时间:2023-12-13 14:51:07
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算学科的本质,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:环境文化建设;IT人才培养;学科文化
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)18-0132-03
在高等教育大众化的今天,独立学院作为本科教育的扩展,在社会各界获得了广泛的认同和赞誉。独立学院凭借其灵活的机制与科学的管理,已经初具规模,并开始向创特色、上水平转变。然而,在学校快速发展的背景下,办学时间较短、文化积淀薄弱等因素所引致的学生培养问题也开始显现。同时,社会注视独立学院的目光也逐步从对品牌效应、办学规模转向对教学质量、人才素质的评价。因此,育人环境、尤其是环境文化建设已经提上了独立学院管理者的议事日程。
1环境文化建设的背景
本科教育,是创造学习价值、开发学生潜力的一个渐进过程。四年中,学生可以是浑噩茫然、无所事事,也可以是奋发进取、一鸣惊人,这固然取决于学生的自我意愿,但是很大程度上也取决于学校整体的环境文化对人的熏陶。
学校环境文化是指学校硬件设施、网络环境等所包含的文化形态。环境能够通过文化,对师生的思维方式、价值标准产生凝聚整合促进导向的作用。因此,环境文化是校园文化的外在体现。
与一般高校学生相比,独立学院学生有着80后一代普遍的冲劲和激情,也有着年轻不谙世事的桀骜和脆弱,他们追逐计算机前沿领域的新产品,却又不愿刻苦深入学习IT技术,表现为“学习目标高,学习自觉性低”、“自我中心意识高,自律意识低”、“家庭收入高,责任意识低”。在对独立学院大一新生以及大四毕业生的问卷调查数据中可以看出,在进校之初,大半的学生对于学习目的有着明确的认识,超过三分之一的同学表明毕业后要考研究生,而在毕业生群体中,只有不足二成的学生选择考研,许多学生还表示了对大学时日虚度的后悔。由此可以得出,引导学生树立正确的人生观、价值观和专业观,营造积极向上的学院氛围是校园文化建设的根本任务,环境文化建设正是校园文化建设中的重要环节。
浙江大学城市学院计算机与计算科学学院 (简称“计算学院”) 是隶属于浙江大学城市学院的二级学院,现开设计算机科学与技术、信息与计算科学、统计学、信息管理与信息系统等四个专业。学院明确准确定位、愉快工作、和谐发展的工作理念,一直致力于应用型、复合型、创新型IT人才 (即“三型人才”) 的培养。计算学院成立于2003年。雄厚的师资,崭新的教学大楼、一流的实验中心和实训基地等硬件设施为学生提供了优越的课内教学条件,但是相应的环境文化建设有些滞后。
2环境文化建设的核心内容
学院最基本的组成单元是学科,校园文化中最本质、最核心的文化也应是学科文化。学科文化是指在学科形成、发展过程中形成的学科特有的语言、学科理念、价值标准、思维方式、伦理规范等。因此,环境文化作为校园文化的重要组成部分,也应以学科文化为核心。计算学院的环境文化应当始终以计算学科的文化为核心。
2.1从学科文化的三大功用出发,促进学科建设和育人间的互动
学科文化具有三大功用。
首先,学科文化是连接客观现实和学科成员行为之间的中介,不同的学科文化对同一种客观事实就会有不同的理解和阐释。
其次,学科文化将年龄、性格、风格、能力各异的教师和学生集结在了学科周围,通过共同的价值观念、思维方式、情感模式、学科传统、语言和符号系统使其产生归属感和认同感,这也是其它文化所难以实现的。
再者,学科文化能够在传播过程中,在育人和学科发展间形成一个有机的互动,不仅能够培育学科新人,而且能够促使学科向纵深和横向发展,使得本学科涌现出更多得优秀人才。
2.2把握多学科间的本质特点,找准环境文化建设的切入口
现今高校的专业设置呈现出日益细化的趋势,交叉学科增多。计算学科所在的学院通常都开设了包括计算机在内的多个专业,涵盖了工学、理学、管理学三个学科。从学科的表象来看,工学偏重技能应用;理学注重理性思考、在精密计算中构建数学模型;管理学核心为计划、组织、领导与控制。事实上,信息管理专业是应用定量管理思想实现计算机对信息的管理,统计与信计专业则借助计算机工具实现海量信息的统计处理,由此不难看出,这三个专业学科汇集在了信息技术这一点上。这就是三个学科方向的交叉点,也是环境文化建设的本质核心。把握住多学科间的本质特点,也就找准了环境文化建设的切入口和落脚点。
2.3加强学科交融,营造多元的文化空间
IT人才就业市场上的严峻形势表明,社会更倾向于招募知识面宽、实践动手和活动能力强,有艰苦创业和团队合作精神的复合型人才,这就对学院的学科交融提出了要求,也为学院的多元环境文化构建提供了依据。在计算学院的环境建设过程中,应当以信息技术为核心,依据学科的发展目标和学生培养目标,整合计算机、信计、统计以及信管的专业思想和资源,以一个全新多角度的视角帮助同学们实现全面发展。
3关于环境文化形式创新的思考
学校的基本职能是教育,环境文化是一种无形的教育资源,其影响力不可小视。随着人们对于环境文化育人意识的加强,环境文化建设已经不单是美化和培养学生美感的问题。建设环境文化,就是要与学校的教育形成合力,以学科为核心,在空间上、时间上着力对学生进行教育,促使其全面发展。
3.1建设愿景型环境文化的尝试
心理学家认为,内在需求、外在刺激、个人目标和组织目标之间存在一个有序的循环。如图1所示,对学生个体而言,个人目标的确立,是个人动机和组织目标共同的结果。而对学校组织而言,组织所制定的目标能够增强个体的外部刺激和动机,并有效增强组织的凝聚力。
“共同愿景”一词最早源自《第五项修炼》1一书,书中对于学习型组织和共同愿景建设提出了精辟的见解。笔者认为,在高校中,共同愿景不应单单存在于教师与学校之间,应该是学院全体师生共同向往和追求的目标。建设属于师生的共同愿景,是学校育人职能的体现。
建设愿景型的环境文化,可以从计算学院理念上引导,并结合具体典型事例的宣传。宣传学院的育人目标,让所有学生都明确和接受,营造师生的共荣感。计算学院在环境文化建设中已经尝试对于一系列师生联谊活动进行宣传,从而增强师生的信赖感和认同感。此外,还举办了计算学院办学成果展览、优秀学生的经验宣传等,帮助学生树立积极向上的共同愿景,变被动学习为主动学习。
3.2建立UIS形象识别系统的设想
现今社会,企业把自身形象视为一项重要的无形资产,因为它代表着企业的信誉、产品质量、人员素质等。CIS (Corporate Identity System,企业形象识别系统) 50年代中期由美国IBM公司首先推行,它包括三部分,即MI (理念识别) 、BI (行为识别) 和VI (视觉识别) ,其中核心是MI,它是整个CIS的最高决策层,给整个系统奠定了理论基础和行为准则,并通过BI、VI表达出来。
自从CIS引入中国以来,不仅受到了企业的关注,高校也对此侧目。只是相对企业而言,高校一直对VI更为偏重。VI是视觉识别系统,通过具体符号的视觉传达设计,直接进入人脑,留下对组织的视觉印象。浙江大学城市学院就有专门的VI设计,各二级分院也有各自的标准色以及由此制作的院旗、院标等。那么,MI和BI就没有用武之地了吗?答案自然是否定的。通过上文的分析,学院师生的理念和行为都根植于学科文化,我们完全可以通过对于理念和行为的强化识别达到统一认识、规范行为的效果,不仅仅能够增强凝聚力,更能够让我们培育的学生在激烈的人才竞争中脱颖而出,成为学校最有代表性的识别标志。因此,建立一套具有高校特色的UIS形象识别系统对于环境文化建设是非常有意义的。
4环境文化建设载体的新思考
提到环境文化,总让人联想起宣传栏中层叠的海报,校园广播中传出的悠扬乐曲。尽管时代变迁,报纸、广播、电视依然是文化传播的三大主流媒介,而告示牌、宣传栏、大楼的墙边也仍然担负着环境文化建设的重要职责,正如前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说过的:要使学校的每一面墙壁“说话”,我们的教育源和教师就无形中增加了若干倍。在上文中提到的各类宣传方式也大多是指墙面文化。
随着网络时代的来临以及手机的日益普及,第四、第五媒体也在学校的环境文化建设中扮演着重要的角色。计算学院的学生总是走在信息领域的前沿,追求IT行业的新鲜事物是他们最大的兴趣。因此,网络成为学生获取信息的一个重要渠道,QQ、论坛等新形式的出现,更是改变了原有网站单一信息传递的职能。而现在博客 (Blog) 、威客 (Witkey)的出现,以一种更为人性化、更贴近的方式被学生、教师群体广为接受。试想,如果我们的教师通过Blog与学生沟通、交流信息和人生感悟,是否更有助于师生间的沟通?或者,如果学院推出“育人日记”,能否将学院的育人理念深入到学生的心中?
