计算机学科核心素养范文

时间:2023-12-04 17:58:26

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计算机学科核心素养

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计算机理论新课改下高中信息技术如何提升学生的信息素养

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历史的回溯

一开始的信息技术教育仅仅只面向部分地区部分有条件的学校。中国在1981年参加了第三届世界计算机教育应用大会,之后在国内五所中学开展计算机修课实验。1984年后的很长一段时间里,信息技术教学处于大量小规模实验探索阶段。

直到2000年,教育部印发《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》,才规定了中小学信息技术课程的主要任务,以及从小学到高中各学段的教育目标、教学内容、课时安排等内容。2003年4月,教育部制定《普通高中技术课程标准(实验)》,明确了高中信息技术课程标准,对高中信息技术课的课程理念、课程设计思路、课程目标、模块设置与内容标准进行了详细的说明。从2004年普通高中新课程改革试点开始,信息技术课程就成为高中阶段的一门必修课而在各试点高中开设,各学校又根据自己学校的特点开设了不同选修模块,支持学生的多样化发展。截至2010年,高中课程改革逐渐推广到全国,信息技术课程也普遍地在各所高中学校得以实施。据教育部2009年的统计,普通高中专任信息技术教师的数量达到了39101人,信息技术教育有效地提升了全体高中学生的基本信息素养。

目前的高中信息技术课程设置了必修与选修模块,注重普及提升全体高中生的信息素养,在课程设置上落脚于计算机和网络相关的基础知识,引导学生们运用信息技术特别是多媒体软件等获取、传输、存储、加工和表达信息。在选修课上提供了多样化的选择路径,根据各校的情况选择开展不同方向的课程,在加强信息课程的深度和广度上起到了一定的作用。虽然全国各地的开展情况仍有差异,但总体上高中生的信息技术素养得到了普遍提升。但是,部分地区的小学、初中也相继开设了信息技术课,并且在内容上与高中信息技术课中的软件操作部分有大量重叠,导致原本螺旋式上升的课程设置并没有在实践中体现。随着计算机软件的快速迭代,操作系统的不断升级,软件本身又变得越来越傻瓜化,很多多媒体软件的操作不需要教学学生们也可以自学掌握。

因此,信息技术教育需要随着时展进行调整与改变,更好地定位自己的教育核心价值,在已有的全国信息技术教育的体系上继续深度地提升学生们的信息素养。

国际信息技术教育的现状

国际上不同国家的信息技术教育有着不一样的定位取向,并且近几年也出现了明显的变化,梳理国际信息技术教育的发展现状,有助于我们把握当下信息技术教育的趋势。

1.现状

美国的信息技术教育取向最为多元,各个州都会根据自身的情况进行差异化定位。有的偏向于信息社会文化的公民信息素养定位,也有的偏向于纯计算机科学的专业学科定位。因此,我们会看到美国信息技术教育的不同类型的框架体系,如美国计算机协会提出的计算机科学课程框架,计算机科学教师联盟提出的K12计算机科学课程标准,美国国际教育技术协会颁布的面向学生的美国国家教育技术标准等一系列框架体系。最具代表性的美国K12计算机科学课程标准于2012年,明确指出计算思维、计算机实践与编程、计算机和交流设备、合作和社区全球化与伦理是K12计算机科学课程的主要领域。该标准对各个年龄段有不同的定位。分为三个阶段:①第一阶段(6年级):计算机科学和我。②第二阶段(7~8年级):计算机科学和社会。③第三阶段(9~12年级):现代社会中的计算机科学、计算机科学概念与实践、计算机科学的主题。

值得一提的是美国部分州的高中课程体系里信息技术或计算机课程不是必修课程,而是选修课程,选修课程给予对计算机感兴趣的学生们选修,并通过国家统一的AP课程进行考核。美国AP课程中CS(computer science)科目包括计算机A、计算机B两门课程。

2006年,欧盟通过了面向全民的“核心素养”提案,核心素养包括使用母语交流、使用外语交流、数学素养与基本的科学技术素养、数字素养、学会学习、社会与公民素养、主动意识与创业精神和文化意识与表达。其中“数字素养”(Digital Competence)框架明确提出了五个素养域,分别是信息域、交流域、内容创建域、安全意识域和问题解决域。这份方案预示着欧盟许多成员国将加强对信息技术教育在基础教育阶段的推荐。

英国的国家课程方案中将信息技术课程要求划分为4个阶段,即5~7岁开始自信地使用信息通讯技术、8~11岁较广泛地使用信息通讯工具和资源、12~14岁成为信息通讯工具及资源的独立使用者、15~16岁自主选择与使用信息通讯技术的工具与信息资源。

澳大利亚2015年的《设计技术与数字化技术课程标准》中将项目管理、设计思维、系统思维、计算思维、数字技术、设计和技术、解决问题作为课程标准的主要目标。俄罗斯颁布了《信息学课程示范教学大纲》,由信息和信息活动、信息理论、计算机、模型设计、算法与程序设计、信息技术等六部分组成。

2.特性

从世界各国对信息技术教育的定位来看,我们可以归纳总结出两个特性。

(1)计算思维成为信息技术教育的核心之一

提升学生运用计算机解决问题的能力已上升到一种思维层次。学生能够发现问题,将问题形式化。通过一个阶段的学习,学生能够符合逻辑地组织和分析数据,通过抽象再现数据。按照一定的算法思想支持自动化的解决方案,并能够利用计算机和其他工具帮助解决问题。

(2)数字素养成为面向全体的基本素养

欧盟所提倡的数字素养,包含信息域、交流域、内容创建域、安全意识域和问题解决域。预设着信息技术教育有着更为广泛的内容和责任。信息技术教育能够较好地提升学生们的信息敏锐度,如基于信息技术的交流,基于信息技术的内容创造,以及具备基本的信息安全意识等。最终达到促进学生在信息时代充分有效负责任地使用技术的目标。

展望信息技术教育

信息技术教育是一门需要紧跟时展的学科。最初,人与计算机只能通过计算机语言进行交流,因此LOGO和BASIC语言成为信息技术教育不可回避的重点。后来,计算机操作系统和各种各样多媒体软件成为教学主流,关于信息的获取、传输、存储、加工和表达信息成为了信息技术教育不可回避的主线。紧接着,计算机技术与互联网技术渗透到生活的方方面面,信息技术教育承担大众的信息素养教育的内容就显得尤为重要。而随着大数据时代的到来,数据驱动社会发展,整个社会与计算机、互联网脱离不开关系的时候,提升学生的计算思维就显得尤为重要,学生们需要掌握运用计算机解决问题的能力,以便更好地理解与投入到当今世界。而如今,提升计算思维的方式似乎离不开对基础语言的掌握,对算法和程序的理解与运用,对数据库相关知识的使用等一系列计算机学科的相关知识。然而,这依然是一个动态发展的过程。信息技术教育需要关注计算机科学的相关知识,培养学生的计算思维。同时也不可忽略技术的迅猛发展,拓展每一位学生基于技术的创造边界,为每一个人在学习中创造、在创造中学习提供更大的可能性。

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中图分类号:G642摘要:对计算机学科的人才素养提升展开深层次论证,提出“iA4T”的学科发展实施理念,基于6个侧面构建出“A44”驱动的人才能力效用驱动结构,突出学科实践特性,加强理论、技能和实用的融合.设计专业素养的螺旋上升进阶演化实践方案。同时,结合知识基础和认知过程的关系,实现了计算机学科人才自适应素养提升的学科演化拓扑序列。文章所研究内容及取得的成果,将为计算机学科建设、人才素养实践训练平台搭建提供有效的借鉴意义。

关键词:iA4T;人才进阶模式;专业素养;自适应;实践演化体系;计算机学科;能力效用

1 计算机人才需求

计算机学科人才的素质要求体现在既要细致、严谨、认真、乐于奉献、责任感强,又要兴趣广泛、思路开阔、善于观察自然和社会、有创新创业的精神,有着鲜明的大学科学知识体系理念兼动静融合的能力水平。另外,还需具备过硬的技术、良好的文化底蕴和艺术修养。所以,有着敏锐的专业嗅觉,紧跟产业和学科的新变更、新挑战、新技术的迅猛发展,计算机从业人员的关键素养要素就是不断的自我完善、自我提升和自我认知,才能保持持续创新应对软件产业发展的需要。

从计算机学科的高等教育来看,为了适应产业发展,满足产业发展对人才的新挑战,需要尽快地完善学科教育、工程教育体系,形成完整的人才培养体系。因此,培养能够适应行业发展的信息技术工程师一直是计算机学科教育追求的目标和方向。

2 实践型人才培养模式的研究现状

计算机教育作为一个蓬勃发展的学科,依旧处于逐步发展的阶段,它在体现专业鲜明性的同时,在执行细节上体现着综合性和交叉性,工程化特点明显,有着很强的厚基础和强应用的特征。所以,单纯把它归为工程门类不贴切,这在某种程度上反映出计算机教育可使用的可借鉴材料极为匮乏。ACM/IEEECS关于计算机教育的指导方针不但有力地支持和改进了本学科的实施和发展,更对计算机学科教学之外的实践及辅导资源也起到了一定的帮助和推动作用。计算机学科作为一个现代举足轻重的高等教育专业领域,它的培养对象不仅需要更多的理论基础知识,更需要付诸更多有效的实践和实训。

