今天小編給大家?guī)�來了大學計算機素質(zhì)教育分析，有需要的小伙伴一起來參考一下吧，希望能給大家?guī)�來幫助�?/p>

摘要：21世紀以來，信息革命的浪潮席卷全球，信息技術全面普及。計算機教育是衡量國家綜合技術實力的重要方面，大學計算機素質(zhì)教育十分重要。本文以計算科學的發(fā)展為視角，對計算科學的發(fā)展變化進行了分析和研究，并圍繞計算科學和計算機思維培養(yǎng)，為大學計算機素質(zhì)教育建設提供了建議。

我國素質(zhì)教育的重視是在20世紀80年代，素質(zhì)教育受先天遺傳性和后天學習的影響，素質(zhì)教育是在長期教育影響下的，行程的穩(wěn)定的、長期的心理特征和品質(zhì)[1]。素質(zhì)教育有著生理層面、社會層面和心理層面的內(nèi)涵。計算機教育的目的是讓學生掌握計算機基礎理論知識，熟悉互聯(lián)網(wǎng)和使用計算機，把計算機作為工具，把計算思維作為處理方式，以解決不同專業(yè)的問題的方法和手段[2]。目前，我國大學計算機教育的導向“工具論”影響較大[3]，教育重點放在了培養(yǎng)學生的實操和應用能力，而缺乏對計算本質(zhì)的理解，以及獨立自主的、長期的計算思維培養(yǎng)。大學計算機教育應該讓學生理解人類社會科學與計算機發(fā)展的關系，理論思想與實踐相互促進，從計算之美中讓學生發(fā)掘興趣。以期達到對學生計算思維方式的改善、對追求科學精神的興趣以及對高尚人格的追求。

一計算科學

科學是對事實的整理，從整理中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并作出相應的結論，從而推動人類社會的進步�？茖W家們將科學分為了三個方面：自然科學、社會科學與思維科學，而理論、實驗和計算思維是科學發(fā)現(xiàn)的三個重要支撐。理論科學的主要特征是演繹和推理，代表為數(shù)學科學。實驗科學的主要特征是對自然規(guī)律的觀察和總結，其中物理學作為代表。計算科學的主要特征是設計和構造，其中代表為計算科學[4]。

（一）計算科學的歷史

康托爾集合論：計算機科學的形式化研究，起源于對數(shù)學的基礎研究，19世紀由德國數(shù)學家康托爾、狄德金等建立了實數(shù)理論，而且在實數(shù)理論的基礎上，建立起極限論的基本定理[5]。實數(shù)理論建立起了極限定理，試圖解決第二次數(shù)學危機�？低袪柤�合論把“無限”作為實體，有效的解決了亞里士多德提出的把“無限”作為一個不斷發(fā)展的但又不會完成的一個過程思想，讓“集合”可以表示復雜的數(shù)學概念，各種數(shù)學理論得到了快速的發(fā)展，從而奠定了集合論作為數(shù)學的基礎地位。羅素悖論：1903年，英國數(shù)學家羅素提出了一個有趣的關于集合論的悖論“一切不包含自身的集合所形成的集合是否包含自身？”數(shù)學家們開始對集合的無限擴張進行了約束，從而完善了集合論的規(guī)定，建立系統(tǒng)規(guī)定，用來排除“羅素悖論”。形式判定與哥德爾不完備性：1900年，在德國數(shù)學家希爾伯特綱領中提出，形式判定完備性的命題，從形式的相容性證明系統(tǒng)的相容性，即通過尋找通用的形式邏輯系統(tǒng)，證明系統(tǒng)的完備性，其目的是為了消除羅素悖論。1931年，哥德爾指出關于形式系統(tǒng)的“不完備性定理”，該類形式系統(tǒng)是不存在的，證明了希爾伯特綱領的錯誤。但是，“不完備性定理”說明機械過程不一定能解決全部的數(shù)學問題，從而誘發(fā)人們考慮可行性方向。問題可解性：科學家們受哥德爾的影響，20世紀初，數(shù)學家圖靈從一個數(shù)的計算的過程引入對計算本質(zhì)的研究，促進了人們對計算的本質(zhì)的認識。即問題可解性，從而將可計算性概念與機械程序的執(zhí)行過程統(tǒng)一起來，此即有名的圖靈計算模型。圖靈第一次把計算機和程序聯(lián)系起來，對計算科學和人工智能的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響[6]。

（二）計算的本質(zhì)

所謂計算，一般指運用事先給定的法則將一組數(shù)值變換為另一組數(shù)值的過程。對于某類問題，如果能找到并確定一個法則，按照這個法則，當給出這類問題中的任何一個確定的問題后，都能完全機械地通過有限步驟求出結果，則認為這類問題是可以計算的。這個法則就是所說的算法，因而可計算的問題也可將其稱之為存在算法之問題。計算的本質(zhì)是獲得信息的一種過程。是人類分析問題所采用的方法。計算具有動態(tài)的特點，它的靜態(tài)延伸是信息的獲得。它具有三個特點：計算手段的機械化；計算描述的形式化；計算過程的自動化。計算科學的進步推動了科學影響的日益增大。