被誉为第五媒体的手机短信也早已进入了人们的生活,并成为目前师生课后交流的一个重要平台。校讯通群发功能的开通,更是解决了教师学生间信息及时传递的大问题。手机短信除了简单的通知传递外,还可以通过手机报纸向学生讲解学校的办学理念、传递问候祝福、发送励志名言等。计算学院的环境文化建设理应追赶学生的风潮,用学生喜闻乐见的形式将信息观念灌输给学生,在不知不觉间将手机变为环境文化建设的一个新载体。
计算学院的环境文化建设是学院校园文化建设的一个侧面。随着时代的发展和变迁,学科间文化的相互渗透和深入不断增强,新技术新观念不断涌现,环境文化建设将会受到越来越多的关注。但计算学院环境文化建设,应当始终坚持以育人为根本目标,走在IT时代的前沿,把握多学科间的联系和本质特征,在形式上创新,在技术上革新,使得优质的环境文化真正成为联系历史和现在,联系科技与文化,联系学校与社会之间的纽带。
参考文献
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[关键词]高师院校 CDIO 中软国际 物联网工程
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0132-03
物联网工程专业是教育部为服务国家战略性新兴产业而开办的新型专业,覆盖计算机、控制、通信技术、信息安全、系统工程等领域,是计算学科发展的必然。[1]由于其强劲的社会需求与学科发展的需要受到了高等院校和企业界的共同关注。近年来,部分高校、高职、高专院校以及独立学院纷纷设立了“物联网工程”、“传感网技术”等相关专业。从产业的未来需求来看,由于物联网在交通、物流、水电等领域的广泛应用前景,相关企业对物联网工程专业方面的人才需求十分迫切。从物联网专业人才的培养目标来看,本科生人才的培养类型可以分为理论创新型、工程应用型和综合技术型。其中工程应用型是物联网专业人才培养的主流。[2]从国内当前的物联网工程专业人才培养现状来看,面向高师院校的物联网工程专业人才的长效机制尚未形成。由于物联网专业具有很强的工程应用背景,因此面向高师院校的计算学科的物联网工程化教育面临三大挑战:(1)如何把计算机科学作为工具学科的教育潜在观点转化为计算类的系统学科教育观点;(2)如何在保持计算学科核心课程的前提下,扩展计算学科的外延课程,增强计算学科的社会服务能力;(3)如何在增强计算专业优势的基础上,开展计算学科与其他学科之间的交叉性研究工作。上述三大挑战在高等师范院校的物联网专业建设方面表现得尤为明显。因此如何在高等师范院校构建有效的物联网工程专业人才培养机制是一个迫切需要解决的计算学科教育重大问题之一。[3] [4]本文主要探讨在面向高师院校如何实施物联网工程专业人才培养的实验教学策略问题。
一、高师院校物联网工程实验教学现状及分析
物联网工程专业工程实验课的内容主要涉及控制科学与工程、计算机科学与技术、信息与通信工程。相比于工科院校,高等师范院校培养物联网工程专业人才在实践方面有很大的不足。[4]具体表现在毕业生的工程实践能力偏弱、行业应用背景知识匮乏、项目经验不足等问题。这些问题的存在严重地影响了高师院校计算学科快速发展。根据我们的调研发现,目前的高师院校的物联网实验教学环节存在以下三个方面的问题:(1)实验教材强调课程的完整性,忽视了相关课程之间的融通性。先前的实验教材通常是一个独立的知识体,强调知识的全面性,忽略课程之间的相关性。学生难以系统地实现课程知识体系。(2)强调计算机原理性知识的学习,缺乏工程性方法的系统训练。传统的实验课程教学往往突出原理性知识的实验呈现,往往没有融入一套有效的工程性构建方法。学生虽然知道了基本概念,却难于实现具有一定规模的实验。(3)强调分析式教学,忽视了系统综合式实验教学。教学内容主要采用分析性教学方法,往往缺乏工程性的方法。进一步结合相关毕业生的诉求和ACM/IEEE-CSJointTaskForce的观点[2],我们认为产生这些问题的原因是多方面的,具体的原因主要包括:(1)高师院校长期办学的传统理念的制约;(2)高师院校的非师范计算机专业学生的行业视野受限;(3)课程设置与教学方法缺乏针对性;(4)工程应用背景知识匮乏;(5)教学实践环节相对较弱。[3]工程技术人才的培养除了必要的基础理论知识之外,更重要的是通过实践教学培养学生动手操作能力。而计算学科的实践教学需要具备二个条件:一是熟悉实践操作的教师;二是实验实训的设备、基地。目前真正具备这两个条件的师范院校较少,这导致高质量的物联网工程专业建设难以开展,以致教学质量偏低。上述5点主要原因导致高师院校在物联网专业人才培养质量与工科院校相比,在人才规格上具有一定的差距,并进一步导致发展空间受到一定的限制。根据著名软件TheodoreY的观点,“科学家发现世界上已经存在的事物,而工程师创造世界上从未存在的事物”,这一观点与当前国际上最新的工程项目成果CDIO工程教育理念是一致的。[7]我们认为,面向高师院校的物联网工程专业建设尤为需要引入CDIO的工程教育理念。CDIO包含构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)几个方面的内容,它以产品研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其教学大纲满足美国、加拿大和其他华盛顿协议国家职业工程师组织对工科教育的要求,其教学框架体现了创新的教育思想。面向高师院校的物联网专业建设的CDIO能力培养内容如图1。
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图1 物联网工程实践中的CDIO能力培养内容
二、高师院校物联网专业实验的分层策略
物联网实验的目标是基于当前通用的软件硬件技术平台,通过实验全面地展现物联网相关技术。由于传统的计算机实验室环境受限,以及时间、成本、复杂度等方面的限制,物联网的相关实验内容只能在物联网的感知层、网络层和应用层相关技术中进行筛选。我们将物联网的实验归入三类实验平台之上,具体内容如表1。
表1 物联网三类实验平台及内容
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在实验教学中,为保证每个学生都能更好地理解物联网课程知识,兼顾不同层次学生的求知需求,提高实践教学质量,我们采用了层次化的实践教学策略,分别为基础实验、设计性实验、课程延伸实验。下面以物联网嵌入式系统的教学为案例进行介绍。
(一)基础实验
基础实验使用EL-JY-II型计算机组成原理实验箱,以“基板+开放式CPU板”的形式构成实验平台。在实验教学过程中,要求学生根据功能结构图和实验目标,分析概括实验步骤,完成实验内容,写实验小结。在实验箱上完成的主要是原理验证性实验,设计性实验在实验箱上是难以进行的。
(二)设计实验
为降低设计实验难度,可使用FPGA进行嵌入式的设计实验,要求学生利用硬件描述语言进行逻辑设计。首先在PC机上利用EDA工具进行功能仿真,最后下载到芯片中进行功能测试。整个设计实现过程,不仅使同学们初步了解硬件芯片的设计、制造、调试和运行维护的过程及相关技巧,更增强了学生理论联系实际的能力。对于这类实验,学生的兴趣较大,不仅完成既定设计目标,有的学生还提出了独特的设计方案,有利于学生创新能力的培养,为后续课程的学习和科研工作奠定基础。
(三)拓展实验
在嵌入式系统实验中,微程序控制是课程设计中的一个难点,由于微程序控制单元看不见、摸不着,学生对涉及的许多概念如:微程序入口地址、微指令格式、下址等概念难以理解,通过设计、调试、下载和验证过程,可以深刻理解微程序控制嵌入式系统的本质,了解软硬件协同工作的原理,建立整机的概念,可以培养学生完成工程项目的能力。我们的做法是将此内容与毕业设计有机结合在一起。
在上述的分层实验策略中,我们一方面将课程的基础知识借助实验箱进行巩固,另一方面将CDIO实验理念分别融入设计实验与拓展实验中。由于物联网课程内容的系统化与复杂性,因此后两类实验更具实效性。
三、物联网工程专业的工程教育环境构建策略
根据全国高等师范学校计算机教育研究会提出的教育创新的需求[6],物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。下面以安徽师范大学皖江学院与中软国际公司的合作项目为案例,介绍高师院校如何依托企业构建物联网工程专业的教育环境。中软国际是中国大型综合性软件与信息服务企业,提供从IT咨询服务、IT技术服务、IT外包服务到IT培训的“端到端”软件及信息服务。
因此,为了有效实施物联网工程实验环境的建设,我们与中软国际合作,共同构建物联网CDIO实验培训基地,双方以项目的形式加以实施。这种合作方式有效解决了高等师范院校的工程教育环境的建设问题。将CDIO的教学理念既融入学科课程体系安排和整体教学实施上,还渗透在具体专业课程的教学实践中。
在构建了基本的物联网工程实验环境的基础上,我们还引入了基于物联网工程应用背景的项目教学法。指导学生主持创新和创业类实践课题,进行“实战性的项目开发,带领学生参加各项设计类竞赛”,以赛促学,学以致用,对学生进行科学思维的训练,养成良好的工作习惯和工作作风;充分利用各种平台,开展学科前沿交流,拓展学生视野,鼓励学生探索学科前沿领域,激发学生的探索意识和创新精神,培养学生的主体意识,提高学生独立解决现实问题的能力,使之成为适应社会发展需要的实用型人才。这些具体举措使得CDIO的内容全方位地融入物联网人才培养中来。从已有实际效果来看,本文提出的教学策略具有较好的成效。
四、结语
如何构建面向高师院校的计算机工程技术人才培养体系是目前高等师范院校学科建设与专业发展过程中所面临的重大课题之一。这需要改变师范院校以往理论强、实践弱的局面,充分发挥团队协作优势,增强学生创新能力的培养。我们针对高等师范院校在工程技术人才培养方面的不足,结合安徽师范大学物联网专业建设的具体实际,借鉴CDIO教育理念进行了面向高师院校的工程教育改革的有益尝试,并进行了具体实践,取得了一定的效果。今后我们将进一步深化加强物联网工程教育环境的建设,吸收新的工程教育理念,培养社会需求的,与国际接轨的现代化物联网综合性工程技术人才。
[ 注 释 ]
[1] 周晓聪,衣杨,赖剑煌.计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式探索[J].计算机教育,2014(1):60-63.
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[3] ComputerScienceCurricula2013FinalReporthttp://robotics.st?鄄anford.edu/users/sahami/CS2013/.
[4] 陈付龙,齐学梅,罗永龙等.创新能力驱动的层次化计算机硬件课程群构建与实施[J].大学教育,2014(2):39-42.
[5] 吴恭兴,刘文白,张宝吉等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究[J].大学教育,2013(9):7-10.
[6] 教育部,高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.忠于使命积极努力承上启下改革创新[J].计算机教育,2011(21):1-9.
