計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-04-19 11:22:38

導(dǎo)語(yǔ):計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

摘要:分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的重要性以及它與計(jì)算思維之間的內(nèi)在聯(lián)系,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校在進(jìn)行該部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)普遍存在的問(wèn)題,從計(jì)算思維的本質(zhì)特征出發(fā),以計(jì)算思維的過(guò)程為軸線將教學(xué)內(nèi)容整合為一個(gè)有機(jī)的整體,遵從建構(gòu)主義理論,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法并付諸實(shí)踐,以期使學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)主動(dòng)運(yùn)用計(jì)算思維解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;計(jì)算機(jī)系統(tǒng);BOPPPS;實(shí)例化教學(xué)法;模擬器構(gòu)建

計(jì)算思維的概念由美國(guó)卡內(nèi)基•梅隆大學(xué)的周以真(JeannetteM.Wing)教授首先提出。周教授認(rèn)為,計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為大學(xué)生入校第一門(mén)信息類課程,其教學(xué)目的就是從使用計(jì)算機(jī)、理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算思維3個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”作為該課程內(nèi)容的重要組成部分,以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序員的視角,闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理。課程教學(xué)目標(biāo),是以訓(xùn)練學(xué)生將計(jì)算思維應(yīng)用于各領(lǐng)域求解問(wèn)題的能力為突破口,從系統(tǒng)的思想和創(chuàng)新意識(shí)的角度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。因此,計(jì)算思維為我們提供了一種改革計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的新思路。

1問(wèn)題分析

在實(shí)際教學(xué)中,大部分高校制定的針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部分內(nèi)容的教學(xué)大綱雖然明確了教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)手段,但是因?yàn)槿狈线m的實(shí)驗(yàn)題目或?qū)嶒?yàn)環(huán)境,多數(shù)情況下教師只能在課堂上向?qū)W生灌輸諸如計(jì)算機(jī)硬件的組成部件及各部件功能、計(jì)算機(jī)硬件之間協(xié)同工作的過(guò)程以及操作系統(tǒng)的功能等知識(shí)性內(nèi)容。學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí),但對(duì)于隱藏在這些知識(shí)背后的思維過(guò)程訓(xùn)練,如計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)為什么設(shè)計(jì)成這樣,而不是另外的形式等問(wèn)題,幾乎未曾涉及。具體到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力,即將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中軟件和硬件作為整體進(jìn)行理解與設(shè)計(jì)的能力的培養(yǎng),更是收效甚微。一是教學(xué)內(nèi)容碎片化、結(jié)構(gòu)偏理論化。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成,但目前國(guó)內(nèi)大部分計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教材中卻將這兩部分內(nèi)容完全割裂開(kāi)來(lái),分為單獨(dú)的兩章,分別對(duì)硬件和操作系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行泛泛的講解,這樣的編排方式使得學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這一內(nèi)容體系的整體觀難以把握,甚至在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)無(wú)法有效貫通。至于馮氏體系結(jié)構(gòu)的誕生背后蘊(yùn)藏的科學(xué)探索史及科學(xué)精神,則會(huì)因教師授課過(guò)程中輕描淡寫(xiě)地一帶而過(guò)而被學(xué)生忽略,而這正是通過(guò)對(duì)專業(yè)知識(shí)的講授,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神,進(jìn)而進(jìn)行思想政治教育的最佳途徑。二是教學(xué)方法以講授為主,學(xué)生參與度不高。學(xué)生可能學(xué)習(xí)了大量被認(rèn)為是正確的、標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念,但無(wú)法深入到問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中去體驗(yàn),不知這些知識(shí)是怎么得來(lái)的,學(xué)了這些知識(shí)有什么用,自然也就不會(huì)在各領(lǐng)域中主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題了,計(jì)算思維的培養(yǎng)更是紙上談兵。

