基于計算思維的網站設計論文范文
本站小編為你精心準備了基于計算思維的網站設計論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
1在課堂教學中引入計算思維
1.1當前教學存在的問題當前教學主要講解PHP語法知識、技術運用及數據庫的操作。在這種教學模式下，學生獨立設計開發網頁時不知如何下手，教學效果不能達到預期的目標。網站開發看似簡單實則繁雜，而計算思維采用抽象和分解來設計巨大復雜的系統，這正好可運用到網站的開發設計中。在教學中引入計算思維概念，著重培養學生的計算思維能力，能很好地解決當前教學遇到的問題。
1.2教學內容設計教師應以計算思維為導向設計教學內容，著重培養學生使用計算機解決問題的能力，可據此在課堂教學中淡化基本語法的講解，著力設計問題，促使使用計算思維的方式解決問題并強化語法知識的學習。教學內容分為兩大部分：知識理論篇和案例篇。知識理論篇主要包括計算思維概述、HTTP協議、基本語法、數組、字符、函數、文件、日期、類和對象、Cookie、Session、MySQL等；案例篇以設計一個網站為例講解如何使用計算思維把復雜問題簡單化。教師可以在組織具體教學內容時以問題為切入點，安排相應語法知識的講解，同時涉及某些計算思維能力的使用。那么什么樣的能力是計算思維能力呢？我們可把計算思維分解為一些特征點，這些特征點包括（但不僅限于）如下概念：規約、嵌入、轉化、仿真、遞歸、并行、抽象、分解、保護、冗余、容錯、糾錯、系統恢復、啟發式、規劃、學習、調度、折中、優化等[3]。在設計問題時可盡量包括這些計算思維能力，如設計階乘的問題來介紹函數，采用遞歸的計算思維解決問題；設計實現加減乘除的簡單計算器問題介紹類和對象，采用抽象的計算思維求解問題。教學內容的組織難在問題的設計，而設計的問題要盡量涵蓋上述計算思維能力，這在短期內很難完成，是一個長期積累的過程。
1.3教學手段多樣化目前大部分高校主要采用課堂講授的方式教學，該教學方式重在教，學生是被動的學習。計算思維的教學模式重點是啟發式教學，即在有限的課堂學時下引入多種教學手段輔助教學，可考慮采用如下教學手段。（1）MOOC教學。國內外頂尖大學設立了許多網絡學習平臺，在網上提供免費課程。由于課時有限，教師在課堂上無法仔細講解某些知識點，可讓學生在課外通過MOOC學習。（2）課堂討論。教師可采用課堂討論的方式提高學生的學習積極性，在討論課上設計問題讓學生討論如何解決問題，最后教師點評并歸納出解決此類問題可采用的計算思維能力。（3）視頻教學。任課教師可收集制作與課程有關的教學視頻，學生可在課后觀看學習。（4）課程論壇。教師可建立課程論壇，提供與課程相關的資料下載，及時解答學生提出的問題，還可發起對某個問題的討論。新技術的出現使得授課方式更加多樣化，教師可在教學中充分利用這些新技術，引導學生主動、積極地學習，改變傳統的知識點灌輸式教學方式，以問題求解為導向，啟發學生思考如何解答問題并歸納解答問題時運用的計算思維。
2在實踐教學中融入計算思維
目前的實踐教學主要是教師布置一定的上機習題讓學生完成，這些上機習題與教學中講授的知識點有關，如循環語句、數組、函數等。這樣的實踐教學只是強化了學生對課程知識點的掌握，沒有進行思維的訓練。計算機技術發展日新月異，新技術層出不窮，今天我們學習的某門計算機語言或技術在不久的將來可能會被淘汰，學生不應只掌握某門計算機語言或技術，而應掌握求解問題的思維，有了思維可以采用新的計算機語言或技術求解出答案。思維的特性決定了它能給人以啟迪和創造想象的空間。思維具有普適性，知識和技能具有時間性的局限，而思維則可跨越時間性，隨著時間的推移，知識和技能可能被遺忘，但思維卻可潛移默化地融入未來的創新活動中[4]。計算思維具有強大的創新能力，培養計算思維能力的最高目標是為了創新[5]。
