大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程精品教材建設(shè)

耿 芳

（高等教育出版社，北京 100029）

0 引言

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍開設(shè)的第一門計(jì)算機(jī)類課程，是學(xué)生系統(tǒng)了解計(jì)算機(jī)的入門課程。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及各個行業(yè)對計(jì)算機(jī)人才需求的不斷變化，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容也需與時俱進(jìn)。作為課程內(nèi)容的重要呈現(xiàn)以及知識體系的載體，教材建設(shè)功不可沒。

1 教材的建設(shè)歷程

課程是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、促進(jìn)教學(xué)改革與發(fā)展的關(guān)鍵。20世紀(jì)80年代，我國大多數(shù)高校除計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)計(jì)算機(jī)課程外，針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)類課程寥寥無幾。20世紀(jì)90年代，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使計(jì)算機(jī)成為各個學(xué)科、各個領(lǐng)域不可缺少的有力工具，計(jì)算機(jī)知識已成為當(dāng)代大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要部分。至此，國家教委高教司制定和實(shí)施了“面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究計(jì)劃”，針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程正式列入高校教學(xué)計(jì)劃中[1]，并且[1997]155號文件明確要求“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握在信息化社會里更好地工作、學(xué)習(xí)和生活所必須具備的計(jì)算機(jī)基本知識與基本操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化意識。教學(xué)內(nèi)容要建立在Windows平臺上、引入網(wǎng)絡(luò)和多媒體的使用常識[2]”。

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材開始出版，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識、Windows操作系統(tǒng)的使用、Office軟件的操作、Internet等模塊。進(jìn)入21世紀(jì)，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了軟件版本的快速更迭，計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材內(nèi)容的改版則主要以更新軟件版本為主，通過圖文并茂的編寫形式詳細(xì)給出軟件使用的操作步驟。2006年，教育部大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會發(fā)布的教學(xué)基本要求中，將計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程要求提升到了新階段，明確了教學(xué)內(nèi)容需涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與平臺、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)分析與信息處理、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)4個領(lǐng)域。為體現(xiàn)課程內(nèi)容的變化，計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材首先將名稱調(diào)整為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，并且在原有目錄結(jié)構(gòu)中新增程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)據(jù)庫等章節(jié)。2010年，國內(nèi)部分高校提出了“以計(jì)算思維為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革”的聯(lián)合聲明，標(biāo)志著我國大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入了新階段。“大學(xué)計(jì)算機(jī)”作為教材的新書名充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程將上升為與大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理同等重要的地位。教材內(nèi)容開篇就提出計(jì)算思維的概念，并將原有Office教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行壓縮或刪減，新增算法、程序設(shè)計(jì)思想等培養(yǎng)計(jì)算思維素養(yǎng)的模塊。

縱觀20多年計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的變化，教材內(nèi)容經(jīng)歷的幾個主要階段見表1。

表1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材內(nèi)容經(jīng)歷的幾個主要階段

2 教材的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

1）教學(xué)改革助推教材建設(shè)。

教材是教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的信息載體，教材內(nèi)容體現(xiàn)了課程的教學(xué)理念和教學(xué)思想，與教學(xué)改革進(jìn)程緊密相關(guān)。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材緊跟教學(xué)改革步伐，經(jīng)歷了起步創(chuàng)始、普及規(guī)范和深化提高等幾個階段。20世紀(jì)80年代是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的起步創(chuàng)始階段，以程序設(shè)計(jì)語言、微機(jī)原理與接口技術(shù)為主要教學(xué)內(nèi)容，出版的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類教材也以BASIC、C語言、微機(jī)原理為主。20世紀(jì)90年代，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入普及規(guī)范階段。針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革，提出了3個層次的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程體系，即計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)，使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)步入了一個規(guī)范、快速發(fā)展的時期。同濟(jì)大學(xué)《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》第1—3版教材在此推動下適時而出，內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識、Windows操作系統(tǒng)和Office軟件操作，創(chuàng)設(shè)了國內(nèi)最早的以計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)為內(nèi)容的教材體系。教材建設(shè)充分體現(xiàn)與計(jì)算機(jī)發(fā)展速度同步，內(nèi)容更新快，符合社會人才需求，獲得普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。

