能还需要一个较长的过程。然而,当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时,首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。
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2计算机教学中情境教学法中的应用方式
“学习动机直接推动学生学习的内部力量”是认知心理学家奥苏贝尔曾说过的一句话。其中认知内驱力是一种要求掌握知识,系统地阐明并解决问题的需要,这种需要必须不断通过学习进行加强,这样才能提升学生学习的动力。在计算机教学中,通过情境的创建,可以对学生内部动机进行有效激发。在问题情境创建中,必须充分掌握与了解计算机教学的难点、重点,必须与实际情况进行密切联系,并对问题设置的难易程度加以重视。设计问题时,应以激发学生学习兴趣为出发点,通过问题设置,实现计算机教学目标。
2.1创设生动有趣的生活情境
在计算机教学中,必须与具体教学特点充分结合,并与生活相联系,在生活中寻求素材,在计算机课堂教学中引入生活中的实例,通过生活情境的创建,可以活跃学生的精神状态,将学生带人教学情境中,激发学生的情感。如计算机硬件讲解中,可以提问“喜欢什么牌子的电脑”、“你选择电脑的标准是什么?”、“从哪些方面对电脑性能进行检测?”这样可以将教学内容与学生生活结合在一起,在确保学生掌握所学知识的同时,可以帮助学生进行生活问题的处理。
2.2创设围绕主题的讨论情境
围绕相应主题进行课堂交流与讨论,应遵循教学目标及学生兴趣,确定教学主题。目前主题讨论的类型主要包括:辩论、讨论及商议。在计算机网络教学中,可命题“网络是把双刃剑”进行辩论,在加深学生所学知识记忆的同时,还可以让学生对网络有一个正确的认识,通过师生之间的沟通,可以对计算机课堂气氛进行有效改善,并对学生学习效果进行有效提升。
2.3创设分工合作的学习情境
分工合作学习情境的创设,则要求通过多个学生一起完成教学任务,在交流与协作中进行计算机教学,这种情境教学方式可以对学生知识掌握程度进行充分反映。同时为激发学生学习兴趣额,在设计教学任务与内容时,教师应确保教学内容的科学性与教学方式的可行性,并对学生学习能力及特点进行充分考虑,充分挖掘学生的潜力。
2.4创设多媒体资源情境
作为文字、图像、视频及音频为一体的教学辅助工具,多媒体教学能够刺激视觉、听觉等多种感官神经,以此实现激发学生学习兴趣及活跃气氛等作用。通过多媒体教学的合理利用,可以将教学的直观性及趣味性充分体现出来,并对学习重点加以强调,在克服知识难点的同时,还能将学生的学习积极性充分体现出来。
2.5实物演示情境创设
一般知识性课程内容无法激发学生的积极性,通过实物演示情境的创设可以提高学生对计算机各个组件的深入认识,如在计算机硬件组成讲解中,教师可以将机箱打开,将学生对主板、内存条、显卡等计算机部件进行深入了解,随后将其安装方式展示给学生,并进行相关内容的讲解,这种情境创设可以帮助学生更快掌握知识要点。
1.2计算机知识老化计算机知识的更新速度令人咂舌,因此计算机老师要不断的学习才能掌握最新的知识体系,但是老师在教授过程中不能得到校方的大力支持,计算机课程的落后,大多数计算机老师的知识体系无法和全新的知识进行同步更新;再加上越来越多的小学也逐步开设计算机应用课程,因此初中老师在教授过程中所教授的课程内容某些学生易于理解,而有些同学则不知所云,教学质量因而参差不齐;另外初中计算机老师多事由其他任课老师代教,在讲课时会不自觉倾向于文化课,对于计算机课程的教学精力过于分散;所以初中计算机老师应该做到努力提升自身的计算机知识的掌握程度,不断学习新的知识体系,完善自身的知识构架。