作为高校,计算机学科人才培养必须以适应经济建设与发展为前提,紧紧把握社会经济发展的环境和政策,根据实际需要,积极调整学校发展政策并努力创新人才培养模式,完成培养高素养创新型人才的历史使命。但在实际运作中,高校应用型的计算机人才培养过程还存在不少问题。

1)“学以致用”与“学无法用”的人才供需矛盾突出。

一方面,企业需要大量高素质的计算机技术人才;另一方面,许多应用型高校培养出的毕业生实践技能达不到企业的要求。在企业看来,毕业生所学知识已经不符合产业竞争的客观实际,所学无所用。在毕业生看来,课堂所学都是计算机学科臻熟的理论体系及当前技术前沿或学术热点,却不为企业所认同,亦使所学难应用。

2)师资队伍无法跟上日新月异的领域发展态势。

现阶段的计算机师资配备,以学术研究见长的教师依然是骨干力量。虽然他们承担不少实践教学的课程,但对社会所需的实践技能尚未做到第一时间融会贯通,“双师型”教师的需求依旧存在很大的缺口。很多高校,面对信息技术市场关于创新型人才培养和培训的需求,师资队伍出现了瓶颈。

3)专业序列化体系与人才培养目标脱节。

关于教学计划设置,软件工程、网络工程等工程型人才培养体系仍然沿袭了传统的计算机专业培养模式,但工程型专业与计算机传统学科特性并非完全一致,很大幅度上,依旧沿袭传统计算机学科的基础模式,使得专业知识体系较为单一,学科专业之间割裂,理论课程居多,而实践环节、专业课程结构还存在着不合时宜、与市场需求脱节的现象。

4)以外包为典型案例的“订单式”人才模式并非形成有效的执行链路。

外包作为一种日益繁盛的计算机产业运作模式,促使了高校外包方向订单人才培养模式的形成,“量体裁衣”和“对症下药”模式逐渐在各大高校展开和完善。但在学生实习、就业和培训等问题上,工学结合、产教结合还不能很好地扩大合作的领域,形式比较单一,缺少深度。高校与企业双方如何寻找和开发互惠共赢点,以促进外包运作机制的完善是今后认真研究商榷的一个重要课题[7]。

5)专业教育努力深化的同时,忽略了社会需求宽度对其深度的冲击。

关于计算机本科教育,传统方法一般用3年的时间按照专业素养的拓扑提升次序,设置“理论的授”和“技能的练”,或者一年的学科基础课程,两年紧凑的专业技能素养强化,最后一年进行综合实习或者实训,这是种保守和稳定的大学教育思路。这种“以不变应万变”的模式在与新市场新需求相融合时,有着难以填补的鸿沟。

3“iA4T”的定位及基本原理

以实现自适应计算机专业素养的演化实践体系为研究目标,学校与市场相融合为线索,通过有效的实施措施实现预期规划,突出计算机人才素养的核心理念:Iamabletobe aN applied.adaptiveand academic talent。此理念包含着6个基本点:i、able、applied、adaptive、academic和talent,即“iA4T”自适应人才创新型体系的实施愿景,这是计算机人才培养和理念落实的规约标尺,努力达成方案实施过程和解决办法的总线枢轴作用。其中,“i”即“我”,以第一人称的称谓方式,表示计算机人才培养中所实施对象的主观能动性和对技术技能自主认知的不懈渴望和追求。面对大氛围的计算机产业,“i”是随需而动、改变颠覆现有固有模式的象征,创新从自我出发。字母“A”代表着知识的刚性稳定结构,4次方代表多个方位,体现出人才的通用性、自主性和适应性。T既是人才,电是技术(Technology),表明此方案成功推进的底层关键支持基石是强力度的技术实施和跟进,是应用型人才本质基础的素养特性。

4 能力效用驱动的“iA4T”螺旋上升进阶方案

图1所示为计算机“iA4T”自适应人才创新体系,其实施方案的主旨目标着眼于高校计算机专业教育与自适应应用型人才培养的探讨和实施,“iA4T”实施的架构逻辑突出“A4”人才能力效用的直接驱动力,统筹图1的6大参与实体,建立螺旋式专业素养提升方案。围绕“A4”的驱动线索贯穿架构内部组织和外部关联,学科教育和人才培养为实施氛围和落脚点,具体的实施方法粒度化“六点”:学科、人才、师资、教法、专业素养、教材的螺旋式握手和上升结构,它们相互迭代、相互促进凝聚成一个有机体。图1中6大参与组织粒度的改革和再工程设计是实现人才能力效用自适应的实施措施。具体体现为以下几个方面。

2)学科建设与方向细化。

制订“多专业、多方向、多学位、多身份、多证件”的弹叉学科建设方案,如图2所示。与计算机之外其他专业的相关课题关联,逐渐细化,突出专业地位,根据不同专业制订不同的辐射拓扑关系,实现多学位。建立实施多学位的教育和培养机制,实现人才进入市场的多证件优势前置条件。另外,根据理论与实践融合的要求,通用与专用柔性配合的多角色身份,从专业长远发展规划出发,制订出完善有效的外包特色、学术研究、专业素养、在职委培、定向非定向、本硕一体的计算机人才演化梯队,形成学科交叉与校企合作的融合。

1)理论与实践融合的校企合作模式。

紧跟市场,结合专业特性,秉承理论与实践融合的教学宗旨,建立长期有效的校企合作伙伴关系、计算机专业人才培养的直接输送渠道和实施环境,实现稳定有效的人才升华“跳板”和“后盾”。巩固已有的实训和实习基地,与市级、地区级、省级和国家级的知名企业和公司通力合作,拓展深化校企合作的参与单位。此机制的落脚点是校与企的双赢。

3)“双师”培养。

计算机人才培养单位与企业之间制订相关的资源互享和融合措施,建立不同层次的技术、理论学习强化班。如教师在公司所在行业协会兼职,对企业进行相关的技术支持和理论指导。培养单位聘请企业高层管理人员和工程师为兼职讲师、教授,为学生开设专业课和学习讲座、联合指导毕业论文和实践设计等。在一定的合作基础上,企业与培养单位建立起专项奖学金和激励机制。另外,计算机培养单位不定时选派骨干教师到国内外知名公司、高校进修,获取“双师”资格证书。

4)自适应人才的攀升结构。

图3左侧所示为计算机自适应人才培养的金字塔攀升结构。校企合作与市场需求的融合,使计算机人才的组织结构和素养水平有着参差不齐的定位。在人才培养的定位上,提出自适应的目标对象特性形式,学科方向的进化模式,专用和通用的不同规划,建立长期稳定的实训基地和就业门户,推出相对充分的职前教育,为此,定义了人才知识技能的“期望一意图一实现”的主体认知培养模式,如图3右侧所示。图3左侧所示的人才结构需要实现右侧的能力结构来支撑。课程与实践结合、实训和培训结合、学校与企业结合,在广泛推出市场企业紧缺软件人才的同时,筛选人才结构,实现企业市场金字塔顶的领军高端专家。

5)教法变革。

上述研究内容的实施,离不开针对性和通用性教法的设置。计算机学科的交叉性特殊性,以及学科不断创新的前沿特征,需要与之相匹配的实施教法。多层次人才梯队建设,学源之间愈发羽化和柔化(即边缘边棱不明显)的特点,课堂与作业、答疑与复习对自适应和应用型素养教育已力不从心。基于启发式、实践式的传统教育法则,遵循专用人才“量体裁衣”、紧缺人才“雪中送炭”的理念,渗入到计算机学科教法变革中,实现“突破课堂一突破书本一突破黑板一突破实验室”的研究思路,在实现专业、技能、技术强化提升和扎实渗透的同时,在计算机专业教与学中引入职业能力教育与培养,设定适当的实施切入点,引入岗位独力工作、团队合作、教育学心理学机制和职业素养的认识和训练。

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关键词:大学计算机;信息素养;非计算机专业;课程改革,计算思维

信息素养是信息时代大学生应该具备的基本能力,包括根据信息需求做出基本判断的信息意识,通过多种渠道获取的相应信息知识,适应时展的综合信息能力,遵循职业、社会和时代所要求的信息道德。提高学生信息素养有很多途径,计算机基础教学是其中非常重要的一个环节。