進(jìn)入21世紀(jì)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入深化提高階段，經(jīng)濟(jì)、教育、科技等形勢發(fā)生了諸多變化，社會信息化進(jìn)程加速，用人單位對新員工的計(jì)算機(jī)能力要求提高，中小學(xué)開設(shè)了信息技術(shù)課，專業(yè)課教學(xué)中已融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境基本到位。在新形勢下，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)要求再次提升，科學(xué)、系統(tǒng)地構(gòu)建了“能力體系—知識體系—課程體系”3個層次，加大了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的深度與廣度[3]。《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)（第4版）》教材以此為契機(jī)，及時調(diào)整為《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》，將數(shù)據(jù)庫、多媒體、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等模塊加入教材體系，覆蓋了教學(xué)基本要求提出的主要內(nèi)容，列選為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

2010年，以計(jì)算思維為導(dǎo)向的新一輪教學(xué)改革在各高校逐步推進(jìn)，開始在互聯(lián)網(wǎng)時代對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革進(jìn)行深入思考和大膽實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上，教育部高等教育司設(shè)立了“大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目”，第三輪課程內(nèi)容改革滲透到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，推動著大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材內(nèi)容的再次革新。同濟(jì)大學(xué)以課程改革項(xiàng)目為依托，《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第6版）》出版時便直接更名為《大學(xué)計(jì)算機(jī)》，并以“基本概念的理解、重點(diǎn)知識的講授、思想方法的培養(yǎng)”為核心目標(biāo)，教材中加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)思想的教學(xué)，強(qiáng)化計(jì)算思維概念的闡述，訓(xùn)練學(xué)生分析和解決問題的能力，從而獲得了“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。

2）面向應(yīng)用，建設(shè)多元化教學(xué)資源。

教學(xué)資源是以信息技術(shù)為支撐，包含多種媒體類型的素材集合。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，推動教學(xué)方法和教學(xué)手段的不斷變革，使教學(xué)資源成為課堂教學(xué)以及教材建設(shè)中不可或缺的組成部分。

同濟(jì)大學(xué)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材建設(shè)伊始，就堅(jiān)持資源建設(shè)與教材建設(shè)同步發(fā)展的原則。20世紀(jì)90年代，教育部高教司頒布的[1997]155號文件中，明確提出“要改變以黑板加粉筆為主的教學(xué)方式，將必要的計(jì)算機(jī)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)入多功能教室，特別是采用聯(lián)機(jī)大屏幕投影進(jìn)行直觀教學(xué)[2]”。自此，教材研發(fā)了供多媒體教學(xué)環(huán)境授課使用的CAI課件，并獲得“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)一體化課件”全國優(yōu)秀CAI軟件三等獎，改變了傳統(tǒng)“教師寫，學(xué)生記”的教學(xué)方法，將教材中講解的煩瑣的操作步驟動態(tài)、直觀地展示給學(xué)生。另外，為保證教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，與《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》配套的實(shí)驗(yàn)教材同期出版。實(shí)驗(yàn)教材以系統(tǒng)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性為指導(dǎo)思想，按照驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型、研究創(chuàng)新型3個層次從簡到難設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，所有實(shí)驗(yàn)案例都經(jīng)上機(jī)操作無誤后才可使用，每個實(shí)驗(yàn)都配有詳細(xì)的操作步驟或圖示說明。進(jìn)入21世紀(jì)，教育部頒布了《關(guān)于啟動高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》，要求建立各門類、專業(yè)的校、省、國家三級精品課程體系。與《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材配套的課程網(wǎng)站進(jìn)行了升級改造，提供了完備的教學(xué)大綱、授課教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、全程授課錄像、重點(diǎn)和難點(diǎn)的動畫演示等多個學(xué)習(xí)欄目。據(jù)此，本課程被評為國家精品課程和精品資源共享課程。另外，作為《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材重要的組成部分，試題庫和考試系統(tǒng)的研發(fā)極大減輕了教師的工作強(qiáng)度，尤其是考試系統(tǒng)中對Office操作題目自動判別的解決，使教師從繁重的批改作業(yè)工作中解脫出來，全心地投入課程教學(xué)研究中；同時，考試系統(tǒng)促進(jìn)了課程中對學(xué)生過程性考核的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了精講多練的教學(xué)目標(biāo)。近年來，MOOC進(jìn)入國內(nèi)高等教育領(lǐng)域后，對促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)和共享具有重要意義。“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”MOOC課程建設(shè)帶動了新的教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，將線上學(xué)習(xí)+線下研討的翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模式引入課堂。課程自上線以來，累計(jì)開設(shè)7期，總共學(xué)習(xí)人數(shù)超過10萬人，被評為首批國家精品在線開放課程。

