基于計算思維能力培養(yǎng)課程建設(shè)新思路

基于計算思維能力培養(yǎng)的課程建設(shè)新思路王移芝北京交通大學計算機與信息技術(shù)學院

2013年7月31日于哈爾濱

是“十二

五”期間大學計算機課程改革的重心；計算機基礎(chǔ)課程體系設(shè)計面臨新的機遇與挑戰(zhàn)；計算機教育在大學整體教育中的重要性更加突出。

培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學思維精神和能力的三大必修課程：數(shù)學——物理——計算機。序計算思維教育的目的和作用目的：培養(yǎng)一種思維習慣，一種像計算機科學家思考問題的習慣。作用：計算機思維提供了理解物理、社會以及其他現(xiàn)象的一個新視角，指出了解決問題的一種新途徑，強調(diào)了創(chuàng)造知識而非使用信息，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？

計算機基礎(chǔ)教育課程新體系

“大基”課程實施方案

“大基”教學示意

教學實踐體會基于計算思維能力培養(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)新知識與能力認知與興趣計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習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方法與能力培養(yǎng)的過程中，要靠學生“悟性”，使學生能自覺地運用到解決實際問題中……。當代教師任重道遠！計算機基礎(chǔ)教育課程新體系

整體建設(shè)目標基于計算思維教育課程新體系

構(gòu)建多元化思維學習環(huán)境

加強教學方法與手段的改革與創(chuàng)新②計算機基礎(chǔ)教育課程新體系

構(gòu)建基本的信息素養(yǎng)與學習能力，能夠“自覺”的學習計算機的相關(guān)技術(shù)和知識，以達到有興趣和會用計算機來解決問題，終身受益。

讓學生們從一入校門就開始接觸跟計算思維有關(guān)的培養(yǎng)模式，潛移默化的培養(yǎng)他們對復雜事物進行抽樣、分解的能力，并能夠?qū)碗s問題歸納推導至他們熟悉的簡單問題上去。整體建設(shè)目標計算機基礎(chǔ)教育新體系課程內(nèi)容：具有相對穩(wěn)定的、基礎(chǔ)性的、以及讓學生長期受益的思想、方法與手段。思維教育：強調(diào)計算機知識的內(nèi)在統(tǒng)一性與外在差異性，了解計算機獨特的思維方式。能力培養(yǎng)：基本的信息素養(yǎng)與能力，以及應(yīng)用計算機技術(shù)解決實際問題的基本能力。

計算文化→計算科學→計算思維！C++程序設(shè)計Vb程序設(shè)計Web程序設(shè)計……大學計算機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(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）思維訓練層（選修）拓展創(chuàng)新層（選修）網(wǎng)頁設(shè)計Java程序設(shè)計課程新體系計算機基礎(chǔ)教育新體系計算機文化程序設(shè)計應(yīng)用基礎(chǔ)多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)理工類文科類商科類分類分層原則┅┅

計算機文化平臺計算機硬件實驗平臺計算機軟件實驗平臺

各種思維訓練平臺立體化學習資源上機實踐

隨時隨地的學習┅┅構(gòu)建多元化思維學習環(huán)境發(fā)展歷史圖靈獎硬件展示┅┅微機組裝網(wǎng)絡(luò)連接┅┅計算機基礎(chǔ)教育新體系拓展思維訓練課程各種計算機競賽┅┅圖靈獎?wù)古_硬件設(shè)備展臺硬件實驗平臺網(wǎng)絡(luò)實驗平臺競賽集訓平臺：各種競賽與訓練思維訓練平臺：算法設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等提升課程公共基礎(chǔ)平臺：各種程序設(shè)計類課程各種思維訓練平臺ACM程序設(shè)計競賽┅

加強教學方法與手段的改革與創(chuàng)新

計算機基礎(chǔ)教學最大的難度就是將課程作為計算機工具的教學與學習。所以，應(yīng)加強學生的學習積極性和樹立良好的學習氛圍，提高興趣、增強學習的熱情。提高教學能力和教學手段的創(chuàng)新!計算機基礎(chǔ)教育新體系“大基”課程實施方案眾所周知，當今是數(shù)據(jù)為王的大數(shù)據(jù)時代，研究熱點從計算速度轉(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，其價值是不可估量的！概述大學計算機實施方案

