职业教育下计算机教学论文范文
职业教育下计算机教学论文范文第1篇
摘 要:“新工科”背景下做好计算机类专业实践教学改革工作,关系到实践教学质量的提高,也关系到计算机类专业人才的培养。文章首先分析了当前实践教学存在的理念陈旧、方式老套、内容贫乏等弊端,然后针对存在的理念陈旧等问题,提出计算机类实践教学应从创新实践教学理念、更新实践教学体系、改革实践教学模式、搭建多元化教学平台、丰富实践教学方式等方面展开,从而给出了实践教学改革的新途径。
关键词:新工科;计算机类专业;实践教学;教学模式
1 引言(Introduction)
2017年教育部為迎合社会发展及科学技术发展的需要,提出《教育部高等教育司开展新工科研究与实践的通知》。该通知为人才培养发展方向做出了导引,指出了教学中实践教学的重要性。在计算机类实践教学工作中,要想为企业、为社会培养更多的核心型、技能型人才,需要以“新工科”作为大的教学背景,结合学校人才培养目标,展开教学改革工作[1]。实践能力的培养是计算机类人才培养的一个重要方面,强化实践教学改革对于计算机类教学必不可少。
2 “新工科”背景下计算机类实践教学改革现状(Current situation of computer-based practical teaching reform under the background of Emerging Engineering Education)
由于各高校对“新工科”重视力度,以及践行力度重视程度不同,当下计算机类实践教学改革在教学理念、教学形式、教学力度、教学内容方面仍存在一些问题。本部分就这几个方面展开具体的论述与分析,以试图全面了解计算机类实践教学改革的基本现状。
2.1 教学理念陈旧
教学理念是教学工作的核心,计算机类专业对学生实践能力要求较高,因此,及时更新计算机类实践教学理念极为重要。目前新工科背景下要求更新传统的教学理念,培养真正为高科技产业所需,以及社会发展所需的人才[2,3]。当前大部分高等院校,尤其二三等类院校的计算机类实践教学理念仍较为陈旧,过于保守。如当下一些院校中,实践教学环节仍以实验型、测试型教学项目为重点方向。相比于教师传授基本知识,结合实际问题布置教学任务,学生带着任务进行探索式学习的方式,这种示范型教学的教学理念,对于新工科教学自由性、开放性、启发性的教学理念运用力度较小,这样很不利于学生实践能力的培养,以及对未知世界的探索。因此当下部分院校、教师在计算机类实践教学方面的理念较为保守、传统,缺乏创新力度及突破力度。
2.2 教学形式欠新颖
当下部分高校的计算机类实践教学仍以教师为主导。教师在教学目标及教学计划的指导下为学生布置课堂教学任务,学生则以被动式接受为主[4,5]。教师仍偏向填鸭式教育,或者是教师先演示,学生再将结果复现一遍的形式。教师与学生在实践教学环节上的互动较少,可以说教师主导课堂仍是当前主要形式,学生被动学习与接受知识。这种教学模式较传统,学生与教师之间很难达成教学目标的完全一致,同时也不利于挖掘学生的实践创新能力,以及自觉动手能力,导致学生依赖教师的思路及教师的布置去学习。因此教学形式有待进一步创新与优化,只有切合实践教学实际,才能真正让学生在实践教学环节中学到更多具备实践价值的知识,学到更多课堂之外的知识,以真正达到契合“新工科”教学理念与教学倡导方法的实践创新精神。
2.3 教学力度有待提升
教学力度关系到学生对计算机类实践教学的接触程度和熟悉度。接触程度主要表现在学生对计算机实践知识的掌握度,熟能生巧,对知识的获取与吸取在反复学习中得来,由此可见学生对计算机类实践教学的接触程度极为重要。熟悉度主要体现在两方面,一方面是指学生对实践知识理论方面的熟悉度。掌握充分的理论知识,才能在具体的动手实践过程中按照一定的逻辑思维设计实践环节,实践的开展离不开理论的指导[6]。另一方面是指学生在动手操作方面的熟悉度,只有熟悉实践的过程,才能在实践环节中更快地达成教学目标。而教学力度直接关系到学生对计算机类实践教学环节的接触程度和熟悉度。
从当前部分院校的教学力度来看,部分教师对于计算机类实践教学的重视度不够。在教学课堂中存在厚此薄彼的情况,注重理论教學,轻视实践教学,甚至缺失必要的实践教学环节;有的虽然有实践环节,但相应的学时数较少,使学生得不到必要的实践练习;有的虽然安排了实践练习,但教学要求过低,存在应付了事的现象。这种教学情况会影响实践教学课堂目标的达成,同时也会降低计算机类实践环节开展的效果,不符合“新工科”背景下倡导的注重对实践开发力度与践行力度这一精神[7]。因此从总体情况上来看,当下部分高等院校在计算机类实践教学方面的力度还有待提升。
2.4 教学内容亟待丰富
教学内容关系到学生对于知识的学习情况,同时也会影响到课堂教学效果。在新工科背景下计算机类实践教学更注重培养创新型人才与技能型人才。教学内容的丰富程度,以及涵盖广度会影响到计算机类实践教学的有效开展[8,9]。从当前部分高等院校的计算机类实践教学内容来看,学校在教学内容的规划上有待进一步的丰富与完善,如部分院校在计算机类实践教学上关于实际应用或社会实践方面的教学内容较少或难度系数不够。这必然影响到实践教学内容的丰富性与实践性,不利于提高学校与社会之间的衔接力度,与新工科背景下倡导的培养实践能力强的人才不相符。因此,在计算机类实践教学上要注重实时更新、丰富教学内容,切实完善学生的课堂知识分配比例,让实践教学呈现的内容更为丰富和完整。
3 “新工科”背景下计算机类实践教学的改革途径(Approaches for computer-based practical teaching reform under the background of Emerging Engineering Education)
“新工科”背景下教育部对于人才的培养方向做出了规划,提出学校要注重教学形式,转变传统教学方法,在教学方面要注重构建完善教学体系,培养真正为社会所需要的创新型、实践型人才[10]。本文以“新工科”中倡导的教学精神作为背景,从教学理念、教学体系、教学模式、教学平台、教学方式五方面着手,对“新工科”背景下计算机类实践教学的改革途径进行了探索。
3.1 创新实践教学理念
教学理念关系到计算机类实践教学环节的大方向,因此做好实践教学理念的完善工作及探索创新工作极为重要。综合来讲,在“新工科”背景下创新实践教学理念,可从两方面着手。
首先,对以往的“以教为主”的传输型教学理念进行突破,尽可能减少生硬传输型教学方式在实践教学课堂中的出现频率,切实做好学生的教学引导工作,降低课堂教学理念的生硬化。在教学实践中,教学不是独角戏,离开学就无所谓教,不要把学生想成不会走路的婴儿,不要一直伸手牵着他走。学生有自己的学习规则,也许在摸爬滚打中成长地更快;其次,在传统传输型教学理念的基础上,注入新颖的教学理念。教师应注重对于开放型教学理念的开发力度和应用力度,此开放型教学理念主要是指教师教学思维的开放。在计算机类实践教学课堂中不能够拘泥于固定的教学理念,要对传统有所突破,注重对于学生自我学习意识,以及自我创新意识的培养,提高教学课堂的活跃度,让学生在较为开放化、轻松化的课堂氛围中展开对计算机类实践教学知识的学习及探索。
3.2 完善实践教学体系
“新工科”背景下,教育的主要方向为培养实践能力强的学生。要想切实培养出符合社会发展需求,迎合时代发展方向的人才,高等院校应当对实践教学体系进行完善[11]。计算机类实践教学有三个目标,这三个目标引导实践教学体系的制定情况。第一个目标是将学生培养为计算机的实践者,实践教学体系要以实践教学目标为纲。第二个目标是提升学生对于知识的实践应用能力,能够将计算机的相关理论知识运用到具体的实践中,让计算机能够帮助人类高效地完成日常工作。第三个目标是在满足前两个目标的基础上,突出专业特色和学校特色。作为实践教学体系,也必须突显学校的专业培养特色。要想切实培养出符合“新工科”背景下符合时代需求的人才,就必须以此三大目标作为人才的培养方向,并据此制定新颖的具备效力的实践教学体系。依据现实情况和教学经验,计算机类实践教学体系可从以下几个方面着手。