2解决初中计算机问题的思路
2.1多开展实践训练中学生的计算机课程也注重实践操作,所以在教学的过程中应该多加强孩子们的动手操作能力,对理论知识应该在满足课程要求的情况下尽量少讲,灌输的理论知识太多反而不容易消化,在加上没有实际操作,学生很容易出现排斥心理继而将课堂的知识遗忘。因此在授课时多加练习,在练习的过程中精心辅导,将每节课的内容都充分的吃透了解之后在进行下一课程。当然在授课的过程中要注意观察学生们对于知识点的理解能力,然后对于讲授的内容进行适当地调整,尽量将一些难点重点内容进行攻克,然后预留足够的时间供学生进行操作巩固。
2.2进行分层教学不同学生不同的家庭环境,因此也会导致其计算机的基础知识掌握情况参差不齐,学生之间的个体差异非常明显。家庭经济富裕的学生在很小的阶段便有机会进入专业的计算机培训机构学习,所以在计算机的操作应用能力较强,但是大多数学生由于经济条件或者家长的知识水平的局限,对电脑接触的非常少,所以在教授的过程中不可“一视同仁”,应该做到因材施教,将每个学生所掌握的知识分层次教育教学,这样才能真正帮助不同知识阶段的学生共同进步。
2.3尊重学生,巧用教学评价结合初中生的特点,当前初中生存在自尊心强、个性化的发展趋向。他们开始不断的有着自己的想法和看法,并渴望在教师当中得到老师和同学的认可,并凸显出自身的个性化特征。因此,结合初中生的年龄特点,在实践教学的过程中,转变以往的教育批评方式,采用更为积极和有效的评价方式,可大大的提高初中生在学习计算机的兴趣和自信心。对此,在本文提出采用以鼓励和表扬为辅,以适当的批评和教育为辅的教育评价方式,在教学中做到公平、公正,对所有的学生一视同仁,从而使得在中学生这个叛逆的年龄特征中,让自己找到自身的自信和追求,更好的实现对个人的发展。所以,在评价的主体方面,教师可采用教师评价、学生互评或者是组内评价的方式。
2.4转变教学观念,激发学生学习的兴趣俗话说兴趣是最好的老师,要让中学生对计算机产生兴趣,首先要改变教学思想,改变过去的以老师主讲为主,充分调动学生的主动性,让学生参与到课堂中来。应结合该年龄阶段的爱好,从而选择不同的教学内容对学生进行教学,如我在讲授五笔打字的时候,通过在全班开展五笔打字小游戏,从而吸引学生学习的兴趣,在游戏的同时,学生也加深了对五笔字打字的印象,促进了教学。
大学计算机教育已历经30多年,其间经历多次改革,其教学体系、课程内容不断完善,教育理念逐步形成,以新一轮大学计算机教育教学改革为契机,有必要对迄今大学计算机教育所取得的基本经验和形成的基本规律进行总结,它们反映了大学计算机教育相对稳定和本质特征,主要表现在如下4个方面:(1)大学计算机教育应是面向应用的教育。大学计算机教育的初衷就是要培养能够在各自专业中应用计算机工作与学生自身发展的合格大学生。(2)大学计算机教育应是以需求为导向的教育,需求决定了大学计算机教育的存在、改革与发展。(3)大学计算机教育应是以计算机应用能力培养为核心的教育。理论知识的学习应以应用为目的,支持能力的培养。(4)大学计算机教育应是分类指导的教育,大学计算机教育的分类不仅要考虑学科专业,而且与正在形成的我国高等教育和高等学校分类发展相关。
1.2探索新一轮大学计算机教育教学改革的新特征
大学计算机教育是在不断改革中发展的,新一轮大学计算机教育教学改革较之现行的大学计算机基础教育有了重大突破和发展,这些突破和发展可以表现为多个方面,但重点是在大学计算机教育以能力培养为核心的基本规律中,其能力内涵发生了重大变化和发展,使能力突破了计算机学科专业领域层面,发展到普适性的计算思维和行动能力层面,提升了问题求解能力的培养。能力内涵的变化本质上已使大学计算机教育的功能发生了重大转变,超越了大学计算机教育仅解决计算机领域问题的局限,开创了运用源于计算机的思维与行为方式解决各类专业或社会生活问题的新功能,这是新一轮大学计算机教育教学改革的新特征,也是包括计算思维在内的科学思维的提出对大学计算机教育的新贡献。
