計算機教育本科學位論文
計算機教育本科學位論文
在當今社會,計算機應用能力在各個行業(yè)都是非常重要的,同樣,計算機應用教學也是非常重要的一門學科,要加強學生基礎應用能力的培養(yǎng)。下面是學習啦小編為大家整理的計算機教育本科學位論文，供大家參考。
計算機教育本科學位論文范文一：計算思維與計算機教育培養(yǎng)思考
摘要：隨著計算機日益廣泛而深刻的運用，計算思維成為計算機教育中的熱門話題，形成了以“計算思維”為核心的計算機教育。以計算思維為導向進行大學計算機課程的教學，其目的就是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、以及人類行為理解。學生學會計算機的目的在于解決本專業(yè)的實際問題。大學階段各相關專業(yè)培養(yǎng)對計算機的要求越來越高，同時不同專業(yè)之間對計算機基礎教育的直接需求和依賴程度又存在較大差異，大學計算機教育應與各類專業(yè)的培養(yǎng)“無縫連接”。
關鍵字：計算思維;計算機教育;專業(yè)培養(yǎng)
1引言
大學階段各相關專業(yè)培養(yǎng)對計算機的要求越來越高，同時不同專業(yè)之間對計算機教育的直接需求和依賴程度又存在較大差異，同時考慮到在計算機教育不斷普及的今天，學生入學時的計算機水平也在不斷地變化，由于地區(qū)以及個人的差異，學生入學時的計算機基礎存在著較大的差異，為促進大學計算機教育的開展，需要進一步開展大學計算機教育的教學研究和實踐。隨著計算機日益廣泛而深刻的運用，計算機早已經深入到干家萬戶，同時計算這個原本專門的數(shù)學概念正在滲透到自然科學以及社會科學等諸多領域，已經泛化到了人類的整個知識領域，并上升為一種極為普適的科學概念，成為人們認識事物、研究問題的一種新視角、新觀念和新方法。可以說我們處在計算無處不在的計算新時代，什么都要“計算”，在理論研究、試驗科學之外，計算科學正在成為基礎科學研究的“第三維”。2006年3月，美國卡內基•梅隆大學計算機科學系主任周以真(JeannetteM.Wing)教授在美國計算機權威期：rU{CommunicationsoftheACM}}雜志上給出，并定義了計算思維(Computationa]Thinking)。周教授認為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維代表著一種普遍的認識和一類普適的技能，每一個人，不僅僅是計算機科學家，都應熱心于它的學習和運用。計算機科學不是計算機編程。像計算機科學家那樣去思維意味著遠遠不止能為計算機編程，它要求能夠在抽象的多個層次上思維。
2現(xiàn)狀分析
大學的計算機對后續(xù)其他課程的學習影響最大，在計算機教育不斷普及的今天，學生入學時f’J~-I‘算機水平也在不斷地變化，越來越多的大學新生的計算機基礎水平擺脫“零起點”，但由于地區(qū)以及個人的差異，學生入學時的計算機基礎存在著較大的差異。大家已經普遍認為學生的計算機水平有了很大程度的提高，但從實際情況看，這種提高主要體現(xiàn)在學生的計算機使用水平上，而不使用基于計算思維能力的計算機水平的提高。針對學生入學時的計算機基礎存在著較大的差異，以及不同專業(yè)之問對計算機基礎教育的直接需求和依賴程度又存在較大差異，目前我們已經在學校的非計算機專業(yè)基本實現(xiàn)了類分層次的教學實踐，并取得了一定的成果。為了使人學計算機基礎課程發(fā)揮其基礎作用，就要很好地與專業(yè)課程相結合，我們根據(jù)各專業(yè)的特點和學生的情況，進行分類分層次教學。但同時應以“計算思維”為核心進行計算機基礎教育，這樣才能適應專業(yè)培養(yǎng)的需要。計算思維是目前大學計算機基礎教學研究的熱點課題之一，應在計算機基礎教學中以培養(yǎng)大學生計算思維能力出發(fā)，對大學的計算機課程教學改革進行一些探討和研究，將思維訓練融入教學的各環(huán)節(jié)中，以期進一步提升大學生的綜合素質和能力，挖掘大學生的學習潛能。
3與專業(yè)培養(yǎng)相適應的計算思維教學