计算机实践教学体系的制定可依据:一个核心两个基本点三个立足点。一个核心主要是指实践教学体系的核心目标:培养实践能力强、创新力强的计算机类实践型人才。两个基本点是,注重对学生在计算机实践方面专业硬实力,以及灵活技能运用的软实力的培养。硬实力主要是指学生对于计算机实践专业知识的掌握力度,包括对于计算机软硬件基础理论的掌握情况、项目开发等的掌握。灵活技能运用的软实力主要是指对于学习经验的总结能力、团队合作能力、抗压能力、新技术和新知识的学习、接受、吸收、掌握能力和职业素养等。三个立足点主要是指,以培养学生对计算机实践知识学习兴趣为立足点,以提升学生专业实践技能为立足点,以丰富学生社会实践经验及开发、创新能力为立足点。
我校在计算机类实践教学体系构建方面进行了大胆地尝试,取得了较好的效果。例如实验项目,由原来的验证型实验为主转变为综合性、开放性实验为主。课程设计由原来面向单门课程设置转变为面向课程群而设置。实习类实践项目则由原来校内教师理想型项目指导模式转变为企业导师真题真做型企业式指导模式。与此同时,学院成立了若干兴趣小组,以兴趣为根本出发点,使学生由原来的被动学习变为现在的主动学习,会为了一个公式的推导而冥思苦想,为了一个程序的调试而日夜奋战。与此相配套,学院设置了若干开放性实验室,鼓励学生自己动手做想做的实验。由此也调动了学生参加各类比赛的积极性,战果颇丰。学院目前仍在逐步完善自己的实践教学体系。
3.3 改革实践教学模式
依据“新工科”背景对人才的需求类型,可以看出当下在进行计算机类实践教学方面,要注重对实践教学模式的完善力度和重视力度。高等院校及教师应加大实践教学模式的改革力度,贯彻落实以培养人才为核心的最终目标[12]。计算机实践教学模式改革可从以下几个方面着手:
第一,实践教学模式也要和课堂教学一样,使学生学习由被动模式变主动模式。例如以兴趣为出发点,引导学生主动探究解决问题的方法,主动提高解决问题的能力,进而演变为学生完全自主式学习。
第二,实践教学模式要实施“引进来”模式。引进先进的教师资源,例如某些级别的优秀教师,或者行业内的优秀导师,对计算机实践教学模式进行大胆改革,借助这些优秀教师的教学经验或者实践经验,对实践教学模式进行改革,切实提升计算机类实践教学课堂的专业性和专技性,让学生适应高专业化的教学模式。
第三,实践教学模式要贯彻“走出去”模式。让学生能够突破学校这个环境的局限性,在每个学期中都能够获得“走出去”的机会,到一些企业中去切实感受计算机行业的氛围,提高教学中学校及社会之间的衔接度,真正培养出为社会所需,对于社会适应能力强的计算机实践型人才。这种教学模式可以校企合作的形式展现出来。
3.4 搭建多元化实践教学平台
平台是影响学生实践能力的关键性因素之一,因此搭建多元化的实践教学平台对计算机类学生来讲非常重要。实践教学平台为学生近距离接触自己专业的未来工作环境提供了适宜的场所。构建多元化实践教学平台就是从多角度向学生展现专业,与此同时,也让同学尝试进行初步专业体验。因此,多元化教学平台既能够为学生提供适宜的实践学习环境,也为学生提供了近距离接触社会的机会。
构建多元化实践教学平台可从以下几个方面着手:首先,院校加强对于计算机类专业的硬件平台建设。整合资金,为计算机类专业学生提供专业的硬件教学环境,让学生能够在高配置、优资源的环境下展开对知识的学习,这种硬件教学平台的构建。例如专业类实验室的构建,能够帮助学生更有效地掌握、运用计算机实践知识。
其次,院校应当加强同企业、行业的合作,构建开放性的实践教学平台。例如实践教学基地的建设。这是校企合作的一个很好途径。学生可以到企业实习,进行行业初体验,同时也学以致用,检验自己所知所学。另外,尤其在基地内进行实训时,教学者不仅仅是学校的教师,也可以是计算机类行业业内的高精尖人才。学生在这种与社会高度衔接的教学平台上展开针对性强、目标性强的学习,可以提升知识与社会需求的迎合度。
再次,虚拟仿真实验教学平台的建设,也是学生实践教学环节中的重要一环,其可以为学生提高实践动手能力提供非常好的途径。例如我院的电子商务专业和信息管理与信息系统专业的学生实习,除了到企业参观,感受实际氛围,最重要的一环就是分角色在虚拟实验平台下进行各项练习,甚至以分组比赛的形式来模拟实际企业间的竞争和实际操作环节。这是在实际企业环境内或者教学基地内无法实现的。
最后,开放性实验云平台建设,为学生实践能力的提高再添助力。通过实验云平台,学生可以实现随时随地做实验、上传实验结果、重复实验操作步骤等实际中不可能实现的实践环节的锻炼。这相当于为学生提供了全天候的开放性实验室。在这样的平台下,学生可以通过开放性实验进一步提高个人实践能力。
3.5 丰富实践教学方式
教学方式关系教学成效,在“新工科”注重实践能力培养的背景下,教师在计算机类实践教学过程中,可采取“互助制”“竞争式”等教学方式。
互助式教学方式注重对于学生之间互助能力的培养。竞争式教学能够激发学生的求胜欲,提高学生学习的积极性。计算机类实践知识较为枯燥,因需要记忆、理解的内容较多,极易引起学生的厌倦情绪,因此在学习过程中进行学习互帮及趣味竞争可以活跃课堂氛围,缓解厌倦情绪。在实践教学过程中,教师可将学生划分为不同的小组,小组之间互相竞争,组内成员则为团结、合作、互助的关系。要想提升小组的整体成绩,成员之间必须要强化互助意识,实践能力好一些的学生要主动帮助实践能力稍有欠缺的学生,这样才能提升小组的整体成绩。在这种教学方式的引导下,学生的团结意识、互助意识,以及竞争意识可被充分挖掘,既提高了学生课堂参与度、学生学习兴趣,也提升了课堂学习效果,同时也提高了学生的实践操作能力。例如电子商务、软件工程等课程,都采用了这种以小组为单位的项目驱动式教学方式,效果良好。各高校教师应
结合自己的课程特点和教学特色,进一步丰富计算机类实践教学方式,从而进一步提升学生实践操作能力。
4 结论(Conclusion)
在“新工科”建设的背景下,依据教育部人才培养的方向规定,以及计算机类人才的培养目标导引,强化计算机类实践教学改革工作对于人才培养,以及行业发展有着非凡的意义。本文对当下我国部分高等院校计算机类实践教学情况进行了探索与分析,通过细化研究得出:在计算机类实践教学方面,部分院校还存在一些教学方面的硬伤,如教学理念陈旧、教学形式较为传统、教学力度有待提升、教学内容亟待丰富等。要培养出符合“新工科”背景下符合社会需求的人才,必须对计算机类实践教学进行改革,创新实践教学理念、更新实践教学体系、改革实践教学模式、搭建多元化教学平台、丰富实践教学方式,提升计算机实践教学水平,以全面提升计算机类专业学生的实践能力及综合学习能力。
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职业教育下计算机教学论文范文第2篇
摘 要:现阶段我国教育部明确提出以就业为导向,加快推进职业教育的改革创新发展,就业为导向是职业教育发展的根本方向及总体目标,职业教育发展要着重培养学生的职业技能。在中职教育期间,要为中职学生提供最佳的学习及发展机会,要让其成为出色的终身学习者及未来劳动者,计算机教学是中职职业教学中一项集知识技能于一体的教学,其最主要任务是提升学生计算机知识水平及实践动手能力,要重视以就业为导向的中职计算机课堂教学实践探索。笔者根据自身相关从业经验并结合广泛的社会实践调查研究,就探究以就业为导向的中职计算机课堂教学实践展开了相关的探讨,望能提供借鉴。
关键词:中职教育;就业导向;课堂教学;行动导向;探讨
