计算机教育论文范文

2023-03-02

计算机教育论文范文第1篇

摘要:文章是对《关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见》的解读,就其涉及的当前大学计算机教育教学改革的若干基本问题,从概念、内涵、作用、意义等多方面进行详细阐释和探讨,以使读者对新一轮大学计算机教育教学改革有更全面的了解,以便共同探讨改革的本质特征,把握改革的基本方向,深入开展教育教学实践。

关键词:大学计算机教育;能力体系;计算思维;科学行动;解决问题;课程框架

1 《关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见》发表的背景

《关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见》(简称《若干意见》)是在相关大学与中国铁道出版社协同合作承接教育部教指委和研究会6个项目基础上,经过近一年研究形成的中期成果。参加研究的有清华大学、北京大学、北京联合大学、南京大学、北京理工大学、吉林大学、北京工业大学、北京师范大学、中国石油大学、北京林业大学等近70所高等院校,来自台湾师范大学的教授以及中国铁道出版社、计算机教育杂志社的编审人员也参加了课题研究。谭浩强、吴文虎、冯博琴等著名计算机基础教育专家始终指导项目研究,大学计算机教育教师、教育学科学者与行业企业专家协同研究是项目研究的特点,一批年轻的博士、博士后教师成为项目研究的骨干力量。

《若干意见》于2013年8月5日在湖北宜昌召开的第九届“全国高等学校计算机教育改革与发展高峰论坛”上提交,与会代表对此进行了热烈讨论,一致通过作为论坛的重要成果公布,助力新一轮大学计算机教育教学改革。

《若干意见》回答了当前大学计算机教育教学改革的若干基本问题,主要包括:

(1)大学计算机基础教育30年取得的基本经验和形成的基本规律是什么;

(2)新一轮大学计算机教育教学改革的本质特征和最终目标是什么;

(3)计算思维在新一轮大学计算机教育教学改革中的作用和意义是什么;

(4)新一轮大学计算机教育教学改革应如何分类指导;

(5)新一轮大学计算机教育教学改革的课程与教学体系应如何建设。

笔者将就上述问题进行解读。

在大学计算机教育教学改革影响下,高职计算机教育改革是必然趋势,对此《若干意见》中已有所表述,全国高等院校计算机基础教育研究会将于2014年推出新版《中国高等职业教育计算机教育课程体系2014》,书中将详细阐述高职计算机教育改革的观点,目前已组成相关课题组,参加学校近50所,故本文不再涉及高职部分。

2 总结大学计算机基础教育取得的基本经验,传承计算机基础教育形成的基本规律

自20世纪80年代至今,非计算机专业的大学计算机教育已有30余年的发展,历经几代专家、学者和一线教师的研究与实践,已经积累了丰富的教育教学经验,逐步形成了非计算机专业的大学计算机教育理念,构建了大学计算机教育课程体系,开发了一批精品课程和优秀教材。因此课题组一致认为:借新一轮大学计算机教育教学改革之机,认真梳理已取得的经验和成果,总结大学计算机教育的基本规律,不仅对认识新一轮大学计算机教育改革应建立在怎样的起点平台之上,把握改革的基础和方向十分必要,而且对大学计算机教育的长远发展也具有重要意义。

课题组在多次听取大学计算机基础教育界诸多老前辈、老专家意见基础上,经认真研究取得如下共识:“面向应用、需求导向、能力核心、分类指导”是大学计算机基础教育已经取得的基本经验和形成的基本规律,反映了大学计算机教育相对稳定的本质特征,一般不随新的教学改革而变化;因此在新的改革浪潮中,大学计算机教育必须传承和坚持这些基本规律,才能把握好改革和创新的大方向。

3 深刻认识新一轮大学计算机教育教学改革创新的本质特征

3.1 大学计算机应用能力具有复杂结构

大学计算机教育是在不断改革中发展的,之所以称为新一轮大学计算机教育教学改革是相对于原来的大学计算机基础教育。新一轮大学计算机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,其中最重要的是在原大学计算机基础教育以能力培养为核心的特征中,能力内涵发生了重大变化和发展,突破了计算机科学与技术的学科专业领域层面,提升到人类普适性能力层面。

有专家提出大学计算机教育改革的方向是遵循“技能、能力和思维”的递进关系。实际上,“技能”仍然属于能力范畴,包括“动作技能”和“智力技能”两部分;而计算思维是计算机科学技术发展概括总结生成的普适性思维方式,属科学思维范畴,当通过培养内化成为人们的心理特征并能外显应用就成为思维能力,思维能力当然也应属于能力领域。因此可以认为能力是上位概念,它包括诸多下位要素,并按一定结构组成,就大学计算机教育而言可以给出如图1所示的能力模型,它大体反映了大学计算机教育所要求的应用能力结构体系。

由图1可见,大学计算机应用能力可分为两个层面,第一层面为学科专业层面的计算机应用能力,分为计算机基本技能、技术与应用能力和综合应用能力3个层次;第二层面是普适通用的计算机应用能力,由计算思维能力和基于信息技术的行动能力组成,第二层面的能力是在第一层面能力基础上总结提升形成的,两个层面的能力统整组成计算机应用能力结构体系。

计算机应用能力培养是大学计算机教育的长效性目标,但能力的内涵是变化的,而且随着需求的变化而不断提升。总的来看,大学计算机教育发展初期是以培养计算机基础知识和基本技能为目标的,也就是将计算机视为工具,培养的是工具使用能力。虽然这种使用现代计算机工具的能力非常重要,但时代对大学生计算机应用能力要求不断提高,大学生不仅要具有熟练操作计算机的能力,还要掌握必要的计算机技术以及运用其解决与计算机相关的综合性业务问题的能力,这就将大学计算机应用能力提高了一个层次。在能力体系中计算机理论知识是具备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。作为新一轮改革切入点的计算思维能力本质上已使大学计算机教育的功能发生了重大变化,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,也是计算思维的提出对大学计算机教育的新贡献。

