改革教學方

　　摘要：在分析計算機導論課程重要性的基礎上，提出計算機導論的5個引導作用，即知識引導、方法引導、思維引導、意識引導和職業引導。通過改進教學方法，強化這5個方面的引導，為學生學好后續專業課程及提高自身的綜合素質打下堅實的基礎。
　　關鍵詞：計算機導論；知識引導；方法引導；思維引導；意識引導；職業引導
　　
　　在國際上，最有影響的計算機專業教學計劃當屬美國電氣電子工程師學會計算機協會(IEEE-CS)和美國計算機學會(ACM)在各個時期聯合發布的“計算教程”。1991年，IEEE-CS/ACM聯合發布了“計算教程1991(Computing Curricula 1991，簡稱CC1991)”。之后，又陸續發布了CC2001、CC2004和CC2005。
　　自CC1991發布后，我國計算機教育界就開始跟蹤分析工作。CC2001推出后，中國計算機學會教育專委會等學術團體的專家在參考CC2001的基礎上，在2002年出版了研究成果《中國計算機科學與技術學科教程2002》。在廣泛調研我國不同類型的高等學校和不同類型的IT企業的基礎上，并借鑒CC2004，教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會2006年編制并出版了《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》。
　　上述文獻不僅對我國各高等學校計算機專業教學計劃的制定產生了重要影響，且均把計算機導論列為核心課程之一，作為計算機專業學生進入大學后的第一門專業課程。簡單地說，計算機導論的主要作用就是“五導”：導知識、導方法、導思維、導意識、導職業。
　　1導知識
　　按照教學計劃，雖然中小學要開設信息技術課程。但是，由于受重視程度、教學時間、實驗設備等因素的限制，學生在進入大學前所了解的計算機知識很少，大多數同學只是會一些Windows、Word等常用軟件的簡單操作。進入大學后，對于學習計算機專業的學生來說，在學習具體的專業課程之前，先從總體上了解和掌握一些基本的計算機專業知識，對于降低學習后續專業課程的難度、提高學習質量非常必要。
　　計算機導論的一個重要作用就是讓學生了解和掌握計算機基本知識，建立專業知識體系框架。把計算機導論作為第一門專業課程，實際上是一種面向學科的廣度優先的入門模式，這是一種理想的模式[1]。這種模式有兩個優點，一是能夠盡早使學生建立知識體系框架，有利于提高后續課程的學習質量；二是能夠盡早讓學生概要了解將要學習的后續課程的主要內容與作用，增強學習的目的性，有利于提高學生的學習興趣和學習主動性。
　　當然，這種教學模式要達到預期目的，需要選取合適的教學內容以及適合大學新生的計算機專業知識背景與理解能力的教學方法。我們選定的教學內容是計算機發展簡史、計算機專業知識體系、計算機組成知識、操作系統知識、計算機網絡知識、程序設計知識、軟件開發知識、計算機系統安全知識與職業道德、計算機領域的典型問題、計算機學科方法論等內容[2]。內容的介紹和講解要努力做到廣、淺、新、易、趣、思[3]：計算機專業引導性課程要包括計算機專業知識體系的各主要方面；對每一部分內容的介紹應從宏觀層面上進行，不宜深入，保持在高級科普的層次；要能反映計算機科學技術和產品的最新發展，使學生了解相關概念和術語的基本含義及新型電子產品的基本原理和功能；內容的敘述和講解要深入淺出、形象生動、通俗易懂，要適合一年級大學生的知識背景和對計算機知識的理解能力與思維方式；通過計算機導論課程，培養學生對計算機專業的興趣；在介紹一些基本的專業知識的基礎上，引導學生思考一些問題，為學好后續課程奠定基礎。
　　2導方法
　　大學新生入學后，一時還不適應大學的學習生活，雖然各學校都安排入學專業教育，但由于時間太短，效果不明顯。計算機導論作為新生入學后計算機專業的第一門專業課，教師不僅要向學生介紹一些計算機的基本知識，更需要在學習方法上給予適當的引導，指導學生盡快適應大學的學習方式。
　　中學時，學生的時間排得滿滿的，上課、早自習、晚自習、考試，學生幾乎沒有自己支配的時間。學生習慣由學校安排學習時間、由老師實施灌輸式教學。學生能做的就是按學校安排的時間，聽老師講課，完成老師留的作業，答老師發的考卷。由于學時充裕，高中老師能夠把教材上的內容講解得非常透徹，老師講完后，學生不用看書就可以做作業，而作業大多是有明確解題步驟和唯一答案的“剛性”作業。
　　到了大學，學生除了上課(包括實驗課)外，自由支配的時間多于上課時間。由于學時緊張，老師很難充分講解課堂上的全部教學內容，學生需要認真閱讀教材(甚至于教材上都沒有說清楚，需要查閱其他的參考書)，一些作業是沒有明確答案的“柔性”作業，需要學生深入思考后給出自己的答案。作為工科的計算機專業，實踐環節至關重要，很多知識只有通過實踐才能真正理解和掌握。
　　相對于中學，計算機專業大學學習的特點就是：認真讀書、深入思考、勤于實踐。在聽老師講課的基礎上，一定要認真閱讀教材和參考書，要有個人深入理性的思考，還要重視實踐環節的學習。只有這樣，才能學好計算機專業。
　　在計算機導論教學中，教師要結合知識進行講授，引導學生轉變學習方法，盡快適應大學的學習方式。教師一方面要向學生講清楚大學學習特點，使學生從思想上主動適應大學學習方式；另一方面要設置適當的有大學特點的練習，使學生在練習中適應大學學習方式，如讀書報告、專題討論、小型制作等。