【关键词】课程改革;计算思维;任务驱动
0 引言
1989年,ACM攻关组提交了著名的“计算作为一门学科”报告,报告认为,“计算机导论”课程要培养学生面向科学的思维能力,是学生领会学科的力量,以及从事本学科工作的价值所在[1]。2001年,CC2001将计算机学科划分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息工程、信息技术五个分支[2]。2005年,CC2005进一步指出,该课程的关键是课程的结构设计问题,ACM和IEEE-CS分别为这五个分支学科设计了相对独立的课程体系,要求“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生的大学课程打好基础[3]。2002年中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会推出了《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002),阐明了计算机科学与技术学科的教育思想,对学科的定义、学科方法论、学科知识体系和内容、教学计划制定以及课程组织方法、毕业生应具备的能力等方面做了系统全面设计,并将计算机科学与技术学科的知识体系结构组织成知识领域、知识单元和知识点三个层次,其中知识领域是知识体系结构的最高层次,共14个领域,下设132个知识单元[4]。
目前,我国国内的学科分支及课程体系一直沿用CC2005和CCC2002,“计算机导论”设计5个知识领域,涵盖12个核心知识单元,分别是信息技术史、程序设计语言概论、软件工具和环境、语言翻译简介、人机交互基础、软件演化、通信与网络、信息技术的社会环境、职业责任和道德责任、基于计算机的系统的风险和责任、知识产权、隐私权和公民自由。
“计算机导论”是一门计算机专业的引导性课程,开设在学生第一学年的第一个学期。本课程教学目标是:通过本课程学习,要求学生了解计算机科学的基本概念、计算机系统的组成、数据表示方法学和数据加工表示方法等,最终对本专业各个学科的核心内容、各个学科的关联有全面、概要的认识,为后续的专业学习奠定入门的基础。同时,“计算机导论”该课程也是一次对学生具体而详尽的专业思想教育,对学生的专业学习具有启蒙作用。因此,依托学科课程体系,对《计算机导论》课程进行改革,优化课程内容、打造精英团队、改进教学方法,培养学生计算思维和实践能力非常重要。
1 课程教学存在的问题
从计算机学科体系发展背景、计算机导论课程大纲设计、计算机专业的计算机导论实际教学效果等方面分析,计算机导论课程建设主要存在以下问题。
1.1 课程意义认识不足
随着中学阶段信息技术课程的普及,学生对网络资源获取日益增多的社会环境下,一些学生和教师对“计算机导论”课程的地位认识不足。学生将“计算机导论”课程与“计算机应用基础”课程混为一谈,在教学管理过程中,学生对大量的专业名词感觉枯燥,理解困难,学生的学习积极性不高,处于被动接受状态,缺乏自主学习和创新意识。学生学完后感觉不到这门课程的意义,没有起到为后续课程打基础的作用。
1.2 教师对计算机导论课程内容理解不够,教学内容简单化
“计算机导论”课程信息量大,教师很难做到每个章节分配合理,重难点掌握恰当,没有潜移默化的培养学生的学习思维,不能很好地帮助学生系统的认识计算机学科体系结构。教师在面临繁多的学科体系要求下,很难贯彻执行计算机学科体系的核心思想,在教学内容上只是对核心内容进行简化和压缩,生搬硬套教学大纲,完成基本的教学要求。
1.3 教学方式陈旧
在信息化高速发展的环境下,学生习惯了依赖网络、依赖手机电脑,这时,教师还采用传统的教学方法,只是简单的将黑板的“人灌”简单的改成了PPT的“电灌”,学生还是被动地接受,课堂气氛沉闷,学生没有激情,教学效果不理想。
2 课程改革的思路
2.1 依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导构建课程的教学大纲
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。基于计算思维的教学,是指通过建立一种合适的体系,以培养创新型人才为目标,激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。在课程教学是以教师为主导、学生为主体的“探究”过程,在教学过程中运用计算思维的方法获取知识、训练技能、培养能力、发展个性[5]。
2006年3月,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking)。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2008年6月,ACM在网上公布的对CS2001(CC2001)进行中期审查的报告(CS2001 Interim Review)(草案),开始将美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授倡导的“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起,并明确要求该课程讲授计算思维的本质。根据ACM和IEEE-CS的要求,“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生将来的大学课程打好基础[6]。
“计算机导论”在课程大纲设计中,依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导,力求以严密的方式将学生引入计算学科各个富有挑战性的领域之中,为学生正确认知计算学科提供方法,为学生今后深入学习计算机的课程做铺垫。下面列出“计算机导论”课程教学大纲。如表1所示。
如表1所述,“计算机导论”课程的课程大纲中包含了学科的宏大视野和学科各分支领域具有的共性的核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与问题,要求学生理解计算思维,认识学科形态,培养专业基础素质。课程大纲体现了在不断地提出问题、解决问题的过程中,加强学生运用计算思维进行问题求解能力的训练以及逻辑思维能力的培养,结合专业特色,将计算思维应用到各个专业问题的解决方法中去。
2.2 教学内容模块化,以培养学生实践能力为目的改变教学表现形式
依据3.1中构建的课程大纲,将“计算机导论”的所有教学内容分模块以不同的课堂形式表现。下面列出分模块的“计算机导论”教学内容及教学表现形式。如表2所示。
2.3 打造可持续发展、创新型的教学团队
“计算机导论”需要解决的主要问题是让学生了解学科发展历史,学科最新发展方向,职业基本行为规范和学科所要学习的内容,因此需要教师能够融会贯通的对“计算机导论”所设计的计算机学科知识进行系统的讲解,并能够跟踪学科的科研动态,了解目前的重大科研成果,通过对前沿科学内容的讲解,开拓学生的视野。因此,“计算机导论”教师团队的教师必须教学经验丰富,“计算机导论”中所涉及的知识映射的单门课程需要有循环教学2-3遍的教学经验,能够非常清楚后续各课程之间的衔接关系,准确地把握各类课程的引导性内容和重要性内容,在教学过程中潜移默化的培养学生的计算思维能力。
教学团队由教学经验丰富的教学型专业人员担任课程负责人,以中、青年骨干教师为主体,形成由教授、副教授、讲师、助教组成梯次合理的队伍。教学团队中有教学效果优秀、教学经验丰富的名师。
课程负责人熟悉各个教学环节教育改革趋势,能够协调和凝聚团队成员的力量,实现优势互补,指导团队成员在课程建设、教材建设、教学内容、教学方法和手段或实验、实践教学等方面的教育教学改革中取得成果。
“计算机导论”教师团队的教师要求掌握各种课堂技巧,根据不同的章节内容特色,灵活运用各种教学方法,用通俗易懂的语言描述繁杂的专业内容,调动课堂氛围,激发学生学习“计算机导论”的兴趣,让学生正确认识本门课程的重要性。
教学团队成员要求具有创新性思维,在间教学过程中进行专业学术探讨与论争、教学方法交流、教学经验沟通等,产生教学实践改革的创新思考,并在教学实践中逐渐实施,形成通过教学团队成员的创新精神来促进课程发展和培养具有创新意识教师的良性循环。
2.4 合理利用网络资源,创造交互式课堂
根据上文所描述的模块化的教学内容和教学形式,在课堂教学过程中,以学生为中心,采用理论、实践(2:1)的形式组织课堂教学。理论课堂以讲解基本理论知识为重点,帮助学生运用学科数学思想梳清整个学科脉络,建立系统化的认知模型。实践课堂以“任务驱动”的形式组织教学,以团队小组的形式进行考核。课堂教学方式是:①教师引导组长运用关注点的计算思维指导组内的分工,将一个复杂的题目演变成一系列的子模块;②各组员定期交流各自完成的情况,对于过程中遇到的问题;③教师引导学生运用计算思维的方法进行抽象、分析;④通过网络等各种途径进行自主检索、探究、思考、讨论;⑤最终形成问题的求解思路;⑥在学生完成任务后,教师引导学生进行知识的归纳和总结,并演示、讲解和答辩相结合进行总结评价,加深学生对知识体系的理解。通过这种课堂组织方式,激发学生的求知欲,改变学生由被动学习为主动获取知识,提高学生的学习主动性。
随着互联网的普及和学生对计算机技术的应用,学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。1/3的时间课程教学中,除去需要用实验验证计算机学科中的一些核心概念和学科形态外,如:计算机的体系结构在最新的计算机产品中的应用问题,第三次数学危机,职业道德,计算机未来的形态等问题均可以采用“任务驱动”的形式授课。学生需要课前根据老师布置的范围了解和学习相关的知识,形成小组总结性文字,老师需要根据学生的实际水平和课前学习效果组织课堂讨论,引导学生计算思维的方式构建学科脉络,拓展学科视野。
理论教学与任务驱动实践教学有机结合,充分调动了学生的学习积极性,促进了学对知识的理解,训练了学生的计算思维,培养了学生的创造力。
3 小结
论文通过对“计算机导论”课程的课程大纲梳理、教学团队建设、教学方法改革,在当前“计算机导论”教学中注入了新的思路,体现了以培养学生实践能力的教育思想。
【参考文献】
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[4]中国计算机科学与技术学科教程2002 研究组.中国计算机科学与技术学科教程[M].北京:清华大学出版社,2012.
关键词:大学计算机课程;计算机基础教育;改革;计算思维
文章编号:1672-591-3(2013)07-0017-04
中图分类号:G642
1 背景与主题
2012年8月8日至9日“第八届全国高等学校计算机教育改革与发展高峰论坛(2012)暨大学/高职计算机基础教育高峰论坛”(以下简称“论坛”)在云南省昆明市隆重召开。论坛是在全国高等学校计算机基础教育研究会等八个学术组织共同主办的“第二届全国高等院校计算机核心技能与信息素养大赛”(以下简称“大赛”)之后,为了推进大学计算机教育改革,促进竞赛与教学相结合而举办的。论坛的主办单位与大赛的主办单位基本一致,有教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会、教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会理工分委会、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会计算机科学与技术专业教学指导分委会、全国高等院校计算机基础教育研究会、全国高等学校计算机教育研究会、中国计算机学会教育专业委员会、《计算机教育》杂志社等。中国铁道出版社承办了本届论坛。谭浩强、冯博琴、蒋宗礼、高林等知名计算机教育专家以及来自台湾师范大学的戴建云教授出席了会议并作学术报告,来自全国180余所高校共计200多人参加了会议。
论坛以“新时期下计算机教育的改革与发展”为主题,重点对非计算机专业大学计算机课程改革开展了研讨,围绕当前的热点“计算思维”及其作为大学计算机课程改革核心的问题,专家学者呈现了各自的学术观点,参会代表表达了不同的感想与认识。
围绕主题,共有13位专家作了大会报告。分别是冯博琴教授的《计算思维驱动的大学计算机课程改革思考和实践》、谭浩强教授的《研究计算思维,坚持面向应用,锐意改革创新》、高林教授的《面向应用型人才培养的新一轮大学计算机教育教学改革——理念与解决方案》、吴文虎教授的《“程序设计基础”课程改革十年的再思考》、卢湘鸿教授的《大学计算机课程与应用型、实用型、创新型人才培养——北京大学计算机改革介绍》、戴建云教授的《计算思维与信息决策思考力在台湾的实践经验》、王挺教授的《课程教学中的计算思维培养初探》、管会生教授《计算思维:从中国古算具到图灵机——纪念图灵诞辰100周年》、蒋宗礼教授的《深化内涵,以提高计算机类专业办学水平》、温涛教授《TPCARES-CDIO教育教学改革的探讨与实践》、袁玫教授的《核心技能、信息素养与计算机基础课程改革》、侯冬梅教授的《切实提高大学生的计算机应用能力——从IC3的实践看大学计算机教育改革》等。论坛中还举办了两个专题沙龙,分别就“应用型院校非计算机专业大学计算机课程改革”与“国际标准认证IC3的应用”进行了深入探讨,参会代表普遍认为:以计算思维为主线的新一轮大学计算机课程改革,更多是针对研究型大学提出的,而对于应用型院校,还需要积极研究计算思维的内涵,研究计算思维在应用型人才培养中的作用,从理论和实践层面处理好计算思维与应用能力的关系;国际标准认证IC3的应用,在提高大学生计算机应用能力上开辟了一条有效的新途径,值得推广;对于以培养高技能专门人才为主的高职教育中的大学计算机教育,也同样面临诸多类似问题,需要及时启动高职院校大学计算机教育改革进程,以适应新一代信息技术应用的需求。