2需求导向是保持大学计算机教育生存活力的基础
多年的计算机教育实践和研究都表明,大学计算机教育必须面向应用选择其学习内容,面向应用的首要体现是需求导向,因此需求导向是保持大学计算机教育生存活力的基础。需求导向应包括目标需求和起点需求两个方面。
2.1大学计算机教育的目标需求
目标需求包括以下5个方面:(1)计算机科学技术发展及应用对大学计算机教育的需求;(2)经济社会发展对大学计算机教育的需求;(3)高等教育发展对大学计算机教育的需求;(4)学生生涯发展对大学计算机教育的需求;(5)大学计算机教育自身发展的需求。
2.2大学计算机教育的起点需求大学计算机教育的起点需求是指由于基础教育中信息技术教育的出现和加强,大学新生掌握计算机应用能力的总体水平不断提高,要求大学计算机教育的教学起点相应调整。确定大学计算机教育教学的起点要从我国每年700万大学新生整体的计算机应用能力水平出发,计算机教育教学要适应不同计算机基础学生的学习差异。
3计算机应用能力培养是大学计算机教育的长效目标
大学计算机教育发展初期以培养计算机基础知识和基本技能为目标,将计算机视为工具,培养计算机操作和编程能力;但时代对大学生计算机应用能力要求不断提高,不仅要有熟练使用计算机的能力,还要掌握必要的计算机技术以及运用其解决相关问题的能力;计算思维的提出进一步将计算机应用能力提升到普适能力层面。在能力体系中计算机理论知识是计算机应用能力的基础,不同层次的能力对计算机理论知识的内容、宽度和厚度会有不同的要求。
3.1重视计算思维能力培养
计算思维是美国学者20世纪90年代提出的概念,是计算机科学技术深度发展和广泛应用的结果;本世纪初我国学者也有相关计算思维论述;2006年美国学者周以真教授全面定义和阐释了计算思维的内涵;近年在推动以计算思维为切入点的新一轮大学计算机教育教学改革中,教育部计算机基础课程教指委的专家学者们深入研究了计算思维及其应用;大学计算机教育的一线教师在了解计算思维的过程中,开始将计算思维引入大学计算机教学。计算思维能力是解决问题能力的基础,所以必须高度重视计算思维能力的培养,在大学计算机教学中融入计算思维,提升学生的计算思维能力。
3.2重点培养解决问题的能力
大学计算机教育要重点培养学生解决问题的能力,能够利用计算机解决实际问题是检验大学生计算机应用能力的根本标准,是大学计算机教育的最终目标,也应是新一轮大学计算机教育教学改革的核心内容。解决问题要由计算机应用能力结构体系中的诸多能力合作完成,必须统筹规划专业、思维、行动等能力在培养中的作用。学术性人才比较强调思维能力,应用型人才比较强调行动能力,大学计算机教育则更应强调以计算机专业能力为基础,将计算思维和科学行动相互结合,并按培养类型各有侧重。
4分类指导是实施大学计算机教育的基本原则
大学计算机基础教育始终是分类指导的,如教育部计算机基础课程教指委曾分为理工科和文科教指委,全国高等院校计算机基础教育研究会下设有理工、文科、农林、师范等专业委员会,实施按学科专业的分类指导。随着高等教育的发展,人才培养的分类被最先提出,CDIO、卓越工程师等项目的实施开启了教育分类发展的进程;2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》又明确要求建立高等学校的分类体系;2013年成立的“中国应用技术大学联盟”显示高等学校分类体系在实践中的落实。这就要求大学计算机教育必须适应分类指导的新形势,要在大学计算机教育的标准、内容和方式等方面贯彻差别化、多样性和针对性的思路,实施在人才、教育和学校维度的大学计算机教育分类指导。
