高等院校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教改探索

田豐　王亮來　齊齊

摘 要 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)是高等院校本科生的一門通識課程，培養(yǎng)學(xué)生了解計算機(jī)的基本知識，掌握常用軟件的操作方法。隨著時代的發(fā)展，計算機(jī)的內(nèi)涵和外延也產(chǎn)生的巨大的變革，傳統(tǒng)的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容已不適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，與社會的需求存在較大的差距。本文針對高等院校在計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中面臨的現(xiàn)實(shí)困難和問題，結(jié)合在授課過程對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的了解，提出了以培養(yǎng)學(xué)生計算思維和動手能力為核心的教學(xué)方案，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造力。

關(guān)鍵詞 計算機(jī)基礎(chǔ) 高等院校 教學(xué)改革

0 引言

隨著計算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，全球已進(jìn)入了信息化時代，并且隨著數(shù)據(jù)的來源和成本不斷降低，對數(shù)據(jù)高效處理的需求也在迅猛增長。在大數(shù)據(jù)時代，僅僅掌握自己專業(yè)知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要善于利用計算機(jī)技術(shù)來提升自己的處理能力，將原先需要人工手動處理的任務(wù)通過計算機(jī)自動處理，從而在有限的時間內(nèi)完成更多的工作。

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)作為培養(yǎng)大學(xué)生信息技術(shù)基本素養(yǎng)的課程，不僅是大學(xué)通識教育的重要組成部分，更是培養(yǎng)大學(xué)生成為復(fù)合創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)性教育。計算機(jī)類課程與傳統(tǒng)理工基礎(chǔ)課程具有明顯的區(qū)別，其技術(shù)更新日新月異，基礎(chǔ)理論不斷發(fā)展，是一個年輕的學(xué)科，直接采用傳統(tǒng)理工課程的課堂講授、課后習(xí)題的方式無法達(dá)到思維能力和應(yīng)用技術(shù)的培養(yǎng)，使課程效果不如人意。目前，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，需要高等院校的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的改革，使培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)到實(shí)用的技能，并具備不斷自我學(xué)習(xí)的能力。

1 計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 計算機(jī)基礎(chǔ)教育的目標(biāo)

有效的計算機(jī)基礎(chǔ)教育是提升大學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的重要過程。對此，教育部高等學(xué)校計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會提出了四個方面的培養(yǎng)目標(biāo)。具體包括：[1]

（1）計算機(jī)的認(rèn)知能力。掌握計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及其他相關(guān)信息技術(shù)的基本知識和原理；理解計算機(jī)分析、解決問題的基本方法；具備在實(shí)際應(yīng)用中綜合應(yīng)用這些知識的能力，具有判斷和選擇計算機(jī)工具與方法的能力。

（2）應(yīng)用計算機(jī)解決問題的能力。能有效地掌握并應(yīng)用計算機(jī)工具、技術(shù)和方法，解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題。

（3）基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力。熟練掌握與運(yùn)用計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠有效地對信息進(jìn)行獲取、分析、評價和吸收。

（4）依托信息技術(shù)的共處能力。掌握與運(yùn)用計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠有效地表達(dá)思想，彼此傳播信息、溝通知識和經(jīng)驗(yàn)；掌握基于信息技術(shù)的團(tuán)隊協(xié)作方式；充分認(rèn)識互聯(lián)網(wǎng)的參與性、廣泛性和自律性，自覺遵循并接受信息社會道德規(guī)范的約束，并自覺承擔(dān)相應(yīng)的社會責(zé)任。

1.2 計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的問題

在傳統(tǒng)觀念中，計算機(jī)一直被認(rèn)為是一種工作工具，計算機(jī)基礎(chǔ)課程也被定位為講述計算機(jī)發(fā)展歷史、軟件使用方法的課程。這樣的認(rèn)識和定位在計算機(jī)發(fā)展的早期是符合現(xiàn)實(shí)狀況的，因?yàn)楫?dāng)時計算機(jī)尚未普及，與人們的工作融合程度較低。

當(dāng)今時代，計算機(jī)飛速地深入到人們生活的方方面面，并且計算機(jī)的形態(tài)也發(fā)生了巨大的改變，體積更小，功能更為強(qiáng)大。人們的學(xué)習(xí)、工作已經(jīng)與計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)緊密地結(jié)合在一起。計算機(jī)已經(jīng)成為重要的科學(xué)和方法，而不只是一種工具。計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心不應(yīng)該僅僅停留在介紹軟件的使用方法，而是應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，讓學(xué)生知道計算機(jī)能夠處理的問題范疇，知道計算機(jī)解決問題的基本方法與特點(diǎn)，能夠獲得計算思維能力。[2][3]

與計算機(jī)技術(shù)日新月異的更新形成鮮明對比的是高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)課程的緩慢改變。雖然經(jīng)歷了很多版本的教材更迭，但是其基本模式并未改變，還是依據(jù)舊的知識點(diǎn)進(jìn)行重組，因此受到了學(xué)生和教師的普遍質(zhì)疑。學(xué)生學(xué)習(xí)時積極性不高，教師教學(xué)時僅僅對軟件操作進(jìn)行演示，無法傳授出問題導(dǎo)向的思維模式。老師和學(xué)生在教與學(xué)之間的這種距離，使得學(xué)生和計算機(jī)之間也產(chǎn)生了距離，無法正確認(rèn)識計算機(jī)，更無法獲得審視世界的新思維。

