計算機基礎課程實驗教學體系建設的實踐與探索

摘要：本文介紹了我校計算機教學實驗中心教學體系建設的現狀，并依據自身多年的教學實踐及教指委對本科生計算機技能水平的要求，提出了新的實驗教學體系結構的設想。

關鍵詞：實驗教學體系結構；實驗領域；實驗單元；技能點

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 22-0064-04

1引言

教指委在《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見》(簡稱白皮書)指出要“加強實踐教學，注重能力培養”，并指出了大學生應具有的計算機知識結構，即“了解和掌握計算機硬件結構與組成原理；了解操作系統的功能和一些重要概念；了解程序設計、計算機網絡、數據庫、多媒體等技術的應用領域、基本概念和相關技術；掌握計算機基本應用技能。”

2我校計算機基礎實驗教學體系建設的實踐

我中心承擔了本校非計算機專業本科生所有計算機基礎課程的實驗教學任務。每學年學生人數達17000余人，年累計實驗學時為37萬人時。在十余年的實驗教學體系建設中，中心始終堅持實驗建設與課程建設齊頭并進的方針，率先提出“精講多練”的教學實驗思想，創建了“以學生為中心的分類分層次的實驗教學體系”。

2.1實驗教學體系的演變

我校自1992年開始就提出了對機、電、理、管、文五大類本科生按三個層次實施計算機基礎教育方案。1995年后又對這個方案又進行了完善和多次調整。2004年在教指委提出的“1+X”課程改革方案基礎上，我們將分類分層次思想進行了拓展，從“學科專業、知識結構、培養層次”和“知識點、技能點”兩個方面來構建立體化的實驗教學體系。

實踐表明，這種方案符合了當時計算機實驗教學的實際需求。“以學生為中心的分類分層次培養”的實驗教學體系為核心內容的實驗教學改革也獲得了2005年國家教學成果二等獎。

2.2實驗教學體系與內容建設

1) 針對三類專業(理工、人文/外語和醫學/經濟/管理)安排不同的教學內容，設計了不同類別、層次的實驗項目，并開發了相應的教學課件。

在選擇實驗教學內容時，始終堅持“實驗內容應適應計算機技術更新，走持續發展的實驗教學之路”的理念。自1996年以來，中心的實驗教學內容經歷了三次改革。例如，將“計算機應用基礎”發展為“計算機文化基礎”，再發展為目前的“大學計算機基礎”。

目前，我們針對三類專業安排的教學內容情況如下：

理工類：大學計算機(內容較深)、程序設計(VC++)、硬件技術基礎(微機原理與接口技術)、軟件開發技術基礎、計算機網絡(理論+應用)、數據庫和多媒體(選修)。

經管醫類：大學計算機(內容較淺)、程序設計(VB)、計算機網絡(應用)、數據庫(SQL Server)和多媒體(選修)。

人文類：大學計算機(以Office操作為主)、程序設計(VB)、數據庫(管理信息系統)、多媒體技術與應用。

2) 針對學生的特點，分層次培養。制定的兩種培養方案如圖1所示。

·基本型培養方案面向一般學生，滿足大多數學生的需求，強調基本概念和基本原理、方法的掌握。

·開放型培養方案面向優秀學生，教學方法以開放式項目的開發、研究為驅動，考核方法采用遞交設計、實現報告、現場測評和答辯驗收。這部分學生人數約占10%。

3) 構建立體化的實驗教學體系

分類分層次教學的設計必須要有實驗教學體系與之配套才能落實。目前我校的實驗教學體系是一種按課程為框架的結構，如圖2所示。課程框架自下而上分為三個模塊：計算機系統與平臺、程序設計、計算機技術與應用。這種結構在不同方向上也反映了課程在不同角度下的層次關系：

·縱向：按照課程模塊的學習順序，逐步深入，實現能力的階梯性增長。

·橫向：通過不同課程中的訓練，拓展了技能的廣度。

·深度：按學科分類培養，兼顧了不同學科專業所需的技能要求。

4) 實驗教學體系的內涵

經過幾輪課程改革，形成了目前按照課程類劃分的實驗教學體系的內涵，即課程類、實驗單元和實驗內容。以“程序設計基礎”課程實驗為例，5個“實驗單元”包含的實驗內容如表1所示。

除了體系結構本身的建設和優化外，我們還從多個方面建設了保障實驗教學體系良好運行的支持環境。包括：數字化實驗教學平臺，數子化教學資源建設，實驗內容的自主設計和更新，教材建設以及開展各種教學活動等。

通過以實驗教學體系為核心的上述幾個方面的建設，我中心已基本建成了一個比較完善的實驗教學大環境，為計算機基礎課程的實驗教學奠定了堅實的基礎。

3實驗教學體系建設的進一步探索

3.1實驗教學體系結構的進一步改進

參照教指委“白皮書”提出的計算機基礎教學4個知識領域的學科體系，結合我校在實驗教學建設方面的探索，對我校原體系中存在的以課程為核心，同一個技能點可能出現在多個實驗單元中等問題，提出了一種新的實驗教學體系框架，如圖3所示。

圖3中的“實驗領域”與“白皮書”中提出的知識領域相對應，“子領域”與相應的課程對應。一個實驗領域可以只包含一個子領域，也可以包含多個子領域，每個子領域又包含若干個實驗單元，每個實驗單元包含若干技能點。技能點的設置及數量則與相應的實驗內容結合考慮。

其中，實驗領域和子領域主要應包含如下幾個方面：

·計算機系統與平臺領域，此領域下又包含計算機硬件基礎、操作系統基礎和網絡技術基礎三個子領域。

·計算機程序設計基礎領域。

·數據分析與信息處理領域，此領域下又包含辦公自動化、多媒體技術基礎和數據庫技術基礎三個子領域。

·應用系統開發領域

各領域(子領域)都包含了若干的實驗單元和技能點。表2所示為“計算機程序設計基礎”領域(也是子領域)中應包含的部分實驗單元及其實驗技能點。

3.2在新的實驗教學體系下構建課程實驗

1) 分類分層次，首先按授課對象進行分類，確定這類授課對象所需知識領域對應的實驗領域，然后再按授課對象對計算機能力的需求劃分課程層次，按課程層次從各領域、子領域、實驗單元中提取不同的內容。

2) 對通識類課程從各領域中提取基礎部分的實驗單元和技能點來組織課程實驗內容，對他課程由相應領域內按層次提取。

例如，“大學計算機基礎”涉及了兩個實驗領域：計算機系統與平臺，數據分析與信息處理。考慮到學生的基礎及不同專業的要求，在實驗單元及具體的技能點要求上，應選取各領域(或子領域)中最基礎的部分。

表3所示為面向理工科專業的“大學計算機基礎”課程實驗教學體系。

4結束語

實驗教學體系的建設在整個課程改革中起著關鍵的作用，我校在計算機基礎課程實驗教學體系的建設方面已做了一定的探索研究，建立了適合我校教學情況的、較為完善的實驗教學體系。但隨著計算機基礎教育改革的不斷深入，實驗教學體系也需要改革、發展并進一步完善，使之更加科學和全面。

參考文獻

[1] 馮博琴. 非計算機專業計算機基礎教育“白皮書”與教學改革實踐[J]. 大學計算機基礎課程報告論壇大會報告，2005.

[2] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

作者簡介

陳文革，男，副教授，主要研究方向：計算機應用技術。

吳寧，女，副教授，主要研究方向：網絡安全。