3.2 重视培养计算思维能力

有专家认为美国学者周以真教授于2006年首次提出计算思维概念,但课题组在文献调研中发现实际早在20世纪90年代,已有其他美国学者提出了计算思维概念,2002年我国计算机教育专家、全国高等院校计算机教育研究会会长蒋宗礼教授在其著作中也多次提出计算思维概念并进行了阐述。近年在对计算思维深入研究基础上,教育部计算机基础课程教指委提出以计算思维为切入点的大学计算机教育改革,引起国内专家和老师们的深入思考和讨论,比如有专家认为计算思维是计算学科发展总结提升的产物;也有专家认为计算思维还不能成为独立的思维概念,应属于逻辑思维的发展和延伸。结合本项目研究,课题组特别邀请蒋宗礼教授共同讨论了计算思维问题,加深了对计算思维的认识。同时课题组认为不可否认的是由于计算机科学和信息技术的发展出现新的思维方式,对提升非计算机专业学生解决问题能力是有益的。

综上可见,计算思维是起自计算机科学技术的一类新的科学思维方式,由众多计算科学中的概念构成计算思维的要素,通过培养形成计算思维能力,因此计算思维也是能力,称为计算思维能力,属计算机应用能力范畴。在新一轮大学计算机教育教学改革中,要高度重视计算思维的意义和作用,认真研究和落实计算思维能力的培养,在大学计算机课程中融入计算思维,提升学生的计算思维能力。

3.3 重点培养解决问题能力

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是否提升的根本标准,大学计算机教育要重点培养学生解决问题的能力。当前在新一轮大学计算机教育教学改革中,推出的很多课程改革典型案例,都非常重视培养运用计算机解决问题的能力,但大多将计算思维能力与解决问题能力混为一谈,实际上这是一种误解。解决问题的能力应是专业能力、思维能力和行动能力共同作用的结果。专业能力决定解决问题的专业程度、难度和复杂性,而思维和行动能力决定解决问题的质量。由此可见解决问题必须要由计算机应用能力结构体系中第一和第二层面能力的通力合作来完成,要培养解决问题的能力就必须统筹规划计算机应用能力结构体系中的各种能力培养。在专业教学中培养学术性人才比较强调思维能力培养,培养应用型人才比较强调行动能力培养,但从两者定义内涵看其本质是相互融通而又各有侧重。对于大学计算机教育则更应强调计算思维和行动能力相互结合和各有侧重。

3.4 小结

新一轮大学计算机教育教学改革创新的本质特征可以概括为如下3个方面:

(1)从应用的视角概括确立非计算机专业对计算机技术需求的几大应用领域,并将最新的计算机技术应用带入各类相关专业,使非计算机专业学生体验计算机在其专业应用的魅力,为学科专业层面的计算机应用能力培养注入新的内容,增添新的活力。

(2)以计算思维为切入点,使学生能够用基于计算科学的思想方法和行动方式解决各自专业和生活问题,使学生在解决问题中感悟成功的喜悦。

(3)使教师对大学计算机教育培养目标有一个更全面的认识,将分析解决问题的能力作为大学计算机教育的最终和最高目标,在理念上与专业培养相吻合,在实践上与专业教学相默契。

需强调的是:新一轮大学计算机教育教学改革并不改变大学计算机教育的基本规律,即大学计算机教育仍然是面向应用和以能力培养为核心的,新一轮大学计算机教育教学改革的新特征在于改变和提升了能力的内涵,从而形成了大学计算机教育的新功能。

4 加强对大学计算机教育的多维度分类指导

大学计算机教育至少要在以下3个维度实施分类指导。

1)学科专业门类维度。

学科专业门类维度的分类指导是大学计算机基础教育最早实施的分类指导,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。

2)学校教育维度。

学校教育维度的分类不是通常认为的学生学业程度的分类,而是培养目标和教育类型的分类,如培养科学家的教育和培养工程师的教育在理念和实践上都应有所不同,就思维与行动来讲,科学家和工程师也将存在差异。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,实施学校教育维度的大学计算机教育分类指导。发展的高等学校分类体系如图2所示。

3)学生维度。

虽然不同学校存在学生学习程度的差异,但就大学计算机教育而言,每所学校内部也存在或大或小的不平衡。英国牛津大学曾为少数不考研的本科毕业学生开出“研究型大学的职业课程”,其理念在于“为每一个学生的发展目标服务”。大学计算机教育也要树立为每一位学生的需要服务的理念,依据学生计算机应用能力的实际状态开出差异性的课程。

5 以改革创新精神构建大学计算机教育课程与教学体系

5.1 大学计算机教育的功能

引入最新技术应用、重视计算思维和解决问题能力培养是新一轮大学计算机教育教学改革的新特征,但所有这些必须落实于大学计算机教育中才有实际意义。

构建大学计算机教育课程与教学体系首先要明确大学计算机教育的基本功能,依据大学计算机教育的目标和能力体系,大学计算机教育的基本功能可以包括3个方面,分为3个层次,它们是:计算机的工具性能力培养功能、计算机的技术应用能力培养功能和计算思维与行动能力培养功能,如图3所示。

从图3可看出,新一轮大学计算机教育教学改革实质上是拓展了原大学计算机基础教育的基本功能,因此巩固和规范工具性能力培养,加强技术应用能力培养,创新计算思维与行动能力培养是新一轮大学计算机教育改革的3方面任务。