5构建以计算机应用能力为导向的课程体系
5.1大学计算机教育课程体系框架
以计算机应用能力为导向的大学计算机课程体系的基础是大学计算机教育课程体系框架,包括专业和普适两个层面。专业层面(第一层面)分为基础、技术和综合应用3个层次,大学计算机课程体系将寓于该层面框架之中;普适层面(第二层面)为思维与行动融入提升层面,不建议单独开设课程,而应通过融入第一层面课程以提升培养。从非计算机专业对计算机需求的视角,将计算机技术分为计算技术、数据技术、网络技术和设计技术4个技术领域,要重视用最新发展的计算机技术更新课程内容。
5.2研究计算思维和解决问题能力的培养方式
落实计算思维能力培养必须研究其教学方法,计算思维能力培养的教学方法大体有3种:第一种为问题启发式教学法,是在传授计算机科学技术知识的同时,将学科概念升华为思维要素,通过问题、实验、练习等方式启发学生联想和思考,逐步建立思维方式;第二种为案例教学法,通过设计具体案例,分析计算思维在案例中的应用,建立思维方式;第三种为项目教学法,通过项目或任务实践,体验计算思维的应用,建立思维方式。行动能力以及解决问题能力培养,其教学方法也是案例教学法和项目教学法,而且追溯这些教学方法产生的历史渊源,主要是从培养行动能力、解决问题能力等方面开始的,因此如何充分利用案例教学法和项目教学法功能,提高教学法使用效率,实现大学计算机教育目标,值得研究和思考。
5.3更新教育观念,改革大学计算机教育教学方式
实施新一轮大学计算机教育教学改革,要求从事大学计算机教育的教师更新教育观念,改变原计算机教育基础课程基于安排和给予型的教学管理形式,即靠学校规定计算机基础教育学时的教学管理形式,而变为主动服务型的人才培养形式,即以学校安排学时和主动争取教学任务相结合的教学管理形式。这就必须在课程建设和教学改革上下功夫,开发一批使各专业切实感到需要,学生切实有兴趣的大学计算机教育课程,吸引专业和学生选择。大学计算机教育要敢于创新教学方式,带头运用混合教学方法,尝试网络在线学习,即将传统的以课堂教学为主的教学形式与现代的学生选课和自主学习的教学形式结合起来,将网络学习、软件平台学习等新的学习方式纳入正常的教学管理体系,引领教学改革。
6大力推动高职计算机教育教学改革
6.1高职同样面临计算机教育教学改革的新形势
高等职业教育虽然没有建立计算机基础教育课程体系,但自20世纪90年代以来,由于各专业的发展需要,都开设了计算机类课程,其中高职“计算机应用基础”课程,类似于大学计算机基础教育中的第一门课程,一般称为高职计算机公共课程,有些相关专业还依据专业需要开设其他计算机类课程。大学计算机教育改革的动因对于高等职业教育同样存在,所以当前高等职业教育同样面临大学本科计算机教育改革的新形势,因此本科大学计算机教育的改革必然波及和影响到高等职业教育。
6.2构建高职计算机教育课程体系
