大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革探索

程 實，陳 蓉，施 佺，王則林

大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革探索

程 實1，陳 蓉1，施 佺2，王則林1

（1. 南通大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226019；2. 南通大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南通 226019）

針對當(dāng)下大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容存在的過于專業(yè)、過于滯后、不利于自學(xué)等問題，以學(xué)生發(fā)展為本，以信息素養(yǎng)培養(yǎng)為主線，以企業(yè)人才需求為目標，探討能夠反映信息快速變化、對學(xué)生終身學(xué)習(xí)有益的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的改革。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)；信息素養(yǎng)；大學(xué)生；教學(xué)內(nèi)容改革

《十三五規(guī)劃綱要》將互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和人工智能建設(shè)納入國家戰(zhàn)略高度。所以，我國教育界興起了重點培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)能力的風(fēng)潮，尤其是大學(xué)教育中更把樹立學(xué)生信息素養(yǎng)意識放在工作首位[1]。雖然我國大多數(shù)高等院校開設(shè)了信息素養(yǎng)培養(yǎng)課（大學(xué)計算機基礎(chǔ)），但到目前為止，我國高校尚未建立起專門的信息素養(yǎng)評價體系，僅在我國部委文件內(nèi)提到過相關(guān)理念。只有真正構(gòu)建出全面規(guī)范的信息素養(yǎng)評價標準，才能從根本上確保信息素養(yǎng)評價體系的實效性。目前，高校對大學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)比較盲目，缺乏針對性，現(xiàn)有的信息素養(yǎng)培養(yǎng)目標并不一致，并且對大學(xué)生相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、方法、效果及師資水平等未構(gòu)建科學(xué)統(tǒng)一的評估標準，這些都制約著信息素養(yǎng)培養(yǎng)的發(fā)展[2]。

一般大學(xué)都要求學(xué)生通過一定的計算機等級考試，并以此作為評判大學(xué)生綜合素養(yǎng)的標準之一，這在一定程度上推動了年輕人對計算機知識的掌握。但就一級理論考試內(nèi)容來看，多年來變化不大，很多地方只是停留在理論方面，沒有達到規(guī)定的教學(xué)目標。究其原因，教學(xué)內(nèi)容沒有考慮學(xué)生的自身發(fā)展、脫離企業(yè)對人才需求的要求、把信息素養(yǎng)課變成了計算機導(dǎo)論課。另一方面，如果主要從理論角度開展計算機教學(xué)活動，就離不開高質(zhì)量的配套教材，而教材內(nèi)容大多是基礎(chǔ)知識。所以，大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的改革刻不容緩。本文以學(xué)生發(fā)展為本，以培養(yǎng)其信息素養(yǎng)為核心，探討在信息化背景下對學(xué)生學(xué)習(xí)有長遠意義的信息素養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容改革策略，進而培養(yǎng)出具有更高專業(yè)水準的高校人才。

1 大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)存在的問題

1.1 計算機基礎(chǔ)教材不合適

目前各高校計算機基礎(chǔ)課程使用的教材主要包括信息技術(shù)概述與多媒體技術(shù)等科目，縱觀相應(yīng)教材可以看出，教材內(nèi)容基本都是在闡述計算機領(lǐng)域的發(fā)展史及專業(yè)論點，計算機專業(yè)相關(guān)學(xué)生對此較易理解，但是其他專業(yè)的學(xué)生面對此類教材卻一頭霧水，無法理解和吸收此類知識，更難以提起學(xué)習(xí)積極性。計算機等級考試中有很多專業(yè)性很強的難題，不少學(xué)生看到后完全無從下手。通過此類考試很難實現(xiàn)對大學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，更難以借助此類考試選拔出符合企業(yè)需求的人才[3]。

1.2 內(nèi)容滯后

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時代，科技發(fā)展十分迅速，學(xué)生可以通過各種先進方式即時準確地獲取多樣化知識，各學(xué)科間的界限日益模糊，這也意味著社會對專業(yè)復(fù)合型人才有了更大需求。但目前國內(nèi)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容普遍存在滯后特點，教學(xué)過程中對于虛擬現(xiàn)實等在內(nèi)的多種新型信息技術(shù)都鮮有涉獵[4]。即使有些教師想講，但由于等級考試的導(dǎo)向以及課時的限制從而無法講。這樣的教學(xué)內(nèi)容不利于學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，也影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

