基于提高學生創(chuàng)新能力的高校計算機基礎(chǔ)教學研究

劉艷云

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基于提高學生創(chuàng)新能力的高校計算機基礎(chǔ)教學研究

劉艷云

（朔州師范高等專科學校，山西 朔州 036002）

摘近年來隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，計算機技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，各行各業(yè)都開始逐漸出現(xiàn)能夠替代或者輔助人類完成復(fù)雜任務(wù)的一些技術(shù)或機器，給人們帶來了極大地便利。現(xiàn)階段，計算機基礎(chǔ)教學已成為我國絕大部分高校的必修課程之一，旨在培養(yǎng)高校學生對于現(xiàn)代信息發(fā)展的認知以及基礎(chǔ)信息能力的掌握和創(chuàng)新精神，其教學內(nèi)容以及教學質(zhì)量直接關(guān)系到我國高校學生的綜合素質(zhì)。因此，如何通過計算機基礎(chǔ)課程的教育提高我國高校學生的創(chuàng)新精神，不僅僅對于學生以及高校自身的發(fā)展起到了推動作用，對于我國未來高科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也有重要的意義。

計算機基礎(chǔ);計算機教學;創(chuàng)新能力

0 引言

隨著計算機的迅猛發(fā)展以及計算機在人類生活中的作用的日益增加，現(xiàn)階段我國超過90%的高校已經(jīng)把計算機基礎(chǔ)教育作為大學的必修課程之一，把計算機基礎(chǔ)教學放在了數(shù)學、英語以及思想政治同等重要的位置。同樣，國家也出臺了一系列有關(guān)計算機基礎(chǔ)的證書，例如計算機一級證書、二級證書等等，以此來對各大學生的計算機能力進行評價，這些充分說明了計算機基礎(chǔ)教育在當今社會的重要性。高校計算機基礎(chǔ)教學通常情況下都是針對非計算機專業(yè)的學生來講的，主要是為非計算機專業(yè)的學生提供一門公共課程，讓其對計算機基礎(chǔ)知識有所了解，對編程語言有一定的掌握。總體來說，計算機基礎(chǔ)教育是通識教育的一個組成部分，其教學內(nèi)容相對來說覆蓋面更為寬廣，影響面也更為廣大，因此，計算機基礎(chǔ)教育對于現(xiàn)階段社會上各專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量影響都很大。但是由于我國本身在計算機研究上起步較晚，而高校關(guān)于計算機基礎(chǔ)教育工作的開展也是近幾年才開始重視起來，在計算機基礎(chǔ)教育的課程體系、培養(yǎng)目標以及管理上同國外發(fā)達國家高校相比都還存在一定的差距。尤其是在計算機基礎(chǔ)教學生關(guān)于學生創(chuàng)新以及創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)更是形同虛設(shè)。而在計算機基礎(chǔ)教學中適當加入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對于培養(yǎng)高校學生的創(chuàng)新精神以及提高學生自主創(chuàng)新能力，尤其是對于高科技人才的培養(yǎng)都會起到重要的作用[1]。

1 相關(guān)理論基礎(chǔ)

1.1 計算機發(fā)展史

計算機本身就是一個統(tǒng)稱的概念，任何可以用來輔助或者幫助人類進行計算的機器都可以稱之為計算機。而現(xiàn)階段我們通常所說的計算機一般指的是電子計算機也就是電腦，它是利用數(shù)字電子技術(shù)根據(jù)指令來執(zhí)行運算的一種設(shè)備，目前已經(jīng)應(yīng)用到人類生活以及工作的方方面面[2]。

