计算机基础课程体系优化与教学模式改革实践

刘建东　田　野

文章编号：1672-5913(2009)08-0035-03

摘要：本文详细阐述了我校计算机基础教育课程体系的设置方案及计算机基础课程教学模式改革情况，该方案与北京地区高等教育普及化大背景相适应，结合了当前信息技术的最新发展及大学计算机基础课程改革的要求，体现了“重应用、强实践、培养工程应用型人才”的原则。

关键词：计算机基础教学；课程体系；教学模式

中图分类号：G642

文献标识码：B

1入学新生计算机应用能力调查与分析

随着社会信息化进程的加快，中小学计算机教育已开始步入正轨。为深入了解入学新生计算机应用水平，实现大学计算机教学与中学计算机教育的有效对接，我们对入学新生计算机应用能力进行了多次调查。根据统计数据，得到以下分析结果：在理论层面上，入学新生基本处于同一层次，但在实践环节上，学生的计算机操作技能存在较大差异，计算机“高手”和尖子学生占到入学新生的近20%。主要是因为近几年来我国加快了中小学信息技术教育的进程，在我校的入学新生中，有98%的学生在中学阶段学过信息基础课程，但由于高考不考计算机方面的内容，学生感到收效并不大，认为“流于形式，收效甚微”这一比例占到78.5%。但新入学的大学生计算机应用能力参差不齐，总体上讲，大部分学生已经掌握了一定程度的计算机操作技能，但对计算机科学与技术学科所涉及的各知识领域中的一些主要概念和原理性的内容的了解却很少。针对以上调查结果，我们必须开展相应的对策研究，使我们的教育真正体现因材施教教育原则，注重学生的个性差异，使每个学生的计算机文化素质、信息素养、计算机应用知识和应用能力都能在原有基础上得到提升。同时也告诫我们，大学计算机基础教育的改革，必须循序渐进，在构筑高起点的大学计算机基础教育课程体系的同时，也要注意学生的计算机基本应用能力的培养。

我们通过对我国计算机基础教育的现状、定位、目标、教学组织、教学模式、课程设置及计算机基础教育面临的新情况进行深入分析,结合北京地区一般本科院校实际情况，在对入学新生的计算机应用能力进行调查分析的基础上，构建了计算机基础教育“1+X”课程体系，探索并实践了与北京地区高等教育普及化大背景相适应的计算机基础课程教学模式。

2大学生入校第一门计算机课程的改革

上世纪90年代以来，我国高校开始重视计算机基础教育，开设的第一门计算机课程逐步由“计算机应用基础”、“计算机文化基础”转变为“大学计算机基础”课程。我校2004年在电类专业新生中进行了“大学计算机基础”课程的试点教学工作，2005年开始为全校所有专业新生开设该课程。

新开设的“大学计算机基础”与原来的“计算机文化基础”课程的区别在于“入口”提高，教学内容上了一个层次，教学理念发生了根本性变化。“大学计算机基础”内容涉及计算机系统与平台、计算机程序设计基础、数据分析与信息处理、信息系统开发四个领域的概念性基础层次的内容，以及计算机系统与平台领域的大多数内容。课程更加注重计算机科学与技术的内涵，更加系统、深入地介绍一些计算机科学与技术的基本概念和基本原理，要求学生通过系统学习计算机科学与技术学科的基本理论与基本概念以及相关的计算机文化内涵，掌握计算机硬件结构、网络和操作系统的基本知识与基本应用技能；了解程序设计思想、数据库和多媒体等基本原理，了解计算机主要应用领域，理解计算机应用人员的社会责任与职业道德，熟悉重要领域的典型案例和典型应用，进而理解信息系统开发涉及的技术、概念和软件开发过程。

对入学新生计算机应用能力的调查结果表明，在我校开展的“大学计算机基础”教学中，告别“Office”时代的条件尚不具备，但采取何种方式保留“Office”内容，则需要认真研究。随着中小学信息技术教育的普及，大学计算机文化层次的教学内容正在逐步下移到中小学，但由于各地区发展的不平衡，在今后一段时间，新生入学的计算机水平会呈现出更大差异。由于基础的差异，学生在学习过程中的表现也有很大不同：计算机文化基础层次的内容对基础好的学生吸引力不大，而基础差的学生，则反映内容太多、难度太大，老师讲课太快，上机实验内容根本无法及时消化。基于以上原因，我们将以操作技能培养为主的内容从课堂教学中分离出来，通过优化整合，组成“计算机基本技能训练”环节，采取“任务驱动+过程监控+目标管理”的方式组织教学，基本不占用课内学时进行讲授，而以学生自主练习及网上学习为主，教师通过辅导、答疑及考核的方式对学生学习过程实施监控。为了确保这一教学环节的质量，专门构建了“计算机基本技能训练”考试平台，全部采用无纸化的机考考核方式。学生必须通过自己的努力，通过计算机基本技能测试。