計算思維是人類求解問題的一條途徑，但決非試圖使人類像計算機那樣地思考。計算思維是建立在計算過程的能力和限制之上的，不管這些過程是由人還是由機器執(zhí)行的。計算方法利模型使我們可以去處理那些原本無法由任何個人獨自完成的問題求解和系統(tǒng)設計。許多人將計算機科學等同于計算機編程，計算思維可以給我們打開寬闊的視野，學生可以j修計算機科學，接著從事醫(yī)學、法律、商業(yè)、政治，以及任何類型的科學和工程，甚至藝術工作。計算具有復雜性，當求解一個特定的問題時，我們需要考慮：解決這個問題有多困難?怎樣才是最佳的解決之道?需要我們運用計算思維的觀點準確地回答這些問題，考慮機器的指令系統(tǒng)、它的資源約束和它的操作環(huán)境。而為了有效地求解，需要進一步問：一個近似解是否就足夠了，以及允許的誤差。計算思維就是把一個看來困難的問題重新闡述成一個我們知道怎樣解的問題，如通過約簡、嵌入、轉化和仿真的方法。計算思維采用了抽象和分解來處理浩大復雜的任務或者設計巨大復雜的系統(tǒng)。通過進行分離，選擇合適方式去陳述，或者是選擇合適的方式對問題的相關方面建模使其易于處理。它是利用不變量簡明扼要且表述性地刻畫系統(tǒng)的行為。計算思維利用啟發(fā)式推理來尋求解答，它在不確定情況下的規(guī)劃、學習和調度。計算思維是利用海量的數(shù)據(jù)來加快計算，它就是在時問和空問之間，存處理能力和存儲容量之間的權衡。計算不但已經成為人們認識自然、生命、思維和社會的一種普遍方法，而且正在試圖成為‘種傘新的世界觀。計算機科學在本質上源自數(shù)學思維，因為像所有的科學一樣，它的形式化解析基礎筑于數(shù)學之。計算機科學又從本質上源自工程思維，基本計算設備的限制迫使計算機學家必須計算性地思考，不能只是數(shù)學性地思考。計算思維構建了計算機教育與專業(yè)培養(yǎng)之間的橋梁。
隨著人們對計算能力要求的不斷提高，但是終端設備卻無泫滿足這種要求的增長，于是云計算技術出現(xiàn)了Goog]e于2007年正式在IT行業(yè)內提出了“云計算”的概念，并成功地引發(fā)了產業(yè)界對于云計算的極大關注。云計算是一種基于互聯(lián)網的大眾參與的計算模式，其計算資源(包括計算能力、存儲能力、交互能力)是動態(tài)的、ⅡJ伸縮的、被虛擬化的，而且是服務的方式提供。計算能力以服務的方式供消費者使用，這就好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也i-j一以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)進行傳輸?shù)?。云計算技術催牛了計算的泛化。云計算將為公司節(jié)省大量蚍勾置硬件設備所需的資金。云計算時代，計算已經成為一種公共服務，我們無需購置昂貴的巨型計算機。而且，通過向計算供應商租用計算，也省卻了維護費用。節(jié)省下來的巨大開支及人力可使公司更加專注于自己的核心業(yè)務。此外，云計算特別適用于復雜多變的經濟環(huán)境。當公司業(yè)務量激增時，公司只需租用更多I，I勺計算即可，當業(yè)務因某種危機而出現(xiàn)萎縮時，公司只要少租用一一些計算，即可使自己的損失降到最低。而隨著數(shù)據(jù)量的不斷擴展，我們進入了大數(shù)據(jù)時代，人數(shù)據(jù)(bigdata)是指數(shù)據(jù)海量(包捅數(shù)據(jù)量大、產生速度快)、計算復雜(包括類型復雜、處理復雜)的數(shù)據(jù)集合，所涉及的資料量巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時問內進行有效的采集、管理和分析。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，意味著處理規(guī)模更大，要處理的數(shù)據(jù)更為集中，用戶的數(shù)據(jù)被保存得更加完備更加集中，使得用戶隱私暴露的風險更大。各種各樣的大數(shù)據(jù)技術出現(xiàn)了，大數(shù)據(jù)技術正成為科學研究的第四范式——強推。大數(shù)據(jù)分析常和云計算聯(lián)系到一起，因為實時的大型數(shù)據(jù)集分析需要像MapReduce一樣的框架來向數(shù)十、數(shù)百或甚至數(shù)干的電腦分配工作。