2 共识与争鸣
论坛对于非计算机专业大学计算机课程改革与“计算思维”培养的问题进行了多视角研讨,有共识,也有不同观点的争鸣。
2.14点共识
1)大学计算机教育急需改革。
随着计算机技术的迅速发展,特别是新一代信息技术的发展,计算机应用领域不断扩大,社会对计算机应用能力要求在提高,所以高校非计算机专业对大学计算机教育教学的要求也在提高;中小学的信息技术教学不断加强,使得大学入学新生的计算机应用能力不断提升。这两方面的变化对本科/高职院校非计算机专业大学计算机课程提出了挑战:一方面,很多学生已不同程度地掌握了作为智能工具的计算机的应用;另一方面,大学计算机课程的教学内容滞后于信息技术的发展,未能很好解决专业服务的问题,对学生计算机应用能力的培养还不能满足工作需要。这些问题使学生对大学计算机课程学习兴趣不高,教学秩序难于控制。针对这种情况,一些学校开始削减大学计算机课程学时,甚至计划取消大学计算机课程,这也造成大学计算机课程教师与专业教师之间的争议。与会专家、教师都认识到推动非计算机专业大学计算机教育教学改革已迫在眉睫。
2)大学计算机教育教学改革需要分类设计。
必须重新规划大学计算机课程体系,重新设计大学计算机课程内容,改革必须分类分层次进行,不能搞一刀切。教指委有关专家指出“不需要也不可能将计算思维的所有概念全部灌输给所有的学生”“应用领域不同,使用计算机完成任务的要求、方法和程度不同,对计算机应用能力要求也就不会相同,需要进行思维活动的深浅、参与的程度也有所不同,导致大学计算机教学必然多样化,要分类分层对待”。教育部教指委文件已提出将大学本科计算机课程改革方案按学科专业门类分为6类设计。因为经济社会对人才的需求是分类型的,大众化阶段的高等教育也是分类发展的,所以非计算机专业大学计算机课程改革的分类进行,不仅要按学科专业分类,而且要按教育类型分类。首先要根据本科、专科(高职)不同培养层次划分为本科的大学计算机课程和专科(高职)的大学计算机课程;在本科层次中又分为研究型和应用型人才,进而再按理科、工科、文科等学科专业门类需要,综合考虑进行课程体系的分类设计与实施。
3)在大学计算机教育中引入计算思维具有前瞻性。
科学思维是人类智能的重要体现,是自然科学和社会科学发展提升到哲学层面的结果,进而又反作用于科学技术和人类社会的发展。自古以来,数学的发展形成了逻辑思维;物理学生成的实验思维成为实证思维的重要组成部分;系统论等提升了人们的系统思维能力。随着计算科学的发展以及全社会计算机应用水平的提高,近年来计算思维的概念被明确提出并在不断地被清晰化和系统化。计算思维是对传统计算机应用能力体系的提升,是计算机科学新发展的产物,对大学计算机课程的教学内容提出了新的要求。随着对计算思维的深入研究,计算思维有可能发展成为新的科学思维方式,指导各类专业工作,成为分析解决问题的思维方法支持。因此,会议讨论认为:在非计算机专业大学计算机课程中引入计算思维具有前瞻性,很有必要。
4)对计算思维还需要深入研究。
目前,计算思维成为计算机教育讨论的新热点,由计算机界提出,以计算学科为基础,其目标是构建形成普适性计算思维理论体系,已引起广大学者与高校教师的高度关注。目前计算思维的定义仍限于计算学科化的概念术语解释,未形成完整的理论基础和方法体系,在非计算机专业计算机基础课程改革中引入计算思维能力的培养,在认识上、教学上还存在着不少的困惑与争论。
有专家认为计算思维在“教学”层面上没有形成一个清晰的表达体系,其内涵、外延还没有得到清楚的描述……计算思维为什么可以成为当前计算机基础课程教学改革的核心,对此应当进行深入探讨。有专家认为计算思维目前还仅在计算机界内部讨论,并没有研究透彻,对计算思维诸多要素的提取还局限于计算学科的专业术语,难于被广大公众所理解和接受,成为普适性思维方式,有待提升到哲学层面。有专家认为计算思维目前的讨论只是初步的,并不成熟,应作为学术问题展开研讨,进行交流,百家争鸣,集思广益,而不要在不求甚解的情况下,急于贯彻,应该深入调查研究,充分听取各种意见,取得共识。
尽管与会专家、教师从各自不同视角发表了对计算思维的看法,但对于“将计算思维从计算学科提升成一种科学思维方式,还需要加强深入研究”是大家的共同认识。
2.2两点争鸣
“论坛”对于非计算机专业大学计算机教育改革与计算思维培养问题尚存在一些不同观点的争鸣和讨论,主要反映在以下两个方面:
1)计算思维能力与信息应用能力的关系。
“论坛”研讨中对计算思维在非计算机专业本科/高职计算机基础课程以及计算机应用中定位的讨论,其实质是在大学非计算机专业的计算机教育课程改革中如何处理培养计算思维能力与信息应用能力的关系问题。
有专家认为要把计算思维能力的培养作为我国高水平研究型大学计算机基础教学的核心任务,应加强以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程体系和教学内容的研究,在计算思维指导下进行大学计算机课程改革与建设。在这一观念指导下,专家结合自身实践探索提出了理科、工科、文科类非计算机专业以计算思维能力为核心的大学计算机课程体系方案,介绍了教学中突出培养学生计算思维能力的经验以及尚存的困惑。
有专家认为对于应用型人才培养必须注意正确处理培养计算思维与面向应用的关系,培养计算思维不是目的,而是为了更好地应用计算技术,推动社会各领域的发展与提高,应用型大学非计算机专业计算机教育的本质永远是计算机应用的教育,要以应用能力为导向,使学生具备在各个领域应用计算机的能力。
有专家认为新形势下信息应用能力的内涵已发生深刻的变化,传统的以技术技能为主的信息应用能力必须向以行动能力为核心的信息应用能力提升。在计算机基础教育中计算思维要服务于信息行动。在这一认识指导下,专家介绍了面向应用型人才培养提出的“以计算机学科理论、知识应用、基本技能为基础,以计算思维为主线,以信息行动能力为核心,以信息应用为目标”的大学计算机教育课程体系和解决方案。
还有专家以国家精品课程“程序设计”课程的教学为例,介绍了递归、抽象、枚举、搜索等计算思维诸要素如何在“问题驱动-理清思路-建立模型-构思算法-程序实现”的程序设计过程中运用,以培养学生计算思维与解决问题的行动能力,极好地诠释了计算思维与程序设计行动过程的关系,强调了只有在问题解决的实践中才能培养计算思维与行动能力。
来自台湾的专家介绍了台湾地区大学非计算机专业的计算机教育,它将信息处理能力与批判思维能力很好地结合,着力培养学生信息决策思考力,这也是当前国际的主流趋势。尽管一些提法与大陆不同,其实质还是培养学生运用科学思维和信息技术解决问题的行动能力。
在大会讨论中,针对计算思维能力与信息应用能力的关系问题,来自全国大学的一线教师进行了热烈讨论,发表了各自的观点看法,给出了很多建设性意见,也提出不少疑问。
2)对当前大学新生计算机应用能力掌握状态的估计。
在对新的大学计算机课程改革方案讨论中,就主张取消作为“狭义工具”的计算机基本技能教学内容,专家、教师发表了各自的看法。不同观点的本质并非是否定计算机作为“狭义工具”的重要作用,而是对当前大学新生的计算机应用能力的掌握状态上存在着不同的估计。
主张“取消”的实质是认为,中学信息技术教学的提升使大学新生的计算机基本技能水平已有很大提高,有的甚至比教师还要强,特别是重点大学的入学新生,因此本科与高职非计算机专业计算机基础课程可以消减学时或不用开设了。但由于信息技术并未列入高考内容,也鲜见对全国范围内大学新生计算机基本技能水平的调研数据,使主张“取消”缺乏实证依据。
在论坛中专家对2012年“大赛”情况进行分析,给出了警示。从分析数据看到,在2012年大赛中,大陆有28个省、市、自治区的202所高校的1万多名在校学生参加,总决赛阶段从1万多名参赛者中选拔出534名学生进行决赛。在总决赛中,针对基于国际IC3标准的计算机基本知识、概念及IT工具使用的上机在线竞赛,竞赛结果显示这些经过选拔参赛并进行一定辅导与练习的学生,计算机基本技能与基础知识和概念掌握的平均成绩仅为及格。本科生比高职生平均成绩略高。同类学生平均成绩不高,且标准差和极差过大,说明对“狭义工具”的计算机基本技能掌握严重不平衡。按省、市、自治区统计的平均成绩看,经济发达、沿海地区的平均成绩与西部地区存在差异,但差异不明显。而对重点高校参赛情况的分析可以看出,重点高校的成绩要好于普通高校及高职院校,但不均衡,仅有两所重点大学平均成绩较高,多数重点大学的平均成绩接近总平均成绩,还有一些重点大学的平均成绩在总平均成绩以下。由此,得到的结论是,对计算机基础知识、概念的掌握和基本工具的使用,一般大学生群体的整体情况不会好于参加总决赛学生的这个竞赛结果,所以,不支持“在全国范围,进入高校的学生已经基本掌握计算机的基本操作”的观点。实证研究结论是“大学新生信息技术应用水平总体在提高,但严重不平衡”,掌握好“狭义工具”仍是非计算机专业大学生的基本功,只是大学计算机课程改革要建立在“不平衡”这一实证研究基础上。
在与会专家学者给出的以计算思维为主线的大学计算机课程体系改革方案设计中,从不同视角展示了对以计算思维为主线的大学计算机课程体系改革的认识和探索,也反映出对“狭义工具”的计算机基本技能在大学计算机课程体系改革中的不同态度,也许这正是高等教育分类发展形势下,大学计算机课程改革的良好基础。
论文关键词:学分制;制度优势;高校;高等教育
自20世纪末期以来,随着我国高校办学规模不断扩大,在校人数大幅增加,中国高等教育事业取得了前所未有的发展,高等教育已从过去的“精英教育”转向了“大众化教育”。与此相适应,实施学分制已成为许多高校的一种选择。如何在把握学分制的基本内涵、制度优势、实施保障条件等的基础上,结合中国国情和高校发展的实际情况,建设和完善有中国特色的学分制,已成为高校关注的热点问题。
一、学分制的基本内涵
对于学分制的基本内涵,有各种不同的认识。《国际高等教育百科全书》将学分制解释为“是衡量某一教学过程(通常指一门课程)对完成学位要求所作贡献(作用、地位)的一种管理方法”。《中国大百科全书教育》将学分制解释为“是高校的一种管理制度。它以学分作为计算学生学习量的单位”。《教育管理辞典》将学分制概括为“以学分作为计算学生学习量的单位,以取得最低必要学分作为毕业标准的教学管理制度”。《教育大辞典》将学分制解释为“高校的一种教育管理制度。以学生取得的学分数作为衡量其学业完成情况的基本依据,并据以进行有关管理工作。”可见,尽管对学分制的认识存在一定的差别,但这些认识具有明显的共性。在此,我们将学分制概括为:学分制是以选课制为基础,以学分计算学生的学习量,并以取得最低学分衡量学生对某一培养目标在学业上达到毕业标准的教学管理制度。
学分制是一种完整的教学管理制度。从总体上来看,高校要依据学分制的要求编制教学计划,规定学藉管理办法和安排有关教学活动。学分制在教学管理上实行目标管理机制相对宽松,主要以考试来衡量教学结果和进行学籍管理。考试合格就可以取得学分,如果不合格,均可重修重考或另选另考直到及格取得等值学分为止。消除了每学期或一学年对每个学生的学业进行核算,及时处理升级、留级、退学等系列学籍问题。
学分制是从选课制的基础上发展起来的,最突出的特征是允许学生选课修读。在选课过程中,学生可根据自己认为是必要的而且有兴趣的课程选读,允许跨系、跨校选课,允许主、副课程兼选,根据需要也可以自由选择专业,充分体现出学生在学习过程中的个体自利。
以学分作为计算学生学习量的单位,学生毕业必须达到最低学分标准。学生修读的课程成绩合格,就可以取得该课程的学分,当学生取得培养目标规定的各类学分和总学分后,即准予毕业,原则上不作修业年限的规定。成绩优秀、聪颖的学生率先修满所规定的学分提前毕业。由于种种原因不能在规定的年限修满学分的学生,可以延长一定的时间毕业。学分制注重学生之间的禀赋、能力、个性、志趣等方面的差异的,尽可能提供差异化的教育——个性化教育,培养出能力不同的毕业生。
学分制的核心是学业的高标准。培养目标所确定的学业标准是任何一个学生所必须达到的基本要求,任何一个高校对所有的学生都一视同仁,没有例外,实际上是一种较高的学业标准和要求。因此,从某种程度上,甚至可以说,学分制的核心是学业的高标准。学分制下学业的高标准,是一种基于学生主动性和差异性以及采取灵活方式的学业高标准。因此,可以说,学分制是比较好地统一了学业高标准和学生差异性、自主性这两个方面的学业管理或配置制度。
总之,学分制并非是方便学籍或学程管理的一种方法,其主功能也不在于激励拔尖,而是在于保持学业高标准下,降低因学制约束过严,以及由各种非智能因素——而造成的学业失败率,提高个人、家庭、学校和社会等方面资源的使用效率。学分制的学业高标准不是一种僵化的高标准,而是一种灵活的、适应学生个体差异的高标准,因而这一学业高标准是完全可行的。学分制能最大限度地适应学生个体差异,表现自由的选修特征,这使得学生在指导性教学计划的指导下,得以根据自己的兴趣、爱好、能力、特长及其它个人因素自主的选择专业、课程、教师、上课时间、修读方式、每学期修读门数等,既可以适当调整学习的内容、速度和方法,又可以设计与优化自己的知识结构。学分制充分体现“以学生为主体,尊重个体差异、注重个性发展”的现代教育理念,具有促进学生个性发展,发挥学生学习主动性和积极性等显著特点,适应了市场经济对高等教育发展的需要。二、学分制的制度优势分析