通过实验环节强化学生的动手能力与技能的培养是“大学计算机基础”课程的一项重要教学内容。除了不占用课内学时的“计算机基本技能训练”环节外，还在“大学计算机基础”课程中安排了16学时的课内上机实验，主要内容是网络配置与网页设计、数据库基础实验、多媒体技术基础实验及程序设计基础操作实验。在教学安排中，将“计算机基本技能训练”安排在第一学期的前半学期，而将课内上机实验安排在后半学期，较好地解决了教学内容的衔接问题。

3计算机基础课程体系的优化设置

计算机基础教育面临“内容多、学时少”的问题，解决这一问题的唯一办法是课程体系的优化设置，并根据计算机技术的发展及人才培养目标动态地进行调整。对那些明显过时的、不符合培养目标的课程应当压缩或取消，对一些反映新知识、新技术的内容或课程则应当补充或设置。

我们结合本校实际，对计算机基础教学内容进行优化整合，探索并实践了新的教学运行模式，构建起新的课程体系(图1)，实现了由“三层次”模式到“1+X”模式的转变。

图1 计算机基础教育“1+X”课程体系

在新构建的“1+X”课程体系中，将计算机基础课程分为三种类型：一种是必修基础课(大学计算机基础＋计算机程序设计基础)，学生必须学习并通过考核(具有强制性)。二是通选课，它是由信息基础学科根据当前计算机技术的发展和学生的普遍要求提出，这些课程内容丰富、安排更新灵活，因此能很好地解决计算机基础课程内容多、发展快与学时少之间的矛盾。学生可以根据教师指导或自己兴趣在多个学期内自由选择几门课程。三是与专业相结合的计算机课程，这些课程在学生高年级时由专业教师主讲，其目的是加强计算机基础教学与专业课程的渗透，解决好两者之间的衔接问题。与专业相结合的计算机教学决定了学生在本专业领域中应用计算机解决问题的能力与水平。

新的课程体系具有以下特征：

(1) 设立“计算机基本技能训练”环节，并且采取“任务驱动+自主练习+过程监控+目标管理”的方式组织教学(任务驱动法)，破解了如何实现“高等学校计算机基础教育与中小学信息技术教育有效对接”这一难题，优化了教学组织过程，节约了课内学时。

(2) 加强“计算机程序设计基础”课程实验教学，增加了课程设计环节；构建起语言类课程群。将C程序设计、VB程序设计作为基础课，Visual C++程序设计及Java程序设计作为选修课开设，构建起层次化的计算机语言类课程群。计算机语言类课程群是一个完整的有机整体，它们之间既有横向联系，也有纵向联系。各种语言就其本质来讲都是相通的。作为第一层次的“计算机程序设计基础”是学生从技术的角度学习计算机的主要基础课。其教学重点就是要将那些各种计算机语言中相通的知识点讲深、讲透，在后续计算机语言类课程中不再重复这些基本内容，从而解决课时少、内容多的矛盾。第二层次以培养学生的语言应用能力为目的，让学生熟悉编程工具，熟悉开发环境，并结合所学专业自主选择实验项目，开发规范的、实用的软件产品。

为使计算机语言类课程取得应有的教学效果，培养学生的研究能力和创新意识，我们在计算机语言类课程教学中，增加了课程设计环节。程序设计的目的不仅是让学生掌握一门语言的语法规律及用法，更重要的是使学生学会程序设计的方法和分析、解决实际问题的能力。在课程设计阶段学生通过自己的咀嚼与消化，去体会程序设计领域的纷繁灿烂的世界，大有裨益。

(3) 动态选修课群的层次性。第一层次：以培养学生的计算机应用技能为主，包括多媒体技术与应用，计算机硬件技术基础，动态网页设计等课程；第二层次：以培养学生的计算机应用能力为主，包括网络技术与应用，数据库技术与应用等课程；第三层次：以培养学生的软件开发能力为主，包括Visual C++，Java语言程序设计等课程。

(4) 计算机系列基础课构成一个有机的统一整体。系列计算机通选课程的设置和实验安排与必修基础实验是配套的，而且是相互联系的一个有机整体，为学生进一步系统学习计算机某一专业领域的应用技能提供了很大的选择空间。例如，与计算机网络应用实验相衔接的通选课程有“计算机网络基础与应用”及“动态网页设计”两门课；与数据库基础实验相衔接的通选课程有“数据库技术与应用”；与多媒体技术实验相衔接的通选课程有“多媒体技术与应用”。很多学生在完成了大学计算机基础的某一实验任务后，便对该计算机应用领域产生了浓厚兴趣，迫不及待地向老师预约相应的通选课程。避免了过去那种进行选课指导时无人问津的尴尬局面。