隨著計算的泛化，計算思維成為使用計算機科學分析和解決問題的方法，計算機教育已經由粗放式、經驗式教學向精細化、計算思維能力培養(yǎng)轉型。計算機教育的內容既有各專業(yè)基本都要涉及到的通識教育內容，也有與專業(yè)聯(lián)系比較密切的內容。因此，計算機教育需要針對不同類別的專業(yè)，在課程體系、教學內容、實踐內容等方面應進行分類的教學模式。隨著信計算機教育的普及，絕大部分的學生都是非零起點。為此，可以針對不同專業(yè)類別和不同起點的新生采用不同的教學內容，其內容的廣度、深度都可以有所的區(qū)別，計算機教育的重點不再是知識的傳授，而是計算機思維能力的培養(yǎng)，這種思維應該成為學生的技能組合。普在計算是己變?yōu)榻袢罩F(xiàn)實的昨日之夢，而對于計算機教育來說，計算思維培養(yǎng)在于今日，結果在于明日之現(xiàn)實。
計算機教育本科學位論文范文二：大學計算機教育改革
【摘要】
我國教育各方面各層次改革已成大趨勢，針對高校當前的計算機教育一些弊端及改革思路進行了深入的分析?，F(xiàn)在計算機教育模式無論是在教育理念、講授內容還是講授方式上都不能完全勝任時代的發(fā)展，新時代人才的培養(yǎng)對大學計算機教育提出了更高的要求，當前的計算機教育模式不利于學生信息素養(yǎng)能力的培養(yǎng)。
【關鍵詞】大學計算機教育改革
隨著素質教育的全面發(fā)展，計算機教學在大學學科教學中日益受到重視。長期以來，計算機老師的傳統(tǒng)教學方法，很難讓學生全面的理解計算機技術的知識，學生對計算機的操作也不夠練，很容易忽視學生創(chuàng)新能力和動手能力的培養(yǎng)?，F(xiàn)代社會的計算機運用能力是對大學生能力水平以及知識結構的最基本要求，也是學生進入社會需要掌握的一個重點知識。但是由于計算機的迅猛發(fā)展，計算機的基礎知識以及運用的領域越來越廣，高等院校必須改變傳統(tǒng)的計算機教育觀念，對大學計算機教育進行改革。
1.大學計算機教育存在的問題及原因
1.1教學理念比較落后
雖然隨著科學技術以及計算機水平的不斷提高，現(xiàn)代教學的硬件和軟件都發(fā)生了巨大的變化，投影設備、遠程教學以及多媒體教學的運用越來越廣泛，然而很多高校的計算機教育，教學理念仍然比較落后。落后的教學理念主要體現(xiàn)在課堂理論教學上，計算機本身就是一門培養(yǎng)學生動手的能力及計算思維的課程，但是在很多高校中，仍然主要以課堂理論教學的方式對學生進行教學。計算機的理論教學比較抽象，單純只靠教師的口頭講述學生比較難理解，學生的注意力得不到集中，從而導致教學效率低下，學生也很難掌握有用的知識。
1.2計算機基礎教育的內容更新速度較慢
計算機技術處于快速發(fā)展的階段，作為大學生校園，計算機的教學內容以及教學水平應該是領先于社會的，或者說應該緊跟社會的發(fā)展。但是在高等學校的實際教學中，計算機教學的內容往往落后于社會，計算機的內容很多都過于陳舊，很多學生也反映計算機教材都是用好幾年前的，在這種情況下，學生獲得的計算機知識都是過時了的，那么學生在畢業(yè)之后就很難適應社會的發(fā)展，學生在進入社會之后還需要花費大量的時間去更新自己掌握的計算機知識，只有這樣才能跟上時代的潮流，這樣就浪費了很多時間，大學生在大學階段學習到的知識根本不能為學生所用[1]。
1.3忽視了學生的實際動手能力
計算機的教育注重大學生的實際動手能力，但是在大學校園，計算機的教育仍然是以理論教學為主，開設的上機課比較少，學生很少有機會進行實際操作。學生在學習完理論知識之后沒有及時進行實際操作，學習的知識點很容易會忘記，等到下一次上機課的時候理論知識基本已經全都忘記了，教師又要花費時間講解理論知識，使原本就很少的學生實際操作的機會又減少了。雖然一些高校開設了足夠的實踐課，在實踐課上學生也都非常積極，但是最終取得的效果卻并不理想，這是因為在實踐課上，按照教師講解的內容進行操作，學生會感到有一定的難度，所以很多學生就自顧自的做自己的事情，或者玩游戲或者看電影等，沒有起到實踐課的應有的效果[2]。
1.4教師隊伍存在問題
計算機的發(fā)展是非?？焖俚?，在教學過程中，不僅僅是教材發(fā)揮著重要的作用，教師的知識水平以及教學水平也發(fā)揮著重要的作用。大學校園的計算機教師在承擔教師的角色的時候還要適應時代的發(fā)展不斷發(fā)展自己，要及時了解計算機發(fā)展的新動向。但是，在實際教學過程中，很多計算機教師并不是計算機專業(yè)的學生，掌握的計算機專業(yè)水平比較落后，只能根據(jù)計算機教材上的內容進行講解，教學方式也還停留在比較落后的水平，在教學之外忽視了自身計算機水平的發(fā)展，沒有及時更新自身的計算機知識，嚴重影響了大學校園計算機的教學質量和教學水平。