中等职业教育是我国高中阶段教育非常重要的组成部分,也是我国社会发展的重要基础,其承担着培养高素质的产业技术工人及高素质的社会急需的中高级技能型人才的重要职责与任务。就业是民生之本,在中职教育的发展过程中,要积极研究就业政策,要适应社会经济发展的需要,以就业为导向,深化职业教育教学改革,重视学生实践能力及职业技能的培养,培养技能型的人才,进而更好地为社会经济发展提供服务。以就业为导向、强化学生技能培养是我国现阶段经济社会发展大环境下必须提倡及坚持的改革精神,学生的真正就业是由技能、理论以及素养共同决定的,而中职教育的根本任务是为建设和社会发展培养高素质的劳动者及高技能的实用性人才,所以要重视探究以就业为导向的中职计算机课堂教学实践,提升学生的计算机技能水平。
1 以就业为导向的中职计算机课堂教学实践探索的重要意义
在社会进入信息化时代的今天,现代化信息技术快速发展,其几乎渗透到各个行业及领域,这在一定程度上为中职计算机专业的发展提供了非常好的机遇,也对中职的教学质量提出了更高的标准与要求,职业教育中的计算机教学非常注重学生计算机技术能力的培养和提升,为了有效避免出现不能适用社会就业需求而造成的就业难的问题,中职计算机专业要让重视学生掌握一定的文化知识,要让学生熟练掌握计算机技术,而且要重视理论知识与实践教学的有机结合,要促进中职职业教育水平的不断提升。
职业教育学是一门研究职业教育现象,探讨职业教育发展规律的信息学和职业教育的功能、体系、教育内容、教育方法、管理体制以及质量评估等都是职业教育学校要探讨的问题。职业教育要全面贯彻落实教育方针,树立全面素质为基础,以综合职业能力为本位的新观念,要适应国家社会经济建设需求,要积极适应科技进步及产业调整的需求,为各个行业培养德智体美全面和谐发展,掌握一定科学文化知识、专业基础及熟练的技能技巧的人才。职业教育的岗位针对性非常强,而且职业教育注重学生职业能力的培养,能够让学生在毕业之后快速找到工作;职业教育能够适应社会需求发展,而且反应非常迅速。社会的需求是职业教育的出发点及落脚点,职业教育必须要适应社会发展的速度,要根据社会需求培养人才;职业教育非常重视动手能力的培养,重视实践能力的提升,而且能够积极推进校企合作,有利于学生毕业后的就业发展。
2 以就业为导向的中职计算机课堂教学过程中存在的问题
2.1 教学过程中缺少全面的实践
中职计算机课堂教学发展过程中,受到传统的教育观念的影响,会将成绩作为评判学生能力非常重要的标准,在教学过程中存在过分重视教学成绩,而忽略学生动手实践能力培养,很多计算机教师在教学过程中认为成绩好才是培养的最终目标,对实践教学重视度不够。而就现阶段我国中职计算机教育发展实践情况来看,有部分中职学校的教育资源十分有限,在教学过程中不能为学生提供实践平台,这也不利于学生实践能力的提升。另外,很多学校非常注重理论教学的发展,学生只是被动地进行计算机理论知识的学习,这非常不利于学生计算机技能的提升。计算机是一门实践性非常强的学科,在中职计算机教学过程中,缺少实践能力的训练,则很有可能导致学生不能直接进行建业,无法满足企业的岗位需求。
2.2 计算机教学内容与实际联系不够
很多中职学校在进行计算机课程教学过程中仍然以书本教学为主,计算机教师在课堂教学中完全按照书本内容安排课堂教学,一定程度上导致教学脱离学生学习的生活實际。而且很多计算机教师在计算机课堂教学中仅仅关注学生对理论知识的掌握度,对实践知识掌握关注不够,导致学生的实践能力比较差,进而不能很好地适用教学实际发展需求。
2.3 计算机教学内容与市场需求脱节
计算机专业是现阶段各种专业中知识变化最多、更新最快的一个专业,但就中职计算机教育发展实际情况来看,很多计算机教师不注重教学方式及模式的创新,计算机课堂教学内容设置不够合理,甚至存在计算机教学内容与市场实际需求脱节的情况。教师在课堂教学过程中,不能按照学生的特点选择适宜学生实际需求的教学内容,不能及时删减过时的教学内容,会导致计算机教学内容缺乏实时性,而且很多中职教育的计算机教材重复使用,导致计算机知识更新跟不上计算机科技发展的速度,这也非常不利于学生的学习及发展。
2.4 计算机教育教学与就业结合度不够
中职学校计算机教育以就业为导向,绝大多数中职学校的学生在教学中是为了完成学业进行就业,所以中职计算机教育应该对就业整体知识进行全面的研究分析,要加强学生的就业指导。但现阶段绝大多数中职计算机教育实际进行过程中,学校并不重视计算机教育与就业有效结合起来,学生在学习过程中对就业并没有充分的认识,而计算机课程的设计没有关注学生的实际需求,导致学生在校学习的知识内容并不能满足企业岗位的实际需求,进而影响到中职计算机教育质量及效果。
3 中职计算机课堂教学实践的目标分析
3.1 要实现中职计算机课程功能的转变
中职计算机教育发展要突破应试教育的束缚,要积极转变教育思想,在计算机课堂教学过程中,启发学生进行思考,要培养学生自主学习的能力及习惯。在教学过程中,要尽可能地营造轻松愉快的学习氛围,要让学生掌握计算机知识及技能,更重要的是要激发学生计算机学习兴趣,要引导学生树立终身学习的学习态度。
3.2 要引导学生掌握学习方法
中职计算机教育发展过程中,要重视计算机课程内容及教学形式的积极创新及调整,要尽可能地营造良好的课堂氛围,在计算机课堂教学中要尊重学生的主体地位,尽可能让每一位学生都参与到课堂教学过程中来,要提升学生课堂学习专注力。还要引导学生在课堂外自主学习及探索,要让学生在学习过程中积极发现问题并解决问题,并且要引导学生根据自己的实际情况寻找适合的学习方法,进而为后续就业及学习奠定良好的基础。
4 以就业为导向的中职计算机课堂教学实践发展策略
4.1 重视提升学生的计算机实践能力
在计算机课堂教学过程中,要注重学生实践能力的提升。教师要及时更新教学观念,要不断创新教学方法,提升对学生实践能力培养的认识,要在理论教学的基础上加强学生实践能力的培养,充分利用学校的资源,安排计算机有关时间课程,或模拟计算机岗位工作环境,让学生掌握更加全面的计算机技术,进而能够更好地适应企业工作岗位的实际需求。要让学生在计算机实践模拟中及时发现自身的不足,要及时进行改进,并不断提升自身实践能力。
4.2 要及时更新计算机教学内容
在中职计算机教学过程中,要科学合理地安排計算机课程体系,计算机课程设计不仅要关注书本的知识内容,还要重视对书本知识进行适当的延伸,尤其是计算机方面的课程,计算机技术知识内容更新速度非常快,计算机技术发展日新月异,所以在计算机教学内容设计过程中要重视将新的技术引入到课堂教学中,要与计算机技术的发展有效结合起来,对中职计算机教学内容进行更新及拓展。而且计算机教学要重视与学生的学习生活,实际有效结合起来,要引导学生在学习生活中积极应用计算机技术,进而不断激发学生的学习兴趣,引导学生了解计算机技术的新发展及新变化,让其对日后的工作环境有一定的了解及把握。
4.3 计算机教学要加强市场调研
中职计算机教学过程中要加强市场调研,要实现与市场需求的接轨。中职计算机教学要突出计算机技能的培养,要重视学生实践能力的提升,所以在中职计算机教育过程中不仅要完成国家有关规定的教学任务,教师还要重视经常进行市场调研,要研究分析就业市场的变化,要重视按照新技术、新理论及新就业形势更新计算机教学内容及教学方式。计算机教师也要重视自身能力素质的提升,在教学过程中要重视通过各种渠道获取计算机发展的最新技术及信息,要加强学习,不断提升自身专业水平。以便在计算机课堂教学过程中,能够对计算机教学内容进行必要的延伸及拓展,进而有效保障学生知识面能够保持实效性。
4.4 要结合就业进行指导
在中职计算机教学过程中,课程安排可以适当地加入社会化教学,要引导中职学生在校期间对自身工作能力的提升。要让学生不断提升自身适用能力,引导学生充分利用在校时间,获取计算机专业有关的证书。另外,以就业为导向的中职计算机教育应该将资格证书纳入教学计划中,要重视学生专业技能的提升,从而提升学生就业竞争优势。另外,可以综合中职学校发展实际情况,为学生提供多样化的学习环境,加强校企合作,为学生提供更多进入企业进行实践的机会,进而不断提升学生的综合能力。
5 结语