最早的一些計算設(shè)備包括算盤、安提基特拉機械等。到了17世紀前期，德國科學家研究出了一部能夠計算六位數(shù)加減法的機器，隨后到了17世紀中旬，法國科學家研究出了一部能夠計算八位數(shù)加減法的機器，開創(chuàng)了計算的先河。1801年，法國科學家研究出了一種使用打孔紙片來進行圖片編織的織布機，被現(xiàn)代科學家認為是計算機可編程發(fā)展史上重要的一步。隨后，人類關(guān)于計算機的研究開始進入黃金發(fā)展時期，例如1820年，法國科學家構(gòu)思的程序化計算機，1880年打孔卡片以及真空管的出現(xiàn)為現(xiàn)代意義上的計算機出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。隨后到了20世紀30年代，許多專門用途的、復(fù)雜度不斷增長的模擬計算機被研制出來，而且現(xiàn)代計算機的關(guān)鍵特色被不斷地加入進來。1941年，世界上第一臺使用真空管計算器，二進制數(shù)值的電子計算機出現(xiàn)，迅速推動了第三次工業(yè)革命的發(fā)展。在接下來的幾十年中計算機技術(shù)得到了發(fā)展，而微計算機的出現(xiàn)，使得計算機開始進入到大量家庭和學校中。現(xiàn)階段的計算機已不僅僅應(yīng)用于科學計算中，開始大量的被用到過程檢索、信息處理、輔助系統(tǒng)以及人工智能上，尤其是人工智能是計算機一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。通過利用計算機來模擬人類某部分思維過程的行為。人工智能從誕生以來其應(yīng)用領(lǐng)域以及應(yīng)用方式都在不斷的擴大，因此不難想象，未來在科技發(fā)展到一定程度上人工智能產(chǎn)品實際上就是儲存人類智慧且能表現(xiàn)的一個機器，將會帶領(lǐng)我們走進一個全新的時代，改變生活方方面面[3]。

1.2 高校計算機基礎(chǔ)教學創(chuàng)新能力的必要性

我國最早從20世紀80年代部分高校就開始開設(shè)計算機基礎(chǔ)教育的課程，在這三十余年的發(fā)展過程中計算機軟硬件都得到了迅猛的發(fā)展，而且計算機同其他學科之間的聯(lián)系也越來越強，已經(jīng)逐步滲透到各領(lǐng)域，同時計算機基礎(chǔ)課程教學由于其課程理念新穎、緊跟時代潮流強等特點也得到了廣大高校學生的喜愛。計算機基礎(chǔ)教育是通識教育的一個組成部分，其教學內(nèi)容相對來說覆蓋面更為寬廣，影響面也更為廣大，因此，計算機基礎(chǔ)教育對于現(xiàn)階段社會上各專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量影響都很大。現(xiàn)階段我國大部分高校的計算機基礎(chǔ)教學重點放在了計算機基礎(chǔ)知識掌握以及基本技能操作上，部分一流高校可能會適當增加Visual Basic以及C語言基礎(chǔ)編程語言的學習，但是大部分高校仍然僅限于計算機基礎(chǔ)知識的教學。而隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)在電腦基本上已經(jīng)走進了各大家庭，此外，現(xiàn)階段我國部分中學也開設(shè)了計算機基礎(chǔ)知識的教學，且很多內(nèi)容與高校計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容相差無幾，也就是說大部分高校學生在進入大學前已經(jīng)對于計算機基礎(chǔ)知識已經(jīng)有了一定程度的掌握。因此，有不少學者開始質(zhì)疑現(xiàn)階段高校關(guān)于計算機基礎(chǔ)知識教學的必要性。如何對當前高校的計算機基礎(chǔ)教學進行改革成為了亟需解決的問題。在這種困境下，高校計算機創(chuàng)新教育成為了一個重要的改革方向。現(xiàn)階段，我國有不少高校已經(jīng)開始對計算機基礎(chǔ)教育進行改革，改革的重點就在于在課程中加入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的元素。將大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全方位的融入到計算機基礎(chǔ)教育中，著重培養(yǎng)高校學生的創(chuàng)新精神以及提高學生自主創(chuàng)新能力，使得計算機基礎(chǔ)教育能夠發(fā)揮出真正的作用，成為高校學生個體發(fā)展的重要組成部分[4]。