3 教材展望

1）教材內(nèi)容的展望。

以《華盛頓協(xié)議》為觸發(fā)點(diǎn)，“新工科”建設(shè)在我國應(yīng)勢而生。“新工科”改革的核心是建立產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式：一方面樹立創(chuàng)新型工程教育理念，提升工科學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；另一方面，樹立全周期的工程教育理念[4]。“新工科”是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢而提出的我國工程教育改革方向，其主要目標(biāo)是培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。為了推進(jìn)“新工科”的建設(shè)與發(fā)展，深化高等工程教育改革，需要通過課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，積極探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”[5]。

為適應(yīng)“新工科”人才培養(yǎng)模式要求，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育將步履不息、求索不止，其中大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的變化勢必帶動教材體系的調(diào)整。教材內(nèi)容將以提升綜合思維能力，加強(qiáng)支撐技術(shù)和引進(jìn)新技術(shù)，提升解決問題的能力為新思路，更加面向各專業(yè)需求，提煉各專業(yè)領(lǐng)域的典型案例，涵蓋移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)，訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維、工程性思維、系統(tǒng)思維的綜合思維能力，以面向應(yīng)用、面向新技術(shù)的發(fā)展、面向?qū)W生為服務(wù)目標(biāo)。

2）教材形式的變化。

互聯(lián)網(wǎng)+教育在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，正在引發(fā)著高等教育的變革，催生了多元化的教學(xué)模式。2012年以來，以MOOC為代表的新型在線開放課程在全球興起，給高等教育帶來了教學(xué)內(nèi)容、方法、模式和教學(xué)管理體制、機(jī)制等的變革。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程利用MOOC形式改變了原有教學(xué)形式，通過“課外學(xué)生自主學(xué)習(xí)+課內(nèi)教師組織討論”構(gòu)建了混合式教學(xué)模式，組建了“MOOC+實(shí)體課堂+翻轉(zhuǎn)課堂”的授課形式。

在這種新形態(tài)課堂變化情況下，教材的呈現(xiàn)形式需與課程緊密配合，內(nèi)容上除保持完整的知識體系外，還應(yīng)能夠充分展示課程的教學(xué)資源。為此，新形態(tài)教材+數(shù)字課程將成為新時期教材形式的主流，新形態(tài)教材能將課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動和教學(xué)環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起，滿足不同學(xué)校、專業(yè)、學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)要求；數(shù)字資源以網(wǎng)站為載體，通過相關(guān)鏈接與紙質(zhì)教材緊密配合，獲取便捷；數(shù)字資源不受紙質(zhì)教材印刷周期的限制，可隨時修改，是紙質(zhì)教材的有利補(bǔ)充[6]。數(shù)字課程具有豐富的內(nèi)容呈現(xiàn)方式，可以開展實(shí)際的教學(xué)活動，能夠支撐形成性評價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材在多年的出版過程中，見證了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革發(fā)展的不同階段，體現(xiàn)了課程改革的新要求，展示了教學(xué)變化的新思路。其出版以來，一直受到國內(nèi)眾多高校的關(guān)注，推動著高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的進(jìn)程。新工科時代的來臨，勢必帶動教材內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化；同時，新型的出版形式為教材先進(jìn)性提供保障。