总而言之,在中职计算机课堂教学过程中,要重视探究以就业为导向的计算机课堂教学策略,要真正提升学生的实践能力,要适应社会经济发展的实际需求,培养出有利于经济建设的技能型人才,进而为社会经济建设贡献力量。
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职业教育下计算机教学论文范文第3篇
摘 要:在梳理计算思维发展过程的基础上,讨论了近年来计算思维在理论和应用方面的新进展,阐述了在大数据和人工智能的推动下,计算思维所赋予的新的内涵和形式,进一步深化了计算思维在科学及社会经济领域的意义和作用。探讨了这些新内容以及在教学中应该关注的新动向和新模式。并与传统的计算思维(即计算思维1.0)做了分析对比,这些新的内容称为计算思维2.0。
关键词:计算思维;计算模型;数据抽象;智能计算;方法迁移;面向领域问题
自周以真于2006年在ACM通讯上提出计算思维以来,计算思维的概念已经逐步渗透到大学的专业和非专业教学内容,并进一步延伸到中学和小学,成为新时代公民教育中像语言算术那样必不可少的基本素质。与此同时,对于计算思维概念本身的研究也在继续深入,特别是随着大数据、人工智能等领域的兴起,计算思维的深刻内涵被进一步挖掘。时隔14年以后,人们对于计算思维的认识,无论从概念内容上,还是从应用实践上,都已经有了新的飞跃。本文分三个方面予以阐述,并将新的计算思维内容称为计算思维2.0。
一、什么是计算思维
这是计算思维最基本的问题,对于它的研究也一直没有停止。2006年,周以真在介绍计算思维时,表述为“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”[1]。这个定义被广泛使用,但是其中也有一些问题,例如,计算机科学的基础概念是什么?计算思维仅仅是计算机科学的概念吗?为了回答这个问题,显然需要在更广阔的领域和更长远的时间跨度来探讨。
现代计算及其思维模式的认知最早可追溯到1945年,George Polya在他的著作How to Solve It第一次提出了计算和相应的思维方式[2]。以后随着计算机的进步,通过计算解决问题的思想变得越来越普遍和有效,伴随着计算机理论和技术的发展,特别是计算技术的广泛应用,推进了计算思维的逐步成形和发展,这是计算思维发展的一个源头。另一个源头来自于物理学,20世纪30年代,人类对于物质的认识进入量子层面,由于这个层面已经不能直接观察物质的本身,必须通过物质所携带的信息来研究相应的规律,这就促进了对于信息分析和处理技术的发展,计算机的出现和算法理论的深入研究使得这一方法成为可行。1982年,理论物理学家Kenneth Wilson提出了计算科学的概念,以及与之相伴的关于计算的思维,他设计了计算重正化群方程的方法,并建立了相变的临界理论,获得1982年的诺贝尔物理学奖。Wilson认为计算是所有科学的研究范式之一,区别于理论和实验,所有的学科都面临算法化的“巨大挑战”,所有涉及自然和社会现象的研究都需要使用计算模型做出新发现和推进学科发展[3]。
他的工作以及对于计算方法的大力推荐,激发了人们对于计算科学的重视和自觉应用。
由于信息处理技术和计算技术对于物理学研究的重要性,随着计算机技术的进步,物理学也融入信息科学和计算科学的许多内容,逐步改造着物理学的面貌。相比计算机科学,物理学更早地通过信息和信息运动去认知世界。计算机技术的发展为物理学家提供了越来越强大的计算武器。一场安静却深刻的信息技术革命从物理学开始,蔓延到其他学科,促进了很多新的方向和新的发现。生物学从DNA研究,开创了生物信息学的新领域。各种各样的计算模拟技术为研究生命体的发育、成长、竞争、进化等提供了崭新的视角和丰富的成果。以至于1975年诺贝尔生理学或医学奖得主D. Baltimore认为生物学是信息科学[4]。事实上,计算思维正在改变着所有学科的面貌。这种改变的源头不是从计算机科学输入的,而是学科自身的发展从内部产生的,计算机科学只是跟随这些学科的发展而发展,并为其他的学科发展提供新的算法设计理论和计算应用武器。因此从起源来讲,计算思维不是唯一来自计算机科学的,而是来自于所有学科的。
尽管前期的計算思维已经萌芽和发育,但是直到2006年,周以真在ACM通讯上发表了题为《计算思维》的文章,计算思维才正式作为一种研究对象受到人们的重视,进入学科殿堂。联合国教科文组织在2019年发布的《人工智能教育报告》中写道:虽然计算思维明显属于计算机科学领域,但它是一种在其他学科中普遍应用的能力[5]。2018年出版的阐述中国计算机教育发展与改革的《计算机教育与可持续竞争力》(简称“蓝皮书”)写道:计算思维是以信息和信息运动为认知对象和操作对象的思想及方法论,因此是涵盖所有学科的第三种思维范式[6]。
我们经常听到的说法是,计算思维就是计算机科学家解决问题时所用的思维,这个描述虽然形象,但却不能成为计算思维的定义。计算机科学家的思维到底是什么?计算机科学家在解决问题时,也常常使用逻辑推理,也需要做实验来验证某些结论,这些却是属于数学或者物理学的思维方式。又比如,物理学家或者生物学家在研究时,也会采用属于计算思维的内容来考虑问题,寻求解决方案。因此用某个领域的研究方式来说明计算思维并不科学。我们需要一种能够解释计算思维本质特征的定义。随着对于计算思维研究的不断深入,对于计算思维的定义也在发展着。其实早在2002年的《中国计算机科学与技术学科教程2002》中,就已经提出了计算思维的概念,认为“计算思维能力是抽象思维能力和逻辑思维能力,算法设计与分析能力,程序设计与实现能力,计算机系统的认知、分析、设计和应用能力”[7]。自从周以真于2006年给出了有关计算思维的刻画之后,又有一些新的关于计算思维的定义,我们选择其中的一些。陈国良等认为,计算思维并不是仅仅为计算机编程,而是在多个层次上抽象的思维,是一种以有序编码、机械执行和有效可行方式解决问题的模式。计算思维是一项根本能力,是每一个人在现代社会中必须掌握的[8]。Alfred Aho于2011年提出,计算思维是一个思想过程,涉及描述问题使得它们的解决能够通过计算步骤和算法,被信息处理装置有效实现,计算模型是核心概念[9]。美国国际计算机教师协会(ISTE)将计算思维定义为具有以下特征的问题解决过程:以一种能够使用计算机和其他工具制订解决问题的方案,合理组织和分析数据,通过模型和模拟等抽象手段表示数据,通过算法思维(一系列有序步骤)实现解决方案的自动化,分析和评价解决方案以实现最有效的过程和资源组合,将问题解决方案和过程迁移到其他类型的问题[10]。徐志伟等认为,计算思维是通过操作数字符号变换信息的过程,涉及信息在时间、空间、语义层面的变化。计算思维是有效地认识世界、解决问题、表达自我的一种思维方式[11]。《计算机教育与可持续竞争力》一书中提出:“计算思维是以信息的获取和有效计算,进行算法求解、系统构建、自然与人类行为理解为主要特征,实现认知世界和解决问题的思想与方法。”[6]欧洲信息联盟主席E. Nardelli在2019年的ACM通讯上发文提出,计算思维是涉及建立计算模型,并且使用计算设备可以有效操作以达到某种目标的思维过程,如果没有计算模型和有效计算,就仅仅是数学[12]。
近十几年来,随着对于计算思维理论的深入研究,以及实践应用的经验增长,关于计算思维的本质内涵也有了越来越深刻的认识,上面举出的对于计算思维定义的演进过程也说明了这一点。计算思维不仅仅是计算机科学家解决问题的思想方法,也是所有科学家在使用计算时所具有的思维模式,它的关键是计算模型,而在物理学、生物学等不同的学科里,计算模型具有不同的形式和性质。计算思维是覆盖所有学科的思维模式,并且在不同学科中有不同的表现和内容。计算思维不是从计算机科学输入到其他科学的,而是在每一个学科里,都蕴含着丰富的计算思维内容,我们的任务是把它开发出来。
二、计算思维2.0的新内容
既然称为计算思维2.0,那么它的新内容是什么呢?