2.1圍繞計算思維設計上機內容實踐操作是強化學習的一種有力手段。教師應該圍繞計算思維精心設計每一道上機習題，如在設計有關循環的上機習題時，可設計采用窮舉思維解答的習題：百錢買百雞[6]。在每次上機實驗后，教師可設計一些類似解題思路的習題讓學生課后自己練習，進一步強化培養學生的計算思維能力。上機實驗在培養學生求解問題的能力上是一種很重要的手段，教師一定要嚴格把關，不能放之任之。為了更好地讓學生上機實驗，可以建立上機實驗考評機制，對每位學生每次上機實驗情況打分，期末結束后給出上機實驗總分并記入期末總評中，這樣可以激勵學生上機操作，訓練他們解決問題的能力。
2.2在實踐教學中運用項目驅動在課堂教學的最后階段，教師會講解一個案例（一個實際的網站）的實現。這個案例的講解可以讓學生了解如何利用科學系統的方法把一個龐大而復雜的問題抽象成多個小而簡單的問題并實現。與此同時，教師在實踐教學中為了進一步加強學生的實踐操作能力和培養他們的計算思維能力，會布置一個項目讓學生完成，如分項目小組（3~4個學生一組）完成一個網站，項目時間規定在期末前一個月內；每個小組設小組長一名，負責分配任務和進度；采用軟件工程方法實施項目，要求撰寫需求分析、數據庫設計、詳細設計等文檔。在項目的實施過程中學生會相互配合和團結協作，他們會了解團隊精神的重要性，學會運用計算思維的方式分析求解問題，明白計算思維的重要性。項目完成后，每個項目小組推薦一名成員以PPT的形式介紹他們的項目并演示網站。教師和學生一起討論項目的優劣，教師應對每個項目進行評分并點評，指出其中的不足和可以進一步完善的地方。
3.1練習的重要性網站設計是一門實踐操作性很強的課程，其理論知識并不難，難在實踐操作。從多年的教學情況來看，學生在實際動手設計開發網頁方面存在較大困難。筆者從與學生的交流中發現他們課后練習較少，課堂上雖然聽懂了，但課后沒有進一步的鞏固，很快又忘記了。根據上面的描述可知練習對于掌握一門課程知識很重要，布置一定量的作業是必要的。然而，由于學習該門課程的學生眾多，批改作業會占用教師的大量時間，建立一個在線的練習系統可以很好地解決這個問題。
3.2練習系統設計構思采用計算思維的教學模式，學生能更快地具備分析問題和解決問題的能力。在發展日新月異的計算機技術面前，一些計算機技術會過時，但計算思維能力仍能適用問題的求解，因此練習系統的設計重點在于培養學生的計算思維能力。初步構思是對專家學者提出的計算思維能力進行歸納，總結哪些能力是計算思維能力。教師可以針對每種計算思維能力設計一些習題并加入到練習系統中，隨著授課進度布置相應的練習給學生做，如講授到函數這一節時可布置與遞歸有關的練習，練習系統可自動批改作業，這樣既可以減輕教師負擔，又可以培養學生的計算思維能力。
4結語
計算思維是現今的研究熱點，眾多專家學者都希望將其引入課程教學中以培養學生的計算思維能力，然而解決計算思維能力培養“落地”的問題，還需要做大量艱苦與細致的研究工作[7]。筆者以網站設計課程如何培養計算思維能力進行探討，在計算思維的教學模式下對教學內容及手段進行研究，設想建立一個練習系統進一步加強計算思維能力的培養，以后還希望能建立一個計算思維的教學效果評價系統，從而得到有效的反饋，改進教學。
作者：胡珍新單位：江西師范大學計算機信息工程學院