5.2 构建大学计算机教育课程体系框架

在继承大学计算机教育经验,融入新一轮大学计算机教育改革要素基础上,依据大学计算机应用能力结构体系和大学计算机教育基本功能,可以在改革基础上构建大学计算机教育课程体系框架,使大学计算机教育课程寓于该框架之中。大学计算机教育课程体系框架(如图4所示)包括专业和普适两个层面:第一层面为专业课程领域层面,其中的专业领域指非计算机专业应接受的计算机教育内容;第二层面为计算思维与基于信息行动等思想行动层面的融入提升内容。第一层面再分为3个层次,分别为基础层、技术层和综合应用层。第一层次可再分为上、下两个子层次,下层为大学生计算机文化标准层,其课程在于使大学新生在计算机基础知识和基本技能掌握方面达标;上层是分类指导的“大学计算机”课程,相当于原来的“大学计算机基础”。第二层次包括4大类与非计算机专业应用密切相关的计算机技术领域,分别为计算技术、数据技术、网络技术和设计技术,每个技术领域中都可设计若干门相关课程。第三层次为4大技术领域的综合应用,可开出面向不同学科专业门类的综合技术应用课程,这些课程应定位在综合应用的通用方法论层面,而不应涉及具体专业的计算机应用。第二、三层次课程设计的原则是:①可以按层次分别设计,也可统筹设计;②尤其要关注开发以新一代计算机技术及应用领域为背景的大学计算机课程;③要实施分类指导。

5.3 大学计算机教育课程与教学体系

设计大学计算机教育课程与教学体系需要关注5个问题,也是课程与教学体系设计的难点:

(1)作为第一门课程的“大学计算机”如何适应不平衡、不规范和差异性的大学新生实际情况。调研和数据分析表明要充分估计这种客观存在的实际状态,重视从课程设计、教学方式和教学手段人手,要增加课程的趣味性,适当融入计算思维、行动能力和解决问题能力培养,改革创新第一门课程教学。

(2)在第一层面的第二层次(即技术层)。如何按非计算机专业的计算机应用进行计算机技术领域分类是大学计算机教育课程与教学体系设计的又一重难点。为专业服务是大学计算机教育的理念之一,落实到教育实践就要使非计算机专业直接感悟到计算机应用的价值,从计算机技术应用人手,而非学科理论人手进行分类更容易使非计算机专业体会到有哪些计算机技术可用于其专业领域,以及可解决什么性质的问题,而倒推出所需的理论知识支持则是计算机教育内部的事情。遵循这一理念,总结概括提出4个方面的技术,即计算技术、数据技术、网络技术和设计技术,它覆盖了非计算机专业中的大部分非计算机应用。

(3)如何将最新计算机技术引进大学计算机课程体系。计算机技术还处于迅速发展时期,而且技术应用的周期转换越来越快,如云计算、大数据、移动互联、物联网等新技术都已开始在各专业领域应用并迅速推广。计算机技术在各领域的广泛应用是大学计算机教育发展的活力,它迫使大学计算机教育的教学与科研、工程技术项目的结合,及时更新课程内容,不断满足非计算机专业对计算机应用的新需求。

(4)如何设计开发大学计算机教育的构件级教学资源。传统的大学计算机教育构件级教学资源主要按学科领域、知识单元分类后,以知识点表述。新一轮大学计算机教育教学改革将计算机技术应用、计算思维和解决问题能力等纳入大学计算机课程体系,并融入课程、教材和教学中,使大学计算机课程的构件不再是单一的知识点,因此如何确定和开发新的大学计算机教育的构件级教学资源成为大学计算机教育课程与教学体系设计的又一重难点。

(5)如何将第二层面的能力培养融入第一层面的大学计算机课程与教学中。第二层面为计算思维与信息行动能力培养的内容,不建议单独开设课程,而是与第一层面(学科专业课程领域层面)的教学内容相结合。在大学计算机课程与教学中融入计算思维与行动能力的培养,进一步提升计算机应用能力,实现解决问题能力培养的目标。现在一线执教的教师对此都还比较生疏,需要教学研究与实践的突破。

5.4 计算思维和解决问题能力的培养方式

计算思维能力培养是教育学领域的概念,应该包含计算思维在课程及课程资源中的表现形式和培养方式等,其核心是如何将计算学科中的概念转换为计算思维中的要素,两者可能是同一词汇用语,但内涵意义完全不同。当前教学改革实践中的问题在于将计算学科中的概念误认为是计算思维中的要素,没有做到思维能力的提升;因此提升计算思维能力的关键是正确选择和运用教学方法。

首先要搞清用什么教学方法培养计算思维能力。研究表明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。

其次分析行动能力以及解决问题能力培养,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、解决问题等方面能力开始的,见表1。

可见在计算思维能力培养中,可采用问题启发式教学法,也可采用案例教学法和项目教学法,后两种可同时培养多种能力,如仅止于计算思维能力,实际没有充分发挥教学法的功能,也没有达到新一轮大学计算机教育改革的目的;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。

5.5 改革大学计算机教育教学方式

大学计算机教育要敢于创新教学方式,尝试面向未来的网络在线学习,带头运用混合教学方法,将传统的以课堂教学为主的教学形式与现代的学生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,增强大学计算机教育的活力,推动新一轮大学计算机教育教学改革的发展。

6 结语

《若干意见》是课题组研究的中期成果,在研究过程中全国高等院校计算机基础教育研究会、教育部计算机基础课程教指委给予课题组热情指导,中国铁道出版社、计算机教育杂志社给予大力支持。课题组下一步工作重点将集中于《若干意见》中表述的大学计算机教育理念的落实,包括从大学计算机教育理念出发,完善大学计算机课程体系;进行构件级教学资源设计;并在此基础上完成大学计算机课程改革和教材编写。我们也希望与其他出版社支持的兄弟课题组密切合作,共同推动大学计算机课程改革,使大学计算机教育在提升高等教育人才培养质量中发挥重要作用。

(编辑:彭远红)

计算机教育论文范文第2篇

【摘要】中专计算机教育注重学生创新素质培养和推进教学方法改革是以人为本教育理念、时代人才需求和中专学校科学发展的必然要求,应全面提高相关师资水平,深入了解学生和就业市场,真正做到因材施教,提高学生的理论水平和计算机操作技能,从而在教学方法改革中不断促进学生创新素质的提高。