Denning 2017年在《科学美国人》上发表的文章指出,计算思维最本质的概念是计算模型。作为现代科学,模型是十分重要和基础的,所有学科的研究都是在一个或者几个模型架构上展开的,即使对于社会科学和人文科学也是如此[13]。当然不同的学科对于模型的结构和性质是不同的,仅就计算而言,传统的物理学主要依赖于确定的和非确定的计算模型,人工智能却主要依赖各种学习模型,而社会科学则更多使用统计计算模型。2011年图灵奖得主J. Pearl多次论述过模型在科学研究中的重要性。古代巴比伦和希腊在天文学的研究中都取得了巅峰的成就,但是巴比伦人更多的是现象的描述,并没有建立这些现象的模型,而希腊人首先建立了相关的模型,例如认为地球是圆形的,漂浮在大海之中,不管这种模型现在看来多么荒谬,但是却启发了希腊人去测量地球的直径,这是在模型理论指导下的创新工作。而擅长各种测量的巴比伦人,尽管测量精度远远超越了当时的希腊人,却无法做出观察之外的成果。在科学观察和科学思维两个方面,希腊人无疑在后者做得更好,因此希腊人的理性主义发展成为现代科学的支柱之一[14]。在现代科学体系中,每一个学科都依赖于模型来表达研究对象和基本思想。计算模型对于计算学科来说也不例外,因此计算模型构成了计算思维的核心概念,既是区别于其他思维形式的特征,也是划分计算思维发展台阶的圭臬。
《关于计算思维的特质性》一文曾经指出,计算思维的两大特征是关联关系和交互式证明(区别于数学证明的另一种证明模式)[15]。这两大特征分别对应于两种重要的模型。第一个对应于各种学习模型。随着大数据和人工智能的发展,当前各种模型层出不穷,它们的共同特点是揭示了数据之间的关联关系,而不是因果关系。交互式证明对应于交互式图灵机模型。这是使用交互方式进行计算(证明)的模型,传统的数学证明是其一个特例。交互式证明模型不仅在计算问题的复杂度分类和可行性方面提供了很好的理论,而且也是一些学习模型,例如生成对抗网络(GAN)的理论基础之一。人工智能中使用的学习模型与传统的物理学和数学使用的模型是不同的,不同的模型反映了对于世界解释的不同观点和方法。
当前,云计算、大数据、物联网、人工智能和移动计算被认为是信息领域最有代表性的应用,在这些领域里,模型或者架构问题都是第一性和基础性的。如果说,云计算、物联网、移动计算代表了技术发展高峰,那么大数据和人工智能则更多带来思想观念的启迪。在大数据计算领域,一些具有新型架构的并行计算被陆续提出,利用新的算法理论(例如PAC算法或者可拓展算法)极大提高了问题求解的效率。对于NP类问题,用并行计算改善求解精度,对于P类问题,则用并行技术提高求解速度[16]。针对数据流动性的在线计算则是另一种全新的计算方法。传统的计算都是假定数据已经输入好,并且在计算过程中,这些数据不会发生变化,但是在线计算却是在数据的不断输入过程中随时接收新的数据(包括原有数据的变动),完成计算任务,因此这是一种新的计算模型。
在机器学习领域,卷积网络揭示了图像信息的局部相似性和局部特征的独立性,这与人类识别图像有着异曲同工之妙。深度学习采取了自适应逐层编码的思想,这与人类在认知过程中,分层次处理和重编码信息是类似的方法。曾经多次完胜围棋高手的AlphaGo,通过蒙特卡洛树的搜索和增强学习技术,以及深度学习网络,具备了从少量数据甚至是无数据情况下进行学习的能力,同时也具备了这种能力的自我演化提升,已经拥有了与人类学习和认知相似的一些特征[17]。
随着计算模型的不断创新和完善,计算思维的特征得到了持续的丰富,所有的属于计算思维的特征都与模型相联系,并且在解决不同的问题时展现了多元的侧面和技巧。从这个角度来理解计算思维及其在各个领域的表现,就容易抓住计算思维的本质。
不仅是计算机科学对于计算模型的研究取得了持续的进步,在其他学科,有关计算和计算模型的重要性也在日益提升。根据《信息簡史》一书的介绍,当代物理学、生物学等各学科也提出了一些新的计算模型,并且对于学科的发展起到了创新甚至革命的作用[18]。
在生物学中,基因连同相应的操作构成了生物学的计算模型,其中的表达、转移、复制、纠错等功能被逐渐发现,例如RNA聚合酶,它从DNA模板转录生成RNA,就像图灵机那样读取遗传信息,并且以类似于算法的形式进行转换,这种把生命体在环境中的适应和进化看作是计算的观点,导致了生物信息学的产生,其中的思想武器之一便是计算思维。
在物理学中,对于很大和很小的空间尺度和时间间隔,物理学已经越来越依赖信息而不是物质本身进行研究,信息科学的一些最重要和最深刻的发展都是从物理学那里取得的。物质运动的各种规律通过信息而被人们观察感知,并且通过某种计算过程进行分析、处理和预测,这些计算模型和计算方法促进了现代物理学的很多理论发现,例如黑洞蒸发、计算热力学、量子纠缠等,其中最具有代表性的就是量子计算模型。沃尔夫物理学奖获得者Charles Bennett指出:“事实证明,经典信息理论的量子扩展已经得出了一个更清晰的、更强大的计算与信息理论。”[18]
以往我们比较习惯于从计算机科学的角度来理解计算模型和计算思维,并且认为其他学科是应用了计算机科学的方法和技术,但实际上各个学科都有属于自己的计算模型和相应的计算思维。就像能量和物质是宇宙普遍存在的那样,信息和计算也是宇宙的普遍属性。当前各个学科越来越多地从信息和计算的视角来研究问题,学科内部的属于计算的内容被系统地开发出来。每个学科自身就蕴藏着丰富的计算思维内容。不同学科之间进行交流、相互借鉴是必需的,计算机科学作为专门研究信息和计算的学科自然会为计算的广泛应用提供更多的概念和技术。
随着科学的发展和技术的进步,计算思维从朦朦胧胧的思想逐步清晰起来,形成了一种借助计算理解世界和改造世界的强大思想武器,到2006年正式作为一种科学研究的对象被提出。经过十几年的发展,来自各个学科的研究不断开拓和深入,新的计算模型被陆续提出,特别是与这些计算模型相关的基本概念、计算方法、算法设计、问题求解、技术特色也在不断创新,在此我们不一一陈述了,更多的内容可参考相关文献[19]。所有这些都为计算思维注入了新概念、新模型、新方法和新技术,使得计算思维的内涵与应用越来越丰富和广泛,形成的计算思维在理论和应用上的新跨越,构成了计算思维2.0的内容。
三、从计算思维1.0到2.0
从20世纪50年代开始,逐步形成了关于计算思维的概念,到70年代,Knuth和Dijkstra对于计算思维有了清晰刻画,S. Papert在1980年的书中出现了计算思维这个词[20]。从20世纪80年代开始,在Wilson的呼吁和推动下,人们逐步认识了计算和模拟是科学研究的第三种方法。2006年,周以真提出了关于计算思维的新理解(计算思维是像语言、计算那样的人类生活基本技巧),推进了社会对于计算思维的重视和普及,一些国家将计算思维的教育列入教育体系,计算思维成为公民教育的基本内容,很多学科也在积极推进本学科的计算化和信息化,促进了学科的变革,这一时期可以称为计算思维1.0时代。
近几年来,由于信息技术的快速发展,人类社会由传统的物理世界和人类世界组成的二元空间,进入了物理世界、人类世界和信息世界的三元空间,并且正在向物理世界、人类世界、信息世界和智能体世界的四元空间变化。大数据和人工智能等新领域迈入了科学和社会舞台的中心,促进了AI赋能的新时代发展。针对大范围和大数量的信息分析,以及各种人工智能体的研究、设计和应用,产生了许多新的计算模型、算法形式和计算技术,这些进展推动了计算思维更加系统和深刻的认知,进入了新的发展时期,我们称为计算思维2.0时代。
仔细分析当今各个学科的发展,可以看出,计算思维不是计算机科学的专利,各个科学领域都把计算作为有力的武器,设计了各具特色的计算模型或者算法来解决本领域的问题,继理论研究者、实验工作者之后,很多科学家也成为计算的设计者。有很多属于计算思维的内容并不是从计算机科学那里发源的,反而是计算机科学家从其他学科中得到深刻的启迪,并进而推动了计算科学的发展。