2 我國高校計算機基礎(chǔ)教學創(chuàng)新教育存在的問題

2.1 計算機創(chuàng)新教育了解不足

在通過與非計算機專業(yè)的高校學生調(diào)研中發(fā)展，有超過90%的學生對于創(chuàng)新教育并不了解，例如什么是創(chuàng)新教育，計算機創(chuàng)新教育本質(zhì)以及目的是什么，創(chuàng)新教育對自身發(fā)展優(yōu)點等等。這些問題不僅僅對學生造成了一定的困惑，對于大部分學生家長來講也是一知半解。造成這些問題的原因一方面是因為現(xiàn)有的計算機基礎(chǔ)教育課程中沒有重視創(chuàng)新教育，另一方面是因為高校自身也沒有增強對學生創(chuàng)新教育的宣傳或者培養(yǎng)。現(xiàn)階段，我國大部分高校已經(jīng)開始重視學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，但是在這個創(chuàng)新以及創(chuàng)業(yè)的認知上還存在一定的不足，例如，只是簡單的將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育交代給學工部門來完成，大部分以講座或者比賽的形式來進行，而并沒有實質(zhì)性的創(chuàng)新教育的教學工作。例如，對于計算機基礎(chǔ)課程來講，大部分高校都組織了“計算機大賽”、“設(shè)計大賽”、“創(chuàng)新工作室”等等，來鼓勵學生進行一些創(chuàng)新工作。但是這些活動參與者大部分都是些精英學生，剩下的那些學生通常只是比賽的看客。因此，這種簡單的創(chuàng)新教育方式并不能使大部分學生收益，不能得到普及[5]。

2.2 計算機基礎(chǔ)教育課程體系及內(nèi)容有待改善

我國計算機教學委員會對我國非計算機專業(yè)高校學生的計算機課程學習給出了一定的建議，整體來講，共分為4各部分，分別為“計算機基礎(chǔ)核心課程”、“融入各專業(yè)的計算機課程”、“計算機專業(yè)類課程”以及“實用性的選修課程”。現(xiàn)階段我國大部分高校在非計算機專業(yè)的課程設(shè)置以及選擇上基本上都是參考以上建議，形成了一種1+X的教學模式，就是1門必修課加上X門選修課的模式。以國內(nèi)某大學非計算機專業(yè)課程為例：其中必修課為計算機基礎(chǔ)，選修課有數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、多媒體技術(shù)應(yīng)用、高級語言設(shè)計、VB語言程序設(shè)計以及C程序設(shè)計等。整體來看，課程體系較為全面，而且設(shè)置計算機基礎(chǔ)作為必修課也照顧到了不同層次學生的計算機能力。但是也存在不少問題，首先就是課程設(shè)置單一、課程劃分不夠細致，沒有照顧到不同專業(yè)對于計算機能力的需求，而且課程設(shè)置較為老套，不能滿足不同專業(yè)學生創(chuàng)新的需求。其次，現(xiàn)階段我國高校計算機基礎(chǔ)課程教育中沒有將信息素養(yǎng)的教育納入其中，在當前時代，高校學生必須具備的一個能力就是信息素養(yǎng)的能力，計算機基礎(chǔ)教學正是信息素養(yǎng)能力的基礎(chǔ)部分，因此，在接下來的課程設(shè)置中要加入信息素養(yǎng)教育的課程。第三，我國大部分高校關(guān)于計算機基礎(chǔ)教育的課程都安排在大一，在后續(xù)課程的設(shè)置上稍顯不足，對于那些有能力有興趣的學生沒有進行很好的培養(yǎng)。