【关键词】中专计算机教育;创新素质; 教学方法

一、中专计算机教育中创新素质培养与教学方法改革的必要性

1.是以人为本教育理念的必然要求。以人为本教育理念要求教育教学把人的发展、人的尊严、人的需要和人的价值等等放在第一位,以人的天然禀赋为基点,不断开发和提升人的内在潜能,全面促进人的综合素质的提高,促进人的全面发展。中专计算机教学是国民教育体系的一个重要组成部分,它的教育对象就是活生生的一个个中专学生。这就要求它不能忽视人的发展,不能只关注学生的分数,而应该在全面了解学生学习需求的基础上,通过积极而全面的教学改革,开发学生的内在潜能进而不断提高学生的创新素质,以实现学生的全面发展,为学生步入社会走向工作岗位实现自我价值奠定良好的基础。

2.是时代人才需求的客观要求。社会人才需求是随着时代的发展而不断变化的,不同的时代就会有不同的人才标准。在信息技术和网络技术飞速发展的现时代里,社会对人才更加突出地关注人的创新素质。实践表明,那些缺乏创新素质或者创新素质不高的人往往会在求职中碰壁,难以在职业岗位上胜任本职工作。而那些具有较高创新素质和善于创新与勇于创新的人则往往能取得较大的成功。那么,如何才能使得学生具有较高的创新素质呢?只能加强教学改革,在教学中更加重视培养学生创新素质。

3.是中专可持续发展的基本要求。中专学校是为社会输送人才的专门教育机构,它的生命就在于学校的教育教学质量和就业质量,而学校的教育教学质量和就业质量要通过学生创新素质的高低表现出来。那些具有较强创新意识和创新能力的学生往往能比较顺利地实现就业。可以说,学生的顺利就业在很大程度上促进了中专学校的可持续发展。这是一个方面。另一方面,中专学校可持续发展不是某一方面的发展,而是全面的发展。

二、中专计算机教育中创新素质培养与教学方法改革的具体途径

1.深入了解学生的学习状况。学生是学习的主体。计算机教学方法的改革必须建立在了解学生的基础上。只有深入了解学生,才能针对不同层次的学生实施不同的教学方法。深入了解学生,一要了解学生的计算机知识基础,了解他们对计算机课程的学习兴趣、学习动机、学习需求、学习能力和学习习惯等等。二要了解学生的学习困惑、学习兴奋点和学习盲点。三要了解学生的实践操作能力。

2.借助现代信息技术激发学习兴趣。学生的学习进步和创新素质的提高,直接来源于他们对知识的掌握与理解,而这与他们的学习兴趣紧密联系在一起。只有有了浓厚的学习兴趣,才能增强他们学习的主动性,进而掌握系统的理论知识和计算机操作技能。一要借助现代信息技术开展多媒体教学,充分发挥文字、图片和影像元素的作用,在直观形象、生动活泼的课堂氛围里实施计算机教学,激发学生学习兴趣,让他们在学习兴趣的驱使下,主动学习理论知识,主动提高计算机操作技能,主动去创新。

3.建立合作学习小组,借助合作学习提高学生创新素质。借助合作学习小组开展合作学习,让学生在合作学习中发现计算机课程的魅力,分享学习计算机课程的乐趣,解决计算机课程的难题,增强学习的信心,进而形成良好的兴趣与显著的主动性,进而不断提高创新素质。

4.增加计算机实践课程,让学生在动手中提高创新素质。计算机课程是一门实践性非常强的课程,仅仅靠学习理论知识,是很难全面计算机知识的,另外,计算机技术更新快,而教材的理论知识往往跟不上节奏,这就要求增加计算机实践课程,让学生在实际操作中学习和掌握计算机知识,掌握计算机操作技术,揣摩计算机技术,领会计算机技术的奥妙。

5.改变只讲授理论而轻实践的课堂教学。计算机的实践课程并不是说让学生自己去操作就万事大吉了,而是要在教师的演示、操作和讲解的前提下,让学生发挥学习主观能动性有目的地去操作,去实践。同时,计算机的实践操作不能局限于课堂学习,而通过教学设计一定的课程作业,把实践操作贯穿在学生的作业中,让学生在实践操作中完成作业,实现计算机操作技能的提高,进而为创新素质的提高建立良好的基础。

6.因材施教。在对学生情况进行充分了解的基础上,教师要把学生划分为不同层次,并在教学中设置难易程度不同的问题引导他们进入计算机知识和技能领域,让他们能在已有的知识基础上取得进步,为他们真正做出创新打下良好的学习基础。

三、结语

中专学生的创新素质不是三两天就能培养出来的,必须要有一个长期的过程。他们在校学习期间,对他们影响最大的就是教师,因此,教师应在教学实践中大胆从改进教育教学方法入手,着力于学生创新意识和创新能力的培养,鼓励并尊重学生大胆创新,让他们的创新素质得到不断提高,为他们走向工作岗位,适应经济社会发展打下良好的基础。

参考文献:

[1]金亚伦.如何搞好中等职业学校的计算机教学[J].教育教学论坛,2010(18):61-62.

[2]李林.中专计算机教学创新能力的培养[J].新课程学习(综合),2010(11):41.

计算机教育论文范文第3篇

摘要: 在教育部提出的“双万计划”背景下,基于“两性一度”金课建设标准,针对新工科建设和工程教育认证以及国际化软件工程人才的培养目标,分别从课程目标、教学内容、教学方法、教学过程、评价方法等方面探究软件工程“金课”建设之道。重塑教学内容,体现课程高阶性;重组教学过程,增强课程创新性;校企深度融合,增强课程挑战度;改进教学模式,提高学生接受度;优化评价方式,提升课程目标达成度。

关键词:“双万计划”;“金课”;软件工程;课程建设

Key words:“shuangwan plan”; “golden course”; software engineer; course construction

1 引言

为全面提升人才培养质量,2019年4月,教育部启动一流本科专业建设的“双万计划”,此外,进一步启动了一流课程建设“双万计划”,打造高阶性、创新性、挑战度的“金课”。一流本科教育建设离不开一流专业建设和一流课程体系建设。学科是专业和课程的基础,专业是学科的拓展延伸和课程的组织形式,而课程是学科和专业的桥梁纽带[1]。