大学计算机课程是面向高校非计算机专业的计算机教育课程体系,是培养信息时代大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节,是培养复合型创新人才的重要组成部分。20世纪80年代初,我国高等院校启动了计算机基础教学。由于当时计算机普及程度较低,作为非计算机专业的计算机入门课程,主要目的在于普及知识、推广应用。随后一段时间,学习一门高级语言课、能够编写应用程序成为当时计算机基础教学的重要内容(受Dijkstra在程序设计方面巨大贡献的影响)。到20世纪90年代,计算机基础教学开始区别于计算机专业教育,成为计算机教育独立的分支。2000年以来,计算机硬件设备加速普及,网络和计算机理论的发展尤其是计算机技术和其他产业的融合,使我们真正步入了蓬勃发展的信息时代。计算机基础课程内容逐渐丰富,各学科专业应用和计算机结合也越来越紧密。

近期以来,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会调研发现,目前高校计算机基础课程教学面临不少挑战。一方面一些学校的教务处不断削减学时,甚至有学校提出取消此课程;另一方面,国际上又提出通过计算机基础课程培养学生计算思维能力的改革新思路。计算思维是人类基本思维方式之一,在以计算机作为计算工具之后,计算思维成为创新和解决复杂问题最为重要的思维方式之一。为此,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会多次召开研讨会,并于2012年5月由教育部高等教育司在合肥工业大学组织召开了“大学计算机课程改革研讨会”。本文作者参与了此项工作调研和多次会议研讨,在认真听取会议讨论的基础上,试对大学计算机系列课程改革相关情况进行分析,并提出一些思考和建议,供相关人员参考。

一、当前高校计算机基础课程出现危机

1.计算机基础课程起点偏低。目前,大、中学生的信息素养普遍提高。但大学第一门计算机类课程,内容与高中重复较多,导致不少高校的计算机基础课程学时数被不断削减甚至面临被取消的状况。因此,大学计算机系列课程改革必须精选内容,提高起点,加强高等教育和基础教育的衔接,明确课程的核心内容和教学目的,丰富计算机基础教学的理论研究和实践成果。

2.计算机基础课程过分偏重工具性。目前,高校对计算机基础课程定位在教会学生常用的软件工具,课程目标更多地侧重操作技术、操作技能的培养,而对计算机文化和计算思维方法体现不够,不能满足培养学生信息素养的基本要求。应该说,在计算机基础课程教学中注重计算机科学与技术所具有的工具属性在一段时间内、一定程度上、特定范围内有效解决了学生信息能力的培养,但过分倚重课程的工具性必将导致计算机基础课程教学目标单一、高度不够、不能满足新形势下培养学生信息素养的时展要求。

3.计算机基础课程分层分类教学不足。计算机基础课程应满足多层次培养目标要求,针对不同学科专业应用特点,有效地组织课程内容、设计教学方法,贯彻分层、分类指导思想。目前的高校计算机基础课程是按照“大学计算机基础+若干门后续课程,即‘1+X’的模式”来组织教学的,即使基于现有层次设计,实践过程中分类教学仍然不够深入,计算机应用能力的培养效果也不理想;同时也要考虑到,如何在原有课程体系中融入计算思维,在课程组织中注重计算思维能力的培养,对原有顶层设计也提出了新的要求。

4.计算机基础课程未能体现计算机学科向其他学科广泛渗透和交叉融合的特点。当前,计算机学科与其他学科交叉融合蓬勃发展,这种交叉融合催生了更多的研究方向,不仅仅在自然科学领域,在解决复杂的经济、社会问题方面,学科的交汇融合都取得了很多显著的研究成果。虽然注重不同专业应用已经成为计算机基础课程教学的共识,但如何通过更多的典型交叉案例训练学生的思维能力,在课程设计上仍然存在很多不足。

二、大学计算机系列课程改革的指导思想

大学计算机系列课程改革应遵循以下几个原则:

1.以需求为导向。要充分考虑社会各领域对计算机知识的多样性需求,并根据经济社会发展需求科学制订大学计算机系列课程目标。

2.以学生为中心。课程改革的主要目的是为学生服务,改革措施和实施过程要充分考虑学生现实需求和未来发展潜力。

3.符合认知规律。课程设计要符合中国大学生的认知规律,系列课程建设要有系统性和针对性,要充分考虑课程改革的操作性。

4.要有全球视野。要充分了解、分析国际上计算机基础课程改革的趋势,借鉴国外好的经验和做法,及时更新课程内容,保证人才培养质量。

三、大学计算机系列课程改革的顶层设计

1.顶层设计改革思路。针对目前计算机基础教学存在的问题,我们提出了“三个层次、两个要求、多个科类”的大学计算机系列课程顶层规划。其中,“三个层次”是指大学计算机系列课程的总体教学目标,即“普及计算机文化,培养专业应用能力,训练计算思维能力”,这三个目标之间具有互相交叉、层次递进的关系。“两个要求”是指针对不同的学校、学生和专业培养目标的实际情况,所制订的大学计算机系列课程教学基本要求和较高要求。值得一提的是,从培养学生信息素养的基本要求来看,各校、各专业应针对“普及计算机文化”基本教学目标做统一要求。“多个科类”是指大学计算机系列课程应针对理工类、农林类、医学类、人文类、社科类、艺术类等具体的学科门类和专业做不同的内容设计。

考虑到各校实际情况,大学计算机系列课程改革的总体思路是系统规划、协同研究、分步实施。从理论层面研究计算思维的内涵、表现形式以及对计算机基础教学的影响;从系统层面科学规划大学计算机系列课程的知识结构和课程体系;从操作层面建设一批适用的教学资源,将大学计算机系列课程建设成为培养大学生多元化思维的有效途径;从实践层面推动一批高校按照不同层次培养目标、不同专业应用需求开展大学计算机系列课程的改革探索。

2.普及计算机文化。1981年在瑞士洛桑召开的第三次世界计算机教育大会上,前苏联学者伊尔肖夫提出“计算机程序设计语言是第二文化”的观点,由此“计算机文化(computer literacy)”的概念广泛流传并被人们所接受。伴随着计算机的迅速普及和技术的不断进步,计算机文化对经济、社会产生了深远的影响,其中最引人注目的当属网络技术的发展。无处不在的互联网已经渗透到人们工作生活的各个领域,成为人们获取信息、享受服务的重要渠道,网络所具有的共享、平等、合作、便捷等特性使其迅速融入经济社会之中。2012年2月,法国著名趋势学家杰里米·里夫金教授在其出版的新著《第三次工业革命》中预言,新的通信方式促进、催生了新的重大的能源革命,正在走来的第三次工业革命正是建立在互联网和新能源相结合基础上的新经济[1]。可以说,网络的发展和多领域融合,使得我们对计算机文化及其重要影响有了由点及面的深刻认识。

因此,信息时代的大学生必须了解并掌握计算机文化知识,这是“信息素养”教育的基础部分。以计算机文化为主要内容的课程应该成为为大学一年级新生开设的通识课程,也是第一门计算机课程。计算机文化课程的内容应该侧重于计算机和计算机文化的形成和发展,帮助学生了解信息技术应用对人们生活、工作、学习方式所带来的变化,了解信息技术应用对经济社会发展所作出的巨大贡献,了解信息技术与自然科学、工程技术、人文社科等相互渗透、交叉融合,促进各学科的发展;理解和掌握计算科学的基础知识和基本方法,掌握基本的信息技术应用能力,掌握利用计算思维和计算工具解决专业领域问题的思路和做法。通过学习计算机文化课程,一方面为后续课程的学习提供相关背景知识和辅助技能;另一方面,激发学生利用计算机科学探索未知世界的兴趣。

3.培养专业应用能力。众所周知,计算机和不同专业之间的结合程度差异较大,各专业学生的计算机应用能力要求日趋强烈,而且呈现多样化特点。比如,很多理工科专业会用到较深的计算机专业知识,而有些文科专业则可以仅仅将计算机作为专业辅助工具运用。因此,如何有效地将计算机知识真正贯穿于不同专业应用中,是大学计算机系列课程改革必须解决好的问题。

专业应用能力培养的教学重点是设计计算机知识和专业领域问题的结合,尤其是要通过案例教学等方法,强调实践教学的重要性,让学生在实践中深刻体会运用计算机知识解决专业应用问题的思路和做法。

4.训练计算思维能力。近年来,有关计算思维的研究颇为广泛,卡内基·梅隆大学的周以真(Jeannette Wing)教授认为,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的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[2]。虽然计算思维的训练可以有很多途径,但计算机学科在训练以设计和构造为特征的计算思维能力方面显得更为恰当和重要,而计算机技术的飞速发展和应用普及也进一步强化了计算思维的意义和作用。因此,在计算机基础教学中注重计算思维能力的训练并以此为目的进行课程改革已经成为国内众多高校专家学者的共识[3]。

训练计算思维能力的教学目标高于培养学生的专业应用能力。虽然经科学设计的专业应用能力培养中必然会贯穿思维训练,但并不全面和系统。因此,计算思维能力的培养需要在大学计算机系列课程中设计体现,课程之间或为递进强化,或为相互补充,这也是大学计算机系列课程改革的核心内容。由此可见,反映计算思维特点的系统性系列教材、课程资源建设以及科学的教学方法设计在课程改革操作层面上显得尤为重要。