課程定位總體安排與學時分配

教學內(nèi)容教學模式考核方式與要求

整體結(jié)構(gòu)與資源③“大學計算機基礎(chǔ)”實施方案

提高學生計算機文化素養(yǎng)、加強對數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用能力、培養(yǎng)計算思維意識與創(chuàng)新能力。技能知識思維課程定位大學計算機實施方案

總學時為32、共1學分；其中課內(nèi)16學時、上機實驗16+16學時。學生要有足夠的時間進行課外學習與交流！總體安排大學計算機實施方案序號教學內(nèi)容基礎(chǔ)理論學時實踐學時課外實踐學時1計算機基礎(chǔ)知識2202計算基礎(chǔ)2203硬件平臺2224軟件平臺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)計基礎(chǔ)2228Internet基礎(chǔ)及應(yīng)用222總

計161616參考學時

理論教學

實踐教學

基礎(chǔ)實驗拓展實驗創(chuàng)新實驗

基礎(chǔ)知識應(yīng)用技術(shù)教學內(nèi)容大學計算機實施方案理論教學實踐教學

集課堂教學、網(wǎng)絡(luò)教學與實踐教學為一體；理論教學按分類的原則，以課堂為主；實驗教學按分層的原則，在實驗室進行。教師為主導，學生為主體。課內(nèi)與課外相結(jié)合主講與輔導相結(jié)合教學模式大學計算機實施方案

基礎(chǔ)知識（隨堂機考），占30%；基礎(chǔ)實驗，占30%；拓展知識，占20%；綜合獎勵，占20%?？己朔绞酱髮W計算機實施方案基于學習過程的能力考核：通過/不通過成績要求整體結(jié)構(gòu)與資源主教材→學習與實驗指導→網(wǎng)站→移動學習實現(xiàn)教學活動（答疑、作業(yè)、通知┅┅）網(wǎng)址：先注冊、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”┅┅。

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機、平板電腦在大學校園中的快速普及，如何利用移動技術(shù)實現(xiàn)教學模式的變革，成為高校教育的最新最前沿課題之一。特點：離線學習在線答疑移動學習應(yīng)用移動學習應(yīng)用

基礎(chǔ)篇應(yīng)用篇

實訓篇移動學習應(yīng)用技能訓練：學會計算與數(shù)據(jù)處理；能力培養(yǎng)：學會思考，形成一種習慣；思維養(yǎng)成：學會在計算數(shù)據(jù)處理中所體現(xiàn)的思維能力，在學習中能夠靈活應(yīng)用。計算思維教育對計算機教學的挑戰(zhàn)

傳授知識

培養(yǎng)能力

提高素質(zhì)！

教學實踐體會

本課程設(shè)置與以往教學的區(qū)別

如何體現(xiàn)思維能力培養(yǎng)改革的關(guān)鍵

展望④教學實踐體會教學以培養(yǎng)學習與思維能力為核心！

教學內(nèi)容：操作技能

理論基礎(chǔ)與實踐應(yīng)用教學模式：單模式

多元化（課堂+網(wǎng)絡(luò)+實踐）教學方法：以教為主

以學為主教學實踐體會課程與以往教學的區(qū)別

教學整體的效益思維能力的體現(xiàn)

教師自身素質(zhì)與教學能力再提高教學實踐體會如何體現(xiàn)思維能力培養(yǎng)

這次的硬件實驗可以算得上是我第一次真正接觸計算機，因為我只會用，從來都沒有看看計算機主機的內(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)了主機的大部分空間吧，看到了實物，我真的很吃驚。那么小的一個東西，竟然有那么多根針，而且又能那么精準的插入每一個小孔中，……。學生實驗體會

縱觀歷年圖靈獎獲獎?wù)叩难芯砍晒?，有的是一整套語言的建立，有的可能只是一點改進，然而都使計算機科學產(chǎn)生了突