学分制作为一种完整的教学管理制度,之所以被国内外的很多高校所采用,是因为其具有独特的制度优势,主要体现在以下方面:
(一)体现“以人为本”的教育理念
学分制体现了“以人为本”,即以学生为本的教育理念,是为学生提供个性化教育服务的制度保证。学分制下的自主选择需要的课程、灵活的教学计划、丰富的课程资源、弹性学制、以学分计算和衡量学习进程及成绩等制度为学生自我设计、管理、调控自身学习过程和活动提供了最大限度的可能性,有利于学生按照自己的兴趣和爱好发展各种创新能力,以求得最佳的学习效果。
(二)贯彻因材施教教育原则
学分制有利于因材施教,发展学生个性,培养综合素质高和创新能力强的人才。学分制为学生的学习与发展提供了最为宽广的空间,在专业设置、课程体系编排设计、教学内容选择等环节上具有无法比拟的优势。通过制定更加灵活的教学计划,构建超越专业和学科的课程体系,使学生可以按照自己的学习与发展愿望灵活选择专业、课程和教师,自主设计学习和发展计划,学校通过增设一系列跨学科跨专业的新课程和课程群进一步促进课程建设和教学改革,促进教学人员更新知识结构,提高教学活动的针对性与社会适应性。学分制还为学生更多参与第二课堂活动提供了条件,在各类科技发明、创新竞赛等活动中取得优异成绩的学生可以获得创新学分,以调动学生参与创新活动的积极性,促进学生综合素质的全面发展。
(三)优化教育资源的配置
实施学分制能够打破各种壁垒,优化高校教育资源的配置。学分制可打破校、院(系)以及层次的自我封闭性,提高教育资源的利用率,使教育资源的共享、调节、优化具有了自然调节、优化的特征。可以打破传统的专业课程与非专业课程的界线,适当缩短必修课时间,增加选修课所占比例,允许学生根据个人需要灵活组织适应于自身学习需要的课程体系,通过选择和编排课程构建自己的知识结构和专业结构。学分制将教师推向了前台,直接面对学生的选择,形成了教师不断提高教学质量的动力机制,将最大限度地挖掘广大教师的潜能,在满足学生多样化需求的同时也实现了教师队伍的不断优化。学分制的实施要围绕教室、图书馆、实验室来进行,包括后勤在内的各项工作都要全天候的使用,教育资源利用率大大提高。
(四)重建竞争和淘汰机制
学分制通过选课制、选教制及选优制的实施,把竞争机制引进到教学中来,一方面教师和课程都面临一个内外部市场的评价压力。竞争机制促使教师有足够的动力不断更新教学内容,改进教学方法,提高教学水平和能力,把自身的知识水平、学术水平和教学水平最大限度发挥出来。另一方面,学分制也给学生带来了很大压力和动力,学生要想顺利完成学业,就要尽可能使成绩最优。因此,无论是对教师还是学生,学分制都会使其自觉参与竞争,从而达到全面提高教学质量的目的。田同时,学分制修正和重建了淘汰机制。学分制容纳了转学、转系、转专业,甚至纵向的层次转换,实际上也是容纳了学生对不同学业标准的合理选择,降低或者尽可能消灭淘汰率。学分制下的淘汰是学生的自我淘汰,淘汰主体是学生自己。
三、实施学分制的基本保障条件
学分制在不同的时期、不同的学校有不同的具体形态,但作为一种教学制度,其制度理念、制度运行机制和制度功能等,则是基本稳定和十分明确的我们认为实施学分制的基本保障条件可以概括为选课制、师资队伍和本科生导师制。
(一)完善的选课制是实施学分制的核心
选课制是允许学生在一定程度和范围内自己选择学科、专业和课程的一种教学制度。从学分制的基本特征来看,学分制有两大基本特征:选课制和以学分作为计算学生学习量的单位。学分是形式,选课是内容。众所周知,承认学生个性差异,尊重学生个性发展是学分制受到世界上大多数国家青睐并得以推广和发展的最根本原因。大学生正处于个性发展最为强烈的时期,而每个学生都存在着认识能力、勤奋程度、兴趣爱好等方面的差异,教育所追求的目标和结果就是根据学生自身发展的需要使学生潜能得到充分发挥。这就必须从完善选课制入手,因为,只有让学生自主选择课程、任课教师、授课时间、修读方式、学习量,才能满足不同学生的不同需要和志趣,发挥学生个人的潜能。只有开出大量不同种类的选修课程供学生选择,才能满足学生个性发展的需要。
课程设置的质量与数量是实施选课制的基础尤其是选修课程的设置,更是能体现学分制实施质量优劣的主要因素。课程设置要既能保证知识的系统性又能实现知识的广博性,即专与博、质与量的统一。这种矛盾体现在教学计划中,就是如何分配必修课、限选课与任选课的比例问题。因此,在制定指导性教学计划时应承认学生的个性差异,体现出弹性和灵活性。既要保证学生获得合格的专业训练又要为学生拓宽知识结构创造条件,更要为部分优秀学生留出充分发挥潜力的自由空间。更为重要的是,还要在必修课中引入的“选修”的概念,即学生可以选择必修课修读的时间、任课的教师,还可以修读比本专业指导性教学计划规定的层次更高的课程。要运用系统论的观点与方法制定指导性教学计划,科学地处理各类课程及教学环节之间的关系。要根据学校实际情况,特别是学校现有教学资源,包括师资、课程、教室、设备资源等。
然而,学分制并不意味着没有任何限制的选课,学分制仍然存在一些必要的约束和管理机制,学生学习进程的安排也不是完全随意的,必须在修读完核心课程之后才能进入自主安排阶段。这一点,即使在学分制最盛行的美国高校,选课实际上还是“有限制的选课”,这种限制主要体现在:学习阶段的限制、选课范围的限制、课程领域的限制和课程类型的限制等方面。
(二)健全的高水平师资队伍是实施学分制的关键
学分制的运行是以良好的师资队伍为支撑和基础的,在某种程度上,可以说是学分制实施的关键。实施学分制的高校要提高对教师在学分制教学管理过程中的重要地位的认识,要清楚意识到实施学分制的关键是教师。学生在获得自由选课的权利时,也就具有了对教师的选择权,学生成了教师的“雇主”。教师在教学中的主导地位需要加强,因为教师的质量决定了学校教学质量的高低,而且学分制赋予了教师更大的使命、更多的责任。因此,学分制的实施必须是全体教师参与的活动。学分制下的选课制的实施表面看起来是学生对课程的选择,实际上是学生对授课教师的选择。
要保证学生能够自主选择教师,必须以健全的高水平的师资队伍为条件。教师之间能力的差异、知识水平的高低、教学方法及教学风格的特色等等,直接影响和决定学生的选择。学校要通过建立竞争上岗机制,鼓励教师一人多开课,一课多人开。同一课程尽可能开出不同的风格、不同的特色,以满足学生根据自己的基础、志趣、特长等来选择教师和课程。显然,这一切都是以健全的师资队伍为基础的。
高校教师在教学科研活动中必须关注社会经济现实和科学技术的最新发展,并将其应用到教学、科研活动中去。这就必须通过不断的学习来更新原有的知识和技能从而扩展自己的知识领域,及时获取学科的最新知识,大力开展新理论、新技术、新材料、新方法的研究,开拓边缘学科、交叉学科的新领域,锻炼、提高和丰富自己的创造能力和实践能力,这样才能做到理论教学与科学实践相结合。
推动原有课程内容的不断更新,推出适合社会经济发展需要的全新课程。应紧跟科技发展的脚步,将先进的技术、设备应用到教学实践中来,比如电化教学、计算机多媒体教学、互联网远程教学等。加强职业道德培养,不但要完成传授知识的使命,而且要成为指导学生怎样学习的导师,要教会学生“学会”知识,更重要的是教会学生“会学”知识,为其今后获取更多的知识打下坚实的基础。
(三)本科生导师制是实施学分制的保证
本科生导师制是指一种由经过选聘的高校教师对学生的学习、品德和生活等方面进行个别指导的人才培养制度。推行本科生导师制,旨在加强对学生的引导、指导,学生准确地理解本专业人才培养方案,合理安排学习和学习过程,自主地构成合理的知识结构,最大限度地发挥自身特长,从而提高学生的思想道德素质、文化素质、专业素质和分析问题适应社会及工作的综合能力,使其迅速适应大学生活,顺利完成四年的学习任务。本科生导师要在指导学业的基础上,引导学生明确学习目的和成才目标,端正专业思想和学习态度,促进学生知识、能力、素质协调发展。一方面培养学生的业务专长,另一方面也对学生管理工作起到潜在的促进作用。一般来说,本科生导师对低年级学生,重在指导其领会教学管理制度,制定可行的学习计划:对高年级学生则重在发挥“导学”的功能,即加强对各门课程学习特点、学习手段、学习方法的指导,加强对学生综合应用、融会贯通所学知识的指导等等。
学分制把学生看作教育活动的主体,学生选课是相对自由的,其本质是实现个人自主的学习,使得学生能按照自己的价值观念、兴趣取向构建自己的智能结构,选择自己的成才道路,为学生独立灵活地安排学习过程及在学习过程中充分发展自己的个性创造了机会。但在客观上因受制于学生自身的素质、知识、能力等诸多因素,如果单纯地让学生自我制订学习方案,很容易造成选课重量不重质、知识缺乏系统性的问题,往往存在着凭个人兴趣爱好或者片面追求学分的倾向,容易造成学生知识结构、技能结构和能力结构的偏颇,导致知识的割裂,破坏知识结构的系统性和完整性。因此在高校设立本科生导师制是一种有利于完善地实施学分制的辅助制度。
四、结论
关键词:计算机思维;大学计算机;教学体系;建设;改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)05-0119-02
1 引言
高校作为人才培养的基地,承担着向社会提供高素质人才的重担。大学计算机教学内容体系构建作为高校培养高素质人才的必备技能,其教育教学目标逐渐明确。计算思维模式下大学计算机教学面临新的发展局面,但该思维模式下大学计算机教学导向教学思路并不十分清晰。针对这一问题,基于该思维模式下对大学计算机教学内容体系进行建设与全面改革,提出改革途径,为推动大学计算机教学实践奠定基础。
2 计算思维与创新教育
从自然科学领域出发,计算思维与理论思维、实验思维并称为三大科学思维。不同的学科教学对不同的思维将会产生影响。计算思维可以说是一个本质的能力,当今社会的发展中所有人都需要具备这一项基础能力。作为当代大学生更应该发挥出计算思维的本质与内在价值[1]。计算机思维视角下应该做好创新教育的延伸,挖掘计算思维当中的内在特点与价值,从而为新思想、新方法的产生奠定坚实基础。面对信息化时代的发展要求,高校应该针对现阶段高等教育的基本要求做好应对复杂局面的准备,以全新的方法去培养创新型人才,并将计算思维融入到大学计算机教学中,为实现教学内容体系构建与教学改革提供保障[2]。
3 大学计算机教学内容体系建设与改革必要性
3.1 现行教学体系的不足
高校现行教学体系方面存在的不足主要从以下三个方面来看:其一,以教为主的教学方法无法激发学生的创新能力。无论是传统的讲台、黑板、教材的教学方式,还是当前多媒体充分运用的现代辅助教学手段,其本质都是以教师为主体去完成教学信息的传递。即便是实践课程,也多数集中在以教师讲解的教材内容为主,学生到机房进行实际操作,学生创新思维无法得到体现;其二,以技能传授为主。高等教育的深化改革大学计算机教学内容得到更新,技能为主的教学方法主要是引导学生去参与、去学习、去感受,让学生学会怎样学、如何学,较少关注学生的兴趣动向以及对内在原理的掌握程度,不利于终身学习能力的提升;其三,只关注结果的考核不利于计算思维的养成。大学计算机教学实践考核内容偏侧重于对知识的记忆,理论考核内容多以选择题为主,这种固化的考核方法不利于大学计算机教学学生计算思维的养成[3]。因此,迫切需要通过大学计算机教学内容的改革要求,来全面提高大学生计算思维。
3.2 培养学生创新能力
计算思维模式下大学计算机教学内容的建设与改革,对学生的创新能力提升作用显著。其一,符合大学生创新能力的培养要求,能增强学生的创新意识与创新精神;其二,在信息快速流通的背景下,知识的更新周期发生改变,“授之以鱼”不如“授之以渔”,只有掌握计算机问题的解决方法,才能够启发学生去主动的思考,提高自身对于问题的解决能力,满足学生终身学习的要求[4]。
4 计算思维模式下大学计算机教学内容体系建设与改革途径
4.1 知识与思维的协调优化
知识与思维需要全面的协调优化,如在大学计算机教学内容中所提到的最小集合,其内涵的知识结构与内容覆盖面较宽。如果在该教学内容的传授过程中以知识灌输的方式完成讲解,则教学内容及知识点无法彻底讲完。例如“符号化-计算化-自动化”知识单元当中的每一个知识点,如果按照知R来介绍,则每一个知识点当中的内容都可能需要几个学时来完成,仅仅一个二进制和编码就可以讲授很多内容。但换一个角度来看,从计算思维角度来分析这些教学内容则简单很多,学生对于信息的理解上主要用O和I来表示,由计算机做好处理工作,这便能够压缩很多内容,关注知识的贯通,形成一种全新的思维模式与思维形态。在以计算思维的处理与引导下,“知识”能够随着“思维”讲解而介绍,“思维”随着“知识”的贯通而形成,这种教学内容的取舍与优化,对大学计算机课程十分关键与必要[5]。
4.2 大思维小技巧的应用实践