河南大学软件工程专业于2019年被教育部认定为首批国家级一流本科专业建设点,《软件工程》作为软件工程专业的核心必修专业课程,是一门综合性和实践性很强的课程。本课程着重培养学生的软件开发的理论基础、使用现代工具、软件建模的实践能力,培养学生的团队协作意识、沟通协调能力和创新精神以及解决复杂软件工程问题的综合能力和工程素养。“软件工程”课程建设对于软件工程专业人才工程素养的培养发挥举足轻重的作用。

软件工程课程综合性强,高质量的课程内容能促进学生对本专业相关课程的理解,提高分析和解决复杂软件工程问题的能力。自软件学院建院以来,软件工程课程建设共经历以下几个阶段:

(1) 传统教学理念和项目验收相结合的教学方式。

(2) 案例驱动和任务驱动教学法相结合,围绕课程设置的实践案例展开教学,结合实践完成情况检验学习成果。

(3) 引入OBE教育理念,通过灵活多样的方式提高学生的学习。

(4) 在OBE理念基础上,结合工程教育认证思想和CDIO理念,注重课程的持续改进。对课程的教学内容、考核方式方法等进行统一规划,通过对考核结果的分析,制定持续改进方法。

由于基础理论过多,内容抽象枯燥,学生学习兴趣不高,知识接受度低;实验教学项目偏离实际需求,教学效果不够理想;考核方法单一,无法精确量化课程目标达成度。

针对以上问题,为了满足软件工程专业学生的培养要求,本课程以成果导向教育为理念,以培养复杂工程能力为核心,从教学理念、教学团队、课程目标、教学设计、课程内容、教学组织、教学评价等多方面进行课程建设。软件工程课程建设总览图如图1所示。

2 软件工程“金课”建设标准

在教育部提出的“双万计划”背景下,基于“两性一度”金课建设标准,針对新工科建设和工程教育认证以及国际化软件工程人才的培养目标,以最新的软件知识体系内容为依据,采用现代智慧教学工具组织教学过程,秉承人才市场化和国际化的教育理念来进行课程建设,并在教学过程中融入课程思政。

(1) 课程思政

“课程思政”能从根本上解决学风问题,对引领学生价值观有重大意义[2-4]。将思政元素融入专业课程内容,一方面,专业知识本身具有明显的价值倾向、家国情怀等;另一方面,教师可以通过深度挖掘,在已有思政元素的基础上实现进一步拓展和开发,激发学生的学习热情,使其成长为符合社会需要的软件技能型人才。

(2) 课程的“两性一度”

教育部高等教育司司长吴岩提出“金课”的标准是“两性一度”,即高阶性、 创新性、挑战度[5]。在教学内容方面,将学术研究、科技发展前沿成果等引入课程实践项目,如用人工智能来解决软件工程的一些问题,体现课程的高阶性;在教学模式方面,采用智慧教学工具重新构建教学的课前、课中和课后环节,提高学生的学习效率和效果,增强课程创新性;在课程实践项目方面,将前沿技术和企业实际项目相结合,增强课程挑战度。

(3) 最新软件工程知识体系

2014 年 2 月 20 日,IEEE 计算机协会发 布了软件工程知识体系 SWEBOK(Software Engineering Body of Knowledge)指南第3版[6]。SWEBOK 描述的是广泛共识的知识。根据新的软件工程知识体系利用CDIO理念对课程内容进行扩充和细化,融入具有中国工程教育特色的教育元素,满足软件工程人才的需要,构建符合本校定位的课程知识体系。

(4) 人工智能软件工程

针对人工智能时代的大趋势,充分发掘人工智能在软件工程的应用。例如在软件需求分析中,用自然语言主题模型分类来解决软件问题的重要性自动排序。

(5) 课程国际化

培养国际化软件工程人才,是高校软件工程专业教学的必然趋势和发展方向,也是高校教学研究的重要课题[7]。通过与多境外高校进行教师学生交流、合作办学、学分互认、双联学位、国际联合实验室,尝试在教学内容、教学过程和学生实践项目的选择和设计中融入国际化元素。

(6) 校企共建课程

为解决人才供需矛盾突出的问题,“校企共建课程”将会成为被普遍采用和行之有效的手段[8]。通过与北京“中软件国际”,“河南云和数据信息技术有限公司”等企业合作,进行课程共建,充分利用企业的项目资源与人才资源,培养与市场接轨的卓越软件工程师。

3 课程目标

在“双万计划”背景下,契合本校培养目标,落实“立德树人”的根本任务,基于CDIO工程教育理念,依据中国软件工程知识体系,培养掌握软件工程基本原理知识,熟练运用工程化方法开展软件开发的能力,具有优秀项目规范管理与沟通能力的高素质应用型工程技术人才。

(1) 基础知识目标:掌握软件工程基本概念和基本原理;

(2) 技术应用目标:掌握需求分析、软件设计、编码实现和测试维护等技能,具有运用工程化方法解决复杂软件工程问题能力,提高创新思维能力;

(3) 前沿技术目标:了解软件开发过程各阶段人工智能等前沿技术的研究与应用进展;

(4) 综合素养目标:树立民族自信心和爱国主义情怀,培养团队协作、责任意识、社会担当和国际视野等综合素养。

4 课程内容与资源建设及应用情况

4.1 教学内容

基于OBE理念,按照最新的中国软件工程知识体系,将工程基础知识、数学基础知识等领域融合到整个项目开发过程中。校企深度融合引入国际著名教材,重塑教学内容。将教学内容分为三个部分:软件工程基础知识、技术应用和前沿探索。