4案例引入的主题式教学模式

传统的“计算机程序设计基础”(C语言)课程的教学模式是以语言知识为主线。为在有限的课时内培养学生的编程能力，我们探索并实践了以程序设计为主，语言知识为辅的教学组织方式。教学中按教学内容分主题，以程序设计为主线，编程应用为驱动。各主题的教学过程采取“案例分析－要点讲解”的教学方法。这是从教学理念上进行的深层次改革，也是我们多年来教学思考的结果。目前，全国只有浙大等为数不多的院校采用类似的教学模式，同层次的院校还没有成功的经验可以借鉴。我们采用浙大的精品教材，结合我们一般本科院校生源层次的特点，编制了与案例引入的主题式教学模式相适应的教学课件，编写了从错误程序修改起步，使学生逐渐学会自己编程和调试技巧的独具特色的实验指导书。经过几年的教学尝试，取得了预期效果。

5革命性的C语言创新与实践训练平台

近几年，我国高等教育计算机基础教学有了长足的进步，但仍存在一些必须解决的问题。计算机程序设计课程的教学效果一直备受争议。学生在学习了C语言程序设计课程以后，在后续的专业课程及毕业设计中用到C语言解决实际问题时，仍感到无从下手。实际上，学生在C语言程序设计课上只学到软硬件设计开发所需要的一部分内容，另外还有一大块内容(如库函数等)并没有在C语言程序设计课上涉及。为了使学生在计算机程序设计基础的学习过程中就能体验到用程序设计语言解决实际问题的全过程，我们构建了革命性的C语言创新与实践训练平台, 在机器人AS-UII/UIIP上完成C语言编程训练, 实现直观有趣的计算机语言实验教学，并将其作为计算机程序设计基础课程设计的重要内容。我校低年级学生踊跃参加C语言创新实践活动，通过项目引导及每周一次的定期活动，学生感到C语言不再是难学且枯燥的课程，而是充满挑战与乐趣的学习活动。学生在利用创新实践训练平台完成C语言课程设计任务的过程中，加深了对C语言的理解，提高了程序设计能力，为后续课程的学习打下了坚实的基础。

从单纯的程序验证、编程调试到现在的基于机器人的由学生编程控制的研究活动，这是C语言实践教学的一次重要变革，它呼唤起同学们的学习热情，激发了学生的创新精神。

6变革计算机应用能力考核方式，实现了计算机基础课程的无纸化考试

计算机应用能力机考工作组织实施以来，通过凝练试题，完善考试环境，实现了从试题生成、成绩评定到分数导出的全程自动化，使计算机应用能力考核更加公正、科学，有效地促进了学生计算机应用水平的提高。考试平台功能完备、结构严谨、安全稳定、标准统一、操作简便、使所有考试按统一标准进行试卷组织，节省人力物力，考卷安排合理，且重复率低，易于进行考试管理，有助于增强考试的权威性和可靠性。考试系统包括：考试服务器、考试客户机、评分系统、题库制作系统、试卷定义系统、成绩处理系统以及试题库组成。试题按题型分为单选题、多选题、填空题、是非题、改错题、操作题等。

7多媒体网络互动教学平台

由教师机、学生机、信息终端控制器、多媒体网络设备及教学管理软件组成，集多媒体教室和网络机房功能于一体，能完成电子举手、师生对讲、屏幕监视、黑屏肃静等多种教学功能。以技能培养为主及可视化程度较高的课程采取了全新的网络互动教学模式组织教学。使现代教育技术的应用与学生学习过程的组织和管理融为一体，成为提升我院学生计算机应用水平和层次的最重要的立足点和支撑点，让师生充分体验到现代化信息技术给传统的教学模式所带来的巨大冲击和震撼,从而改变了学校原来的计算机基础教育状况，提高了学生的计算机应用能力和水平。

8教学组织模式改革

我校北京生源比例大，在高等教育普及化背景下，课堂教学的组织难度大，课堂纪律有恶化的趋势，学生的学习自觉性急需花大力气引导与培养。我们通过采取课堂座位班级轮换及学生助教助课等策略，引导学生认真听课、积极交流知识观点，并能主动地提出问题、分析问题和解决问题。通过采取“同题异卷”考试组织模式，树立了良好的考风。

9结束语

高校非计算机专业计算机基础教学担负着信息技术在各学科领域的普及和应用任务。为使当代大学生具备应有的知识和能力，计算机基础教学必须不断创新，做到“与时俱进”，以力求探索与现代教育环境相适应的高校计算机基础教学新模式,为培养高级工程应用型人才提供一个良好的环境。我们在计算机基础课程体系与教学模式改革等方面进行了一些有益的探索，以促进计算机基础教育教学质量的全面提高。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会．关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求[Ｍ]．北京:高等教育出版社,2006.