计算机学科教学中存在诸多“小技巧”,这些技巧有一些需要教师的传授,有一些需要学生本身做好深度挖掘。可以说,任何一种表示方法或者算法都是充满技巧性的,对学生具有较强的吸引力。还是以“符号化-计算化-自动化”知识单元为例,为什么几个门电路可以形成“加法器”?为什么符号可以参与到运算当中并且结果还正确?这些都需要学生自己去思考,从中总结小技巧,调动对于大学计算机教学内容的积极性。然而,大学计算机第一门课程还是应该更多的关注计算机学科当中经典的计算思维,以该思维模式为核心,更多的吸引与鼓励学生在新的环境下形成一种创新性思维,即“大思维”。“大思维”与“小技巧”的应用应该同时着眼于实际,为大学计算机教学提供改革所需条件[6]。
4.3 宽度教学与深度拓展
学生的思维培养已经成为教育改革的一项重点内容,思维的基本特性决定着它所能够带给人的启迪作用,为学生提供一个想象的空间。计算思维模式下大学计算机教学内容的构建与改革,要求实现宽度教学与深度拓展。从大学计算机教学的角度出发,宽度教学指的是能够从社会/自然生活中的广义计算讲起,进一步讲解到计算机技术与计算系统中的计算,将生活当中的各项基础原理应用到计算机概念当中,这种映射的方式,一方面能够让学生快速地掌握与理解大学计算机教学中的基础内容与知识点,另一方面也能够让学生理解大学计算机知识点内容的实现原理与具体层次,全面强化计算思维的深层次理解。所谓深度拓展,则能够从深层次上去探究本质问题,包括思维的本质与思维的应用等,强化思维对于学生所产生的影响,并在思维的影响之下为教学内容体系构建打下基础。
4.4 思维与实用的相互转化
计算思维模式下谈及大学计算机教学内容体系建设,要求思维因素与实用性内容的相互转化。以科学的计算思维为前提,引导与鼓励大学生参与到实践中去,突出表现为大学计算机知识点的灵活运用。在早期的研究理论当中,认为大学计算机教学并不具备实用性价值,如何运用计算机知识点才具备实用性价值。从这一观点可以看出,认知上显然是狭义层面的。经过多年的大学计算机教学改革,实用性内容的价值逐渐被改变,可以说其既是容易掌握的,也是不容易掌握的。容易掌握的内容主要是指在对基础的“思维”了解与掌握之后,对具体操作的掌握是容易的,各种软件、硬件以及网络等计算系统都是遵循着某种思维设计而成。提及不容易掌握,t是计算机语言本就是处于动态的变化之中,想要在演变中把握一丝规律,则显得较为困难。但根据计算思维发展特性这些问题能迎刃而解[7]。
4.5 原理与案例的教学实践
相较于传统的学科而言,大学计算机教学的内容是一种动态化形态,会根据新概念、新原理的产生而发生变化,且这种原理多来自于社会与自然,在抽象化的处理之后进入到不同层次的计算系统之中。正是这种新概念与新原理的存在,才使得学科知识的掌握十分必要。对于某一些原理,可能是一个词或者一个描述语言,但其背后的价值与内涵却被忽略。但如果与案例进行结合,则能够将多种概念进行全面的解读,在案例的教学当中引出新的计算学科术语,引发学生从一个较浅的理解层次逐步过渡到一个较深层次。原理与案例的教学实践看似是对大学计算机教学方法的变革,实际上也是对思维养成与教学内容改革的全新探索。
参考文献:
[1]耿国华.以计算思维为指导提升大学文科计算机教学质量[J].中国大学教学,2013,10:12-15.
[2]李玉,张斯雯,刘征.计算思维能力培养:大学计算机基础教育的新目标[J].工业和信息化教育,2014,8:40-44.
[3]谢F.面向非计算机专业的计算思维培养模式探讨[J].中国电力教育,2013,7:109-110.
[4]李廉.以计算思维培养为导向深化大学计算机课程改革[J].中国大学教学,2013,4:7-11.
[5]柴艳妹.计算思维在大学计算机基础教育改革中的应用研究[J].工业和信息化教育,2013,6:70-73.
【关键词】计算机 基础教学
一、大学计算机基础课程现状
(1)计算机技术理论知识、实践应用在不断推陈出新,教学内容显得比较陈旧,学生为了考试对基础理论不求甚解,靠死记硬背。
(2)操作技能的训练偏重与软件的使用,使得教学沦为工具训练,完全没有体现利用计算机解决问题,体现对思维能力,分析求解问题等能力培养的重要性,偏离大学教学。
(3)课程有逐渐边缘化的趋势,课时压缩严重,教学辅助支撑缺失。教师为了在有限课时中完成教学,极度简化、略化知识。教师没有时间也没有积极性去拓展教学,训练学生的思维能力,教学过程朝填鸭式教学发展,呈现“赶帮超”即赶时间,帮学生思考,超计划教学等趋势。
二、计算思维及其意义
计算思维指计算机、软件及计算相关学科中科学家和工程技术人员的思维模式。2006年,美国卡内基梅隆(CMU)大学周以真教授首次提出计算思维概念,即“计算思维是运用计算科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”,“其本质就是抽象与自动化,即在不同层面进行抽象,以及将这些抽象机器化”。
周以真教授的目的是希望所有人能像计算机科学家一样思考,将计算技术与各学科理论、技术与艺术进行融合,实现新的创新。此外陈国良院士、李廉教授等,将计算思维看作除理论思维、实验思维外的第三大思维。理论思维以推理和演绎为特征的“逻辑思维”;实验思维以观察和总结为特征的“实证思维”;计算思维则是以设计和构造为特征的“构造思维”。当传统的理论和实验手段受到限制,难以从大量数据中找到结果,将不可避免利用计算手段来协同创新。
三、计算思维教学
(一)教学意义
一个人若不具备计算思维的能力,将在从业竞争中处于劣势;一个国家若不使广大受教育者得到计算思维能力的培养,将在激烈竞争的国际环境中不可能居于引领地位。大学教育是培养对学生未来发展有益的能力。仅仅局限在通用知识与应用技能的学习,关注当前具体操作,难以满足未来计算能力的需求,难以跨越专业计算手段的变迁。当软件更新、版本升级将面临升级或被淘汰。
计算思维与其他学科思维的融合,它是学生创造性思维培养的重要组成,尤其对创新能力培养是有帮助的,帮助学生以最快、最新的方式适应信息社会的变化。。例如“程序”有助于形成研究自动化求解问题的思维模式;“算法”和“系统”思维有助于形成层次化、结构化、对象化求解问题思维模式;“网络化”有助于网络化获取数据与服务的思维模式。
大学计算机教学就是挖掘这些思维,传授这样的思维,训练这样的思维,让学生不仅有还能自主实现这样思维模式。随着思维的理解,提高知识的学习效果,将能力培养贯穿专业需求。
(二)教学目标
“计算思维”教育的基本核心是让学生具有一种能力,能利用计算科学的方法与技术解决自己所从事的专业领域的一些基本问题。计算机基础课程应该注重培养学生的思想、方法、意识、兴趣和能力,而不是灌输一大堆概念与知识。培养和熏陶求解问题的意识,在碰到实际问题时能意识到如何利用计算学科的思想、方法与技术求解,最后把相应的思维方法内化,更广泛地为工作、学习与生活服务。
(三)教学内容
计算机基础知识是产生计算思维的基础环境,但是繁杂的知识不容易抓住中心,所以课程内容应围绕培养计算思维能力来设计内容。作为基础课程,可把教学重点放在数据的表示与存储、运算,计算机基本工作原理,软/硬件系统,应用软件等内容,以计算思维的训练来串联知识点。避免传统授课中以知识点为中心的讲授方式,以训练计算思维为导向。例如讲解数据表示让学生理解“抽象思维”;讲解存储程序原理可以让学生体会“自动化思维”;讲解程序运行时可以让学生练习“分解,分级思维”。将知识点中体现计算思维的闪光点挖掘出来,作为授课的重点和任务。在技能练习上主要体现在对应用软件的使用。教学中不能简化为工具的介绍和功能熟悉,应该训练学生创新能力,利用计算思维和现有工具解决实际需求。计算机基础教学应该体现“知识”、“技能”和“思维”三维一体的教学模式,三者相互交叉和融合。
(四)教学设计
计算思维是众多知识积累之后思想、方法的提炼,计算机的知识体系结构比较严谨,但是又较为复杂和抽象,如何以一种具体的、形式化的思维方式传授给学生是教学设计中需要考虑的重要问题。类比、形象比喻、情境相似联系是比较好的方法。在对问题进行求解的时候,以现实世界中已经成功的、熟悉的、易于理解的范例作为参照,引申出类似的求解方法,达到用计算思维求解的目标,实现问题的抽象、建模和计算。例如网络中域名解析的工作过程,可以类比于书信编址及投递过程。教师引导学生对类比问题的分析、分解、求解、迁移、目标问题求解,分析总结方法特点,实现教学目标,达到教学效果。
(五)应用实践
以问题为导向的进行范例示范训练,以任务驱动的方式指导学生实践练习。教师设计任务、实施任务和总结讲评。学生通过任务需求,利用范例中体现的计算思维方法和基本操作,分析问题,直接求解或分解子问题再求解。例如利用电子表格对班级所有学生进行综合排名以及按指定条件筛选优秀学生。实验教学的案例求解可以充分调动学生积极性,参与教学过程,求解的过程即是对知识和技能的检验,更是对计算思维能力的锻炼,提高应用与实践的综合能力,为学生提供了受益终身的学习方法。
1 高等中医药教育、教学改革发展战略
基于社会发展与国民经济五年规划和教育事业发展规划特点,再结合我国长期教育改革发展战略,可明确高等中医药教育、教学改革主要方向为高等中医药教育、教学改革的战略性、基础性、前瞻性及全局性理论与现实问题,同时还需注重研究高等中医药教育新兴学科、传统学科及交叉学科,创新高等中医药教育研究方法、学科体系及学术观点,将时代特征准确把握住,提升预见性,研究出科学教学成果,使其能够代表国家水平。该教学中基础研究要注重开拓性与原创性,将高等中医药教育规律及本质揭示; 注重研究学理问题,建设学科,将精品课程优势充分发挥,同时注重现有基础研究; 在开展应用研究时需注重实效性与针对性,将教学实践及政策问题有效解决; 对于开发研究则需注重其使用价值与社会效益。由上述发展战略可确定中医药教育、教学改革发展趋势。
2 高等中医药教育、教学改革发展趋势
2. 1 补充教育资源,解决短缺问题高等
中医药在教育、教学改革过程中一定要注重解决生源问题特别是优势学生资源问题,此为医学院主要面临问题。当前医学院校吸引学生资源的方法主要为补贴、奖学金及学费免除,而多数医学院校在教育优势学生时采取的教学方式大致与普通学生相同,此时又出现一个问题: 如何确保优势学生资源后期的充分、高效利用。为此,需改革优势学生资源教育,吸引其入学后采取与普通学生不一样的教学方式,要求相对更高,可实施一生多师或一师三生制,不仅学生间可相互促进,学生亦可跟随不同老师,获取全面发展。目前,中医药教学也面临中药资源短缺问题,在日常教学中应与教师临床经验及实际用药效果相结合,同时与经典理论描述相结合讲解,比如药品质量降低导致用药效果差如何补拟,是联用药物还是增加剂量,这对教师临床实践水平要求较高。为此,基于实践与经典应注重学生学习兴趣培养,同时提升教学师资水平,将教学思路拓展,给教师优良待遇,争取更多国家政策; 尽量小班授课,改善教学质量。
2. 2 改革学分制体制,与人才市场需求相适应
课程体系主要由专业课程间配合与分工构成,要实现教学目标单靠几门课程是不行的,需依靠所有开设课程的补充与协调。课程体系的合理性对人才培养质量存在直接影响,目前医学院多实行学分制,计算学生学习进程,学生可跨系或跨专业选修感兴趣课程,可多样化学生知识结构,促进边缘学科发展,促进学科间相互渗透。学生一门学科学完后便可获得学分,毕业与否需考虑学分是否足够。当前国内高等教育竞争较激烈,高等中医药教育应开展创造与革新,需快速反应以满足社会所需,包括政府、社会及学生自身,由此与市场竞争所需相适应。科技逐渐发展,各个学科领域尤其是技术与科学领域新东西层出不穷,高等中医药教育与时展步伐相适应,需开设大量新型课程,向学生传授最新科研成果。专业课程体系设置具有灵活性,除需保持专业基础课程与部分基础课程稳定外,教师可结合人才市场需求及科研成果设置选修课程,使学生学习最紧缺知识解决工作难题,还可掌握新型科研成果; 同时,实行学分制是新学科进入高校的最佳方式。
2. 3 理清思路,注重创新发展办学理念
基于实践产生,出路由思路决定,为此中医药院校需对教学过程中经验予以总结,并充分结合社会发展形势与国家政策,将时代精神体现,思考办学理念。需基于优良传统并继承,再求发展; 与兄弟院校沟通交流,汲取经验教学,将办学者思路开阔,强化执行力; 将人才培养作为中心,坚持科研与教学、创新与继承并重; 注重基地建设,包括国家临床研究基地、对外交流与合作基地、科技创学与产学研合作基地及农村中医药技术培训与人才培养基地,提升学生研究与实践能力。同时,高等医学院还需适当扩张,不仅要表现为量的扩张,还需注重内涵发展,用实力说话,实现质的飞跃。由于高等中医药教育自身较为滞后,短时间内有必要大量扩张,但需实施调整发展方针,从规模扩张向内涵发展转变,注重内在品质,做大的同时还需做强,由此才能提升教学质量。注重信息技术的应用,全面开展教学改革工程。此外,中医药院校还需彰显特色,科学定位,将优势充分发挥,多样化教学模式,基于自身实际与市场多元化需求,找准自身生存空间及发展定位,并积极探求与其相适应的运行机制及办学模式,彰显基于文化底蕴、历史传统深厚及学术氛围浓厚的办学特色。
关键词:数学课程 新旧知识 教学效率
《数学课程标准》指出:“义务教育阶段的数学课程,其基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展。它不仅要考虑数学自身的特点,更应遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。”而数学学科的逻辑性,恰恰反映在它的严密性和新旧知识的连贯性上。每一部分的新知识往往是旧知识的延伸和发展,又是后续知识的基础。因此,在小学数学课堂教学中,巧用新旧知识的联系,突破教学重点,显得尤为重要。