四、大学计算机系列课程的改革措施

1.大学计算机系列课程应实行分类教学。可以根据学科属性把课程的适用对象划分为六大类:理工类、农林类、医药类、人文类、社科类、艺术类。从培养信息社会学生的信息素养这个课程定位来看,所有高校学生的信息素养要求应该一致,所以分类教学只是针对不同科类学生而言,不应针对不同层次高校分类。

2.大学计算机系列课程改革应以培养学生计算思维能力为主线。要从不同学科的角度扩展计算思维的内涵,选择能够体现计算思维的教学内容和案例,根据本校学生的实际情况设计合适的教学方法,注重计算思维能力培养,使大学计算机系列课程成为大学最重要的课程之一。

3.在大学计算机系列课程教学中引入跨学科元素是培养计算思维能力的一种有效措施。运用计算机科学方法对跨学科问题进行抽象、分析、推理,尝试解决诸如社会学、经济学等多领域经典问题,是体现计算思维特点、训练学生思维能力的好做法,值得借鉴和推广。

4.分工协作推进大学计算机系列课程改革。大学计算机系列课程目标应由教学指导委员会科学制定,课程内容需要由多样化的教材来体现,而教学方法则应由任课教师针对学生的实际情况进行设计。

5.以教学改革研究的方式稳妥推进大学计算机系列课程改革。通过课题研究,科学描述大学计算机系列课程新的知识体系和实验体系,收集、整理一批运用计算思维的应用案例,制定适用性强、操作性强的课程实施方案。通过立项改革,研制课程实验资源,加强实验平台建设,编写出版体现计算思维特点、满足分类教学需要的新教材。有计划地总结改革经验,做好改革示范,组织教师培训,逐步推进改革。

参考文献:

[1] 第三次工业革命正在走来[N]. 参考消息,2012-04-30.

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对信息技术课程的研究应当从“为什么教”到“教什么”,再从“教什么”向“怎么教”一步步地深入下去,而不能反过来。从信息技术教育的发展历史、国家颁布的纲领性文件、一线实践中的理解等不同的方面来重新反思课程,会使我们更加明确为什么要开设信息技术课、信息技术学科要教什么、信息技术课要怎么教……

从学科发展历史来看课程

计算机/信息技术课程的发展可以分成以下几个主要阶段。

国内基础教育中的计算机课程开始于20世纪80年代。受当时计算机硬件的条件限制和“计算机程序设计语言是第二文化”的影响,起始阶段主要是计算机编程语言的教学。

20世纪80年代末,大家开始意识到计算机是一种工具,对于工具只要掌握其基本使用方法就可以了。这种“工具论”的主张使编程语言逐渐淡出,计算机应用逐渐进入教学的主要位置。

20世纪90年代末,教育部了系列重要文件来指导课程的变革。2000年的《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》明确了课程名称为“信息技术”。2003年的《普通高中信息技术课程标准(审定稿)》又进一步明确了“课程以提升学生的信息素养为根本目的”。在这个阶段计算机课程改称“信息技术课”。

课程的名称从“计算机”变为“信息技术”,这不仅是称谓的变化,还包括着更多教学的理论、内容的变化。教学的内容从“编程语言”到“计算机应用”,再到“信息技术”;教学的目标从掌握一种编程语言到学习计算机的应用方法,再到提升学生信息素养……不同时期会有着不同的课程观。从发展的角度来看,现阶段我们需要反思:①课程是否真正地由计算机转向了信息技术?②课程是否切实提升了学生的信息素养?③课程是否真正地促进了学生的发展?……

从解读国家文件来看课程

国家的相关文件在指导与推动着计算机/信息技术课程的发展。在不同时期的文件中可以看到总体的指导思想的变化。

2000年的《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》提出课程的主要任务分别是:第一,信息技术的基本知识、技能;第二,信息技术相关的德育问题;第三,学生终身发展的能力。

2003年的《普通高中信息技术课程标准(审定稿)》在课程性质中明确提出“课程以提升学生的信息素养为根本目的”。课标中还表明不仅要使学生掌握基本技能,还要学会运用,形成能力,形成相应的价值观与责任感。

不同时间的文件都在特别强调信息技术课要培养能力。2003年的课标更将任务明确地归纳成为一句话:信息技术课程的根本目的是提升信息素养。

对文件进行学习与体会后,结合一线教学实践,我们也需要反思:①计算机知识是否就等同于信息技术知识?②会熟练地使用计算机是否就是拥有了较高的信息素养?③课程中的哪些内容在有效地提升学生的信息素养?……

从不同的理解中看课程

在实践中,不同的地区对于课程的称谓也有着一些细微区别。例如,其他地区称之为“信息技术”课,而上海地区则习惯性地称为“信息科技”课。名称的差异也表示有着不同的理解。除了国内不同地域有区别外,国际上也有一些不同。国际文凭组织(省略)的课程设计尤其值得关注。国际文凭课程体系中一共包含两门计算机方向的课程,分别是“全球社会中的信息科技”(Information Technology in a Global Society,以下简称信息科技)和“计算机科学”(Computer Science)。其中,信息科技课程着眼于信息技术的基础知识以及应用信息技术对人类社会带来的影响、使用信息技术过程中要考虑的伦理道德问题等,国际文凭组织将其归入人文类学科;计算机科学主要学习计算机系统基础、计算机编程和软件设计方面的知识,强调思维的逻辑性,国际文凭组织将其归入数学类。两门课程又分别拥有高水平和普通水平两个不同的学习级别,有着不同的学习要求。

从不同的国家与地区、不同方面的人对于课程的理解中,我们需要反思:①计算机应用软件的教学是否就是计算机技术的?②计算机技术的教学是否就是信息技术课程的全部?③从20世纪90年代中期延续下来以计算机操作教学为主的教学内容是否真正、有效地培养了信息素养?……

心中的信息技术课程

现行信息技术课主要内容是对计算机应用软件进行教学。当社会中计算机家庭拥有率在提高的过程中,学生也会在家庭中掌握相关操作与技巧。为了使学校的教学更有效,教学内容出现了技巧化、复杂化的倾向。而越来越复杂的计算机操作与提升信息素养没有绝对的关系,这不应当是信息技术课的全部。

信息素养的核心是信息能力。信息能力是指人获取信息、分析信息、加工信息的能力。熟练地使用计算机这种工具,只是人提升信息素养中的一部分。而提升人的信息素养应当成为课程中的主旋律。

1.结构

根据课程的发展历史、国家课标和可借鉴的国内外的课程设置,信息技术课程可以分成信息科技和计算机科学两部分。

计算机科学的教学目标主要是使学生学会应用、了解原理。要了解计算机系统基础知识、计算机软件的应用方法、计算机编程和软件设计方面的知识。在这方面主要是针对计算机硬件与应用软件等有物质形态的“硬”技术的学习。其中主要由两类组成,一类是字处理、多媒体、网络软件等软件应用的教学,另一类是程序设计的教学。

信息科技主要是指针对信息的技术。主要目标是培养信息素养的核心――信息能力。重点是信息的获取、分析、加工。达成这个目标可以依靠现代信息技术设备(如计算机等),也可以不依赖这些现代化设备。

在这部分教学中,需要学生掌握更多信息处理的“软”工具。如可以使用“左手栏”工具对获取的信息进行如前页表格所示的分析。

使用“左手栏”先将信息分成“事实”与“观点”,然后整理出自己的观点,最后汇总与反思自己的观点。利用这类“软”工具帮助人们分析、加工信息,其最终目标是从获取的信息中得到对自己有用的观点或结论。

这类信息处理工具还有很多。例如还可以利用“提示语”工具列出审查自己资料的相关性和充分性的提示语,来寻找在信息技术活动中遗漏的信息。

根据学生利用信息形成观点的过程,可以将各种“软”工具分成如下几类:①获取与收集信息的工具。②甄别信息,评价相关性和有效性的工具。③分类整理(加工)信息,建立联系的工具。④运用(利用)信息、验证想法的工具。⑤分析综合调查结果(对信息的批判与理解),得出结论的工具。通过对这些“软”工具的使用,最终目标将能够使学习者充分利用信息、解决真实问题。这些信息处理的“软”工具与计算机“硬”工具相结合能更有效地提升学生的信息素养。提升信息素养就是培养人的独立精神、积极自主学习的方法与态度,使之具有批判精神,具有追求新信息、运用新信息的意识和能力,以及善于运用科学的方法,从瞬息万变的事物中捕捉信息,从容易被人忽视的现象中引申、创造新信息的能力。这些针对“软”工具的教学以及应用信息技术对社会的影响、使用技术中的道德等内容共同构成信息科技部分。

2.关系

信息科技部分通过对“软”工具的学习来提高学生本身获取信息、分析信息、加工信息、处理信息的能力。计算机科学部分通过对计算机软、硬件的学习来提高学生应用计算机的能力、通过程序设计教学提高逻辑思维能力。两部分既有不同,也有联系。联系的纽带在于“算法思维”。