2.3 課程內(nèi)容及課程教學有待優(yōu)化

現(xiàn)階段計算機的發(fā)展日新月異，幾乎每一年都會有一些大事件發(fā)生。因此，對于計算機基礎(chǔ)教學的課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)來講也應(yīng)該隨著時代的發(fā)展做出相應(yīng)的改變。但是我國目前高校的計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)的更新水平遠遠滯后于外界計算機的發(fā)展速度。同時，高校在計算機教學中硬件的水平也遠跟不上外界更新速度，極大降低了學生的學習熱情。此外，目前我國大部分高校在計算機基礎(chǔ)教學上還是以講課為主，教學方式較為單一。老師把授課當做自己的任務(wù)，在授課的過程中仍然是以灌輸型為主，基本不存在課堂互動以及課下交流等。這樣的被動學習很難激發(fā)學生對于學習計算機的熱情，尤其是在程序語言的學習上，大部分老師只是照本宣科，根本不去了解學生有沒有掌握或者了解所學的內(nèi)容，使得課堂變得煩悶枯燥，形成了一種惡性循環(huán)。最后，我國大部分高校在計算機基礎(chǔ)教學中都有上機實驗的內(nèi)容，實驗內(nèi)容通常都是書上的案例，只是簡單的機械性重復(fù)，沒有挑戰(zhàn)性也就無法激發(fā)學生的積極性[6]。

3 提高高校計算機基礎(chǔ)教學創(chuàng)新能力的措施

3.1 傳統(tǒng)計算機教育理念的轉(zhuǎn)變

我國高校傳統(tǒng)的計算機基礎(chǔ)教育理念已跟不上時代發(fā)展的速度，只有通過對傳統(tǒng)教育教育理念的改進，將創(chuàng)新等元素加入到計算機基礎(chǔ)教育中，樹立以增加學生創(chuàng)新精神為導向的計算機教育理念，做到創(chuàng)新與教育的融合，才能使計算機基礎(chǔ)課程發(fā)揮出最大的作用。此外，教育理念的明確不僅有助于明確課程與教育目的的銜接關(guān)系，還可以幫助高校根據(jù)時代的發(fā)展進行課程的更新以及實施和評價，將創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的目標始終融入到高校計算機基礎(chǔ)課程教育的各個環(huán)節(jié)。通過新時代的計算機基礎(chǔ)教育，使得學生除了具備計算機基礎(chǔ)知識之外還具備一定的信息素養(yǎng)、合作交流以及自主創(chuàng)新能力。在教育理念的改進上，可以從以下幾個方面進行考慮。首先就是需要培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，現(xiàn)代社會是信息爆炸的社會，網(wǎng)絡(luò)中充滿著大量可查閱的信息，高校需要通過計算機基礎(chǔ)教育的課程培養(yǎng)學生對從海量信息中搜尋有用信息的能力以及甄別信息是否有用的能力，進一步培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)；其次，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，通過課堂教育課下實踐以及課外活動等培養(yǎng)學生能夠主動利用計算機解決自己所學專業(yè)中的問題，提高學生主動創(chuàng)新能力；第三，培養(yǎng)學生合作交流能力，計算機不同于其他專業(yè)，一個軟件的開發(fā)或者問題的解決通常需要幾十人甚至上百人的團隊共同完成，因此，高校在培養(yǎng)學生計算機能力的同時也需要注意對學生合作交流、人際交往能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型計算機人才做好基礎(chǔ)[7-8]。