说到计算模型,很容易想到图灵机和通用程序语言,这当然是最一般的,而且几乎是无所不能的,但是也可能是无用的。在实际的不同领域,更为具体的计算模型和专门的算法发挥着更大的作用。无论是物理学、生物学或者化学,都在大力应用计算技术进行研究,这些方法主要是通过领域专家实现的,计算机科学家的工作是使得计算工具用起来更加得心应手。从早期的大型机器为主流的计算,发展到以网络为主流,现在又进入了以云计算为主流的时代。这些变化导致了计算的设计、实现和评价的不断进步,也促进了背后的计算思维在内容和形式上的变革。
人工智能已成为当今社会发展的重要引擎之一,对于它的研究和应用也为计算思维增添了新的内容。例如,传统的算法设计是对于一类问题,有一个统一的计算步骤,使得面对该类中任何具体问题,调整若干参数就可以执行相应的计算,这是从一般到具体的求解问题思路(即所谓具化)。但是在人工智能中,我们面临着另一类算法,它是从具体的问题出发,通过原则上称为归纳的方法,设计一种算法,可以对于这些具体问题所在的一大类问题给出计算结果(即所谓泛化),这是与传统算法完全不一样的设计思想,是从具体到一般的求解问题的思路。对于前者的算法,它的设计、评价和分析都具备了较为成熟的理论,包括并行算法和近似算法。但是对于后者的算法,现在的认识还不是很深入,许多问题有待进一步解决。由于这类算法是从具体到一般,从抽样到整体,因此数学意义上的精确性基本是不存在的,我们必须容许某种不精确性和不确定性,对于这类算法的设计原则,评价标准和性能比较都需要有新的思路[21]。这种在人工智能中大量存在的算法模式丰富了对于算法的认知,自然也丰富了计算思维的内容。
长期以来,人们一直是以物质(能量)和物质的运动来看待世界和解释世界的,信息只是贴附于物质的一种表现。随着现代科技的进步,逐渐认识到信息本身就是世界,或者说是世界的一种表现,信息与物质一起构成了人类认知世界的二维理论,世界是物质的,也是信息的。从这个观点来重新解释和定义我们周边的事物,成为信息時代创新的不竭源头。例如在制造业,传统的看法认为制造过程是典型的物质流,各种材料经过有序的加工环节,成为产品,是以物质流为中心组织生产,物质流带动信息流。而数字制造却是对于制造过程进行数字化描述,从而在建立的数字空间中完成产品生产,是以信息流为中心组织生产,信息流带动物质流。这种观点的变化,引起了制造业颠覆性的革命,形成了全新一代的数字制造技术。
我们可以用不同的角度来看待和解释这个世界,并且在此基础上设计和定义各种结构、流程和目标(社会系统或者自然系统)。如果采用信息、信息流和计算的观点,就可以把所有的自然过程和经济社会过程看作是信息运动,在这个观点下,计算和算法成为信息处理的主要手段,万事皆可算,万物皆可算。这在传统的观念中开创了新的洞天。不仅前面说过的制造过程是信息流的运动,零售业也是信息流的运动,消费品的需求信息带动的商品流,导致了数字物流和电子商务。出租汽车也是信息流的运动,快捷出行的需求信息带动的交通流,导致了网约出租和智能汽车。甚至社会组织和结构也可以从信息流的角度来重新规划和定义,电子政务、数字媒体、智慧城市、网络安全等,都是在信息观和算法观下的对于自然、社会乃至人类自身的重新认识。正是由于这种以物质为本到以信息为本的观念转变,整个社会、经济、科学、文化都呈现了前所未有的变革,颠覆传统模式和习惯的创新层出不穷,比比皆是。由此产生了新产品、新业态、新结构和新模式。这种涉及人类社会各个领域的跨越,没有思维层面的变革是无法做到的。从这一层意义上说,计算思维不是一种被动的认知世界的思维方式,更是一种主动改造世界的思维方式,对于传统性认知的颠覆,促进了全新的社会结构和经济系统的诞生。
综上所述,十几年来,计算思维从理论、内容、领域、应用等诸方面都取得很大进展。计算思维成为覆盖各个领域的更为广泛的思维模式。计算模型和相应的算法设计是计算思维的核心概念,随着大数据和人工智能的快速发展,对于计算思维在实际应用中的重要位置也进一步提升。下面我们简单列出计算思维1.0与计算思维2.0的区别(见表1),其中部分内容取自文献[22]。
联合国教科文组织在2019年5月发布的人工智能教育报告中指出,计算思维已经成为使学习者在人工智能驱动的社会中蓬勃发展的关键能力之一[5]。计算思维具有二重性,本身既作为基本的科学对象,同时也具有学科的横向价值,从不同学科领域萌发的计算技术和方法,经过计算机学科的精雕细琢以后,又为解决其他学科的问题提供了新的思想和方法。这里我们提出了一个重要的问题,对于计算思维的教育与普及并不是让学生欣赏计算机科学家做了什么,而是要让学生知道在他们所从事的科学领域,计算能做什么。或者说,重要的不是让学生了解计算机科学家做了什么,而是让学生学会如何用新的思维解决本领域的问题。
美国IEEE计算机学会前任主席David Grier认为,未来10~15年计算机教育面临挑战,即如何构建一个课程体系来帮助人们更清晰地思考计算,而不仅仅去重申计算以及计算机科学家的重要性[23]。因此,从整体层面来讲,计算思维关注的是计算的科学和文化内涵,提供一种描述现实和工程技术适用的概念范型。计算思维的第一功能是提出问题解决方案和设计系统,而不是编写程序和重复某些技巧。计算思维是一种世界观和方法论,是一种通过科学建模(计算模型),实现对于自然世界和社会及人类行为全面和深刻理解的更为深远和本质的内容。
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[责任编辑:余大品]
陈国良,中国科学院院士,中国科学技术大学、深圳大学教授;李 廉,合肥工业大学原党委书记,教授;董荣胜,桂林电子科技大学教授。
职业教育下计算机教学论文范文第4篇
一、我国高校计算机教育的现状
我国的计算机教育大致可以分为三个大类, 分别是计算机普及教育、计算机技术教育、计算机专业教育这三类, 而计算机的普及教育对于刚刚入学的计算机专业学生来说非常的重要, 因为刚刚步入学校的计算机专业学生对于计算机专业的了解还比较少, 急需要有一些知识来充实自己, 同时也能够对计算机专业有一定的了解, 那么就需要对学生们进行计算机普及教育的讲解。而计算机技术教育则是偏实际操作方面的, 主要是那些需要通过计算机来完成工作人员, 或是在生活中需要用到计算机技术的人员重点学习的, 主要讲解的是计算机实际操作时所用到的各个技术。而计算机专业教育, 则是针对计算机专业的学生所设立的专业性知识的课程, 为了使学生们能够学习到更专业的知识。因此对于高校的计算机教育来说, 使学生们能够高效的学习, 并高效的掌握专业技能, 使非常重要的, 而我国目前的计算机教育中仍然存在着一定的欠缺, 在教育方式上也较为的传统, 由于教育方式较为的落后, 使得学生的学习兴趣不高, 学习效率较低, 最终使得整体的教学无法高效率的完成, 老师无法高效率的完成自己的教学任务, 学生无法高效率的完成自己的学习任务, 在今后的工作中也就无法更好的完成工作任务, 因此, 将网络教学模式应用到计算机教育中势在必行。
二、网络教学模式应用到计算机教育中的重要性
(一) 打破计算机教学的传统模式
通过将网络教学模式应用到计算机教育中, 可以转变计算机教学中的主体地位, 使学生能够成为教学过程的主体, 除了这些外, 通过网络的虚拟性、可变幻性等, 打破计算机教学的传统模式中的局限性, 使计算机教学不再受空间的限制, 学生能够通过网络, 进行虚拟场景的学习, 在网络上进行预习、复习, 并针对自己学习中的难点进行学习, 在增加学习途径的同时, 也提高了学生的学习兴趣, 提高了学生的学习效率和老师的教学效率, 使教学资源的到最大化的传播。
(二) 提高教学的实效性
在网络的教学模式下, 老师可以通过网络的及时传播, 对学生进行课程内容的发布, 使学生能够进行及时的预习, 同时, 通过网络环境, 学生们除了可以在网络上进行复习等, 还可以通过网络, 将自己学习过程中遇到的难点, 和同学们进行讨论, 还可以询问老师, 通过这样的方式, 可以有效地节约课上时间, 使学生们能够通过上课时间学习到更多的知识, 同时也解决了学生们学习中遇到的不同难点, 提高了教学的实效性。