统观现行的小学数学教材,每个“知识块”都是按照由浅入深,由易到难,循序渐进,螺旋上升的原则,分为各循环段,各单元,各章节来编排的。如计算教学整数是从20以内数的认识和计算,到百以内数的认识和计算,由万以内数的认识和计算到万以上数的认识和计算;小数和分数则是由包括初步认识两个循环段组成。从章节上看,整数的加减法由不进位到进位,由不退位到退位;分数则是由同分母加减法到异分母加减法等等。这样,循环段与循环段之间,单元与单元之间,章节与章节之间,既存在纵向联系,又存在横向联系,既有知识系统的标志,也是研究新旧知识的着眼点和切入口。
有位教育家曾经这样说过“教给孩子借助已有知识去获取新知,是最高的教学技巧。”所以教师只有非常明确各知识间的内在联系,掌握新旧知识的衔接点,做到有的放矢,才能在数学教学中运用迁移规律搞好旧知识向新知识的过渡,形象思维向抽象逻辑思维过渡。这就需要在两个新旧知识的连接点上做文章,形成了容易解答的一个新知识,这样过渡自然.,学生接受起来才会轻松顺畅。平时教学中,我正是充分考虑这一点,才会以学生原有知识为起跑线,提供冲刺的跑道,让学生在老师的有序指导下完成从旧知识到新知识的顺利跨越。现就本人在十几年的教学实践中,如何巧用新旧知识的联系来提高课堂效率谈点粗浅的看法:
一、抓住纵向联系,深化知识生长点
如学习异分母加减法的时候,考虑到学生已经掌握了整数,小数加减法,同分母分数加减法等计算,在这些计算学习中只要牢牢抓住了“只有计数单位相同,才能相加减”这一概括性很强的观念,为“异分母分数加减法”奠定相关的旧知基础,“异分母分数加减法”的问题也就迎刃而解。
二、加强横向比较,突出知识连接点
如学生学习了万以内数的读法和写法,掌握了个级的读写法,理解了数位顺序和计数知识,到学习多位数的顺序和读写法就可以水到渠成地以旧引新了。
三、巧用新旧联系,强化概念的衔接点
在传授新知时,必须注意抓住新、旧知识的联系,指导学生进行类比、对照,并区别新旧异同,从而揭示新知的本质。如讲解整数乘法运算定律推广到小数,可通过应用整数乘法运算定律进行整数简便计算进行引入讲解等等,让学生在学习时有一种“似曾相识”之感。
四、在新旧知识联接处设问,突破新知的难点
关键词: 判别分析 spss软件 学分制 学分绩点
为了深化教育教学改革,全面推进素质教育,适应社会和经济发展的需要,促进学生自主发展,培养德、智、体、美等全面发展,具有创新精神和实践能力的高级应用型人才,广大院校逐渐推行学分制。
学分制是学生在学年专业教学计划的指导下,修学必修课程、选修课程,并用学分计量学习的量,用学分绩点衡量学习质量的制度。
从学分制的特点出发,为了检验、评估学生对所学知识和技能的理解及掌握程度、应用能力,进一步起到评估教学质量的目的,本文尝试通过对学生的成绩分析来了解学生掌握知识的能力、学以致用的能力及基本技能的使用情况。所谓判别分析就是要在水平直线上的某个位置划一条分界线,把这条分界线左边的点都判给A类,把分界线右边的点都判给B类,使误判率最低。从而,可以把这条分界线,作为一个判别准则,判别一个或多个个体属于哪一个类别。判别分析能在纷繁的数据中揭示事物的内在本质规律。
一、研究思路和研究方法
1.研究思路
首先要采用一定的方法确定研究对象样本,其次确定指标,再次运用spss统计软件进行判别分析,最后得出结论并分析。
2.研究方法
为了了解2007级的学生在完成基础课程的学习后,在以后的学习过程中对专业课程学习持续能力,首先对2006级学生的成绩利用学分绩点进行排名,并按比例分为三类(优、良、合格),合理选择学生基础课程成绩,并以此作为判别指标,将已经分类的2006级和未进行分类的2007级学生的基础课程成绩作为训练样本,进行判别分析。通过判别2007级学生的归属类别,从而来预测学生的学习能力,针对后劲不足的学生分析原因,同时也为教学管理者提供有用信息。
(1)研究样本的选取。学分绩点是评价学生学习质量的主要指标,每门课程的学分绩点由所获课程的学分与质量绩点的成绩构成(部分院校将考试不及格或重修后及格的课程,给予学分,但其绩点为“0”)。平均学分绩点是免修、评优的重要依据。每学期结束及修业期满,应计算学生的平均学分绩点,超过一学期累计结算的总学分绩点称为累计学分绩点。其计算公式如下:
一门课程的学分绩点=课程的成绩×课程学分数
一学期的平均学分绩点=一学期全部学分绩点之和/一学期全部学分之和
修业期满的平均学分绩点=全部课程的学分绩点之和/全部课程学分之和
(2)马氏距离判别分析理论。“距离”是多元数据分析中的一个重要概念,在多元数据分析中距离种类较多,但在判别分析中,考虑到总体信息分布的分散性,不适宜直接采用其他方式,因此在判别分析中通常使用马氏距离。
设有k个总体G1,G2,…,Gk(k>2),均值向量分别为u1,u2,…,uk,协方差矩阵分别为Σ1,Σ2,…,Σk。对任意给定的新样本x,计算其到各总体的马氏距离最短的总体。任取两个总体G■,G■,考察新样品x到G■和G■的马氏距离的平方差:
d2(x,G■)-d2(x,G■)=-2
W■(x)=a■■x+b■,而a■=∑■μ■,b■=-■μ■■∑■μ■;
W■(x)=a■■x+b■,而a■=∑■μ■,b■=-■μ■■∑■μ■;
d2(x,G■)≥d2(x,G■)?圳W■(x)≥W■(x),
d2(x,G■)
这样,得到多总体在总体协方差矩阵相等时的距离。判别准则:若总体Gj0满足Wj0(x)=■W■(x)则判定x∈Gj0。
二、学生成绩判别分析预测模型实证检验
1.样本选择
样本来源:学院教务处提供了电子电气工程系自动化2006级39名学生三个学期的学科成绩与2007级29名大学两个学期的学科成绩。
2.学分绩点排序
首先把2006级学生一年级的学习成绩,利用学分绩点计算公式计算出每个学生的学分绩点并按学分绩点进行排序,然后将他们分为三类:甲类是前6名,称其是优等生(占总数的15%);乙类是中间的27名,称为良好生(占总数的70%);丙类是靠后的6名,称为合格生(占总数的15%)。
3.基础课程
对2006级学生作判别分析,选择基础课程如下判别指标:x1:电路基础;x2:高等数学1;x3:公共英语1;x4:军事理论;x5:体育1,x6:电机及电气控制;x7:高等数学2;x8:公共英语2;x■:模拟电子;x■:体育2;x■:电子电力与变频技术。
4.利用spss10.0软件进行判别分析
将已经分好类的2006级学生和未进行分类的2007级学生的基础课程作为指标,两个班级成绩的全部观测值为训练样本,其中2007级学生的分组为缺省值,用SPSS10.0软件进行判别分析,得如下判别结果:
利用上述判别结果对2007级29名学生分类,结果有19人在甲类中,3人在乙类中,7人在丙类中。
三、结果分析
通过以上的判别分析,我们可以得出以下结论:一年级的基础课程对于高年级专业课程的学习存在较大的影响。有了良好的前期基础,不仅有利于后期知识的吸收,而且有利于激励学生更加刻苦的钻研,从而形成系统的理论结构。反之,前期的理论不足,会让学生丧失学习的热情,对具有一定深度的专业知识产生畏惧心理,放弃或者抱有“得过且过”的心理参与到以后的学习中,必然影响其学习的可持续能力。
这个分析结果,在一定程度上说明07级学生的对理论基础知识的掌握程度优于06级学生。一方面是07学年招生的生源较好,从高考分数及各系辅导员老师反映的情况都可以表现07级学生基本素质好于06级,另一方面在07级学生中,关注“免修”、“跨专业选课”等学分制中学业制度的学生越来越多,结合自身情况进行思考的学生也呈现上升趋势,同时学校从教学环境的改造、教学氛围的营造等方面,都积极创造好的学习环境,鼓励学生自主学习,注重引导。
但此判别模型由于人数的限制,存在不合理性。需进一步扩大样本,建立稳定的判别模型,才能对培养学生可持续学习能力起到指导作用。
参考文献:
研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因;另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述,认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后,给出了培养物联网工程“实现能力”的方法,具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。
关键词:
计算思维;物联网工程;教育;实现能力
2005年,国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告,将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后,世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展,并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计,我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中,物联网产业相关专业数量高达37个,占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一,覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域,因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出,在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划,也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国,计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具,将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位,物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性,计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战:(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体,将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用,指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计;(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系,在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下,探索有效的实践教学途径,以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。
一、高校物联网工程教育现状及分析
物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业,高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足,具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善,各项教育尚处于探索阶段,并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题,严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计,现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点:(1)物联网属于跨专业学科,知识体系边界难以界定,课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”,大量教材基本上是有关领域的浓缩版;(2)缺乏科学的思维方式作指导,对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确,盲目开展教学活动;(3)实践环节过多地强调工具的使用,导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系,缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题,本文将其原因概括为以下几个方面:(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制;(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性;(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏;(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差,缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为,我国高等院校在开展物联网工程教育的同时,要深入理解并贯彻计算思维的理念,充分发挥它科学指导工程教育的思维优势,培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。