3.2 課程結(jié)構(gòu)及內(nèi)容的優(yōu)化

現(xiàn)階段我國大部分高校在非計算機專業(yè)的課程設(shè)置上都采取了1門必修課加上X門選修課的模式，在計算機創(chuàng)新教育的理念下，需要通過更加合理的課程設(shè)置來滿足不同專業(yè)學生的需求，因此需要對現(xiàn)有的課程結(jié)構(gòu)以及內(nèi)容進行優(yōu)化。例如可以在原有的計算機基礎(chǔ)必修課基礎(chǔ)上增設(shè)信息檢索類必修課，培養(yǎng)學生對于網(wǎng)絡(luò)海量信息搜索以及查找能力；此外，在選修課的設(shè)置上，根據(jù)大專業(yè)的不同，例如、土木專業(yè)、環(huán)境專業(yè)等等分別開設(shè)不同計算機選修課。開設(shè)的科目需考慮到與專業(yè)課程的銜接，通過將計算機與自己所學專業(yè)的連接，進一步激發(fā)學生的自主創(chuàng)新能力和利用計算機解決專業(yè)問題的能力。最后，我國大部分高校的計算機基礎(chǔ)課程，包括必修課以及選修課基本上都是在大一或者大二結(jié)束，沒有設(shè)置后續(xù)的拓展課程，極大地降低了學生的學習熱情。在這方面，應(yīng)該做好課程的拓展工作，適當?shù)脑黾右恍┣把匦缘臄U展課程，例如手游開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電影模擬等課程，也可以邀請知名教授或者企業(yè)家等不定期開展講座，以此來進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和學習熱情[9]。

3.3 適當增加課外實踐活動

現(xiàn)代社會的發(fā)展，使得各行各業(yè)都離不開計算機技術(shù)，其基礎(chǔ)地位愈發(fā)鞏固。將計算機及專業(yè)課相結(jié)合是為了能夠更好的培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神以及利用計算機知識來解決專業(yè)問題的能力。發(fā)現(xiàn)問題和解決問題才是創(chuàng)新的本質(zhì)，通過設(shè)置適當?shù)恼n外實踐、項目開發(fā)活動、開放實驗、競爭比賽以及課外研討等，鼓勵非計算機專業(yè)的學生主動參與其中，使得不同專業(yè)的學生感受到計算機技術(shù)的魅力，在個性化的學習中不斷提高自身的創(chuàng)新能力。除了增加課外實踐活動之外，高校還需要設(shè)置全面的活動指導老師，做好每一項活動都有專業(yè)的老師或者專家團隊去進行指導，以老師指引為導向，培養(yǎng)學生獨立思考的習慣以及大膽懷疑和小必求證的創(chuàng)新精神[10]。

4 結(jié)論

綜上所述，目前計算機技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了各行各業(yè)，已顯然成為更行業(yè)的基石和未來發(fā)展的保障技術(shù)。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，如何對現(xiàn)階段我國高校計算機基礎(chǔ)教學進行改進，成為了每個高校必須考慮的問題。高校計算機教育應(yīng)該抓住計算機飛速發(fā)展帶來的機遇和挑戰(zhàn)，通過在計算機基礎(chǔ)教學中適當加入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對于培養(yǎng)高校學生的創(chuàng)新精神以及提高學生自主創(chuàng)新能力，尤其是對于高科技人才的培養(yǎng)都會起到重要的作用。

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Research on Computer Basic Teaching in Colleges and Universities Based on Improving Students ' Innovative Ability

LIU Yan-yun

(Shuozhou Teachers College, Shuozhou, Shanxi 036002)

In recent years, with the continuous development and breakthrough of mobile internet, cloud computing, IT, large data and intelligent manufacturing technology, computer technology has been developed rapidly. All walks of life are beginning to appear to be able to replace or assist the human to complete complex tasks of some technology or machinery, to bring great convenience to people. At present, the basic teaching of computer has become one of the compulsory courses in most universities in China, which aims to cultivate students ' cognition of modern information development and the mastery and innovation of basic information ability. Its teaching content and teaching quality are directly related to the comprehensive quality of our college students. Therefore, how to improve the innovative spirit of college students through the education of computer Basic course, not only for the students and the development of the university itself has played a role in promoting the future of China's High-tech innovative talent training also has important significance.

Computer basics; Computer teaching; Innovation ability

TP311

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.09.036

劉艷云(1978-)，講師，研究生，研究方向：人工智能，計算機應(yīng)用技術(shù)。

本文著錄格式：劉艷云. 基于提高學生創(chuàng)新能力的高校計算機基礎(chǔ)教學研究[J]. 軟件，2018，39（9）：179-182