高等职业教育的教学改革在学习借鉴国际先进职业与技术教育经验基础上,走了一条与本科不同的改革路线,因此高职计算机教育改革不能照搬大学本科计算机教育改革的经验。高职教育与本科教育同处在信息技术发展与迅速普及应用的环境中,同样受到大学计算机教育改革新形势的推动,高职教育可以借鉴本科大学计算机教育改革经验,在已取得专业教学改革成果基础上,进一步克服改革中的问题,完善高职改革成果,构建起高职计算机教育课程体系。高职计算机教育课程体系按课程使用的广泛程度可分为3个层次模块:第一层次模块是作为公共课程的高职“大学计算机”课程,所有专业都需开设,是使用最广泛的高职计算机基础课程;第二层次模块是高职非计算机专业类所需要的计算机类课程模块,可设计多门课程供需要的高职专业类别选择使用;第三层次模块是高职计算机专业类课程,与本科不同,高职专业目录包含有电子信息大类专业,细分为计算机类、电子信息类和通信类3个子类,除计算机类全部专业以及后两类中很多专业都可属于高职计算机专业类。按如上3个层次模块,构建高职计算机教育课程体系,每个层次模块可遵循不同的教育教学理念和课程设计思路进行课程开发。
6.3高职计算机教育课程开发理念
高职计算机教育教学改革既要适应计算机教育教学改革特点,又要适应高职教育理念和专业课程设计特点。对于第一层次模块的高职计算机公共课程,要以信息素养为导向,将计算机基础知识和基本技能融入其中,支持其职业工作应用,但重点考虑学生信息素养的养成,为其职业生涯发展服务。就其课程设置可以只设置一门高职“大学计算机”课程,但应开发不同内容的高职“大学计算机”课程。由全国高等院校计算机基础教育研究会编写的《中国高等职业教育计算机教育课程体系2014》(中国铁道出版社预计2014年5月出版)将给出几种不同模式的高职“大学计算机”课程典型案例。对于第二层次模块的高职计算机专业平台课程,要采用改进的高职专业平台课程设计理念,设计相关专业可以共用的高职计算机专业平台课程,将信息素养的养成融入专业平台课程中。第三层次模块是高职计算机专业类课程,属专业问题,应按高职专业课程设计理念和方法进行设计开发。高职计算机教育课程改革要考虑建设现代职业教育体系的需要,实施中职、高职、应用型本科相衔接的课程设计。高职课程改革以能力为主导,重视职业行动能力培养,对于高职计算机教育课程应继续坚持,但也应学习和借鉴本科大学计算机教育教学改革经验,适当融入计算思维能力培养,使行动与思维相结合,进一步提升学生解决实际问题的能力。
2小课题研究的实践
教师在每天的教学实践中,可能会遇到各种问题,可以通过各种途径加以解决,比如查阅资料、与同行探讨或向有经验的教师请教等。在借鉴别人成功经验的基础上,结合自身工作实际,制定解决问题方案。这些工作我们经常在做,但如果我们把发现问题、解决问题的过程好好梳理、总结一下,就是一项有针对性和成效性的小课题研究。要想有效地将我们经常做的这些工作转换为有价值的小课题研究,首先,就要善于发现问题,并知道如何将“小问题”转换为“小课题”;其次,确定好研究的课题后,制定研究计划或研究方案,在实践中尝试找到解决问题的理论依据和具体办法;再次,梳理、总结研究的心得体会;最后,展示研究成果,并与同伴分享、应用研究成果。这些环节环环相扣,缺一不可。
2.1发现问题
小课题的选题源于教育教学中遇到的问题,所以教师平时教学中要特别留意所遇到的问题。笔者上计算机应用基础这门课时发现,教师布置了操作练习后,有小部分学生很快完成练习后就睡觉、玩手机、和同学说话,使得没有完成练习的学生也加入了聊天的行列,严重影响课堂纪律和教学效果。
2.2将“小问题”转换为“小课题”
出现以上问题,笔者认为主要原因是教学内容对部分学生而言过于简单。受生活环境、个人兴趣等方面因素的影响,学生入学时计算机水平参差不齐,所以面对同样的教学内容,就会出现有的学生觉得较难,有的学生觉得过于简单的情况。计算机应用基础这门课程,教材内容简单,也很实用,非常适合没有计算机基础的学生学习。如何让计算机水平不同的学生都有兴趣上这门课?如何充分发挥基础较好学生的主观能动性,让其带动全班学生一起学习?通过分析,笔者认为选择教学内容非常重要。虽然使用的教材是规定好的,教学内容也是教学大纲要求的,但教师可以针对知识水平层次不同的学生,对教学内容进行二次创作,让学生感到学习本节课教学内容的必要性和挑战性,使没有基础的学生“吃得好”,基础好的学生“吃得饱”,由此确定课题———分层教学应用于中职计算机教学的研究。