2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容分析

一個(gè)的好的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠設(shè)法以計(jì)算思維為導(dǎo)向,將教學(xué)內(nèi)容整合成一個(gè)有機(jī)的整體,努力發(fā)現(xiàn)內(nèi)容之間的聯(lián)系,形成知識(shí)脈絡(luò),使知識(shí)活化。為培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng),必須在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中重視“系統(tǒng)觀”,內(nèi)容的整合應(yīng)以廣度優(yōu)先,并且能夠作為媒介為分立知識(shí)點(diǎn)建立邏輯聯(lián)系[2]。就計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一章而言,需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合,形成“從兩頭到中間、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從框架到細(xì)節(jié)”的螺旋式上升的內(nèi)容體系;同時(shí),可設(shè)計(jì)一些案例,使其能夠?qū)⒂布用娴膬?nèi)存、I/O外設(shè)、處理器基本組件和軟件層面的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、通用程序庫(kù)、應(yīng)用程序等知識(shí)點(diǎn)綜合覆蓋[3]。學(xué)習(xí)計(jì)算思維,就是學(xué)習(xí)如何“構(gòu)造”某種事物。結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一章的內(nèi)容,遵循計(jì)算思維的方法過(guò)程,就需要首先建立計(jì)算環(huán)境,然后創(chuàng)建基于計(jì)算環(huán)境的問(wèn)題求解過(guò)程,最后構(gòu)造對(duì)問(wèn)題求解過(guò)程的驗(yàn)證方法。可將這3個(gè)構(gòu)造過(guò)程分別命名為:對(duì)象構(gòu)造、過(guò)程改造、驗(yàn)證構(gòu)造。因此,以計(jì)算思維的3類構(gòu)造為模板,可將本章內(nèi)容與這3個(gè)模板一一對(duì)應(yīng)起來(lái),如圖1所示。2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。該部分首先對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行概述,通過(guò)對(duì)“計(jì)算”概念的理解和計(jì)算裝置的發(fā)展過(guò)程的回顧,引出馮•諾依曼體系結(jié)構(gòu),并以此為依據(jù),介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成。圍繞該體系結(jié)構(gòu)各部件,介紹它們?nèi)绾芜M(jìn)行信息表示、信息傳遞和信息處理,偏重于介紹各部件核心構(gòu)成以及基本工作原理。該部分內(nèi)容對(duì)應(yīng)計(jì)算思維中的“對(duì)象構(gòu)造”環(huán)節(jié),即計(jì)算環(huán)境的構(gòu)造,主要從對(duì)“計(jì)算”概念的理解出發(fā)追本溯源,重點(diǎn)突出馮•諾依曼體系結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程及抽象層次[4]。2.2操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維本質(zhì)之一的自動(dòng)化(程序自動(dòng)執(zhí)行)的軟件基礎(chǔ)。該部分內(nèi)容主要介紹現(xiàn)代計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)及當(dāng)今主流操作系統(tǒng)的管理方法。由于操作系統(tǒng)主要解決基于已有計(jì)算機(jī)硬件體系的計(jì)算資源管理問(wèn)題,因此可視為是構(gòu)造基于計(jì)算環(huán)境的問(wèn)題求解過(guò)程,即過(guò)程改造環(huán)節(jié)。因此可與計(jì)算思維中的綁定、按空間排序、按時(shí)間排序、重用、折中等方法相呼應(yīng)。2.3計(jì)算機(jī)模擬器構(gòu)建。為使學(xué)生更好地理解計(jì)算機(jī)的工作原理,便于從整體上理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì),可借助計(jì)算思維對(duì)馮•諾依曼體系結(jié)構(gòu)機(jī)器進(jìn)行建模和模擬。通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)功能進(jìn)行模擬,使學(xué)生關(guān)注大問(wèn)題的復(fù)雜性、一致性、完備性、效率、安全性等計(jì)算思維的基本要素,而通過(guò)這種“驗(yàn)證構(gòu)造”的訓(xùn)練過(guò)程,能培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算手段對(duì)社會(huì)/自然問(wèn)題進(jìn)行求解的基本思維模式,訓(xùn)練其利用典型計(jì)算思維進(jìn)行計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)造的初步能力。上述三大模塊內(nèi)容均是“計(jì)算+”思維的核心,是構(gòu)造/應(yīng)用各專業(yè)相關(guān)計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)方法設(shè)計(jì)