二計算思維

隨著信息技術的發(fā)展，計算科學的重要性得到大家認可。計算思維也引起了我國科學家的重視，陳國良院士在《計算思維與大學計算機基礎教育》報告中指出：計算機科學的本質(zhì)源于數(shù)學思維，形式化基礎來自數(shù)學。孫家廣院士計算思維是最具有長期性和基礎性的思想。中國科學院計算技術研究所研究員徐志偉提出：計算思維是一般性的思維方式�？茖W思維包括三種思維方式：理論思維，源于數(shù)學，以定義、定理、證明為核心，支撐所有學科領域發(fā)展；實驗思維，源自于意大利科學家伽利略，借助物理設備分析數(shù)據(jù)，驗證理論；計算思維，理論源于數(shù)學，在所有學科領域都有重要作用。計算思維是一種思維方法，可采用不同的途徑進行問題處理。計算思維具有多個層面上的抽象，而非程序化的處理方式，具有發(fā)散化、概念化、抽象化的特點，它為人類的社會創(chuàng)造活動提供了一種途徑，用計算思想來解決現(xiàn)實中的復雜計算問題。計算思維在各個學科領域中有著豐富的應用，如生物領域中用結繩發(fā)模擬蛋白質(zhì)結構；在化學領域?qū)⒌厍蚝痛髿鈱幽�擬成計算機；在經(jīng)濟學領域通過計算模擬股票漲跌；在社會學領域?qū)⑸疃葘W習應用于搜索功能。計算思維和各個學科的融合，開辟了各學科的新的分支，為社會發(fā)展起到了推動作用。

三計算機素質(zhì)教育課程的構建

目前，我國大學計算機基礎課程包括：“大學計算機基礎”、“計算機系統(tǒng)類課程”、“算法與程序設計”、“信息處理與應用基礎”等主要課程組成。計算機基礎教學的目的是通過工具教學的基礎上掌握計算核心思想和方法，而不是將計算機課程濃縮到一點，各個課程設置相對獨立，忽略計算思想的融會貫通和利用思維方式有效的解決問題。本文在計算科學和計算思維的基礎上，對大學計算素質(zhì)教育提出下面幾點建議：

（一）計算機課程體系建設

計算機基礎課程是重要的國家基礎課程。我們應根據(jù)全新的計算機基礎教學理念，調(diào)整計算機基礎課程，將計算機基礎課程模塊化，結合實際案例，抽象問題求解方法，將“問題分析與求解”的計算思想融入到基礎課程體系，采用遞進式教學思想設置課程，引導學生以計算機為工具，融合到學生專業(yè)方向，解決專業(yè)問題。

（二）教學模式創(chuàng)新

計算思維是計算機科學的基本思維方式，通過該方式分析解決問題，開展創(chuàng)新型科研。計算機教學模式中，應按學科類別靈活開展計算機教學策略，采用靈活的教學模式，如專題報告、研討會、定期交流等不斷提高學生的應用和創(chuàng)新能力。同時鼓勵學生自主學習，提高學生積極性，利用網(wǎng)絡教學創(chuàng)新與傳統(tǒng)教學相結合，豐富學生自主學習環(huán)境。

（三）教學方法改革

將數(shù)學、經(jīng)濟、社會等領域的經(jīng)典案例和計算科學、計算思維相融合，通過實際問題的解決，提高學生的創(chuàng)造性思維和實際問題解決能力，增加學生的學習的積極性。同時，采用圍點打援的教學方式，幫助學生輻射性學習，融合知識內(nèi)容，觸類旁通。從而讓學生理解計算思維源于實踐，從理論到實際，再從實際到理論循環(huán)學習，提高學生抽象能力。

（四）教學機制改革

教師評價機制是教學機制中的關鍵環(huán)節(jié)，課程應改變學生評價體系，將診斷性評價和總結性評價相結合，提高學生解決實際問題能力的評分比重，鼓勵學生思維能力和創(chuàng)新能力。同時，教師教學也是教學機制中的重要部分，對不同專業(yè)的學生，應增加不同學科背景的專業(yè)從事計算機研究的教師進行因材施教，使學生了解和掌握計算機在不同專業(yè)學習中的應用以及解決專業(yè)問題所涉及的計算思維和方法，將計算機學習與專業(yè)學習緊密結合，加深學生對計算機在專業(yè)應用中的認識。

來源：網(wǎng)絡整理 免責聲明：本文僅限學習分享，如產(chǎn)生版權問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《大學計算機素質(zhì)教育分析》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://www.weilaioem.com/gongwen/183140.html

• 上一篇：軌道交通企業(yè)行政管理的特殊性
• 下一篇：《把時間當作朋友》讀后感