　　3導思維
　　計算思維(Computational Thinking)是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類行為，它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[4]。簡單說，計算思維是一種基于現代計算機求解實際問題的思維方式。在計算機得到廣泛應用的今天，各個領域的專業人員都需要培養計算思維，計算機領域的專業人員更應注重計算思維的培養。
　　文獻[4]給出的計算思維有幾個要點：1)計算思維采用了抽象和分解來迎戰龐雜的任務或者設計巨大復雜的系統；2)計算思維利用啟發式推理來尋求解答，就是在不確定情況下的規劃、學習和調度；3)計算思維是數學思維和工程思維的互補與融合；4)計算思維是概念化，不是程序化，不只是能為計算機編程，還要求在抽象的多個層次上思維。
　　在計算機導論課程中，教師要通過介紹程序設計、算法設計、計算機領域的典型問題、計算機學科中的數學方法與系統科學方法等內容來引導學生初步建立計算思維，為日后逐步建立起良好的計算思維奠定基礎。
　　4導意識
　　教育部在教高[2007]2號文件中明確提出要求：努力提高大學生的學習能力、創新能力、實踐能力、交流能力和社會適應能力[5]。應該說，在中學階段，由于高考競爭激烈，絕大數學生把可用時間全部用在了學習知識上，用在了完成各種各樣的作業題、模擬題和考試題上，無暇顧及到綜合素質與綜合能力的培養。進入大學，有了時間和機會，學生要有意識地培養和提高自身的綜合素質與綜合能力。
　　學習能力：這里主要是指自學能力。中小學主要是按照學校的安排學習，以接受教師的知識傳授為主。進入大學后，要有意識地培養自主安排學習計劃、自主獲取知識的能力，不僅要從課堂上學習知識，還要通過課后的讀書、思考和實踐等環節提高自學能力。
　　創新能力：創新就是用新思想、新方法和新技術解決現實中遇到的各種問題。良好的創新意識和創新能力是有效解決經濟和社會發展中面臨的各種挑戰，并在競爭中占先取勝的關鍵因素。作為大學生，要特別注重創新能力的培養。
　　
　　實踐能力：實踐能力就是用所學知識分析和解決實際問題的能力，作為工科的計算機專業學生，更要注重實踐能力，課程實驗、課程設計、專業實習、科研訓練、科技競賽等環節都有助于提高實踐能力。
　　交流能力：在現代社會，作為計算機專業的大學生，無論畢業后直接就業，還是繼續深造攻讀碩士博士學位，總是要在一個團隊中工作和學習，與團隊內外人員的溝通交流對于高質量地完成自己所承擔的開發或研究工作至關重要。
　　社會適應能力：要樹立科學的世界觀和人生觀，要通過社會實踐等方式積極地認識社會、適應社會，把自己所學知識與社會中需要解決的實際問題相結合，為社會服務。面對順境或逆境具有較強的自我調整能力，既不為一時的成功而沾沾自喜，也不為一時的挫折而灰心喪氣，要有戰勝一切困難的勇氣和信心。
　　當然，并不是說，通過計算機導論一門課程的學習就能培養學生上述所有能力，而是通過計算機導論課程，引導學生樹立這樣一種意識：創新意識、實踐意識和綜合素質意識。有了這種意識，學生就會在后續的課程學習和實際活動中注重上述能力的訓練與培養，4年之后，大學畢業時就能具備較強的學習能力、創新能力、實踐能力、交流能力和社會適應能力，這無論對于繼續讀研深造和直接就業，都是非常必要的。
　　5導職業
　　進入大學，學生選定了所學專業，有了一個初步的職業和人生規劃。“凡事，預則立，不預則廢。”只有明確的奮斗目標才能使學習更具目的性和主動性。現在的大學生，在高中階段學習都很努力，除了有教師和家長的監督、鼓勵外，一個重要的因素就是有一個非常明確的目標：考大學。進入大學后，一少部分同學失去了努力的目標，覺得考研也好、就業也罷，都還是比較遙遠的事情，有了放松一下的心理和行動，導致學習上用功不夠，學習成績不理想，甚至于不能正常畢業。
　　計算機導論課程，結合教授學生計算機專業的基本知識和思維方法，引導學生初步確定自己的職業規劃，這個規劃也許會隨著時間的推移有所調整，但有一個規劃總比沒有要強。有志于繼續攻讀碩士、博士學位的學生，在掌握基本的理論知識和實踐技能的基礎上，要特別注重理論知識的深入學習和理論創新能力的提高，多用一些時間讀書和思考。考慮大學畢業后直接就業的學生，在掌握基本的理論知識和實踐技能的基礎上，要特別注重實踐能力和應用創新能力的提高，多用一些時間從事實際項目的開發和實驗。現在，各學校都開設了比較多的選修課程，提供了良好的實驗實習場地，就是為學生進行個性化發展創造條件。
　　6結語
　　計算機導論課程的重要作用在于引導，引導學生學習計算機專業的基本知識，引導學生盡快適應大學學習方式，引導學生初步建立計算思維，引導學生樹立綜合素質培養意識，引導學生進行合理的職業規劃。通過不斷更新教學理念和改進教學方法，充分發揮計算機導論的上述“五導”作用，為學生學好后續專業課程，成為高素質的大學畢業生打好基礎。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 中國計算機科學與技術學科教程2002研究組. 中國計算機科學與技術學科教程2002[M]. 北京:清華大學