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摘 要:利用以计算思维为导向的教学模式,以Access程序设计课程的培养方向为出发点,深入分析该课程的特点。通过对课程理论教学与实践教学进行有机结合、深入探索,将计算思维的培养贯穿于课程的多个环节,旨在培养学生分析问题和解决问题的能力,提高创新能力。
关键词:Access程序设计 计算思维 教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)12(a)-0125-02
计算思维的教育理念是美国卡内基梅隆大学计算机系主任周以真教授2006年提出的。她对计算思维的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。西安交通大学的冯博琴教授在《九校联盟计算机基础教学发展战略联合声明》一文中指出[2],应该彻底改变长期以来存在的“计算机只是工具”、“计算机就是程序设计”和“计算机基础课程主要是讲解软件工具的应用”等片面知识,把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教育的核心任务,运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解,即建立计算思维。
在计算机专业人才的培养中,学生不仅需要掌握计算机基础知识和编写程序的能力,还应该具有分析问题的思维能力。Access程序设计课程作为计算机基础课程之一,不仅概念多,内容多,而且较为抽象,实践操作性较强,学生学习过程中会有排斥的思想。各高校对该课程尝试过多种改革,但是整体教学效果一般。将计算思维能力融入课程教学中去,帮助学生在各知识模块中培养该能力,促使学生学好计算机领域的相关课程知识,并可完成其他领域知识内容的学习。为学生将来利用计算思维解决实际问题奠定良好的基础。
1 计算思维的培养方向
如今社会需要的是复合型人才,要求大学毕业生要有一定的实践和创新能力。大學生在校期间的学习过程主要针对课程和相关技能进行学习与锻炼,在创新创业的大社会背景下,需要因材施教,教师在教学过程中要科学引导学生正确的从“学什么”到“怎么学”的转变,逐渐培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
Access程序设计课程不仅需要学习基础知识,更要突出实践能力的培养,该课程是理论与实践结合较强的一门课程,可以解决问题的全过程培养与训练,该课程在计算机专业人才培养知识结构体系中占有重要地位。学生不仅要掌握基本的语法结构、代码编写和简单程序设计,还要学会分析程序,对程序进行优化。但是该课程具有自身的特点,与其他传统的程序设计不同,具有7个对象,分别是表、查询、窗体、报表、页、宏和模块。由于每个对象可以自成体系进行学习,学生对7个对象的关系较难掌握,造成学习目标不明确。七大对象中的最后一部分——模块部分主要涉及程序设计,学生在短时间内较难熟悉,编程无从下手。
Access程序设计中的教学内容由多个相对独立的模块构成,看似独立但关联密切。通过学习让学生搭建抽象模型,逐步培养设计算法及解决实际问题的能力。因此,Access程序设计课程的学习为学生计算思维能力的培养提供了很好的平台,通过计算思维的整体贯穿,让学生较好地学习该门课程。
2 计算思维的教学模式
2.1 数据库背景介绍中的计算思维渗入
教师在第一次课开始会向学生介绍数据库管理系统基础。为了避免学生听课过程中产生抽象、空洞的感受,吸引学生学习初期的兴趣性,在向学生介绍数据库的发展史时,教师不直接讲述数据库的发展始末,而以故事形式,以思维引导为主流,围绕数据库发展的特点为核心进行授课,并想方设法提出相关问题激励学生积极参与,学生听课效果提高许多。对于教师授课具有很好的引导作用。
2.2 综合案例的前期导入与分解
在进行7个对象的依次介绍之前,先给学生展示一个综合型代表性案例,让学生在学习之前对课程整体框架具有清晰了解,在学习每一章的时候把握学习的目的性,对各对象之间的关联性具有初步认识。