3.1運(yùn)用BOPPPS模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)教學(xué)。以建構(gòu)主義和交際法為理論依據(jù)提出的“BOPPPS”模型是北美高校教師技能培訓(xùn)過(guò)程中推崇的一個(gè)教學(xué)模型,該模型從教學(xué)組織和實(shí)施角度,將教學(xué)過(guò)程分為6個(gè)模塊,即導(dǎo)入(Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(biāo)或結(jié)果(ObjectiveorOutcome)、前測(cè)(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(ParticipatoryLearning)、后測(cè)(Post-assessment)和總結(jié)(Summary)等,簡(jiǎn)稱BOPPPS模型[5]。將BOPPPS模型運(yùn)用到計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)一節(jié)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中,目的是創(chuàng)造一種“生生互動(dòng)”和“師生互動(dòng)”為主要組織形式的新型課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),有效提升課堂授課質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。根據(jù)BOPPPS模型將“計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)劃分為圖2所示的幾個(gè)環(huán)節(jié)。圖2所示的“CPU中寄存器角色游戲”即是參與式教學(xué)的具體體現(xiàn),教師可首先講解指令的結(jié)構(gòu)及其執(zhí)行過(guò)程,然后將全班學(xué)生分成幾個(gè)小組,由各組每名學(xué)生分別扮演如CPU、指令寄存器、程序計(jì)數(shù)器、內(nèi)存等不同的硬件角色,通過(guò)執(zhí)行一段匯編語(yǔ)言代碼來(lái)更新每種硬件的值。通過(guò)這個(gè)游戲來(lái)模擬計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行的過(guò)程,使學(xué)生在主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的過(guò)程中,加深對(duì)計(jì)算機(jī)工作方式的理解,同時(shí)可培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。“教學(xué)有法但無(wú)定法”,采用BOPPPS模型進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)拘泥于其6個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)和順序,教師需要按照授課內(nèi)容將BOPPPS模型融于教學(xué)設(shè)計(jì)中。3.2基于實(shí)例化教學(xué)法講授操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)一節(jié)內(nèi)容理論性強(qiáng)、原理多且抽象,不便于學(xué)生理解、掌握與應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中引入實(shí)例化教學(xué),與操作系統(tǒng)的抽象概念和原理進(jìn)行類比,闡釋這些概念和原理,能取得較好的教學(xué)效果[6]。實(shí)例化教學(xué)法由哈佛大學(xué)提出的案例教學(xué)法發(fā)展而來(lái),采用與傳統(tǒng)講授方法相反的教學(xué)思路,即“實(shí)例、概念、理論”模式。按照這種模式,筆者對(duì)該部分內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)采取以問(wèn)題求解為引導(dǎo),將基礎(chǔ)知識(shí)穿插在求解問(wèn)題的過(guò)程中講解的策略。課堂講核心知識(shí),外延知識(shí)學(xué)生自學(xué),再加入一些輔助教學(xué)手段和學(xué)習(xí)渠道,則會(huì)達(dá)到更好的教學(xué)效果。具體實(shí)施中,可采用計(jì)算思維中嵌入的方法,把課程的基本知識(shí)和概念適時(shí)地加入到來(lái)自實(shí)際生活的教學(xué)案例設(shè)計(jì)中,這樣不但使教師講授變得通俗易懂,學(xué)生接受知識(shí)也有豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。這樣的教學(xué)模式也恰好屬于計(jì)算思維范疇中的基于教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生折中思維的方法。以“完成把一個(gè)AutoCAD安裝軟件下載到本機(jī)并安裝”為案例,圖3展示的是在完成任務(wù)的過(guò)程中,計(jì)算機(jī)針對(duì)用戶的每一個(gè)操作所完成的工作。通過(guò)講述這個(gè)在現(xiàn)實(shí)中操作簡(jiǎn)單的實(shí)例如何被計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)完成的過(guò)程,將操作系統(tǒng)的各大知識(shí)板塊聯(lián)系在一起。在講解過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、總結(jié)問(wèn)題,進(jìn)而抽象成操作系統(tǒng)中的相關(guān)原理和概念。比如向?qū)W生闡明,當(dāng)用戶點(diǎn)擊下載保存后,AutoCAD軟件被保存在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上,這屬于設(shè)備管理;而計(jì)算機(jī)上還會(huì)有一個(gè)圖標(biāo)與其對(duì)應(yīng),這就是文件管理的一部分;用戶雙擊這個(gè)圖標(biāo),AutoCAD安裝程序就會(huì)開(kāi)始執(zhí)行,執(zhí)行的過(guò)程中就涉及存儲(chǔ)器管理、CPU管理等。