1.3 不便于自學(xué)

教育家陶行知先生指出：“好的先生不是教書，不是教學(xué)生，乃是教學(xué)生學(xué)。”也就是說培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生會學(xué)是教育的根本。在信息化時代，教師很難把所有相關(guān)內(nèi)容都列為教材內(nèi)容并傳遞給學(xué)生，因此必須確保所用教材可引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，這也是信息素養(yǎng)培養(yǎng)的重要方面之一。而現(xiàn)行教材就是教師理解也有一定的難度，讓學(xué)生自學(xué)幾乎不可能。比如，CPU工作原理、操作系統(tǒng)基本功能、數(shù)據(jù)庫原理等，都需要很深的背景知識。

2 計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革的思路

2.1 以學(xué)生發(fā)展為本

在計算機基礎(chǔ)教學(xué)過程中，必須以學(xué)生為中心，本著“一切為了學(xué)生，為了學(xué)生的一切，為了一切學(xué)生”的理念開展各類教育活動。所以，教學(xué)期間需要重點關(guān)注師生之間的積極高效互動，教師在課堂教學(xué)過程中應(yīng)創(chuàng)造出輕松和諧的學(xué)習(xí)氛圍，不僅要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還要培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生正視自我，找到最適合自身的學(xué)習(xí)方法，只有這樣才能讓學(xué)生有學(xué)習(xí)計算機知識的興趣和動力，并有機會激發(fā)其更大的潛能。

在實現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)目標時，最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的一點是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，這就要借助多種形式的活動來完成，比如可通過定期舉辦專題知識講座或?qū)I(yè)知識競賽等方式提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，使其能以更加積極主動的心態(tài)探索計算機知識[5]。在實踐中可以邀請包括學(xué)校知名校友等在內(nèi)的各類人員為學(xué)生演講，共同探討計算機專業(yè)知識。除此之外，還可以由學(xué)生主導(dǎo)開展信息知識講座，一方面提高學(xué)生對計算機知識的理解，增強其信息素養(yǎng)，另一方面還可有效鍛煉學(xué)生的自我表達及與人溝通能力。

2.2 以信息素養(yǎng)培養(yǎng)為主線

從當(dāng)前的觀念中來看，人們普遍認為信息素養(yǎng)屬于包含著各類現(xiàn)代化人才素質(zhì)的理念，比如獲取識別、加工、處理、傳遞和創(chuàng)造信息的能力以及利用信息資源及工具的能力都屬于信息素養(yǎng)的范疇。

從本質(zhì)上而言，當(dāng)今已進入全球信息化時期，因此對人們的信息素養(yǎng)要求更高。目前信息素養(yǎng)定義主要是“判斷是否需要信息，何時需要信息，如何獲取信息，怎樣利用信息以及對信息判斷評價”。這充分體現(xiàn)出信息素養(yǎng)的核心要素為信息意識、信息知識、信息能力及信息道德，這些要素為一個整體，彼此形成緊密聯(lián)系不可分割的關(guān)系[6]。其中意識與道德屬于隱性層面，知識與能力則屬于顯性層面。結(jié)合該定義可將信息素養(yǎng)進一步細分為可自主辨識自身信息需求、可全面剖析信息和決策間關(guān)系、可準確表達信息需求、可真正了解有效信息資源類型、可制訂可靠信息檢索方案、可通過多種途徑保存信息資源、可正確評估信息的相關(guān)性與有效性、可吸收新知識及可借助信息反思自我與解決實際問題等10種能力。

要想提升大學(xué)生信息素養(yǎng)，需要多方面的共同努力，因此大學(xué)計算機教學(xué)工作屬于系統(tǒng)性工作，而基礎(chǔ)教學(xué)工作又處于各項相關(guān)工作的首要地位，只有真正實現(xiàn)了基礎(chǔ)教學(xué)目標，才能從根本上促進大學(xué)人才信息素養(yǎng)的綜合提升[7]。

2.3 以企業(yè)人才需求為目的

由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前全球各行各業(yè)都會使用到計算機技術(shù)，而具備良好計算機能力的人才也成為各領(lǐng)域急需的人才類型。企業(yè)在招聘人才時，已將計算機能力納入其選拔及考核人才的重要標準之一[8]。對于企業(yè)而言，需求最大的計算機人才必須具有良好的數(shù)據(jù)整合、分析與處理能力，并能依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息判斷及預(yù)測出信息發(fā)展趨勢。所以，大學(xué)教育工作就要結(jié)合企業(yè)具體人才需求方向來開展。