在使用计算机应用软件时需要科学的思维方法。往往要有“从顶及底”的使用思路,先考虑大的、粗略的阶段,然后逐步向细节发展;在解决问题时要有顺序、分支、循环等不同的流程;在设计方案与反思过程时,需要有模块化思维……这些都体现出解决生活问题的“生活算法”。

程序设计教学的核心之一是程序设计算法。这是学生在“生活算法”的经验基础上更抽象、更具有逻辑性的表述。

信息科技部分同样也体现着算法思维。在学生使用“左手栏”、“提示语”等信息处理“软”工具时,需要先了解工具,知道工具怎么用;然后在使用的过程中,真实地体验工具的使用技巧;之后还要学会改进、优化工具,使之更适用;最终将淡化工具,形成自己的思维方式。这是获取信息、分析处理信息作出决策的过程,同时也是了解信息处理工具、使用工具、改进工具、淡化工具形成思维方式的过程,还是不断地发掘问题解决的方法与步骤,逐渐形成策略的过程。在这个过程中,不断地呈现出了“算法设计-算法实践-算法优化”的算法学习过程。

算法贯穿了计算机科学与信息技术两大部分,是两部分都要达到的共同目标之一。

3.目标

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【关键词】信息技术;教育改革;课程整合;课程教学;教学效益;创新精神

二十一世纪,以计算机和网络技术为核心的信息技术在社会各个领域得到广泛应用,尤其是信息技术与教育教学结下了不解之缘,信息技术与其他课程的整合也成为了现代教育的热点。而整合的关键不在于教师,而在于学生掌握信息技术的水平和能力上,学生要掌握信息技术就必须要学习信息技术课程,这就对我们信息技术教师提出了教学的更高要求,不仅仅是要在信息技术课程中教会学生计算机知识,更重要的是培养学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力,为课程整合打下基础,为适应信息社会的学习、工作和生活打下基础。因此,探索关于课程整合的新型信息技术课程教学,将成为21世纪教育改革必须充分考虑的一个问题。

1. 什么是信息技术与课程整合 整合就是指一个系统内各要素的整体协调、相互渗透,使系统各要素发挥最大效益。课程整合是使分化了的教学系统中的各要素及其各成分形成有机联系并形成整体的过程。将信息技术与中学其他课程整合,就是以其他学科知识的学习为载体,把信息技术作为工具和手段渗透到其他学科中去,从而在学习信息技术课程的同时,又能培养学生解决其他学科问题的综合能力。

2. 21世纪信息技术课程的目的中小学信息技术教学的主要目的是让学生在了解计算机文化、初步掌握一些计算机基本知识和技能的同时,进一步激发学生的学习兴趣、增强信息意识和创新意识、有效培养学生对信息的收集、处理、应用和传输的能力,培养学生的自学能力和创造能力,在开发智力、受人以渔的教学过程中实现“两个素质”教育。教学中要时刻注意信息技术教学不仅仅是传授计算机的基础知识,更不是片面追求“学而致用”的职业培训,而是把计算机作为一种工具,来提高中小学生的素质,培养他们用信息技术来解决问题的各种能力。

3. 关于课程整合的信息技术课程教学 过去,在一些学校中由于教学观念、思路认识上的误区,人们往往把中小学计算机教育与计算机职业技能培训等同起来,把计算机作为纯粹的学习内容或学习目的,结果使中小学的信息技术课(计算机课)成了打字课、程序设计课或Internet培训课等。现在,随着信息技术课程教学任务从单一的学科知识的学习转向学生信息素养和综合能力的培养,我们要改变原先那种过分强调学科体系、脱离时代和社会发展状况的课程体系,探索以课程整合为基本理念、以信息技术为认知工具、以各学科知识的学习过程为载体、以培养学生信息技术素养和促进学生综合素质发展为目的的新型课程教学。

3.1 寓教于乐、激发兴趣。信息技术课有其得天独厚的优势,它集音、像、动画于一体,能多感官、多角度、多层面的刺激学生。充分发挥信息技术课的多媒体优势,激发学生学习兴趣,对促进学生主动学习、乐于学习、主动发展,具有极其重要的意义。如学生学习枯燥的键盘时,就可以结合英语26个字母的学习来进行,编写一个26个字母的射击小游戏,这样学生不仅学会了26个字母,而且熟练了键盘的操作。不过教师在学生游戏中要善于引导、积极引导,把它转化到学习兴趣上来。

3.2 精讲多练、优化结构。优化课堂教学结构,要做到教学目标明确,教学任务适度,教学层次紧凑。尤其是它实践性、操作性强的特点,更要求教师,废弃“满堂灌”的陈旧教育模式。教师的一言堂,使学生失去动手的机会,失去操作的机会。在有限的教学时间中,让学生自己去动手实践,学会去获取信息、处理信息,最大限度的发挥课堂教学效益。

3.3 学以致用、积极创新。素质教育的核心内容是以人为本,最大限度的开发学生的个性潜能,激发学生创新意识是素质教育的重要内容。计算机作为一台高速的信息处理机,它的作用就在于帮助人们高效地完成对日益纷繁复杂的信息处理,促进人类对世界的认识及人类社会的发展。信息技术教育,从小就应该对学生进行创新意识教育。学会利用计算机创造生活,创造未来。如在教学Word知识时,可以结合语文知识要求学生出一份电子板报,这样既学到了电脑知识,又可以与语文学科知识相结合,激发学生学习计算机的积极性,培养了创新精神。

3.4 增强学生自信心,培养学生团结友爱的互助品质。 在教学中,鼓励学生大胆动手操作电脑,让学生感受一点一滴的成功。学生通过动手操作计算机,在操作活动中获得知识,让他们明白电脑并不像自己想象的那么神秘,这样,每当学生完成了一件作品,他们的自信心就悄悄地树立起来了。同时在每个班级分小组,每一组中安排一、二名接收能力较强的学生,做老师的小助手,指导小组同学学习,帮助同学解决一些力所能及的问题。这有助于培养学生与人合作,协作创新的能力,培养学生团结友爱互助的品质。

当然,信息技术的学科整合还是一个新的内容,许多问题还有待我们去探索、解决,这也给我们提供了一个新的契机。我相信,只要坚持不懈我们在信息技术学科的教学中肯定会大有作为,才华也会得到充分的展示。

参考文献

[1] 南国农,《让信息技术有效地推进教学改革》。中国电化教育,2007(1)

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【关键词】应用型人才;培养方案;课程体系;实践教学体系

【作者简介】许薇,吉林农业科技学院电气与信息工程学院教授

吉林农业科技学院是一所地方普通高校,每年为社会培养和输送大批计算机相关专业的毕业生,作为后升格的地方高校更要根据地方经济和社会发展的需要出培养应用型的人才。为了适应社会需求的不断提高,学院领导及教师集思广益,认真听取行业学会、用人单位和往届毕业生等多方意见,以培养出在计算机相关领域具有创新能力和社会竞争能力的应用型人才为目的构建了新版培养方案。

一、集思广益定位专业方向和人才培养目标

为贯彻学校“基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识”的主要目标,努力办出应用型特色,以计算机科学与技术专业的培养方案修订为例,本专业培养具有良好的科学素养、掌握扎实的计算机应用相关学科的基础理论、基本知识和基本技能,具备应用软件开发及维护、信息技术集成、数据和网络管理等能力的应用型高级专门人才。该专业毕业生从事的岗位基本可以归类为高级应用软件开发、信息技术支持以及信息系统集成和维护几个大类,综合分析,本专业培养掌握相关自然科学、数学知识和人文社科基础知识,并具有应用计算机系统构建和应用的潜能;掌握本学科基本理论和计算机软、硬件系统的应用知识、具备软件开发能力,具有软件项目开发实践的初步经验;能根据不同组织和机构的需求,选择和实施信息技术。

二、企业、行业参与共同研讨,修订人才培养方案

教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会对计算机科学与技术专业队人才培养方案的制订提供很好的指导和帮助,我们认真学习了教指委编制的高等学校计算机科学与技术专业《公共核心知识体系与课程》、《核心课程教学实施方案》和《实践教学体系与规范》,系统地了解和学习了计算机专业公共核心课程选取的原则、公共核心知识体系、公共核心课程大纲和专业方向核心课程示例、核心课程实施方案、实践教学体系构建原则和目标、实践教学体系的构建示例、核心课程的实验大纲,并结合自身情况作了深入比较和讨论。并先后走访了多所同类本科院校以及请进专业实习合作企业或公司进行调研和交流,主要内容有学生培养模式、课程体系、实践应用能力培养、学生实习实训基地、管理和考核措施、学生就业情况等。一致认为:重基础,使学生可持续发展,更加有可提升的专业能力空间;抓核心,使得学生深入掌握核心专业知识,具备核心竞争力;锻炼学生的自学能力、沟通能力、表达能力等各方面的综合素质;强实践,使得学生增强动手能力,通过模拟项目和真实项目的锻炼缩短学生与社会接轨的距离。在培养方案的修订过程中前后召开了多达三十余次各种规模的教学研讨工作会议,就课程体系、课程设置、公共核心知识体系、实践教学体系构建等内容进行专题研讨。一致建议进一步加强学科和专业基础、强化实践能力,规范新版人才培养方案中各门专业课的大纲,初步形成本专业的知识体系和课程体系。