這樣,以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生以完成任務(wù)為最終目標(biāo),通過(guò)解決一個(gè)又一個(gè)遇到的問(wèn)題,一步步將操作系統(tǒng)這一節(jié)的知識(shí)點(diǎn)自然地串聯(lián)起來(lái),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃,解決問(wèn)題后有成就感。同樣,在講解“進(jìn)程調(diào)度”“系統(tǒng)調(diào)用”等內(nèi)容時(shí),可結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中同一家庭成員由于信息溝通時(shí)序差異引起的對(duì)同一種食品重復(fù)采購(gòu)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考解決該問(wèn)題的方案,通過(guò)分析學(xué)生提出的各種方案的利弊,引入操作系統(tǒng)中“同步”的概念,進(jìn)而可簡(jiǎn)單介紹操作系統(tǒng)中采取“同步”機(jī)制的原理及意義,講解中需強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)與人的差異。在完成操作系統(tǒng)模塊的學(xué)習(xí)后,教師可以就某個(gè)武器裝備智能控制系統(tǒng)為例,向?qū)W生描述武器系統(tǒng)的背景,通過(guò)介紹該智能控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),啟發(fā)學(xué)生通過(guò)類比的方式,對(duì)該武器系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行劃分,總結(jié)歸納各部分的主要功能。這樣的實(shí)例化教學(xué)活動(dòng)能幫助學(xué)生建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與裝備的聯(lián)系,促進(jìn)理論知識(shí)在現(xiàn)實(shí)中的精準(zhǔn)落地。3.3基于仿真的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)。重視章節(jié)實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì),將課程內(nèi)容適當(dāng)融入實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,多設(shè)置綜合型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目[7]。項(xiàng)目案例的設(shè)計(jì)應(yīng)注重學(xué)生未來(lái)任職崗位特點(diǎn),挖掘典型情景,使學(xué)生能夠從自己專業(yè)領(lǐng)域的角度審視、體會(huì)和實(shí)踐計(jì)算機(jī)科學(xué)中的特有思維方式,以此來(lái)有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)案例涉及的相關(guān)知識(shí)的興趣,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維培養(yǎng)的落地。在學(xué)生掌握了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本知識(shí)和操作系統(tǒng)基本原理的情況下,應(yīng)要求學(xué)生進(jìn)行探索性的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。本部分要求學(xué)生用python語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)名為T(mén)OY的計(jì)算機(jī)模擬器,模擬計(jì)算機(jī)硬件完成將文件從硬盤(pán)加載到內(nèi)存并逐條讀取指令,然后執(zhí)行指令的過(guò)程。教師在指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建該模擬器的過(guò)程中,應(yīng)把握計(jì)算思維的本質(zhì),從抽象層面上引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行約簡(jiǎn),即從計(jì)算機(jī)硬件的組成角度思考,對(duì)模擬器功能進(jìn)行抽象,進(jìn)而確定對(duì)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器、CPU中的寄存器、指令的讀取和執(zhí)行等4個(gè)方面進(jìn)行模擬;從自動(dòng)化角度考慮,編程實(shí)現(xiàn)4個(gè)模塊,分別與上述的4個(gè)抽象功能進(jìn)行一對(duì)一的映射。表1是運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬器構(gòu)建過(guò)程中相關(guān)的步驟及解決方案。通過(guò)講述程序的編寫(xiě)編譯過(guò)程,進(jìn)一步強(qiáng)化“抽象”和“自動(dòng)化”這兩個(gè)計(jì)算思維的本質(zhì)概念,使學(xué)生具備模擬不同計(jì)算環(huán)境執(zhí)行程序的初步能力。在教師指導(dǎo)下完成TOY計(jì)算機(jī)模擬器的設(shè)計(jì)后,教師可鼓勵(lì)學(xué)生試著利用TOY指令集中的指令編寫(xiě)更為復(fù)雜的TOY程序,然后利用TOY計(jì)算機(jī)執(zhí)行,也可以對(duì)TOY計(jì)算機(jī)的指令集進(jìn)行擴(kuò)展,使其功能更為強(qiáng)大,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了圖靈機(jī)的計(jì)算可行性理論,與“計(jì)算與社會(huì)”一章的內(nèi)容相呼應(yīng)。