3 計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革探索

教育部于2018年1月16日上午召開新聞發(fā)布會，介紹《普通高中課程方案和語文等學(xué)科課程標準（2017年版）》，同時修訂了包括計算機基礎(chǔ)在內(nèi)的10余門學(xué)科的課程標準[1]，這就意味著我國已正式把大數(shù)據(jù)和人工智能等在內(nèi)的現(xiàn)代化計算機知識納入信息技術(shù)課程范疇。在本次課程標準的修訂中，課程兼顧理論和實踐，通過多種任務(wù)模擬形式及實況，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用數(shù)字化手段獲取知識。此外，課程還提倡通過項目學(xué)習(xí)法把數(shù)字化工具應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程。

借鑒2017版新課標[1]，大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容也需要進行合理調(diào)整，比如可以設(shè)置出選修與必修模塊，讓學(xué)生自主選擇是否深入學(xué)習(xí)這門課程，這樣可以確保選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生對課程有一定興趣，同時便于實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的目標，這也是今后計算機基礎(chǔ)課程改革的發(fā)展方向。打“*”的知識點是增加內(nèi)容，大部分和現(xiàn)行教材內(nèi)容不同，即使同名，其內(nèi)涵已發(fā)生變化。教改的內(nèi)容堅持“以學(xué)生發(fā)展為本，以信息素養(yǎng)培養(yǎng)為主線，以企業(yè)人才需求為目標”。在選修模塊中，需要鼓勵學(xué)生自學(xué)，借助故事、案例和實踐項目等形式幫助學(xué)生了解信息技術(shù)的最新發(fā)展情況，課程考核也可以用心得、論文、綜述等開放式手段來進行。

3.1 必修模塊（共性知識）

模塊1（信息技術(shù)與信息素養(yǎng)）：信息，信息處理，信息系統(tǒng)，信息技術(shù)，信息素養(yǎng)，計算機發(fā)展史。目的是不要把計算機基礎(chǔ)課程作為計算機?？茖?dǎo)論課，從信息素養(yǎng)的高度認識計算機基礎(chǔ)。本模塊主要涉及信息系統(tǒng)與計算機發(fā)展歷史，重點介紹對信息技術(shù)發(fā)展有杰出貢獻的歷史人物，以此激發(fā)學(xué)生為信息技術(shù)發(fā)展作貢獻的意識。

模塊2（辦公自動化）：Office，*Visio。MS Office辦公軟件目前已得到大范圍使用，無論是會議記錄還是社會發(fā)展，或者是當(dāng)前數(shù)字化的辦公以及財務(wù)統(tǒng)計的基本運算，均離不開MS Office辦公軟件的鼎力協(xié)助。因此，學(xué)生要想在步入職場時具備更多競爭優(yōu)勢，首先需要熟練使用MS Office辦公軟件的能力。為了改善不少大學(xué)畢業(yè)生做不好一份工作表格以及完成不了一個項目流程圖制作的現(xiàn)狀，該模塊增加Visio的應(yīng)用，加強學(xué)生在實際工作中繪制各種圖表流程圖的基礎(chǔ)技能。

*模塊3（工具）：附件，解壓縮。有人說，21世紀，計算機、外語、汽車駕駛是人類生存的必備3大技能，這話有一定的道理。對于大多數(shù)人來說，計算機也只是一個獲取信息、處理信息、發(fā)布信息的工具。Windows操作系統(tǒng)“附件”提供了豐富的常用工具，但現(xiàn)狀是，很多學(xué)生竟然不會使用CMD命令測試自己的網(wǎng)絡(luò)是否連接成功。Windows操作系統(tǒng)的附件、控制面板的熟練使用與是不是計算機專業(yè)無關(guān)，是每個大學(xué)生必備的操作系統(tǒng)管理的基本技能。

*模塊4（編程初步）：Python。社會存在一種誤解，認為編程是計算機專業(yè)的事，實踐證明，通過編程能培養(yǎng)做事嚴謹習(xí)慣，養(yǎng)成用計算機來解決問題的習(xí)慣。為落實國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和人工智能戰(zhàn)略，浙江、北京等多個省市已經(jīng)確定將Python編程基礎(chǔ)納入信息技術(shù)課程和高考的內(nèi)容體系[9]。Python目前已成為一門用戶眾多且備受歡迎的便捷式編程語言，作為21世紀信息時代的大學(xué)生沒有理由不學(xué)Python。

