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大学计算机教育教学论文

2019-05-14 20:54:34

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1积极推动新一轮大学计算机教育教学改革

1.1总结大学计算机教育基本经验和规律

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。

7结语

推动新一轮大学计算机教育改革的重要意义毋庸置疑,要取得预期成果还需方方面面的共同努力。不仅所有相关教师要更新观念、提升能力、积极参与,院校的各级领导和管理部门、省市与教育部各级相关管理机构与领导更应给予关注。加强研究,勇于探索,营造氛围,制定政策,为新一轮大学计算机教育改革保驾护航,使其在飞速发展的信息时代发挥更重要的作用。

作者:全国高等院校计算机基础教育研究会工作单位:中国铁道出版社

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