计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养 (2)
时间:2016-03-03 10:24 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:何钦铭 陆汉权 冯博 点击次数:
2.计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定基础
在科学研究手段方面,计算科学已经和理论科学、实验科学并列成为推进社会文明进步和科技发展的三大手段。不难发现,现在几乎所有领域的重大成就无不得益于计算科学的支持。事实上,当今任何一项被称为"高科技"的项目或专业、职业,无一不是与计算机紧密结合的。例如,在物理学、经济学等领域里,传统的手段是数学表达,而今天已经大量地使用计算机模拟。在许多情况下,使用计算机不但能够精确地表示且具有更宽泛的表达。因此,计算机模拟的认识论范围要比解析数学模型的认识论范围宽泛得多。不可否认的是,即使数学家的研究也离不开计算机了,且计算机能力是综合"理论"与"实验"之间鸿沟的桥梁[2]。计算科学已经成为和数理方法、实验方法、统计方法一起成为现代科学研究的重要方法。
在社会经济发展方面,推进信息化与工业化的融合,走新型工业化道路,已经成为推动产业创新、技术创新以及国家经济社会全面协调可持续发展的重要方式。而大量培养掌握计算机科学与技术基本理论与方法的复合型专业人才是加快工业化和信息化融合的关键。
高素质的创新人才是国家建设所不可缺少的。复合型的知识结构、良好的思维方式以及勇于探索的实践能力是创新人才的重要特征。大学计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定了基础,不仅承载着优化大学生知识结构的使命,也是培养大学动手实践能力的重要课程载体,更是训练大学生掌握计算机学科领域独特思维方式的教学内容。
当然,计算机基础教学培养目标的实现不能仅仅依靠课堂知识的传授,而是需要依托计算机基础教学的课程体系以及与专业领域相结合的专业课程;需要以课程为基础、知识为载体,通过教学方法和手段的改革,鼓励自主学习、探究式学习、团队式合作,强化实践教学,在计算机基础教学的全程、全方位教育中逐步培养和实现上述能力目标。
二、计算机基础教学面临的挑战
进入21世纪后,计算机技术迅猛发展并应用于经济与社会发展的各个领域,信息产业成为全球最大的产业,社会对信息技术人才的需求,不仅在数量上有了更大的增长,而且在质量上也提出了更高的要求。高校各专业对学生的计算机应用能力的要求越来越高,并呈多样化特点[1]。并且随着信息技术在中小学的普及,许多新进校的大学生已经具备一定的计算机操作技能,现有许多大学开设的计算机入门课程"大学计算机基础"的教学内容对许多新生来说已不在陌生,甚至早已掌握。
因此,计算机基础教学培养什么,计算机基础课程如何开设,"大学计算机基础"是否有必要开设等等一系列问题,引起来广泛的讨论与争议。
如何正确认识和准确定位计算机基础教学,如何改革计算机基础教学内容以适应形势发展的需要,是计算机基础教学目前面临的重要挑战。
1.对计算机基础教学认识的挑战
长期以来存在着把计算机作为工具,"计算机会用即可","计算机就是程序设计","计算机基础课程就是讲解软件工具使用"等片面观点。这些观点的流行对高校计算机基础教学造成了巨大的冲击:计算机基础教学学时在专业培养计划中被压缩,计算机基础教学资源得不到充分的配置,"大学计算机基础"课程成了可有可无的课程,学生学习计算机基础教学课程满足于掌握计算机的基本操作、基本软件的使用或基本程序设计语言等等。
的确,早期的大学计算机基础课程主要是围绕计算机使用而展开的。这是因为当时计算机尚未普及,没有进入家庭,更没有深入社会。计算机在高校也是属于实验室设备,因此早期的计算机课程是具有时代印记的。
自20世纪末开始,计算机以前所未有的速度快速普及,特别是从微机成为世界上最大的消费类电子产品以后,计算机不但深入了社会的方方面面,也进入了家庭,使得普通人和计算机的距离被拉近了。文档处理、上网等也成了社会各界人士最基本、最日常的计算机应用。
计算科学已经成为重要的科技手段和方法,它的地位如同大学数学、大学物理一样重要。计算机基础教学不只是教授学生怎么使用计算机或进行程序设计,更承担着培养大学生综合素质与能力的重任。大学生学习计算机基础课程,不仅要了解计算机是什么,计算机能够做什么、如何做,而且还要知道这个学科领域解决问题的基本方法与特点,即学习这个学科领域解决问题的基本思维方法。计算机作为通识教育的重要内容,不只是简单地拓展学生在计算机方面的知识面,更需要展现计算机学科的思维方式。
2.对计算机基础教学内容和方法改革的挑战
和数理科学不同的是,计算机源于人类的创造,计算机不具有自然属性。因此,其教学内容从基本的数制到复杂的数据抽象表达,从逻辑结构到系统组成,从芯片到网络,知识构成极为庞杂。
不可否认的是,由于计算机技术发展很快,计算机基础课程教学内容的更新,包括教材的编写往往滞后。许多高校的课程教学在一定程度上还是围绕"旧知识"进行教学组织,这也是计算机基础教学备受质疑的问题之一。因此,要夯实计算机基础教学课程在大学教学中的基础地位,最重要的是要有科学的知识体系、相对稳定的知识结构,这是基础课程的基本要素。
计算机基础教学既然作为基础,必然需要有相对稳定、体现计算机学科核心思想和方法的内容,同时也需要反映新技术的发展状况。没有核心、稳定的教学内容,有限的课时无法应对不断更新的技术,教师也将疲于跟踪和更新教学内容。死抱陈旧的知识,使教学内容脱离实际,专业应用的培养目标也很难实现。因此,计算机基础教学的核心内容是什么,是今后基础教学改革需要重点关注的方面。
由于计算机基础课程知识构成庞大,像程序设计这类内容包含着学生陌生的思维方式,这种特点就导致教学过程不自觉地步入难教、难学的圈子。不恰当的教学过程不但使得学生对计算机产生距离,也使得其不能够正确认识计算机,更谈不上更好地运用计算机解决专业问题。因此,计算机基础课程教学方法的改革同样面临着重大挑战。
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