2.3做题
2.3.1确定研究方法
在确定好研究课题后,选择适合的研究方法对小课题研究具有重要作用。根据本次研究内容,笔者选择了以下几种研究方法。调查研究法,采取问卷调查的形式,了解各班学生现有的计算机水平;文案研究法,研究教学大纲和教材,对教学内容“分层”,并通过网络等途径搜索相关内容,增加拓展内容;行动研究法,在教学中采取边实践边研究、改进的方法,以获取最佳教学效果;课堂观察法,通过观察学生上课时的眼神、表情、回答问题及完成练习情况等,及时获取本节课的各种信息,比如知道本节课的情境导入是否合理、教学方法是否得当、教学内容难易程度是否适合等,以便适当调整。
2.3.2制定实施方案
首先,采用问卷调查的方式,初步了解各班学生原有的计算机水平。以笔者所教授的2012级护理9~15班为例,通过问卷调查了解到7个班95.8%的学生用过计算机,但由于条件限制,经常使用计算机的学生只有18.5%。学生用计算机经常做的事情是上网聊天、听音乐、看视频、看小说、购物、查资料等,而对上网之外的其他功能知之甚少。可喜的是96.7%的学生对计算机感兴趣,愿意通过学习掌握更多的计算机知识。其中部分有一定计算机基础的学生,明确提出通过学习想要掌握的内容和达到的水平。这些资料对教学内容的二次加工,尤其是对确定课外拓展内容有很重要的指导意义和参考价值。其次,深入研究教学大纲和教材,并结合问卷调查情况,将教学内容分为基本知识、飞跃进阶和课外拓展3个层次。将教学大纲要求掌握的内容设为基本知识,基本知识是全班学生都要熟练掌握的内容。在掌握基本知识的基础上,将一些操作小技巧以及教材上没有但又很常用、很实用的知识作为飞跃进阶内容,把一些高级的操作技巧和有一定难度的内容作为课外拓展内容。比如Word中可以把给文档加密设为飞跃进阶内容,把插入尾注和脚注设为课外拓展内容。对教学内容分层的同时,设计与不同层次教学内容相对应的案例和练习。教学中,在要求学生熟练掌握基本知识的同时,鼓励学生挑战自己,进一步掌握飞跃进阶内容,突破课外拓展内容。
2.3.3反馈
观察学生上课时的反应,并通过提问和展示、评价学生作品等途径了解教学效果;课后根据教学效果结合反馈情况,及时调整教学内容,改进教学方法。中职生大都是十六七岁的孩子,他们对于未知的事物有强烈的好奇心,动手操作的欲望很强,而且有股不服输的精神。教师要正确引导,抓住他们的好奇心,让其把这种不服输的精神用到学习上,在班级形成你追我赶的浓厚的学习氛围。上课时,学生完成课堂练习后,展示、点评不同层次学生练习是一个很重要的环节。基础不太好的学生看到其他学生运用飞跃进阶和课外拓展知识完成练习后的效果,都很羡慕、好奇。于是他们不甘心只掌握基础知识和完成几个简单的练习,遇到不会的操作时,他们自然而然会问同学或老师。一次次提问、一次次讨论的结果不仅仅解决了某些具体问题,更重要的是在此过程中激发了学生学习兴趣,培养了学习能力,增加了自信,逐步提高了计算机水平。而且同学间互相帮助、共同讨论,课堂学习气氛越来越浓厚,玩手机和说话的学生明显减少,教学秩序明显改善,教学效果越来越好。
2.4结题
结题就是把自己解决问题的过程总结出来。这一过程既是教师反思的过程,也是从实践上升到理论的过程。根据确定的研究方法和实施方案,最终小课题研究成果为:问卷调查的调查研究报告;编写飞跃进阶和课外拓展教学内容与相关练习题集;分层教学法应用于课堂的教学反思;以案例形式记录教学过程中的师生互动、生生互动,形成优秀的教学案例。