基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)課程建設(shè)新思路

基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的課程建設(shè)新思路王移芝北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院

2013年7月31日于哈爾濱

是“十二

五”期間大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革的重心；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系設(shè)計(jì)面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)；計(jì)算機(jī)教育在大學(xué)整體教育中的重要性更加突出。

培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學(xué)思維精神和能力的三大必修課程：數(shù)學(xué)——物理——計(jì)算機(jī)。序計(jì)算思維教育的目的和作用目的：培養(yǎng)一種思維習(xí)慣，一種像計(jì)算機(jī)科學(xué)家思考問題的習(xí)慣。作用：計(jì)算機(jī)思維提供了理解物理、社會(huì)以及其他現(xiàn)象的一個(gè)新視角，指出了解決問題的一種新途徑，強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)造知識(shí)而非使用信息，從而提高人們的創(chuàng)造和創(chuàng)新能力。

要解決的核心問題是什么？

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程新體系

“大基”課程實(shí)施方案

“大基”教學(xué)示意

教學(xué)實(shí)踐體會(huì)基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的課程建設(shè)新思路要解決的核心問題？①要解決的核心問題是什么？思維與創(chuàng)新知識(shí)與能力認(rèn)知與興趣計(jì)算思維教育不是一門課程可以解決的，需要一系列課程的學(xué)習(xí)逐漸形成的一種解決問題的思維能力，更多的是隱藏在教育教學(xué)方法與能力培養(yǎng)的過程中，要靠學(xué)生“悟性”，使學(xué)生能自覺地運(yùn)用到解決實(shí)際問題中……。當(dāng)代教師任重道遠(yuǎn)！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程新體系

整體建設(shè)目標(biāo)基于計(jì)算思維教育課程新體系

構(gòu)建多元化思維學(xué)習(xí)環(huán)境

加強(qiáng)教學(xué)方法與手段的改革與創(chuàng)新②計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程新體系

構(gòu)建基本的信息素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力，能夠“自覺”的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)和知識(shí)，以達(dá)到有興趣和會(huì)用計(jì)算機(jī)來解決問題，終身受益。

讓學(xué)生們從一入校門就開始接觸跟計(jì)算思維有關(guān)的培養(yǎng)模式，潛移默化的培養(yǎng)他們對(duì)復(fù)雜事物進(jìn)行抽樣、分解的能力，并能夠?qū)?fù)雜問題歸納推導(dǎo)至他們熟悉的簡(jiǎn)單問題上去。整體建設(shè)目標(biāo)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育新體系課程內(nèi)容：具有相對(duì)穩(wěn)定的、基礎(chǔ)性的、以及讓學(xué)生長(zhǎng)期受益的思想、方法與手段。思維教育：強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)知識(shí)的內(nèi)在統(tǒng)一性與外在差異性，了解計(jì)算機(jī)獨(dú)特的思維方式。能力培養(yǎng)：基本的信息素養(yǎng)與能力，以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的基本能力。

計(jì)算文化→計(jì)算科學(xué)→計(jì)算思維！C++程序設(shè)計(jì)Vb程序設(shè)計(jì)Web程序設(shè)計(jì)……大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用硬件技術(shù)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用……文化素質(zhì)層（必修）思維訓(xùn)練層（選修）拓展創(chuàng)新層（選修）網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)Java程序設(shè)計(jì)課程新體系計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育新體系計(jì)算機(jī)文化程序設(shè)計(jì)應(yīng)用基礎(chǔ)多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)理工類文科類商科類分類分層原則┅┅

計(jì)算機(jī)文化平臺(tái)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

各種思維訓(xùn)練平臺(tái)立體化學(xué)習(xí)資源上機(jī)實(shí)踐

隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)┅┅構(gòu)建多元化思維學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展歷史圖靈獎(jiǎng)硬件展示┅┅微機(jī)組裝網(wǎng)絡(luò)連接┅┅計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育新體系拓展思維訓(xùn)練課程各種計(jì)算機(jī)競(jìng)賽┅┅圖靈獎(jiǎng)?wù)古_(tái)硬件設(shè)備展臺(tái)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)競(jìng)賽集訓(xùn)平臺(tái)：各種競(jìng)賽與訓(xùn)練思維訓(xùn)練平臺(tái)：算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等提升課程公共基礎(chǔ)平臺(tái)：各種程序設(shè)計(jì)類課程各種思維訓(xùn)練平臺(tái)ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽┅

加強(qiáng)教學(xué)方法與手段的改革與創(chuàng)新

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)最大的難度就是將課程作為計(jì)算機(jī)工具的教學(xué)與學(xué)習(xí)。所以，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和樹立良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高興趣、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的熱情。提高教學(xué)能力和教學(xué)手段的創(chuàng)新!計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育新體系“大基”課程實(shí)施方案眾所周知，當(dāng)今是數(shù)據(jù)為王的大數(shù)據(jù)時(shí)代，研究熱點(diǎn)從計(jì)算速度轉(zhuǎn)為大數(shù)據(jù)處理能力，從編程為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)處理為中心。人人都離不開數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以幫助我們做各種決策?？梢姅?shù)據(jù)應(yīng)用之廣泛，其價(jià)值是不可估量的！概述大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案