4實(shí)施效果及要點(diǎn)

為貫徹落實(shí)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程新大綱對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的要求,陸軍勤務(wù)學(xué)院自2017級(jí)開(kāi)始按照新大綱施訓(xùn),堅(jiān)持以計(jì)算思維的培養(yǎng)為導(dǎo)向,以重點(diǎn)課程建設(shè)為契機(jī),從課程內(nèi)容整合、章節(jié)案例設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力3個(gè)方面來(lái)看,取得了良好效果。主要包括以計(jì)算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向,梳理課本知識(shí)點(diǎn),形成體系化模塊;結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的具有軍事特色的教學(xué)案例,曾在軍隊(duì)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)案例設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲一等獎(jiǎng);積極開(kāi)展以賽促改豐富第二課堂培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐。實(shí)施3年來(lái),任課教師多人次獲得軍隊(duì)、市、校級(jí)各項(xiàng)教學(xué)研究成果獎(jiǎng),學(xué)生多人次獲得藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽國(guó)賽、省賽等各項(xiàng)賽事的一、二、三等獎(jiǎng)。

5結(jié)語(yǔ)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育階段的核心課程,其教學(xué)成敗對(duì)于提升學(xué)生的信息素養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。要提高教學(xué)質(zhì)量,就需要教師從課程內(nèi)容的整體著手,仔細(xì)打磨每一章節(jié)內(nèi)容的編排與教學(xué)方法。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師結(jié)合我校的實(shí)際情況,從目前面臨情況的剖析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)方法設(shè)計(jì)等方面系統(tǒng)地探討了在進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一章教學(xué)中如何進(jìn)行計(jì)算思維能力的培養(yǎng),并經(jīng)實(shí)踐證明達(dá)到了良好的效果。雖然取得了一定的成績(jī),但距離培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的教學(xué)目標(biāo)仍然有不少的差距。如何將計(jì)算思維的培養(yǎng)融入到教學(xué)模式、方法和手段的創(chuàng)新中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力、終身學(xué)習(xí)能力等核心能力培養(yǎng)目標(biāo)的賦能教育需求,需要計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育工作者進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn):

[1]李暾.計(jì)算思維導(dǎo)論:一種跨學(xué)科的方法[M].北京:清華大學(xué)出版社,2016:30-32.

[2]艾廣燚.系統(tǒng)性知識(shí)整合在計(jì)算機(jī)類教育中的實(shí)踐初探[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2019(增刊1):182-185.

[3]袁春風(fēng),陶先平,汪亮,等.面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的課程實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2018(6):12-16.

[4]李暾,毛曉光,劉萬(wàn)偉,等.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)[M].3版.北京:清華大學(xué)出版社,2018:130-135.

[5]曹丹平,印興耀.加拿大BOPPPS教學(xué)模式及其對(duì)高等教育改革的啟示[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2016(2):196-200,249.

[6]袁紅麗,李艷,謝志英.以計(jì)算思維為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2014(增刊1):205-207.

[7]呂潔,李瑛,杜晶.以計(jì)算思維為導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的實(shí)踐與探索[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2019(增刊1):1-5.

作者:巨亞榮 王偉嘉 寧亞輝 陳勤 單位:陸軍勤務(wù)學(xué)院