综合案例的选择非常重要。应该选择与学生贴近、熟悉的案例,可以选择学生成绩管理系统为例,进行前期导入与分解。首先向学生演示学生成绩管理系统的各功能模块,让学生具有整体认识;再针对每个模块简要介绍设计思路,并提出几个问题让学生一起带着问题边思考边学习;最后将各功能模块与课程主要章节进行一一映射,即进行案例的分解阶段,让学生意识到学习每一章节的重要性,领会到学习该门课程的意义,在接下来的学习中发挥主观能动性。由学生成绩管理系统作为切入点,给学生布置一个类似案例,要求学生在学习完对应章节后将该案例进行有效填充,学期结束学生可以较好较快地提交该案例,使学生在整个学习过程中不存在盲目、懈怠的现象,给学生一个较好的发挥空间。
2.3 查询中的启发式教学法
查询是Access程序设计课程中的重要章节,查询的速度直接影响到系统运行的性能。在系统的设计过程中,需要对查询的操作进行不断优化。学生在学习初期的时候,只关注查询是否顺利实现,要适时提出查询的优化重要性,进而引入各种优化算法。在进行相关内容讲授的时候引入启发式的方法,启发学生学习和利用该方法进行查询的优化,逐步提高计算思维的能力。
2.4 基于计算思维的案例教学法
每个对象章节教学之前,不以枯燥的概念作为开始,仍然延续课程开篇以案例进行引入,激发学生的好奇心和求知欲,通过若干个精心挑选的案例进行教学驱动,在案例讲解过程中体现计算思维的思想,不是简单地告诉学生是怎么做的,而是要分析为什么需要这样进行案例设计和实现,在设计过程中需要用到哪些重要知识点,让学生不再一味地听到乏味的概念,更主动地接受新的知识点的学习,较易理解与掌握相关概念。为了进一步提升学生分析综合问题的能力,可以启发学生对该案例进行深入讨论、归纳,完善和扩展该案例,引导学生在模仿案例程序的过程中掌握解决问题的方法和编程技巧[3]。案例教学法在Access程序设计实施过程流程如图1所示[4]。 2.5 分组实验教学法
学生在理论课程的学习过程中更多地表现为独立思考与学习,学生之间主要是一些小的知识点或者疑难问题的相互探讨,作业自主完成。但是在实验课程的教学中,为了更好地让学生及时掌握所学知识,促进学生的分工协作性,调动学生的动手热情与激情,在一些小型综合案例中进行分组实验教学法的引入。通过将全班学生进行分组划分,每小组人数不宜多,2~3人即可。布置与学生专业相近的案例作为主题,案例的设置范围可以比较宽泛,不局限具体案例,让学生有较多的发挥空间,列出学生在案例设计中要涉及的若干知识点,小组成员通过调研讨论定下具体主题,确定每人完成的功能模块,最终将各模块进行集成,完成一个小型系统的设计。各小组完成的作品进行展示,选出优秀作品供学生学习,并对其他小组成员进行提问,从第三方的角度对该系统进行分析,并提供更好的设计方法以供改进。通过分组教学法的运用,让学生对系统开发有更明确的认識与理解,有效培养计算思维能力。
2.6 实践教学类型的多样化
实践教学的实验设计类型不能单一化,往往验证性实验较多,设计性实验与研究性实验较少。验证性实验主要使学生对Access有直观的理解,对计算思维具有感性的认识。设计性实验需要教师事先反复推敲,以遵循专业、体现教学重要知识点为宜,学生通过设计性实验的操作,培养他们训练计算思维技巧,将具体问题归纳转化成计算机能够解决的问题,利用计算机的运算能力完成问题的求解。研究性实验难度较大,体现的是计算思维与其他学科的交叉,实现方法具有多元化,通过学生的研究学习拓展创新实践能力和科学研究能力[5]。通过实践教学类型的多样化设计,逐步培养学生计算思维能力。
3 结语
计算思维能力在计算机基础教育改革中的作用越来越显著,符合当今时代人才需求条件。通过在Access程序设计课程教学中贯穿计算思维思想,不仅让学生顺利学完该门课程,更重要的是运用该课程培养的计算思维能力解决实际问题,自主学好其他大学课程,为将来成为复合型创新人才打下坚实的基础。
参考文献
[1] Jeannette M Wing.Computational thinking[J].Communications of the ACM,2011,49(3):3.
[2] 冯博琴.九校联盟(C9)计算机基础教育发展战略联合声明[J].中国大学教育,2010(9):4.
[3] 龚沛曾,杨志强,陆慰民,等.案例教学法在“Visual Basic程序设计”课程中的应用[J].计算机教育,2004(5):62-63.
[4] 马晓娟.非计算机专业Visual Basic案例教学模式探讨[J].计算机教育,2009(22):48-50.