第一部分,介绍软件工程的相关概念和基本原理,让学生对软件工程有初步的认识。

第二部分,按照软件需求分析、软件设计、编码实现和测试维护进行软件开发。

第三部分,关注前沿技术,将人工智能技术引入软件开发的需求分析、系统设计、代码分析、软件测试和故障诊断等过程中,实现软件开发过程的智能化和自动化。

4.2 教学方法

教学方法要体现课程创新性,软件工程分为课堂教学和实践教学两部分。以学生为中心,以产出为导向,以课堂讲授(LBL)为基础,以案例学习(CBL)为引导,结合“学堂在线”教学资源和“雨课堂”互动工具组织课堂教学。实践教学采用项目式学习法和基于团队式学习法,由学生组队选择具有一定挑战度和创新性的实践项目,使用前沿技术,通过团队合作、讨论和设计完成项目实施,激发学生的学习动力和潜能。

通过课堂讨论和项目参与式学习,使学生能够将软件工程的理论用于实际的软件开发实践中,提高学生解决复杂软件工程问题的能力和团队协作、沟通管理、责任意识和社会担当等综合素质,达到工程教育专业认证的标准。

4.3 教学过程

充分利用智慧课堂的教学方法和工具,重组教学过程,营造良好的课堂沉浸感,增强互动,提升课堂体验。引入学堂在线SPOC网络教学平台,在课堂教学中,课前由教师发布“学堂在线”的线上教学资源,学生进行线上预习,并完成互动答疑,教师可以通过学生的预习情况及时调整教学侧重点,提高课堂效率。课中,通过引入真实项目案例讲解知识点,并结合当前实事和前沿技术发展等进行思政教育。此外,教师使用“雨课堂”加强课堂交互,进行课堂签到、在线测试,随机提问。课后,教师发布课后作业和实验练习,定期进行线上过程性测试,根据考核结果,针对不同程度的学生进行个性化指导。通过丰富的线上资源包括微视频、电子文档等,帮助学生固强补弱,提高学习效果。

在项目实施的过程中,选取难度具有阶梯性,富有挑战性、创新性的企业项目,如应用深度学习框架,进行自然语言处理,将场景智能转化,搜索匹配生成集图片、诗句、背景音乐于一体的情景诗歌。

4.4 教學评价

课程目标达成度的评价方法通常根据专业以及课程的特点来选择或设计,不同的评价方法对于同一门课程的课程目标达成度的评价往往存在差异,这就需要用统计学相关方法对评价方法和评价结果进一步处理和决策,才能得到一个对课程目标达成度的有效评价,作为计算毕业要求达成度等指标的计算元素[9]。本课程的教学评价采用多元化、过程性评价方式,通过智慧化技术手段和网络平台工具支撑,充分发挥课程评价的多种功能,尤其应注意发挥其检查、反馈和激励的功能。教学评价方法结合学生角度和教师角度实施多元化、过程性评价,构建多维度闭环式教学评价。

第一,从学生角度出发,按照课程目标设计调查问卷,将课程目标加权平均值的平均分作为本课程的达成度评价结果。

第二,从教师角度出发,根据教学大纲的设计,以各教学环节的考核材料(包括期末考试、网络教学平台线上过程考核、实验报告、项目实践、过程性评审等)成绩为依据,逐一计算课程目标的达成度。

由于学生和教师角度和出发点不同,得到的评价结果不一致,所以必须对单一评价方法的评价结果进行分析和综合,得出更为合理的评价结果[10]。本课程将教师和学生的评价结果进行赋权组合,将赋权组合只有的结果作为课程评价结果。在多维度闭环式教学评价中,不仅考查教师的“教”,更注重学生的“学”,尤其是学生的学习过程和学习效果,以“評”促“教”,形成完善的课程持续改进机制。

5 结论

本课程在“双万计划”背景下,结合工程教育认证思想和CDIO理念,采用以学堂在线SPOC网络教学平台+雨课堂模式,重构教学,激发和提高了学习积极性,教学效果优秀,有效达成了教学目标。学习过该课程的学生以课程实践作业为选题的项目,在2017至2019年期间结项1项国家大创项目,6项河南省大创项目,15项河南大学大创项目;2019年,新获批5项国家大创项目。课程团队课程改革成果的应用,从教学效果看,较好达到设定的课程目标。

参考文献:

[1] 闫长斌,时刚,张素磊,李永辉,杨建中.“双一流”和“双万计划”背景下学科、专业、课程协同建设:动因、策略与路径[J]. 高等教育研究学报, 2019,42(3):35-43.

[2] 王石, 田洪芳. 高职“课程思政”建设探索与实践[J]. 中国职业技术教育, 2018(14):15-18

[3] 宋伟. 高校“课程思政”实施策略研究[J]. 中共济南市委党校学报, 2018(5):104-106.

[4] 何红娟.“思政课程”到“课程思政”发展的内在逻辑及建构策略[J]. 思想政治教育研究, 2017(5):60-64.

[5] 吴岩. 建设中国“金课”[J]. 中国大学教学, 2018(12):4-9.

[6] 沈备军. 解读软件工程知识体系 SWEBOK V3[J]. 计算机教育,2014(7):1-2.

[7] 李波, 陈瑶. 国际化软件工程人才培养教学探讨[J]. 计算机教育,2018(8):33-36.

[8] 周真. 软件工程专业课程校企共建机制研究[J]. 教育现代化,2019(11):138-140.

[9] 田劲松. 专业认证毕业要求达成度评价方法研究[J]. 大学教育,2018(5):40-43.

[10] 张晓青, 王君. 大学课程目标达成度的组合评价方法研究[J]. 现代教育管理, 2019(11):62-68.