2.大學計算機教育改革的措施
2.1提高教師的素質
高校計算機教學改革的成敗與高校計算機教師隊伍整體素質的高低有直接關聯(lián)的關系，想要成功對大學計算機教育進行改革就必須提升計算機教師隊伍的整體素質。加強高校計算機教師隊伍的建設可以從教師隊伍的選拔、對教師進行培訓以及完善教師隊伍的管理機制等方面進行。首先是人員的選拔，計算機教師隊伍的建設應該使學歷、職稱和年齡結構都合理，使教師隊伍也呈現(xiàn)多元化形態(tài)，避免教師隊伍結構的單一。其次高校應該加強對計算機教師的培訓，參加在崗培訓或者外出輪訓，不斷更新教師的教學思想和教學觀念，讓教師掌握最新的信息技術和教育技術，只有這樣，教師在對計算機教材進行講解的時候還能夠根據(jù)自身掌握的技術和知識補充相應的新技術和新知識，滿足學生的學習需要[3]。
2.2改革教學方式和教學手段
文化多元化的時代背景充分說明了我國已經進入了多元化的時代，高校在計算機教學的改革創(chuàng)新上，應該采用多元化的計算機教學方式進行教學。當今社會是一個網絡信息時代，高校也應該與時俱進，充分利用網絡資源采取網絡教學，例如可以利用網絡宣教對學生進行計算機教育，對網絡信息加強監(jiān)督和控制力度，讓學生在一個干凈的網絡環(huán)境下學習?，F(xiàn)代教育強調的是學生自主學習能力的培養(yǎng)，所以高校計算機教師應該改變過去灌輸式的教學方法，充分發(fā)揮學生的課堂主體地位，采用引導式教學方式對學生進行教學，培養(yǎng)學生自我辨別的能力，讓計算機教學更加民主開放[4]。教師只有不斷創(chuàng)新教學方式和教學手段才能真正實現(xiàn)大學計算機教育的改革。在新的教學方式下，教師應該注重學生的實際動手能力，引導學生開拓自己的思維，轉變過去被動接受知識的現(xiàn)狀，使學生主動參與到教學過程中來。在這個過程中，教師應該精心準備教案，對學生容易出現(xiàn)疑慮的地方應該做重點講解。其次就是要注意計算機講課的順序，在一般的教學中，教師善于先講解理論知識，讓學生在掌握理論知識之后再將知識點的實際運用展現(xiàn)給學生，這種教學手段很難引起學生的興趣，所以教師可以改變這種教學順序，在課堂的一開始就將效果展示給學生，引起學生的注意力，提高學生的學習興趣，然后再在學生濃厚的興趣下講解知識點，從而提高教學效果。
2.3重視學生的實踐教學
計算機本身就是一門操作性很強的學科，教師應該注重學生的實際操作能力，所以教師應該根據(jù)教學目標精心為學生設計練習，讓學生在每次上機時都能夠有明確的目標，并對每一位學生的上機操作進行檢查和評分，發(fā)現(xiàn)學生在實際操作過程中出現(xiàn)的問題，并及時解決。在實踐教學過程中，不僅要對學生學習的知識進行驗證，還應該注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[5]。這就要求教師在實踐教學的過程中應該設計一些與學生實際生活密切相關并且學生感興趣的題目，并且難度和綜合度都要適中，題目太簡單不利用學生能力的培養(yǎng)和提高，而設計的題目太難又容易打擊學生的自信心，只有設計難度和綜合度都適中的題目，才能培養(yǎng)學生綜合運用所學過的知識來解決實際問題的能力，對學生進行綜合訓練，學生的計算機運用能力以及創(chuàng)新能力才能得到培養(yǎng)的提升。在實踐教學的過程中，教師要引導學生發(fā)揮自身的主觀能動性，不斷鼓勵學生創(chuàng)新，加強學生之間的合作交流，讓學生在合作學習中學習別人的優(yōu)點，發(fā)現(xiàn)自己的不足，從而不斷完善自己。
3.結語
由于計算機技術的不斷發(fā)展，大學計算機教育引起了人們的高度重視，但是目前大學計算機教育仍然存在一些問題，導致大學生的計算機水平滿足不了社會對人才的需求，所以對大學生計算機教育改革勢在必行，高校計算機教師應該充分利用現(xiàn)代教育手段和理念，不斷提高計算機的教學質量，培養(yǎng)創(chuàng)新型的高素質人才，以滿足社會發(fā)展的需要。
參考文獻：
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