[5] 薛磊,孙玉强,顾晓清.基于计算思维的项目教学法的研究与实践[J].教育与职业,2012(33):148-150.
关键词:Access程序设计 计算思维 教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)12(a)-0125-02
计算思维的教育理念是美国卡内基梅隆大学计算机系主任周以真教授2006年提出的。她对计算思维的定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。西安交通大学的冯博琴教授在《九校联盟计算机基础教学发展战略联合声明》一文中指出[2],应该彻底改变长期以来存在的“计算机只是工具”、“计算机就是程序设计”和“计算机基础课程主要是讲解软件工具的应用”等片面知识,把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教育的核心任务,运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解,即建立计算思维。
在计算机专业人才的培养中,学生不仅需要掌握计算机基础知识和编写程序的能力,还应该具有分析问题的思维能力。Access程序设计课程作为计算机基础课程之一,不仅概念多,内容多,而且较为抽象,实践操作性较强,学生学习过程中会有排斥的思想。各高校对该课程尝试过多种改革,但是整体教学效果一般。将计算思维能力融入课程教学中去,帮助学生在各知识模块中培养该能力,促使学生学好计算机领域的相关课程知识,并可完成其他领域知识内容的学习。为学生将来利用计算思维解决实际问题奠定良好的基础。
1 计算思维的培养方向
如今社会需要的是复合型人才,要求大学毕业生要有一定的实践和创新能力。大學生在校期间的学习过程主要针对课程和相关技能进行学习与锻炼,在创新创业的大社会背景下,需要因材施教,教师在教学过程中要科学引导学生正确的从“学什么”到“怎么学”的转变,逐渐培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
Access程序设计课程不仅需要学习基础知识,更要突出实践能力的培养,该课程是理论与实践结合较强的一门课程,可以解决问题的全过程培养与训练,该课程在计算机专业人才培养知识结构体系中占有重要地位。学生不仅要掌握基本的语法结构、代码编写和简单程序设计,还要学会分析程序,对程序进行优化。但是该课程具有自身的特点,与其他传统的程序设计不同,具有7个对象,分别是表、查询、窗体、报表、页、宏和模块。由于每个对象可以自成体系进行学习,学生对7个对象的关系较难掌握,造成学习目标不明确。七大对象中的最后一部分——模块部分主要涉及程序设计,学生在短时间内较难熟悉,编程无从下手。
Access程序设计中的教学内容由多个相对独立的模块构成,看似独立但关联密切。通过学习让学生搭建抽象模型,逐步培养设计算法及解决实际问题的能力。因此,Access程序设计课程的学习为学生计算思维能力的培养提供了很好的平台,通过计算思维的整体贯穿,让学生较好地学习该门课程。
2 计算思维的教学模式
2.1 数据库背景介绍中的计算思维渗入
教师在第一次课开始会向学生介绍数据库管理系统基础。为了避免学生听课过程中产生抽象、空洞的感受,吸引学生学习初期的兴趣性,在向学生介绍数据库的发展史时,教师不直接讲述数据库的发展始末,而以故事形式,以思维引导为主流,围绕数据库发展的特点为核心进行授课,并想方设法提出相关问题激励学生积极参与,学生听课效果提高许多。对于教师授课具有很好的引导作用。
2.2 综合案例的前期导入与分解
在进行7个对象的依次介绍之前,先给学生展示一个综合型代表性案例,让学生在学习之前对课程整体框架具有清晰了解,在学习每一章的时候把握学习的目的性,对各对象之间的关联性具有初步认识。
综合案例的选择非常重要。应该选择与学生贴近、熟悉的案例,可以选择学生成绩管理系统为例,进行前期导入与分解。首先向学生演示学生成绩管理系统的各功能模块,让学生具有整体认识;再针对每个模块简要介绍设计思路,并提出几个问题让学生一起带着问题边思考边学习;最后将各功能模块与课程主要章节进行一一映射,即进行案例的分解阶段,让学生意识到学习每一章节的重要性,领会到学习该门课程的意义,在接下来的学习中发挥主观能动性。由学生成绩管理系统作为切入点,给学生布置一个类似案例,要求学生在学习完对应章节后将该案例进行有效填充,学期结束学生可以较好较快地提交该案例,使学生在整个学习过程中不存在盲目、懈怠的现象,给学生一个较好的发挥空间。