【通联编辑:王力】

计算机教育论文范文第4篇

摘要:随着我国社会经济的不断发展,促进了科学技术的不断前行,促进我国逐渐进入了网络时代。在这一时代背景下,给高校计算机教育的发展既带来了机遇,也带来了挑战,所以各高校就要结合网络时代的优势不断优化高校计算机教育的实践路径,提升高校计算机教育的质量,激发高校学生的学习积极性,掌握计算机的相关知识及使用技巧,养成高校学生良好的计算机核心素养,促进高校学生的全面发展。基于此,本文将对网络时代优化高校计算机教育的实践路径进行深入探究。

关键词:网络时代;优化;高校计算机教育;实践路径

前言

网络时代背景下促进了高校计算机教育的改革和创新,为了满足社会对信息化人才的需求,培养出更多符合社会需要的人才,提升高校学生在市场中的竞争优势,就需要不断优化高校计算机教育的质量,改变传统的高校计算机教育模式及教学理念,以实践为核心,借助网络时代信息来源的途径及其优势,不断帮助和引导高校学生更好的掌握计算机知识,提升高校学生的实践应用能力,进而为社会的发展带来新的活力。

一、网络时代背景下高校计算机教育中存在的问题

(一)缺乏有规范化的教育指导

在高等教育阶段,高校计算机教育是十分受到学生喜爱的课程之一,在小学至高中教学阶段,受到传统教育理念及应试教育模式的影响,学校、教师及家长对于计算机的教育并不重视,并且大部分计算机教育课程都变成了学生自主上机进行游戏的过程,学生几乎没有接收到完整的计算机教育,对于计算机知识及使用技巧的掌握存在漏洞,这不利于高校计算机教育的开展和落实,因为不具备计算机基础,学生对于抽象复杂的高校计算机教育内容在理解和掌握时也存在很大的困难[1]。

(二)高校学生的计算机基础存在差异

在高等教育过程中,因为学生的大部分学习习惯、知识储备量、认知水平等都已经初步形成,所以学生在性格、学习能力等各方各面都存在一定的差异,在计算机基础知识及技能方面也都不相同,一部分学生的计算机基础较好,一部分学生的计算基础较为薄弱,在实际的实践和操作中会遇见一定的问题,但是在一般情况下的高校计算机教育中,教师习惯采用大班式的教育模式进行教学,没有结合学生的差异进行因材施教,这难以有效提升学生的学习效率,也不利于高校计算机教育质量的提高。

(三)高校计算机教育内容与其实践教学内容存在脱节现象

在高校计算机教育中,不仅包含理论知识内容,还包含十分丰富的实践教学内容,并且高校计算机教育开展的目的就是为了帮助学生通过学习高校计算机教育知识来有效提升学生对计算机的实践应用能力,解决生活中的实际问题。但是在现阶段的高校计算机教育中,其内容涉及到与学生生活息息相关的网上购物、网络游戏、收发电子邮件等[2],但是教材中对这些内容的阐述基于技术层面,缺乏与实际相结合的过程,这在很大程度上使学生不能深入地理解和掌握相关知识及技术。

二、网络时代优化高校计算机教育的实践路径

(一)优化高校计算机教育体系

基于网络时代背景下及新课程改革的不断发展,对高校计算机教育提出了更高的要求,要求在高校计算机教育中以培养学生的实践应用能力为主,在掌握基础理论知识的情况下灵活熟练地进行计算机操作。具体来说,对于非计算机专业的学生来说,高校计算机教育的实际教学目的是为了帮助学生能够利用计算机并借助网络平台获取相关的知识资源来有效解决自己专业中遇见的问题。因此,结合这一实际情况,就需要对高校计算机教育体系进行优化升级,提升其课程体系的弹性,换言之就是帮助学生完成基础文化课程后,能够有效结合自身专业特点,选择合适的教学内容,提升实践操作能力。另外,在构建完善的高校计算机教育体系过程中,教师要始终坚持以培养学生的计算机应用能力为教学核心,不断强化学生利用网络技术解决实际问题的能力,快速解决自己专业范围内的问题,促进学生在自身专业中得到更好地发展。例如,学校方面可以结合学生的实际需求科学开设高校计算机应用系统的相关课程,如《多媒体技术》、《互联网技术》等,通过多元化的学习不断强化学生的学习及实践能力,养成良好的学习习惯。

(二)优化高校计算机教育方式

针对学生对于计算机基础存在差异的问题,各高校可以在学生入校之前就开设一节与计算机相关的公开课程,以调查问卷的形式对学生的计算机知识储备及技能掌握进行了解,并在课堂中给予学生一些指导性的意见,再在课后对每一名学生的调查问卷进行分析,制定具有针对性的教学方法,让学生及时了解到自身存在的问题,以此为基础进行有目的的学习。其次,为使教师更好地了解每一名学生,教师就可以借助网络时代背景下的网络平台,如微课、网络教学平台、qq群组及微信群组等方式与学生之间增强沟通,随着了解学生的学习状态及思维动态,以此为基础制定更适合学生学习的教学方案,学生也可以通过这些平台随时向教师提出问题和寻求帮助,及时对不理解的问题查缺补漏,提升学习质量。最后,在实际的高校计算机教育中,教师也要结合学生的实际学习能力,制定多元化教育方式,如情境教学法、实践教学法、小组合作方法等,为学生营造良好的学习氛围,提升学生的课堂参与度,不断优化高校计算机教育质量[3]。

(三)强化高校计算机教育的实践教学

基于网络时代背景下,高校计算机教育不能再将教学中心放在对于学生的理论知识教导上,必须要站在学生未来的发展层面上进行分析,结合新課程改革的要求,不断强化高校计算机教育中的实践教学,提升学生的学习积极性和自主性。现阶段,计算机已经广泛应用于学生的各个类型的学习中,为学生获取知识提供了便利,所以教师就需要在此基础上采取探索式教学模式,在学生掌握了基础计算机知识的前提下,不断深化构建学生的计算机学习框架,例如在实际的教学中,教师结合学生的专业特点,制定实践课程的主题,引导学生通过多元化的网络渠道去搜索相关资源,让学生自主运用及开发学习内容,如在学习完基础的程序语言后,教师就可以引导学生根据语言学习的特点展开深入学习,自主搜集网络信息及数据开展软件设计,不断拓展学生的思维逻辑能力及计算机应用能力。