課程定位總體安排與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)模式考核方式與要求

整體結(jié)構(gòu)與資源③“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”實(shí)施方案

提高學(xué)生計(jì)算機(jī)文化素養(yǎng)、加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用能力、培養(yǎng)計(jì)算思維意識(shí)與創(chuàng)新能力。技能知識(shí)思維課程定位大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案

總學(xué)時(shí)為32、共1學(xué)分；其中課內(nèi)16學(xué)時(shí)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)16+16學(xué)時(shí)。學(xué)生要有足夠的時(shí)間進(jìn)行課外學(xué)習(xí)與交流！總體安排大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)理論學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)課外實(shí)踐學(xué)時(shí)1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)2202計(jì)算基礎(chǔ)2203硬件平臺(tái)2224軟件平臺(tái)2225操作系統(tǒng)應(yīng)用（Windows7）2226數(shù)據(jù)處理與呈現(xiàn)2267程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2228Internet基礎(chǔ)及應(yīng)用222總

計(jì)161616參考學(xué)時(shí)

理論教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案理論教學(xué)實(shí)踐教學(xué)

集課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)為一體；理論教學(xué)按分類的原則，以課堂為主；實(shí)驗(yàn)教學(xué)按分層的原則，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體。課內(nèi)與課外相結(jié)合主講與輔導(dǎo)相結(jié)合教學(xué)模式大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案

基礎(chǔ)知識(shí)（隨堂機(jī)考），占30%；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，占30%；拓展知識(shí)，占20%；綜合獎(jiǎng)勵(lì)，占20%。考核方式大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施方案基于學(xué)習(xí)過程的能力考核：通過/不通過成績(jī)要求整體結(jié)構(gòu)與資源主教材→學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)→網(wǎng)站→移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)（答疑、作業(yè)、通知┅┅）網(wǎng)址：先注冊(cè)、在登錄

教育部關(guān)于“十二五”普通高等教育本科教材建設(shè)的若干意見中要求“不斷豐富教材類型，繼續(xù)開發(fā)數(shù)字化教材”、授課型教材和輔助型教材”┅┅。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機(jī)、平板電腦在大學(xué)校園中的快速普及，如何利用移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的變革，成為高校教育的最新最前沿課題之一。特點(diǎn)：離線學(xué)習(xí)在線答疑移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用

基礎(chǔ)篇應(yīng)用篇

實(shí)訓(xùn)篇移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用技能訓(xùn)練：學(xué)會(huì)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理；能力培養(yǎng)：學(xué)會(huì)思考，形成一種習(xí)慣；思維養(yǎng)成：學(xué)會(huì)在計(jì)算數(shù)據(jù)處理中所體現(xiàn)的思維能力，在學(xué)習(xí)中能夠靈活應(yīng)用。計(jì)算思維教育對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)的挑戰(zhàn)

傳授知識(shí)

培養(yǎng)能力

提高素質(zhì)！

教學(xué)實(shí)踐體會(huì)

本課程設(shè)置與以往教學(xué)的區(qū)別

如何體現(xiàn)思維能力培養(yǎng)改革的關(guān)鍵

展望④教學(xué)實(shí)踐體會(huì)教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)習(xí)與思維能力為核心！

教學(xué)內(nèi)容：操作技能

理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)模式：?jiǎn)文Ｊ?/p>

多元化（課堂+網(wǎng)絡(luò)+實(shí)踐）教學(xué)方法：以教為主

以學(xué)為主教學(xué)實(shí)踐體會(huì)課程與以往教學(xué)的區(qū)別

教學(xué)整體的效益思維能力的體現(xiàn)

教師自身素質(zhì)與教學(xué)能力再提高教學(xué)實(shí)踐體會(huì)如何體現(xiàn)思維能力培養(yǎng)

這次的硬件實(shí)驗(yàn)可以算得上是我第一次真正接觸計(jì)算機(jī)，因?yàn)槲抑粫?huì)用，從來都沒有看看計(jì)算機(jī)主機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造。很久之前就聽說過CPU的大名，感覺這么重要的東西應(yīng)該占據(jù)了主機(jī)的大部分空間吧，看到了實(shí)物，我真的很吃驚。那么小的一個(gè)東西，竟然有那么多根針，而且又能那么精準(zhǔn)的插入每一個(gè)小孔中，……。學(xué)生實(shí)驗(yàn)體會(huì)

縱觀歷年圖靈獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒?，有的是一整套語(yǔ)言的建立，有的可能只是一點(diǎn)改進(jìn)，然而都使計(jì)算機(jī)科學(xué)產(chǎn)生了突