三、网络教学模式下计算机教育的教学模式
(一) 网络协助教学的模式
网络协助的教学模式, 主要是通过网络的协助, 使学生们有更多的途径进行知识的学习, 且使教学资源有了更多的展示平台, 通过网络协助的教学模式, 学生们就可以在网络上进行互相讨论学习, 还可以和老师们进行交流, 解决自己学习过程中遇到的难题, 而老师也可以通过网络给学生们布置学习任务, 和课后任务等, 学生们可以通过网络进行组队完成课后任务, 这种模式的进行, 给老师和学生带来更多便利的同时, 也加深了学生对于计算机知识的印象。
(二) 通过网络对知识进行探索的教学模式
通过网络对知识进行探索的教学模式, 主要是利用了网络包含大量数据信息的特点, 无论是老师还是学生, 都能够从网络上探索出很多和自己所学知识相关的信息, 对学生们的学习起到一定的促进作用, 而这种模式的实际操作方式为, 老师可以针对自己教学的课程内容, 给学生们发布一个教学任务, 然后学生们就可以针对这个学习任务, 展开探索, 为了完成学习任务, 学生们可以在网络上探索那些未知的信息, 激发学生对于专业知识的兴趣和欲望, 使学生能够更加积极的探索知识。
(三) 传统的网络教学模式
虽说传统的教学模式存在着很多的弊端, 但是传统的教学模式中, 仍然存在着很多的优点, 就比如板书的教学模式, 这种教学模式, 可以很清楚的将知识点进行讲解, 因此, 将传统教学模式和网络进行恰当的融合, 可以转变为传统的网络教学模式, 也就是将板书上书写的内容放到电脑上, 可以是文档格式, 也可以是PPT格式, 通过这些格式, 可以将老师们讲解的内容全部带到网络上, 而这些教学资源就可以通过网络进行传播, 学生们就可以在网络上进行知识点的学习, 还能够将自己不懂的知识点进行保存, 然后进行反复的学习, 这样既能够使学生直观了解知识点, 同时又增加了教学资源的展示渠道, 以及能够多次利用。
四、网络教学模式下高校计算机教育教学方法
(一) 在教学过程中老师需要合理的利用网络
计算机教育的核心内容就是需要学生进行实践操作, 那么如果仍然根据传统的教学方式, 教学的过程就会使得课程内容无法直观的展示给学生, 学生们也就无法更加高效率的学习到计算机的知识, 那么就需要通过网络的教学模式, 老师们在合理的利用网络功能后, 使学生们能够更加直观的学习到计算机的专业知识。具体的实施方式为, 老师们在进行教学时, 可以利用网络将老师和学生们的计算机进行有效地连接, 使老师们能够及时有效地传送自己的课件、教学资源等, 同时还能够及时的给学生们发布任务, 使得老师和学生能够做到及时沟通, 比如老师可以在教学时, 将学生们的课堂有教师转移到多媒体网络教室中, 然后利用多媒体网络教室的功能, 简单来说就是通过网络教室的屏幕模拟信号的传输功能, 将老师和学生的计算机连接在一起, 形成一个较为整体的系统, 通过这种方式, 就能够使老师及时的掌握学生的使用计算机的情况, 避免学生在上课时间做一些和学习无关的事情, 同时也使得学生能够及时的得到老师的讲解内容, 以及老师布置的任务, 节约了教学时间的同时也提高了教学效率。
(二) 通过网落建立更加完善的评价系统
传统的教学模式中的评价体系较为的落后, 也不能对学生的各个方面进行整体的评价, 评价方式较为的单一, 使得学生的期末成绩仅仅只靠着学生的考试成绩来决定, 对学生的整体学习情况不够公平, 因此, 通过网络建立一个完善的评价系统非常的有必要。具体的实施方式为, 计算机专业可以根据本专业的知识内容, 将学习内容通过网络进行整理, 放到一个专门的网络平台上, 然后让每个学生能够注册一个自己的账号, 学生们可以根据自己的账号登录平台, 进行教学知识的学习, 同时也可以在这个平台上进行相关问题的讨论, 也可以像老师们请教问题, 而老师们也可以根据教学内容, 给学生布置一些人物, 学生可以自主选择任务进行完成, 而根据这个网络平台中, 每个学生的学习进度以及完成任务的数量对学生的平时成绩进行考核, 使学生有一个学习状态成绩, 对学生的整体学习成果的评价来说也就较为的完善, 使学生们有一个较为公平的考核结果, 对于那些学习非常刻苦非常认真的学生, 给予一定的肯定, 使他们能够更加努力的学习, 提高自己的学习效率, 同时对那些学习不够认真的学生也是一种鞭策。
(三) 通过网络实现教学资源的共享
对于学生来说, 有大量的教学资源, 以及辅助性信息资源对他们的学习有很大的帮助, 因此, 传统的教学模式, 其教学资源无法很好的做到高效的共享, 对学生的学习产生了一定的阻碍, 因此, 可以通过网络实现资源的高校共享。具体的实施方式为, 老师们可以通过网络将教学资源进行专业平台的发布, 使学生能够及时的学习到自己要学习的东西, 同时也能够对自己不懂的地方进行反复学习, 且学生们看到有利于自己学习的资源也可以发布到这个平台上, 使其他学生都能学习到, 这样既节约了学生的学习时间, 同时也提高了学习效率。
五、结语
通过以上的分析, 在今后的计算机教育中, 一定要从分的应用网络, 利用网络的便利使学生能够及时的学习到教学知识, 同时也能够使教师高校的完成自己的教学任务, 为今后国家的发展培养出更多的计算机方面的人才。
摘要:随之社会的不断发展, 我国的信息技术和互联网也得到了飞速的发展, 且随着信息技术和互联网的发展, 网络被应用到了社会中各个领域当中, 使得人们的生活得到了很多的便利, 因此, 各高校的计算机教育也在网络环境下, 不断的改变了自己的教学模式、教学方式等, 而我国的各高校计算机教育中融入网络教学也成为计算机教育的重要标志, 网络教学模式下, 我国高校计算机教育打破了其传统教学中的局限, 使得计算机教育发展的更好, 本文就具体研究网络教学模式下计算机教育教学方法。
关键词:网络教学模式,高校计算机教育,教学方法
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职业教育下计算机教学论文范文第5篇
在这个万众创新的时代, 很多的创新只是喊喊口号, 并没有付出行动, 创新是在掌握足够的专业知识基础上, 添加自己的想法, 实现知识的灵活运用, 对于中职计算机教学的创新也是一样, 要注重基础知识的教学, 在打下牢固基础的前提下进行科技创新, 中职学生也是我国青少年主力军的一部分, 在创新教育观下, 他们也应该接受创新型教育, 在这个信息化和智能化的社会, 计算机基础对学生的发展的重要影响不容忽视, 老师要科学合理地安排教学内容, 避免流水账式教学, 丰富课堂内容, 激发学生的学习兴趣, 让他们主动地参与到计算机教学过程中。
二、创新教育观对中职计算机基础课程教学的重要意义
青少年是未来国家发展的主力军, 我国青少年众多, 是一个教育大国, 一直以来, 国家一直在进行教育改革, 提倡创新教学。现在我们正处在一个信息化和智能化的时代, 科学技术是第一生产力, 要想要推动社会发展, 必须要重视计算机等智能技术的创新发展。在创新教育观下, 中职学校的学生应该具备计算机基础知识, 掌握计算机操作技能, 在以后的学习和工作中才能学以致用。在初中计算机基础教学中, 老师应该和学生相互学习, 引导学生形成创新意识, 顺应时代潮流, 进行素质化教学。
三、创新教育观下中职计算机基础课程教学的优化策略
(一) 改变传统的学习观念
在创新教育观下的初中计算机基础教学中, 老师要注意教学模式的创新, 改变传统的教学观念, 对过去单调的讲解式教学方式进行改革创新。老师要以身作则, 和同学们共同学习, 一起进步, 不断丰富自己的知识储备和专业技能, 为学生提供高质量的教学。另外, 老师要摒弃过去照本宣科的教学方式, 利用现代化的素质教学理念, 鼓励学生们发散思维, 进行创新型学习。老师在教学过程中要善于发现学生的优势, 进行个性化教学。最后, 在享受网络带来的便利的同时, 老师要警告学生不要沉迷网络, 要把网络当作学习工具合理利用, 培养计算机专业性强的高素质人才。
(二) 改善教学方式