(四)强化正向引导方式

基于网络时代背景下,在高校计算机教育中,教师不仅要引导学生掌握计算机知识及提升学生的计算机实践应用能力,还要不断对学生进行正向的引导,避免学生在学习网络技术的过程中沉迷于网络游戏,在教学过程中正确引导学生了解计算机专业未来的发展趋势及就业方向,如在课堂中为学生拓展讲解VR技术、大数据技术等,另外,教师也要引导学生全面、正确的了解计算机的应用意义,在学生学习计算机相关知识时端正态度,以积极正面的心态去学习,以此不断提升学习效果。

结语

综上所述,随着科学技术的发展及教育体制的不断变革,网络时代背景下,将网络技术有与高校计算机教育相结合具有十分重要的意义,所以学校和教师要充分利用网络技术的优势,充分整合教学资源,有效提升高校计算机教育的教学质量及教学效率,进而促进学生的全面发展。

参考文献:

[1] 李佳歆.优化高校计算机教育的路径探索[J].试题与研究:教学论坛,2021,000(17):1.

[2] 张永东.\"互联网+\"时代高校计算机教育教学实践[J].食品研究与开发,2020,v.41;No.394(21):246-246.

[3] 张策.运用云桌面技术优化计算机实验室管理的路径探索[J].大众标准化,2020,000(24):2.

计算机教育论文范文第5篇

【摘要】传统音乐欣赏教学模式并不能达到全面快速提高学生音乐素养的效果。因此,在个人电脑较为普及的情况下,引导学生在课余时间主动接触音乐,将其作为课堂音乐教育的补充,对学生是大有裨益的。

【关键词】计算机 音乐教育

当前,由于不少高校仅仅关注专业教育,忽视了学生基本素质的培养,同时传统音乐欣赏教学模式也并不能达到全面快速提高学生音乐素养的效果,因此,当前普通高校大学生音乐素质普遍偏低,基本音乐知识、技能等掌握情况堪忧,是整个教育中最薄弱的环节。在学生个人电脑较为普及的情况下,有效应用计算机和网络是改善音乐教育一个非常好的切入点。

计算机及网络音乐在普通高校的潜力

计算机在我们今天的生活和工作中已是不可缺少的一种工具。当前国内普通高校学生个人电脑的数量虽然没有达到每人一台,但也是相当普及的,笔者所在的高校平均每个学生寝室都有2台,多的可以达到3-4台。然而,当前高校学生个人电脑的使用情况却令人担忧。在对当前大学生对电脑使用状况的评价调查中,20.8%的受调查者认为大多数人主要是用来学习和工作,43.9%的受调查者认为大多数人主要是用来看电视电影、聊天,31.2%的受调查者认为大多数人主要是用来玩游戏。这一调查反映了这样一个现实:当前高校学生个人电脑大部分时间都用在网上聊天、影视、游戏等方面。如果能在高校的音乐教育中更多地运用计算机多媒体和网络,并积极引导学生主动应用它们,来更多地接触和学习音乐知识,进一步参与到音乐的创作交流中来,那么学生手中的计算机将能发挥出更大的作用和价值。

计算机多媒体及网络音乐教育的应用

具体来讲,在高校运用计算机多媒体和网络开展音乐教育大概可以分为以下几个层次:

音乐欣赏教学网络化。传统的音乐欣赏教育主要以课堂教学为主,这种教学方式在音乐欣赏教育中发挥着不可替代的作用。然而,课堂教学的时间毕竟有限,而且学生接受知识的模式也相对较被动。如果我们针对课堂教学内容建立专门的音乐欣赏网站,通过课后作业等方法使学生在网站上进行课堂教学的预习、复习、听赏音乐、获取相关资料,这样,一方面,可以延长课堂的时效,充分发挥课堂教学的作用,另一方面也可以促使学生利用网络获取知识,充分发挥学生的主观能动性,使音乐欣赏网站成为课堂教学的延伸和补充。

通过校园网络开办音乐学习交流论坛。论坛是当今网络上比较常用也是比较普及的一种交流方式,目前大部分高校都有自己的校园论坛作为学生课余时间在网络上学习交流的空间。我们可以充分利用这一资源在校园论坛开辟音乐欣赏的板块,教师可以利用业余时间在论坛里发布资源,引导学生对经典曲目进行欣赏和讨论;学生也可以对自己在欣赏音乐当中的体会、见解及疑问等进行广泛的交流,许多在课堂上没有时间或者不好意思提的问题,学生都可以在这种比较自由的环境中畅所欲言。这种方式,可以逐步形成良好的校园音乐文化氛围,也更便于教师广泛了解学生的自身感受和思维方式,从而不断调整自己的教学思路和教学方法,有效地弥补课堂音乐教学中师生交流不足的问题。

开设MIDI及数字音乐教学选修课程。MIDI音乐和数字音频都是当今音乐领域相对较新也是比较热门的话题。如果针对喜爱音乐并且拥有个人计算机的学生开设这类型的选修课,那么将能够更充分地利用学生的自身资源,从而非常有效地提高他们的音乐素养和实践能力,激发学生的创造力。

“数字音频”听上去好像非常神秘,其实入门很简单。学生通过一段时间的系统学习就可以完成如音频剪辑、个人录音、制作个人唱片等工作。这些看似“高难度”实际上却是“力所能及”的作品,在高校的业余文化娱乐生活中是有着非常大的实用价值和影响力的,对于丰富学生的课余文化生活,形成良好的校园文化都将有着非常大的作用。

MIDI是“音乐的数字化接口”的简称,已经有了相当一段时间的发展历史。相对于“数字音频”来讲,MIDI需要更丰富的音乐基础知识,例如基本的乐理、和声等知识,熟练演奏一两种乐器这些都是一个MIDI的使用者所必需的。所以MIDI的学习和使用需要有一些“底子”,当然,我们如果运用MIDI来进行乐理、和声知识的教学,也是一种非常直观有效的教学手段。(作者单位:太原工业学院)

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