三、改革人才培养和教学模式,制订新的培养方案

(一)制定新的培养方案的原则。

1.基础性。根据应用型人才的知识结构与能力的要求,设置公共基础课程,加强通识教育基础课程的学习;坚持以学科方向组织专业教学,设置学科平台课程和专业基础课程,加强内容的系统性和内在关联;另外,设置适当的专业选修课、人文类选修课,要求学生交叉选课,构建有特色的知识结构。

2.应用性。专业模块课程是根据专业的主要能力培养的需要设置相应课程,在主要能力的课程设置方面,注重培养学生应用研发和设计能力,培养工程应用型专业人才。课程设置和教学过程强调应用性,理论教学和项目训练的侧重点突出“做有用的学问”。在教学模式上采取强化基础,加强应用,着重培养学生的开发能力和创新能力。

3.实践性。以本科专业教学需要为主要目标,同时兼顾专业发展方向,并提供开放性的科技研发和实训基地。与企业广泛联系,建立校企合作实训基地。目前,该专业已与部分公司和企业等签订了实训基地协议书,通过这些实训基地的建设形成了校内外协作、资源共享的实践教学体系。

(二)课程体系构建的原则。课程体系构建包括理论教学体系、实践教学体系和素质教育体系三部分。其中理论教学体系包括通识教育课程模块和专业教育课程模块;实践教学体系包括实验课、实习实训、科研训练、社会实践;素质教育体系包括思想道德素质类课程、人文素质类课程、科学素养类课程、艺术教育类课程、心理素质类课程、企业管理类课程、信息技术类课程、大学生职业发展规划与就业指导、创业类课程、职业技能类培训课程和参加学科竞赛及第二课堂活动等。参照具有同类培养目标的地方院校人才培养方案,围绕课程体系构建、教学方法改进、实践环节加强等方面进行改革与实践。为了突出专业能力,以技术应用能力为支撑,明确专业领域核心能力,并围绕核心能力的培养来构建专业课程体系。总体上将课程分为学科平台课程、专业模块课程两大类。学科平台课程为所需要的专业基础课程,专业模块课程为就业岗位群能力课程,实践能力训练考虑到以往培养方案中实践环节不够突出和有针对性,新的培养方案改进了不少实践环节,增加了独立设课的实验。总之要在大学三年基本完成基础理论教学和相应的实践环节,大四第一学期进行校内外的项目实训课程及毕业设计的开题及答辩。学分比例分配合理;理论课程与实践课程学时、学分比例分配合理;不断线培养素质与专业技能。从教学内容来看,课程体系中包含教指委提出的专业规范中所有的公共核心课程。对于学科和专业基础课程,前提是不削弱本科教学要求,尽可能改进教学方法、更新教学内容,突出行业发展趋势,强调理论教学和应用相结合,培养学生融会贯通、独立分析并解决问题的能力。

(三)注重实践教学,培养应用研发能力。地方高校必须本着实践教学与理论教学同等重要的思想建立实践教学体系。专业培养除了专业理论知识外,还要着力培养实际动手能力,且贯穿整个大学学习过程。“注重实践教学,培养应用研发能力”的理念一直贯彻多年的实践教学改革,对于科学地构建应用型人才培养方案和开展专业建设起着指导作用。实践教学条件也在逐步得到改善,2014年,学院的信息技术实验教学示范中心被评为校级实验示范中心,2015年学院被评为省级“校企联合、工学融合”的计算机应用技术人才培养模式创新实验区。同年,计算机应用技术学科被评为校内重点培育学科,除了加强硬件条件,学校还在一如既往地继续加强建设实践教学,尤其是师资队伍能力和素质,切实建立一支优秀团队,同时适应学科和专业的新形势、新变化,不断加大力度更新实验内容,增加实验室的开放时间和开放形式,开放内容多样化。

1.课程实验。按照验证、设计、综合和研究性实验的顺序设计实验课教学内容,便于学生理解所学课程知识。对于部分课程实践要求强的采取独立设置实践课程。

2.独立设置的集中实践环节。主要包括:以培养专项技能和综合能力为主的实践课程,如课程实习、科研训练、毕业设计等专业模块。

3.社会实践环节。主要包括学生的认知实习、生产实习和毕业实习、校内外专家的学术和专题讲座、社会实践、各级各类竞赛等环节,旨在帮助学生了解目前的行业现状和人才需求特点。

(四)课程设置。课程设置突出“理论够用,实践为主”的原则,如“微机接口技术”内容侧重基于汇编语言的微机接口编程,旨在使学生能掌握计算机底层编程方法,有助于学生毕业以后的能力拓展。调整课程结构如“Java程序设计”这门课程,新的培养方案增加了该课程的时空跨度。将课程分阶段(基础阶段和提高阶段)实施,基础阶段理论和实践相结合,基础阶段以理论为主,提高阶段以实践为主,分为两个方向。一是基于Web的J2EE整合应用开发,作为必修环节;二是基于J2ME的移动应用开发,作为选修环节。通过增加相应的课程内容,采取连续不间断教学,使工程意识和方法得到强化,从而在较长时期的潜移默化中培养学生的工程应用研发能力。在此必须注意课程结构调整时保证两个阶段的延续性,避免造成前后脱节的现象。两阶段的课程跨越三个学期,可以安排相应课程与之配合,充分体现知识与能力不断线教育。增设与学科竞赛等课外实践活动相关的选修课程。第四学期增开“ACM程序设计”选修课,一方面加强专业竞赛能力,另一方面加强算法设计核心专业知识,提高就业竞争力。

四、多种教学手段和教学条件保障应用型特点

为保障应用型本科教学的特点,一是对实验室进行全面改造,将原有的80人的4竖列摆放形式的实验室,改造成48人的8人项目小组圆桌式的布局,既可以教学也可以提供学生进行项目设计和研发的实验室;二是要设计教学内容,开设一些针对工程能力训练的课程;三是要改变教师填鸭式的传统教学方法,通过课堂讨论和学生课后自学等活动帮助学生积极探索主动式学习。建立“校企联合、工学融合”的实践教学模式,课程教学采取校企合作教学模式。近年来,专业一直在寻求与行业公司和企业建立合作教学,努力尝试通过课程置换,承认学生在公司和企业所获学分,这项工作还在摸索之中。此外,专业大四第一学期开设的“专业综合实验”课程已经采取请企业的高级工程师来进行讲课和指导实验,制定了严格规范的指导书或实施细则,取得了较好的教学效果。通过分析企业人才需求信息及时充实和调整培养方案,有助于解决校内生产资源不足、具备实际项目研发经验教师不足等问题,有效跟踪行业最新技术,能使高校比较深入、真实地了解社会需求,能够使学校的专业设置、培养方案、教学内容和实践环节更贴近社会发展的需要,促进学校的教育教学改革,能够推动教师队伍建设,促进教师实践能力和综合素质提高。

五、建立综合的多方位一体的学生实践能力培养和考核体系

在传统实践教学实施环节保质保量的同时,也开放了实验室。专业各实验室在满足正常课程实验、实验课程、课程设计以及毕业设计等教学任务的同时,指导老师设计开放性实验项目,实验室全天为学生开放,为培养计划内实验提供适当的进阶补充,又为学生开展综合性的、创新性的实验研究工作提供条件。专业还成立了课外科技活动兴趣小组,由教研室和实验室共同承担组织与指导工作,具体有“ACM兴趣小组”、“数模竞赛兴趣小组”等,鼓励专业能力强、成绩优秀的学生积极参与教师科研课题、申报创新实验和开放性实验项目,这种多方位一体的综合性的学生实践能力培养体系为提高学生的专业素质和工程能力发挥了积极作用,得到了用人单位的一致肯定。学校尤其重视和企业共同构建专业实习基地。基地建设采取校内外共建、校企合作互动、订制培养和就业相结合的方式,校企双方共同参与实习,校内校外互补。实习内容根据用人单位要求设置,实习考核结合校企双方的评定,以便能顺利完成实习教学任务,达到本科教学要求,胜任企业职业要求为总目标来检验。以实习企业北京达内科技有限公司为例,校内实习基地由该公司提供资金建立,学院提供实验设施和场地,企业承担部分教学。有意参加项目培训的学生先由企业招聘,再根据企业的要求,与企业共同组织通过笔试和面试的学生前期培训。培训从大三暑假开始到大四上学期,利用业余时间完成第一阶段的技术培训。在校内实习基地培训经考核通过者进入第二阶段,到企业校外实习基参加真实项目实习。同时在企业完成毕业设计,在学校通过答辩,毕业后正式入职。

