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提高大学生计算素养的计算机基础实践课研究

  2019-02-22   来源:培训机构管理系统 

  一、国内外计算机基础课及实验课的现状

  大学计算机课程在大学教育中担当着非常重要的角色,学生数量多且广泛涉及各个专业。美国全国图书馆协会和教育传播与技术协会1998年制定了信息素养标准。美国国家科学研究委员会(NRC)1999年出版了《Being Fluent with Information Technology》的报告[1],将信息技能分为暂时性技能、基础性概念和智力性能力三个方面。作为美国大学非计算机专业计算机基础的指导方针。

  哈佛大学的Leitner等主张在非计算机专业的计算机基础教学中,强调计算机应用程序的使用,教学实验中使用易引起学生兴趣的软件和实验案例[2]。卡耐基梅隆大学认为非计算机专业的计算机基础课程应教给学生计算机科学的原理,着重对学生计算能力的培养[3],其代表思想就是周以真教授提出的计算思维。

  国内各高校通常使用固定的教材及配套的实验教材,并且依照教材安排教学大纲和教学进度[4-6],学生按照配套的实验教材完成指定实验,配套的实验内容大多是教学内容的再现,偏重基础性操作。

  近年来,在计算思维的影响下,国内有几所大学对计算机基础课做了调整,如西安交通大学、同济大学等在计算机基础课中增加了与计算思维相关的内容,在教学和实验中增加了一些程序设计、科学算法方面的实验和作业,然而实验课程的内容仍旧与传统的实验课类似。

  通过对比,目前国内的计算机基础实验课主要存在三个方面的问题:(1 ) 实验课程更偏重基础的暂时性操作技能,对智力型应用能力培养不足。实验起到了强化知识点的作用,缺乏更高层次上的发挥,学生极少进行深层思考或使用计算机解决实际问题。

  (2)实验课的实用性不足,实验内容主要集中在软件自身的使用上,缺少各专业上的应用案例示范。(3)学生计算机水平差异很大,实验任务的难度对一部分学生来说难度太低,对没有接触过计算机的学生来说难度又过高。

  二、学生对计算机实验课的需求

  本质上,目前国内的计算机实验形式是应试教育的一种体现。将上机实验等同于选择题目、填空题目一样处理,是为了提交答案而创造出的实验题目。在这种体系下的实验课教学中,学生的学习效果不够理想,学习兴趣不高,而且实践内容从难易程度、实用性等方面都不能满足现代大学生的学习需求。

  我们在调研过程中首先对学生进行了入学测试和问卷调查。回收的问卷结果表明:68.6%的学生选择了希望先自己练习,遇到问题教师再教,即大部分学生喜欢的学习方式是在一定的指导方法下自主学习、自主探索、随时指导,这对计算机实验课也提出了更高的要求。同时,将近一半的大学生在高中时代就接触过计算机,其中还有一部分具有比较好的基础,但有些学生来自于偏远山区,从未接触过计算机。学生对计算机课程的需求主要有以下三方面:(1)课程难易程度应适中,具有弹性。(2)希望实践课程与未来的专业学习相关。很多学生认识到计算机的重要程度,并希望在将来的专业课中有辅助作用,希望多学习自己专业上用的到的知识。(3)期待实验内容新颖、具有趣味性,不是围绕理论知识的简单重复操作。因此,我们要根据学生的需求创建一门能够激发学生学习兴趣、提高学生创新能力的计算机基础实验课,同时要提高学生的计算机素养,这对学生未来进行专业研究也将具有很大帮助。

  三、基于计算能力培养的实验设计

  计算机实验课应引导学生发现待解决的问题,指导学生寻求解决方案或求解思路。这样的实验内容首先要与社会需求相连接。通过实际任务或项目的解决,学生可以深入了解实际的课题需求,不仅扩展了视野,也提高了解决问题的能力。更为重要的是,要促使学生在学习过程中变被动为主导。积极主动地思考问题,对不懂的地方广泛阅读、查找资料。面对复杂的问题,还需要团队合作,反复沟通解决,从而提高学生解决问题的实践能力,培养学生勤于实践、善于思索、开拓创新。

  我们在实验课改革中通过具体案例,引导学生解决关键的科学问题,并提供任务描述、实验计划、足够的作业、课程项目以及数据、程序、工具、学习资源等。

  通常不设定标准解答步骤,尽量多地给学生提供思考和动手的空间。例如使用了金融经济领域的综合数据处理案例,如公司盈利分析、购房贷款计算、家庭预算表以及公司运营情况测算等,也增加了艺术设计类和音乐创作类的案例,应用于多媒体的学习部分,对于学生来说非常新颖实用。从实验结果反馈来看,学习效果非常好。

  对于大型作业,采用的题目以项目作品为主,具有一定的难度和工作量,需要2—3名学生组成小组共同合作才能完成,并且对作业的项目采用现场答辩形式。答辩和陈述过程不仅作为实验评价的一部分,也是所有学生相互学习讨论的过程。在这样的课程模式下,学生具有主动性,最后的答辩过程精彩纷呈、讨论热烈。提交的项目作品质量远远超过了预期。

  四、总结

  经过近三年的课程改革,结果表明:适当难度、高参与度的实验项目激发了学生的学习动力,提高了学生的动手能力。勤于实践、善于思索是开拓创新的必经之路,本项目以培养大学生实践能力和计算素养为目标。作为大学计算机基础实验课的一个探索,尝试对实验课的课程内容和课程形式进行改革。设计出计算机与实际应用相结合的实验以及计算机在各专业应用中的实例。这种新的实验形式能够渗入各专业学生的学科需求,同时能够调动学生的学习兴趣,提高学生的动手能力。

  通过对实验课的课程内容和课程形式进行改革,调动了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力,可以让学生更为积极主动地参与课程实验,切实提高了学生解决问题的实践能力。

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