二、计算思维
国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授:“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容,这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为,面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容,它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式,让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验,培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上,本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。
三、计算思维与物联网工程教育
将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设,并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题,因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手,研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。
(一)有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求
依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业,物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力,同时还应该从物联网工程专业的特色出发,深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化,物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化,并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。
(二)培养物联网工程“实现能力”的方法
(1)专业理论与技术体系
物联网工程教育在引入计算思维理念后,应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容:一是培养学生计算思维的意识与能力;二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展,不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论,还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果,它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期,是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为,计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念,综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围,设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应,物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。
(2)设计“思考”型课堂
计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11],物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中,摒弃传统老套的知识讲述方法,尝试融入新的理论讲授形式,如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括,尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学,课堂可以设计为:Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案:验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸:未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学,也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例,学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真,然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此,物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂,进一步激发学生的兴趣和主动性,培养具有良好问题求解能力的物联网人才。
(3)强化物联网企业的作用
物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略,如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上,现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括:感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商,感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商,网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商,软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商,系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程,高校可以与企业合作,共同构建物联网CDIO实验培训基地,签单定点培养并输送优秀毕业生进企业,切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。
四、结束语
计算思维是目前国际教育界广为关注的热点,已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业,其人才培养教育体系尚未健全。为此,本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点,提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。
作者:蔡婷 陈昌志 单位:重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院
参考文献
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【关键词】小学计算机;有效性
新的一轮课程改革,对计算教学的价值重新定位,不再是单纯为了计算而计算,重视口算,加强估算,提倡算法多样化,避免繁杂计算,并且把它和新课标中所倡导的生活实际、情感态度结合起来,要求学生的计算学习活动要从单纯地依赖模仿和记忆,转化成一个生动、主动和富有创造性的过程,让学生学习生活中的数学.如何把新课程理念真正落实到计算数学的课堂中,提高计算教学的有效性呢?
创设情境,让学生喜欢计算内容
建构主义认为,学是与一定的社会背景即"情境"相联系,在实际情境中学习,有利于建构.创设一定的情境,通过情境开展学习,学生能把计算当作一种工具,通过计算解决一些问题,体会计算的价值,激发学习兴趣,因此,计算教学从情境引入,并就些开展有效的教学,这是可取的.
(一)创设情境,引发求知欲
数学来源于生活,生活中处处有数学.在计算教学中教师结合教学内容、联系生活中的实际问题创设情境,不仅能唤起学生的有意注意,引起学生对学习内容的好奇心,而且还能激发学生的求知欲望和创新兴趣.因此,教师在教学过程中要想方设法让学生经常处在熟悉的、新切的情境之中,进而使学生对所学的内容产生内在需要,激发学生求知的欲望.
(二)创设情境,使知识与情境融为一体
创设情境,不只是为了将知识"粘贴"进去重要的要使知识能镶嵌到情境中,与情境内在的融为一体.很好地承载数学知识的本质,帮助学生唤起已有的知识经验,沟通新旧知识的联系,帮助学生实现旧知向新知的自主迁移.
(三)计算教学不只创设情境一种方式
计算教学,绝大多数新知是原有知识经过迁移、变化、综合而成.根据学生学习建构特点,让学生主动学,把新知通过比较等方法纳入自己的已有体系之中,因此计算可以由情境引入,同样可以单刀直入.
重视口算教学,把高口算能力
口算是笔算、估算和简便计算的基础,是计算能力的重要组成部分.如果口算错误,笔算、估算及简便计算必然会错误.因此加强口算教学,为笔算和简算教学奠定基础,是培养与提高学生的计算能力的必由之路.
(一) 加强算理教学,掌握口算方法
教会学生口算的算理
口算教学中,应当让学生在理解算理的基础上,在训练中掌握算理、算法,不是仅靠重复机械性的训练,为口算能力的提高打好基础.
让学生学会叙述算理
让学生掌握了口算方法之后应安排相应的口算练习,让学生说一说,口算的过程,以加深对口算算理的理解,又能提高学生的语言表达能力和思维能力.
3. 鼓励学生有不同的口算方法
教学口算时,启发学生通过思考,说出自己的计算方法,最后,通过比较,找出适合自己的口算方法.
(二) 抓好口算训练,促进能力形成
口算训练可以使学生注意力集成,也可以使学生的记忆力获取信息能力,语言表达能力,思维能力得到培养和提高.从而提高数学质量高,而且学生学习教学的兴趣也会越来越浓厚.
坚持不懈地训练
冰冻三尺,非一日之寒.教师应每天每节课,用3-5分钟进行口算训练,做到每天练习口算,节节练习口算,持之以恒,常抓不懈.同时教师对训练内容应做到心中有数,有的放矢.可以直接笔答,即手头有一张口算纸,规定时间完成一定数量的,也可以视算,即老师出示一题目,学生看着题目写出答案;还可以听算,即老师只报题目,学生说出答案.真正做到"曲不离口,拳不离手".
加强基础性训练
数学里面有些基础性口算知识是进行一切计算的基石,必须让学生扎扎实实掌握好.
记忆性训练
在简便算法中用到的特殊积.如:25×4=100,125×8=1000; 圆周率的近似值3.14以及3.14×1×1=3.14,3.14×2×2=12.56,3.14×3×3=28.26;分数与小数的互化中常用到的=0.25,=0.125,=0.5,以上这些数的结果无论是平时作业还是现实生活,使用频率都很高,要让学生熟练掌握、牢记.
典型错误训练
由于小学生的思维能力薄弱,感知式题时,总是受到容易计算部分,能简便计算,比较熟悉部分等强刺激的作用,以致于把运算的法则、定律等知识忽略掉而造成干扰,对于相似的知识点往往难以区分.
加强估算,提高解决问题的能力
估算指的是对计算的结果做出大致判断,把握数的大致范围估算在现实生活中有着广泛的应用,对计算结果的大致判断也变得更为经常和实用.
(一) 突出估算教学,把估算目标融入日常教学
计算在小学数学教学中占很大的比重.计算中的估算是保证计算正确的重要环节,是提高计算能力的手段.计算前进行估算,可以估计出得数的取值范围,为提高计算的准确性创造了条件.比如在超市买了12瓶牛奶,花了19.2元,每瓶大约多少钱?教学时我先让学生进行估算,这个得数应该是1元到2元之间,如果不在这个范围内,显然计算的得数是错误的.
(二) 交流估算方法,体现算法多样化
估算的价值更多地体现在估算的过程中,学生可以有了不同的估算方法,对于每瓶牛奶大约多少钱,学生有以下不同的估算方法.如:想乘算除、合理假设、四舍五入法等.
估算教学只要求把握结果的大致范围,鼓励学生独立思考,根据其独特的知识背景和思考问题的策略,采取完全迥异的估算方法,让学生进行交流,在不断反思的过程中以提高学生估算的熟练和精确程度.
(三) 掌握方法,提高估算能力
估算虽然是一种估计,但并不是凭空猜想.估算的方法灵活多样,答案一般也不是唯一的,但估算也并非无章可循,是可以总结出一般规律的.在具体估算中,通常有:凑整估算、根据倍数估算、根据尾数估算、根据生活经验估算根据运算性质估算、让学生巩固计算方法等.