*模塊5（信息獲取）：瀏覽器，爬蟲，傳感器，接口。當(dāng)前多數(shù)大學(xué)生都存在信息獲取單一而淺顯的問題，在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的過程中，傳感技術(shù)將成為信息技術(shù)的新的支撐。掌握新的信息提取手段并獲取更多高價值信息，是現(xiàn)代信息化社會生存和發(fā)展的關(guān)鍵技能。學(xué)生通過學(xué)習(xí)這一模塊，可懂得利用對應(yīng)接口連接相關(guān)傳感器，再通過爬蟲模擬方式得到更深入的系統(tǒng)信息。

*模塊6：（數(shù)據(jù)庫）：ACCESS。如今不少人已具備上網(wǎng)查找目標信息并解決實際問題的意識[10-11]。但是在此過程中，人們通常會反復(fù)查找和同一個信息有關(guān)的問題，并習(xí)慣將關(guān)注點集中在問題的答案本身，卻很少有記錄與保存信息的觀念，導(dǎo)致在同一類問題上花費過多時間和精力。掌握一定的數(shù)據(jù)庫使用技能是信息素養(yǎng)必備要求。

*模塊7（計算機配置）：IIS，CMOS，控制面板，注冊表。針對學(xué)完大學(xué)計算機基礎(chǔ)不會對計算機常見故障進行診斷維護的現(xiàn)狀，通過本模塊的學(xué)習(xí)讓學(xué)生能夠?qū)τ嬎銠C參數(shù)進行基本配置，如配置CMOS、配置打印機、配置網(wǎng)絡(luò)、配置服務(wù)器等，以及能發(fā)現(xiàn)并判斷基本的計算機故障并解決?，F(xiàn)行教材并沒有這方面內(nèi)容，雖然針對這一方面實施有點難度，但這是實現(xiàn)信息素養(yǎng)培養(yǎng)目標的必經(jīng)過程。

3.2 選修模塊（擴展知識）

*模塊1（人工智能）：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)。人工智能屬于計算機科學(xué)的重要組成部分，通過人工智能可以結(jié)合智能本質(zhì)，生產(chǎn)出一種類似人類智能方式做出反應(yīng)的創(chuàng)新智能機器。比如機器人、自然語言處理、語言和圖像識別等，都能達到深入使用計算機的目標。

*模塊2（開源硬件設(shè)計）：機器人，過程控制。這一模塊需要應(yīng)用到各類開源許可協(xié)議，主要借助開源方式去授權(quán)。針對部分學(xué)生對硬件設(shè)計有興趣，而一般學(xué)校又無法開設(shè)硬件設(shè)計課程、業(yè)務(wù)投入成本大的現(xiàn)實，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了許多開源硬件平臺，學(xué)生可以通過這個平臺實現(xiàn)自己的想法，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

*模塊3（大數(shù)據(jù)）：數(shù)據(jù)提純，數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)可視化。大數(shù)據(jù)的本質(zhì)即為“無法用現(xiàn)有的軟件工具提取、存儲、搜索、共享、分析和處理的海量的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合?！痹谟嬎銠C領(lǐng)域中通常借助4V（vol-ume、variety、value、velocity）表述大數(shù)據(jù)特色[12]。數(shù)據(jù)的作用不在于數(shù)量多少，而在于挖掘其潛在價值。學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)模塊之后，學(xué)生就可掌握一定的數(shù)據(jù)分析方法，進而提高其信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

*模塊4（計算機百科）：經(jīng)典和最新的信息技術(shù)術(shù)語，社區(qū)，資源。針對大學(xué)計算機基礎(chǔ)教材內(nèi)容過于陳舊，不能反映技術(shù)發(fā)展的最新成果的現(xiàn)狀，通過設(shè)置計算機百科章節(jié)，內(nèi)容主要包括基本電腦常識、電腦故障處理、計算機基礎(chǔ)知識教程、軟件應(yīng)用、操作系統(tǒng)、使用技巧、網(wǎng)絡(luò)常識以及對木馬病毒安全防范等各方面內(nèi)容。通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以有目的地使用社區(qū)獲取信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的相關(guān)知識。