2.3 查询中的启发式教学法
查询是Access程序设计课程中的重要章节,查询的速度直接影响到系统运行的性能。在系统的设计过程中,需要对查询的操作进行不断优化。学生在学习初期的时候,只关注查询是否顺利实现,要适时提出查询的优化重要性,进而引入各种优化算法。在进行相关内容讲授的时候引入启发式的方法,启发学生学习和利用该方法进行查询的优化,逐步提高计算思维的能力。
2.4 基于计算思维的案例教学法
每个对象章节教学之前,不以枯燥的概念作为开始,仍然延续课程开篇以案例进行引入,激发学生的好奇心和求知欲,通过若干个精心挑选的案例进行教学驱动,在案例讲解过程中体现计算思维的思想,不是简单地告诉学生是怎么做的,而是要分析为什么需要这样进行案例设计和实现,在设计过程中需要用到哪些重要知识点,让学生不再一味地听到乏味的概念,更主动地接受新的知识点的学习,较易理解与掌握相关概念。为了进一步提升学生分析综合问题的能力,可以启发学生对该案例进行深入讨论、归纳,完善和扩展该案例,引导学生在模仿案例程序的过程中掌握解决问题的方法和编程技巧[3]。案例教学法在Access程序设计实施过程流程如图1所示[4]。 2.5 分组实验教学法
学生在理论课程的学习过程中更多地表现为独立思考与学习,学生之间主要是一些小的知识点或者疑难问题的相互探讨,作业自主完成。但是在实验课程的教学中,为了更好地让学生及时掌握所学知识,促进学生的分工协作性,调动学生的动手热情与激情,在一些小型综合案例中进行分组实验教学法的引入。通过将全班学生进行分组划分,每小组人数不宜多,2~3人即可。布置与学生专业相近的案例作为主题,案例的设置范围可以比较宽泛,不局限具体案例,让学生有较多的发挥空间,列出学生在案例设计中要涉及的若干知识点,小组成员通过调研讨论定下具体主题,确定每人完成的功能模块,最终将各模块进行集成,完成一个小型系统的设计。各小组完成的作品进行展示,选出优秀作品供学生学习,并对其他小组成员进行提问,从第三方的角度对该系统进行分析,并提供更好的设计方法以供改进。通过分组教学法的运用,让学生对系统开发有更明确的认識与理解,有效培养计算思维能力。
2.6 实践教学类型的多样化
实践教学的实验设计类型不能单一化,往往验证性实验较多,设计性实验与研究性实验较少。验证性实验主要使学生对Access有直观的理解,对计算思维具有感性的认识。设计性实验需要教师事先反复推敲,以遵循专业、体现教学重要知识点为宜,学生通过设计性实验的操作,培养他们训练计算思维技巧,将具体问题归纳转化成计算机能够解决的问题,利用计算机的运算能力完成问题的求解。研究性实验难度较大,体现的是计算思维与其他学科的交叉,实现方法具有多元化,通过学生的研究学习拓展创新实践能力和科学研究能力[5]。通过实践教学类型的多样化设计,逐步培养学生计算思维能力。
3 结语
计算思维能力在计算机基础教育改革中的作用越来越显著,符合当今时代人才需求条件。通过在Access程序设计课程教学中贯穿计算思维思想,不仅让学生顺利学完该门课程,更重要的是运用该课程培养的计算思维能力解决实际问题,自主学好其他大学课程,为将来成为复合型创新人才打下坚实的基础。
参考文献
[1] Jeannette M Wing.Computational thinking[J].Communications of the ACM,2011,49(3):3.
[2] 冯博琴.九校联盟(C9)计算机基础教育发展战略联合声明[J].中国大学教育,2010(9):4.
[3] 龚沛曾,杨志强,陆慰民,等.案例教学法在“Visual Basic程序设计”课程中的应用[J].计算机教育,2004(5):62-63.
[4] 马晓娟.非计算机专业Visual Basic案例教学模式探讨[J].计算机教育,2009(22):48-50.
[5] 薛磊,孙玉强,顾晓清.基于计算思维的项目教学法的研究与实践[J].教育与职业,2012(33):148-150.