六、改革与实践初见成效

近几年在学校应用型定位及转变人才培养模式、更新人才培养方案开展教学实践以来,总体感觉探索改革的方向是正确的,也初见成效,真正实现了学校、企业、学生三方共赢。这里学生则是最大的受益者,不仅掌握工作必备的专业技能,能够充分运用所学知识,而且重新认识了自己,对未来充满信心。部分学生在校期间已参加实际工程项目开发,用人单位反响很好。部分学生毕业前已提前就业,其中2015年的毕业生第一次就业率达到90%以上,本专业就业率统计一度名列全校前列,大部分学生就职专业对口,一举扭转专业的就业形势,改变了人们普遍认为的计算机科学与技术专业是一个难就业专业的观念。学生考研深造的热情相比往年高涨,考研通过率逐年提高,2013~2014年每年都有学生考入吉林大学就读硕士研究生。学生的能力得到了提高,2014年在吉林省举办的ACM竞赛中3名学生取得了一个二等奖和三个三等奖的好成绩。学生积极参与教师教改和科研课题,申报创新实验项目,积极撰写论文,2013至2014年度学生发表各级各类论文近20篇。

【参考文献】

[1]任满杰,贺利坚.计算机科学与技术本科专业定位与人才培养方案的设计[J].计算机教育,2008

[2]夏松竹.计算机科学与技术学院人才培养与教学模式改革研究[J].计算机教育,2009

[3]陆丽娜,李联宁.计算机应用型人才培养教学模式的改革与创新[J].计算机教育,2009

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关键词:信息技术 教师 培养

中图分类号:G715 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)04-0224-01

随着科学技术的突飞猛进,信息技术已经全球化,从原来的只有高科技人才才能应用计算机到现在的几岁小孩儿也可以上网阅读媒体信息,信息技术的掌握显然变得愈发重要了。信息技术课程已经成为我们国家教育的重要内容,信息技术课程教师队伍素质的培养和提高也就必然成为首要的任务和要求。提高学生的信息素养,必须从教师抓起,教师起到一个关键的引导作用,如果教师能充分调动学生的积极创作性,自主学习,使学生对信息技术产生浓厚的兴趣,这样才能更有效果的提高每位学生的信息技术。

一、信息技术课教师的培养首先要具备以下最基本的素质

1.具有高尚的思想道德和素养

信息技术课教师必须有坚定正确的政治方向,热爱祖国,热爱人民,具有忠诚党的教育事业的优秀思想素质。一定要把握住个体信息素养的方向,在信息活动中不得危害社会或侵犯他人的合法权益。

2.具有敏锐的信息意识与情感

信息技术课教师要对信息具有敏锐的感受力和持久的注意力,能够意识到信息的作用,对信息有积极的内在需求。信息意识主要包括敢用与想用两个方面,而信息情感的培养则更加注重对使用信息技术的态度和兴趣方面。

3.要有良好的心理素质和随机应变的能力

在信息教学中,我们经常会遇到一些大大小小的突发事件。面对这些突如其来的问题,我们既需要勇气也需要随机应变的智慧和经验。

4.具有持之以恒的品质

信息技术教师应该具备持之以恒的优秀品质,这是学科特点所决定的。

首先,信息技术发展的速度日新月异,教师必须要不断学习,不断实践,才能跟上发展的步伐,所谓不进步便落后;其次,信息技术基本属于新兴学科,教学思想、教学模式和教学方法等需要教师花费更多的时间和毅力去学习和实践;最后,在教学过程中,教学还要定期对计算机设备和网络系统进行管理和维护。

二、信息技术课教师除了要具备以上最基本的素质,还应具备其独特的素养,即应注重信息素养的培养

信息素养主要通过信息技术教育进行,包括学科教学、计算机辅助教学、计算机管理教学、社会与家庭教育等四个方面。

1.信息技术学科教学

首先,设置信息技术方面的专门课程。应在课程内有系统有计划地安排各项教学内容,有完整的教材,规定具体的信息素养评价方法与标准,同时按照一定的方式组织专门的教师培训,形成一支正式的专门的教师队伍。学生要以比较集中的时间学习信息技术知识,养成信息技术的基本能力。通过专门的信息学课程的学科教育,为其他途径的信息素养培育打下应用信息系统的基础。

其次,没有系统的学科教学,有些高层次的信息素养是难以系统养成的,例如信息系统的原理分析、程序设计、算法,等等。现在,信息产业已经成为人类社会经济的一个重要支柱,社会各个领域对教育提出了要求,需要从信息系统的熟练操作人员、信息系统软硬件的管理维护人员到信息系统的开发人员等各个层次的信息技术人才。

2.计算机辅助教学

在学校推广以计算机辅助教学为核心的现代教育技术,本身就有着培养学生信息素养的功能与任务。由于计算机辅助教学在学校得到广泛推广,学生能够大量接触信息技术,因此可以说,以计算机辅助教学为核心的现代教育技术是信息素养培育途径的主流。各门课程的课堂教学是学校教育的一个十分重要的方面,所有学科的教学都通过课堂教学进行,可以说,学校教育中学生的大部分时间是在各门学科的教学中度过的。因此,如果能够在学校教育中充分运用信息技术,那么不但能够提高教学效果,而且能够提高学生与教师的信息素养,有利于形成一种信息技术利用的氛围,特别是有利于培养信息素养的意识情感。

3.计算机管理教学

首先,学校广泛地使用信息技术,无论是学生报到注册还是学校成绩表、课表,都是由信息系统进行的;学生无论是查询成绩,还是到图书馆借书,都运用了信息技术。这些事情本身就是为学生营造了一个信息技术运用的氛围,对于培育学生的信息意识与情感有着巨大的潜在影响。其次,教师使用信息技术进行管理工作,因为工作需要而学习了一定的信息技术知识,具备了一定的信息技术应用能力,也提高了信息意识与情感,并且了解了许多信息方面的伦理道德问题,实际上培育了学校中教师与管理人员的信息素养,而学校中所有人信息素养的养成是培育学生信息素养的有利条件。

4.社会、家庭中的信息教育

篇9

应注重计算机科学思想的指导

在现阶段的中小学信息技术课程中,应注重计算机科学思想的指导,注重在教学内容中深入挖掘技术背后蕴涵的计算机科学思想。这样才可以避免将信息技术课上成单纯软件操作与技术训练的课程,使课程真正具有自己独特的思想内涵,这也是国内外信息技术课程理论与实践中所普遍重视的观点。

在美国的中小学信息技术教育课程中,就强调了中学是计算机科学的学习阶段,在其课程目标、课程内容的很多具体设置上都体现了计算机科学思想。在很多州的信息技术教育内容描述中也同样注重了这一点,如夏威夷州的中学信息技术课程中就提出了“计算机科学的指导性学习”(Directed Study in Computer Science)。国际文凭组织(IBO)更是直接将计算机科学设置为计算机方向的两门课程之一(另一为信息科技)。

我国《普通高中技术课程标准(实验)》中信息技术课程部分虽然没有直接申明计算机科学思想,但在其各个部分都体现了计算机科学思想。从在选修课程部分中设置“算法与程序设计”、“数据管理技术”、“人工智能初步”等计算机科学内容的模块,到多次重申课程要体现科学性,以至将解决问题的基本思想方法列为课程的目标之一,都实际体现了计算机科学思想的重要性。

计算机科学思想的概念及指导性

计算机科学作为一门学科在世界范围得到承认是在20世纪80年代,现在已经发展为一个庞大的学科。美国计算机科学家Brian K.Reid称计算机科学是“第一工程学科”。我国教育部组织的计算机科学与技术专业发展战略研究报告统计,截止到2004年初,全国共有505个学校开办了计算机本科专业,共有在校生近30万人。同其他专业相比,这两个数字都是第一。

那么,什么是计算机科学呢?计算机科学的核心又是什么呢?我们通常认为,计算机科学是研究计算机软、硬件设计,也就是面向机器的科学。其实这种看法是不准确的,尽管计算机是计算机科学主要的可见特征,但是将计算机科学描述为仅仅研究机器是片面的。一个最简单的例子是,阿兰・图灵(Alan Turing),公认的计算机科学理论的奠基人,在1936年提出“图灵机”的理论时计算机还没有诞生。同样的,很多计算机科学家也并不研究机器本身。21世纪以来,计算机科学已被定义到更广泛的领域――计算机科学是关于计算的研究。计算机科学越来越成为计算科学,其核心是计算方法,即算法。因此,在国内外计算机科学界普遍认为,计算机科学是“算法的科学”。

以算法为核心的计算机科学研究包含了解决问题的所有方面,从“能不能被有效地解决(计算)”,到“如何解决(计算)”,即包括算法的能行性、分析、设计以及执行。

笔者认为,在基础教育阶段,中小学信息技术课程以计算机科学思想为指导包含两重含义:一是在高中阶段适当加入计算机科学的相关学习内容,使学生初步了解计算机科学;二是在小学、初中阶段更多地融入计算机科学思想,即算法思想。具体说,即学生通过课程学习应该能够解决信息技术环境下以及生活中的相应问题,具备利用算法解决问题及其向生活中的迁移能力。应该说,在高中阶段学习计算机科学相关内容和在小学、初中阶段渗透计算机科学思想,特别是解决问题的能力正是我国信息技术课程标准中所强调的。