2 計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索

2.1 計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容選擇

在新的時代背景下，計算機(jī)基礎(chǔ)課程需要有新的變革，[4]將技術(shù)的創(chuàng)新動力注入到課堂中，讓學(xué)生在課堂中學(xué)到的不只是孤立陳舊的技術(shù)知識，而是一種嶄新的思維模式。

目前高校的招生專業(yè)種類多樣，作為一門公共基礎(chǔ)課程，面對眾多不同專業(yè)的學(xué)生，需要根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)選擇不同的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合專業(yè)的背景和應(yīng)用，抽取出該專業(yè)與計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，開展有差異、有特色的教學(xué)，由此吸引學(xué)生的興趣，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造力，將傳統(tǒng)的知識講授轉(zhuǎn)變?yōu)樾掠^點(diǎn)、新思想的交流，減少教師與學(xué)生之間的距離，讓教與學(xué)互為補(bǔ)充，教學(xué)相長。例如，對于地理信息專業(yè)的學(xué)生，可以介紹地理投影的方法，以及對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的軟件ArcGIS，而對于數(shù)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生，則可以介紹一些程序設(shè)計的基本思想，給一些算法方面的引導(dǎo)，使學(xué)生能夠?qū)⒂嬎闼季S與系統(tǒng)證明相結(jié)合，產(chǎn)生一些創(chuàng)新的想法，促進(jìn)學(xué)生的成長。

除了學(xué)生的專業(yè)類別差異，在進(jìn)行計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)時還存在學(xué)生的基礎(chǔ)差別大的問題。因?yàn)椋瑢W(xué)生生源地不同，來自城市和鄉(xiāng)村的學(xué)生雖然獲得了相近的文化課成績，但是其所接受的計算機(jī)教育還存在很大的差距。來自城市的學(xué)生可能在中學(xué)時就已經(jīng)熟練掌握了常用軟件的操作，并且高中的數(shù)學(xué)課程也引入了算法思想的內(nèi)容，因此，對這部分學(xué)生，應(yīng)該從更高的層次進(jìn)行引導(dǎo)，可以把基礎(chǔ)的內(nèi)容略過，重點(diǎn)講述一般問題的計算機(jī)抽象，將現(xiàn)實(shí)生活的問題用計算機(jī)語言進(jìn)行形式化描述，從而規(guī)約為計算機(jī)可解的問題，由此提高學(xué)生的認(rèn)知水平。而來自鄉(xiāng)村的學(xué)生則缺乏計算機(jī)基礎(chǔ)知識的積累，對這部分學(xué)生，則要注重計算機(jī)基礎(chǔ)能力的訓(xùn)練，并逐步引入計算思維的引導(dǎo)，使得學(xué)生能夠潛移默化地掌握利用計算思維分析問題的能力，從而縮短與其他學(xué)生的差距，提高自身的綜合素質(zhì)。

隨著目前技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新思想、新理論層出不窮，只是局限于教材的內(nèi)容，會導(dǎo)致傳授的知識跟不上時代的需求。因此，有必要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)與計算機(jī)基礎(chǔ)，挑選當(dāng)前最新的前沿知識進(jìn)行介紹，對部分內(nèi)容，例如人工智能、大數(shù)據(jù)處理等熱點(diǎn)知識進(jìn)行案例講解，結(jié)合算法相關(guān)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行深入分析，兼顧知識講授的廣度與深度。

2.2 計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新

現(xiàn)有的計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課程教材高度耦合，由于課程教材內(nèi)容亟待革新，因此對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、形式、評價機(jī)制也需要進(jìn)行對應(yīng)的變革，更加突出思維能力與動手能力的培養(yǎng)，著重創(chuàng)新性，而不是對已有知識的簡單重復(fù)。[5]

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上，以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向，將最新的方法和技術(shù)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計中，采用軟件工程的模式對學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)粒度管理，有效解決學(xué)生抄襲的問題。在實(shí)驗(yàn)形式方面，由于目前學(xué)生均有自己的計算機(jī)，因此可以不再拘泥于機(jī)房集中上機(jī)的模式，應(yīng)該以任務(wù)為導(dǎo)向，靈活配置上機(jī)內(nèi)容，由此解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足和機(jī)房工作量過大的問題，通過在線課堂進(jìn)行上機(jī)內(nèi)容的提交和評價。并且，對不同專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)采取不同的上機(jī)模式和上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合其專業(yè)的特點(diǎn)，通過案例進(jìn)行講解，提高實(shí)驗(yàn)效果。

3 結(jié)語

計算機(jī)基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)大學(xué)生計算機(jī)基本素養(yǎng)的重要課程，隨著時代的發(fā)展，社會對創(chuàng)新人才的能力需求也不斷提高，計算機(jī)基礎(chǔ)教育的責(zé)任也更加重大。通過對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、以及實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改革，能夠有效提高該課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 何欽銘，陸漢權(quán)，馮博琴.計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計算思維能力的培養(yǎng)——《九校聯(lián)盟（C9）計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》解讀[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010（9）：5-9.

[2] 孫淑霞.地方高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的探索與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2014（4）：59-62.

[3] 陳國良，董榮勝.計算思維與大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011（1）：7-11.

[4] 於建華，凌云.基于計算思維的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育，2014（17）：5-7.

[5] 徐英慧，王移芝.以提升信息素質(zhì)為目標(biāo)的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革[J].計算機(jī)教育，2015（10）：32-35.