*模塊5（信息發(fā)布）：網(wǎng)頁制作，APP。由于Web技術(shù)發(fā)展迅速，信息發(fā)布技術(shù)也從以往的廣播服務(wù)機制逐步向推送服務(wù)機制發(fā)展。本模塊主要介紹信息廣播、信息定制、信息抽取和信息推送服務(wù)的有關(guān)內(nèi)容，通過網(wǎng)頁制作和APP的創(chuàng)建來實現(xiàn)，本模塊與模塊2異曲同工，通過本模塊的學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)生將學(xué)會從軟件設(shè)計的角度出發(fā)，發(fā)布自己的信息化產(chǎn)品。

模塊6（計算機組成）：硬件，軟件，操作系統(tǒng)。計算機組成原理并不是一門獨立的課程，要徹底學(xué)好弄明白這門課，就需要借助該模塊完成對計算機綜合結(jié)構(gòu)的分析與研究，以發(fā)揮機器指令集的不同功能與特點。計算機各組成部分間的聯(lián)系十分復(fù)雜且抽象，所以相對較難熟練掌握。教師在教學(xué)過程中需要通過理論與實踐充分結(jié)合的方式，盡可能利用仿真模擬等手段讓學(xué)生參與到相關(guān)實驗過程中，進而直觀系統(tǒng)地學(xué)習(xí)到此類知識[11]。

*模塊7（算法初步）：窮舉，遞歸，貪心，分治，動態(tài)規(guī)劃，回溯。算法初步模塊的內(nèi)容主要包括算法概述、算法設(shè)計及算法的基本結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計和程序語言、算法在高中的進一步應(yīng)用、相關(guān)教學(xué)資源搜索等。本模塊設(shè)置的目的是為實施新課程的學(xué)生提供與課程標準的理念、處理方法相匹配的數(shù)學(xué)教學(xué)資源，同時向?qū)W生提供專業(yè)知識、方法的補充資源，進而幫助學(xué)生掌握課程標準中的相關(guān)內(nèi)容，更好地理解和處理新課程的講授。算法初步是當(dāng)前國際計算機教育關(guān)注的熱點，掌握常用的算法是培養(yǎng)學(xué)生計算思維習(xí)慣及信息素養(yǎng)的根本要求。

4 結(jié)語

當(dāng)前我國各個高校都已將大學(xué)計算機基礎(chǔ)納入學(xué)生先修和必修課程之一，開展這類課程的根本目的在于培養(yǎng)大學(xué)生的信息素養(yǎng)，從而提升信息時代每個成員的基本生存能力。由于教學(xué)內(nèi)容過于專業(yè)，實施的現(xiàn)狀不盡人意。未來需要進一步明確以人為本的意識，以學(xué)生發(fā)展為本，以信息素養(yǎng)培養(yǎng)為主線，以企業(yè)人才需求為目標，全面培養(yǎng)大學(xué)生的信息素養(yǎng)，使其成長為更符合各類企業(yè)需求的現(xiàn)代化高素質(zhì)人才，并促進學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展，這也是目前我國大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革的重要方向。

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Reform and exploration on teaching content of university computer foundation courses

CHENG Shi1, CHEN Rong1, SHI Quan2, WANG Zelin1

(1. School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China; 2. School of Transportation, Nantong University, Nantong 226019, China)

In view of the problems existing in the current teaching content of university basic computer courses such as being too professional, rather backward and not conducive to self-learning, this paper explores upon the teaching content of university computer foundation courses which can reflect the rapid change of information and benefit students’ lifelong learning by taking the students’ development as the foundation, the cultivation of their information literacy as the main task and the demand of enterprise talents as the goal.

university computer foundation; information literacy; college students; teaching content reform

G642.0

A

1002-4956(2019)10-0243-04

2019-02-18

國家自然科學(xué)基金項目（61771265）；教育部產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人項目（201802046012）；安徽高校自然科學(xué)研究項目（KJ2018A0431）；江蘇省“青藍工程”項目（CP12017006）；南通市科技計劃項目（GY12017006）；南通大學(xué)教學(xué)改革研究課題（2018B43）

程實（1984—），男，黑龍江哈爾濱，碩士，實驗師，研究方向為計算機視覺、機器學(xué)習(xí)。E-mail: chenshi@ntu.edu.cn

王則林（1973—），男，江蘇南通，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為智能計算。