在传统的初中计算机教学课堂中, 老师大多采用课本知识性讲解, 枯燥的文字知识难以提起学生们的学习兴趣, 导致教学效果不佳, 所以为了改善现状, 老师增加课堂教学的趣味性, 鼓励学生操作计算机, 在实践过程中练习课本基础知识。另外, 老师可以在课堂中引用热点新闻和当下流行元素, 使学生更加具象、直观的接受抽象复杂的计算机知识, 丰富教学内容, 提高学生的课堂参与度。最后, 老师要多运用现代化互联网技术, 进行创新教学, 可以给学生布置操作性的课后作业, 通过QQ或者微信群分小组自主学习, 学生遇到不会的问题, 老师也可以通过电脑的远程操控进行实时指导, 通过这种方式从各个方面帮助学生学习计算机知识。
(三) 因材施教
在中职计算机基础学习中, 一般表现为男生对于计算机兴趣多一点, 所以他们对计算机的基础知识略有掌握, 相比之下, 女生的计算机知识和技能相对欠缺。还有一些同学本身对计算机有一定的天赋或者不足, 老师要根据不同学生的不同特点, 进行个性化教学, 通过发现他们各自不同的优势, 发展他们在计算机学习中的不同侧重点, 整体提高学生们的计算机基础知识和技能。
(四) 注重师生沟通
在中职计算机教学中, 老师要加强与学生之间的沟通。在创新教育观下, 老师要培养新型的师生关系, 加强与学生之间的沟通, 建立彼此密不可分的联系, 及时了解学生的真实情况, 避免出现过去“一言堂”式的教学。只有学生建立起对老师一定的依赖性, 及时表达自己的想法和问题, 保持积极愉快的心态去学习, 才能取得良好的学习效果。
四、总结
近年来, 我国确立了科教兴国、人才强国的战略目标, 创新型教育作为民族创新的第一步, 无论是小学教育还是高等教育, 都要注重教育改革, 进行教学方式创新。但现实情况并不理想, 在中职计算机课堂教学中, 大部分学生对于计算机等智能化的事物很感兴趣, 但是对于枯燥的计算机理论知识提不起兴趣, 基础知识不够牢固, 长此以往, 必然会影响计算机教学生整体效果。所以老师在日常教学中要进行教学创新, 以科学有效的方式加强对计算机基础知识的教学, 优化中职计算机教学过程, 培养高素质的技术型人才。
摘要:目前我国越来越重视教育的发展, 注重进行教育改革和教育创新, 以实现科教兴国、人才强国的战略性目标。在创新型社会的发展趋势下, 学校也越来越注重发展创新型教育, 目前我国很多的中职学校已经开展了计算机课程的创新型教学。大部分中职学校在招生时门槛较低, 中职学校的学生的计算机水平普遍较低, 为解决中职学生计算机基础知识欠缺的问题, 学校和老师正在不断地进行教育给改革创新。本文主要阐述了中职计算机教学创新的必要性和重要意义, 总结了创新教育观下优化中职计算机基础课程教学的相关策略。
关键词:创新教育观,中职,计算机基础教学,应用
参考文献
[1] 麦麦提依明吐逊.创新教育观下计算机基础课程的教学研究[J].电脑知识与技术, 2013 (23) :45.
[2] 颜伟民.创新理念下计算机基础教育教学改革实践研究[J].电脑编程技巧与维护, 2011 (18) :143-144.
职业教育下计算机教学论文范文第6篇
一、教育信息化背景下计算机混合式教学现状
现阶段, 根据调查研究显示, 计算机混合式教学方法深受学生欢迎, 因其在计算机课堂教学中, 能够充分体现出学生学习的主体地位, 所设置的教学目标都是根据学生身心健康发展为主的教学目标, 以此有效的提升学生学习的主体地位。同时, 基于教育信息化背景下, 通过互联网良好的为学生拓宽了学习视野, 丰富了学生计算知识, 并且在课后时间学生可以进行自主学习, 教师也可通过网络进行监督检查, 促使学生积极主动的参与到计算机学习当中, 使计算机混合式教学良好实现了教育改革背景下的理想教学目标。
二、当前计算机混合式教学模式存在的不足与问题
(一) 教师教学方式不创新
受传统教学形式影响, 计算机教学还存在着诸多不足与问题, 直接影响着计算机整体教学质量提升。而计算机混合式教学模式的实施, 部分教师未能充分认知混合式教学模式, 以至于在教学过程中不能充分运用多种教学手段展开教学。同时, 未能充分利用信息化创新教学形式, 限制了学生学习的积极兴趣, 进而未曾有效提升教学质量, 阻碍了学生计算机综合能力发展。
(二) 不能满足学生实际要求
计算机混合教学模式最主要的即是进行结合教学, 可针对不同学生的实际状况进行针对性教学。但是, 当前计算机混合式教学模式未能充分考虑学生的实际需求, 其传授教学也未能以社会人才需要进行设定教学, 阻碍了学生计算机学习综合发展的需求, 此外, 教师设置的内容单一未曾为学生拓宽学习渠道, 增强学生学习视野, 限制了计算机混合式教学模式的最终目标, 严重影响了教育事业改革下的理想教学目标。
三、教育信息化背景下计算机混合式教学模式的实施途径
(一) 创新教学形式, 制定教学计划
教育信息化背景下为计算机教学带来了巨大优势, 计算机混合式教学形式就是基于此种教学背景, 全面创新教学形式, 以激发学生学习的积极兴趣为主, 提升计算机整体教学效率为主要教学目标开设的教学形式。例如, 运用传统教学优势加信息化教学模式进行计算机混合式教学形式, 可以通过网络平台让学生进行观看视频, 并根据学生所掌握的相关知识与提出的相关问题, 进行有针对性的制定相关教学计划、设置教学内容。同时, 根据不同基础的学生设置相应教学模块, 让学生能够进行自主学习, 满足学生对不同强度与层次的学习, 以学生学习的积极兴趣为主, 让学生能够积极主动的参与到学习中来, 进而提升计算机整体教学质量。
(二) 根据学生要求, 培养学生综合能力
根据学生实际要求培养学生计算机综合技能, 以此基于教育信息化背景下全面展开计算机混合式教学, 是当下计算机教学首要实施的教学目标。例如, 教师要转变传统灌输式教学, 突出学生在课堂中的主体地位, 让学生能够积极主动的参与到计算机学习活动中, 并且要积极为学生创设良好教学环境, 为学生营造一种轻松愉快的学习氛围。同时, 在此基础上运用现代先进技术为学生寻找不同教学资源, 教师也可寻找多种媒体教学手段, 转变课堂理论教学方式, 创新教学手段设置虚拟教室等, 进而能够提升学生学习的积极兴趣, 促使学生能够发挥自身最大的学习潜能, 提升计算机学习能力与创新能力, 增强课堂上的学习成效。由此可见, 在教育信息化背景下计算机混合式教学能够以学生为课堂上的主体, 充分挖掘学生学习的潜能, 并结合多种教学手段与互联网的结合拓宽学生学习渠道, 帮助学生计算机综合能力全面发展。
四、结语
综上所述, 教育信息化为计算机教学带来了巨大优势, 而计算机混合式教学形式能够通过信息化, 促使教师在课堂中充分发挥引导、启发的积极作用, 帮助学生能够自主学习, 掌握更多计算机知识, 实现信息与传统一体化教学形式。因此, 针对当前计算机教学存在的不足与问题, 积极寻找教育信息化背景下计算机混合式教学模式的实施途径具有重要意义, 可通过创新教学形式, 根据学生身心发展的实际要求, 制定符合其健康发展的教学计划, 由此能够激发学生学习的积极兴趣, 进而能够为学生开拓视野, 提升综合能力。
摘要:随着信息技术与数字技术不断发展的背景下, 为人们生活带来了巨大改变, 而教育事业也面临着巨大改革。计算机是教育体系中的重点教学, 是促进学生在学习与生活中实现终身发展的关键。同时, 在教育信息化背景下, 计算机混合式教学模式的开展以取得了一定教学成效。因此, 本文首先分析了教育信息化背景下计算机混合式教学现状, 其次阐述了传统计算机混合式教学模式存在的不足与问题, 最后提出了教育信息化背景下计算机混合式教学模式的实施途径, 进而提升其教学质量, 促进学生计算机的综合能力提升。
关键词:教育信息化,计算机,混合式,教学研究
参考文献
[1] 刘鸿庆, 苏鹏.教育信息化新浪潮中混合式教学模式初探[J].考试与评价 (大学英语教研版) , 2017 (3) :120-122.
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