由一项调查想到的

当前我国中小学信息技术课程中计算机科学思想的普及状况如何?教师和学生计算机科学素养如何?前不久,笔者对小学、初中、高中、职高不同年级的40多名教师和200多名学生进行了一项问卷调查,结果颇能引发一些思考。

笔者调查的第一个内容是关于教师和学生对计算机科学的认可和了解程度的。出乎意料的是只有27.8%的教师和22.5%的学生认为计算机是一门科学;而表示不清楚什么是计算机科学的在教师中占76.8%,在学生中占81.4%。

第二项调查的内容是请他们写出10位数学家、物理学家、化学家、文学家、计算机科学家的名字,结果在计算机科学家的填写中没有一名学生写出2位以上计算机科学家的姓名,教师中最多的只填出了4位计算机科学家的姓名。学生填写最多的是像比尔・盖茨这样的大公司及大网站的CEO,在学生心目中,只有他们才是计算机界的精英,却说不出冯・诺依曼、图灵以及那些获得图灵奖的著名计算机科学家的姓名。与此形成对比的是他们在数学家、物理学家、化学家、文学家的填写中,却能轻松填出牛顿、伽利略、爱因斯坦、华罗庚、陈景润、鲁迅等大家的名字。

2006年是图灵奖诞生40周年,这项被称做“计算机界的诺贝尔奖”的奖项是计算机科学领域的最高荣誉,获奖者无一例外是半个世纪以来推动计算机科学发展的大师级人物。在问卷中也涉及了图灵奖的问题,但令人吃惊的是只有9.8%的教师和6.7%的学生知道图灵奖。此外,在图灵奖诞生40周年之际,笔者未发现任何一本信息技术教育类杂志发文以示纪念及揭示其给我们的启示,不能不说是遗憾的,这似乎也从一个侧面反映了当前计算机科学在公众中的认可程度。

当前计算机科学思想缺失的原因

造成当前中小学信息技术课程中计算机科学思想缺失的原因来自多方面。首先,从教师方面来看,长期以来,中小学信息技术教师的来源较杂,相对学历较低,且有不少“半路出家”的情况,教师队伍的相对庞杂造成了教师自身科学素养不高。虽然近年来这一情况有所改善,但有调查表明,中小学信息技术教师的专业遍布各个学科:物理、英语、化学、科学、教育技术、计算机,其中以计算机居多,较早开课学校的教师基本上为专科以下学历。可见当前中小学信息技术教师的整体情况仍不乐观,计算机科学思想较为缺乏,这也是造成课程科学思想缺失的主要原因。

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[关键词]信息素养 信息技术 培养 信息能力

我们已经进入了一个崭新的世纪——21世纪,随着以计算机技术、网络技术、通讯技术为代表的信息技术的迅猛发展,计算机和互联网在社会各个领域中得到广泛应用,逐步改变着人们的工作、学习和生活方式。信息素养作为生活在现代社会中的公民所必须具备的基本素质,越来越受到世界各国的关注和重视。那么,什么是信息素养,信息素养的内容是什么,怎样对中学生开展信息素养教育呢?

一、信息素养的定义

在美国,信息素养概念是从图书检索技能演变而来的。美国将图书检索技能和计算机技能集合成为一种综合的能力、素质,即信息素养。1989年,美国图书馆协会下属的“信息素养总统委员会”正式给信息素养下的定义为“要成为一个有信息素养的人,他必须能够确定何时需要信息,并已具有检索、评价和有效使用所需信息的能力。”最基本的信息素养是信息能力。

二、信息素养的内容

信息素养主要由信息意识、信息品质、信息知识以及信息能力四部分构成。信息素养这四个方面的内涵存在由一般到特殊,由低级到高级的内在联系;同时,这四部分又构成一个统一的整体。信息意识在信息素养结构中起着先导的作用,信息知识是基础,信息能力是核心,信息品质是保证信息素养发展方向的指示器和调节器。

三、中学生信息素养的表现

普通高中信息技术课程的总目标是提升学生的信息素养。学生的信息素养表现在:对信息的获取、加工、管理、表达与交流的能力;对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力;发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中实际问题的能力;遵守相关的伦理道德与法律法规,形成与信息社会相适应的价值观和责任感。从信息素养的表现,可以将对中学生信息培养的要求总结为三点:(1)知识与技能的培养;(2)过程与方法的培养;(3)情感态度与价值观的培养。

四、中学生信息素养的培养措施

1.培养学生信息素养的关键

培养学生素养的关键是提高教师的素养。教师集体的信息素养状况对学生的信息意识的启发和学习热情有直接的影响。在网络教学中,教师的作用与传统课堂教学中的作用是不一样的。在课堂教学中,教师要向学生传授知识,并使学生对所讲的知识感兴趣。而在网络教学中,教师的作用更像一个教练、指导者而不是呈现者、表演者。学生自主性学习的程度提高了,需要教师提高他们学习兴趣的程度降低了。信息可来源于数据库或协作学习,指导者不必要成为知识专家。另外,网络课程给教师协作提供了许多机会,小组教学正成为网络教学课程中的一个通用形式。

只有老师掌握一定的计算机网络操作技能,学会使用常用的工具性软件,更重要的是转变教育观念,培养和强化信息意识,开发和利用网上信息为教学服务,才能努力创设培养信息素养的学习环境,组织引导学生使用多媒体手段,全方位地感知,认识学习对象,创造性地解决问题。

2.注意培养学生信息能力

信息能力是人们成功地进行信息活动所必须具有的个性心理特征,它是构成信息素质的核心。在教育环境逐渐信息化的趋势下,需要学生具有很好的信息能力去实现知识的探索、发现与运用。学习者的信息能力,按应用途径及方式可分为如下八个方面:运用信息工具的能力、获取信息的能力、处理信息的能力、创新信息的能力、表达信息的能力、发挥信息作用的能力、信息协作意识与能力、信息免疫能力。其中,运用信息工具的能力、获取信息的能力、处理信息的能力、表达信息的能力是个人信息的一般能力;而创新信息的能力、发挥信息作用的能力、信息协作意识与能力、信息免疫能力是个人信息的综合能力。高中信息技术学科在对学生信息能力的培养,主要侧重学生个人信息的一般能力,同时,关注学生的部分信息综合能力,即操作计算机的能力、运用计算机网络获取信息的能力与意识、表达信息的能力、利用应用软件进行信息的加工与处理能力等。信息技术学科教学活动对学生信息能力的形成、发展起到主导的作用。

3.培养学生动手处理信息、形成创造能力和发散性思维的能力

中学生的信息学习比传统课程更注重实践和动手能力、创造能力的培养,要让全体学生对所学的知识多视角观察和多方位探讨,进而形成创造能力和发散性思维。这些能力是学生接受信息技术文化后并形成意识和自然需求在学习实践中表现,是信息素养形成的质标志。把信息技术融入到学生学习生活中,化为学习的能力,只有这样才能形成良好的素养。

4.把信息教育整和到各科学科中

课堂教学作为传统的教学组织形式在培养学生信息素养方面同样具有“主渠道”和“主阵地”的作用,把信息素养的精神、意图整合到课程和教学的要求中去,贯穿于整个教学活动的始终,使学生从小受到信息知识的熏陶和信息能力的培养。

现代教育需要学生有良好的信息素养,而良好的信息素养的形成需要其他学科知识做基础,离开基础的知识,信息素养的形成就会变为空谈。反过来,信息素养在学生各科学习中和全面发展中的作用将会越来越重要,它慢慢地影响学生其他学科的学习,在培养学生的信息素养的同时不可忽视基础文化的学习。

5.客观评价,正确引导

老师的评价和引导直接影响着学生的发展。课上让同学们把收集到的信息进行交流,同学的赞扬、老师及时的肯定会使其更加自信,对收集信息、选择信息、使用信息更有兴趣。学校、年级、班里,少先队各级组织不断组织各种活动,加强网络道德教育,为同学们搭建展示自己信息能力的舞台,有利于将信息活动迁移到同学们的各类学习活动中去,有利于学生信息素养的发展。

每个学生都是一个相对独立的个体,每个个体之间有很多个性化的地方,信息素养形成应该有广阔的个性空间,多开展一些有利于学生个性发展的信息技术兴趣小组和课外活动,组织各项信息技术竞赛活动,推动学生的个性发展,培养学生走上信息技术专业之路。

总之,信息素养是信息社会人的整体素养的重要组成部分,对于学生的信息素养的培养不是短时间内可以完成的,需要大量的时间以及人力物力。在信息技术飞速发展的今天,随着信息的增大,信息渠道的拓宽,培养学生的信息素养需要通过信息技术与其他学科的整合,为中学生信息素养的形成奠定前进的方向。

参考文献