基于提高学生创新能力的高校计算机基础教学研究

刘艳云



基于提高学生创新能力的高校计算机基础教学研究

刘艳云

（朔州师范高等专科学校，山西 朔州 036002）

摘近年来随着移动互联网、云计算、物联网、大数据以及智能制造技术的不断发展和突破，计算机技术得到了迅猛的发展，各行各业都开始逐渐出现能够替代或者辅助人类完成复杂任务的一些技术或机器，给人们带来了极大地便利。现阶段，计算机基础教学已成为我国绝大部分高校的必修课程之一，旨在培养高校学生对于现代信息发展的认知以及基础信息能力的掌握和创新精神，其教学内容以及教学质量直接关系到我国高校学生的综合素质。因此，如何通过计算机基础课程的教育提高我国高校学生的创新精神，不仅仅对于学生以及高校自身的发展起到了推动作用，对于我国未来高科技创新人才的培养也有重要的意义。

计算机基础;计算机教学;创新能力

0 引言

随着计算机的迅猛发展以及计算机在人类生活中的作用的日益增加，现阶段我国超过90%的高校已经把计算机基础教育作为大学的必修课程之一，把计算机基础教学放在了数学、英语以及思想政治同等重要的位置。同样，国家也出台了一系列有关计算机基础的证书，例如计算机一级证书、二级证书等等，以此来对各大学生的计算机能力进行评价，这些充分说明了计算机基础教育在当今社会的重要性。高校计算机基础教学通常情况下都是针对非计算机专业的学生来讲的，主要是为非计算机专业的学生提供一门公共课程，让其对计算机基础知识有所了解，对编程语言有一定的掌握。总体来说，计算机基础教育是通识教育的一个组成部分，其教学内容相对来说覆盖面更为宽广，影响面也更为广大，因此，计算机基础教育对于现阶段社会上各专业人才培养的质量影响都很大。但是由于我国本身在计算机研究上起步较晚，而高校关于计算机基础教育工作的开展也是近几年才开始重视起来，在计算机基础教育的课程体系、培养目标以及管理上同国外发达国家高校相比都还存在一定的差距。尤其是在计算机基础教学生关于学生创新以及创业能力的培养更是形同虚设。而在计算机基础教学中适当加入创新能力的培养，对于培养高校学生的创新精神以及提高学生自主创新能力，尤其是对于高科技人才的培养都会起到重要的作用[1]。

1 相关理论基础

1.1 计算机发展史

计算机本身就是一个统称的概念，任何可以用来辅助或者帮助人类进行计算的机器都可以称之为计算机。而现阶段我们通常所说的计算机一般指的是电子计算机也就是电脑，它是利用数字电子技术根据指令来执行运算的一种设备，目前已经应用到人类生活以及工作的方方面面[2]。

最早的一些计算设备包括算盘、安提基特拉机械等。到了17世纪前期，德国科学家研究出了一部能够计算六位数加减法的机器，随后到了17世纪中旬，法国科学家研究出了一部能够计算八位数加减法的机器，开创了计算的先河。1801年，法国科学家研究出了一种使用打孔纸片来进行图片编织的织布机，被现代科学家认为是计算机可编程发展史上重要的一步。随后，人类关于计算机的研究开始进入黄金发展时期，例如1820年，法国科学家构思的程序化计算机，1880年打孔卡片以及真空管的出现为现代意义上的计算机出现奠定了基础。随后到了20世纪30年代，许多专门用途的、复杂度不断增长的模拟计算机被研制出来，而且现代计算机的关键特色被不断地加入进来。1941年，世界上第一台使用真空管计算器，二进制数值的电子计算机出现，迅速推动了第三次工业革命的发展。在接下来的几十年中计算机技术得到了发展，而微计算机的出现，使得计算机开始进入到大量家庭和学校中。现阶段的计算机已不仅仅应用于科学计算中，开始大量的被用到过程检索、信息处理、辅助系统以及人工智能上，尤其是人工智能是计算机一个重要的应用领域。通过利用计算机来模拟人类某部分思维过程的行为。人工智能从诞生以来其应用领域以及应用方式都在不断的扩大，因此不难想象，未来在科技发展到一定程度上人工智能产品实际上就是储存人类智慧且能表现的一个机器，将会带领我们走进一个全新的时代，改变生活方方面面[3]。

1.2 高校计算机基础教学创新能力的必要性

我国最早从20世纪80年代部分高校就开始开设计算机基础教育的课程，在这三十余年的发展过程中计算机软硬件都得到了迅猛的发展，而且计算机同其他学科之间的联系也越来越强，已经逐步渗透到各领域，同时计算机基础课程教学由于其课程理念新颖、紧跟时代潮流强等特点也得到了广大高校学生的喜爱。计算机基础教育是通识教育的一个组成部分，其教学内容相对来说覆盖面更为宽广，影响面也更为广大，因此，计算机基础教育对于现阶段社会上各专业人才培养的质量影响都很大。现阶段我国大部分高校的计算机基础教学重点放在了计算机基础知识掌握以及基本技能操作上，部分一流高校可能会适当增加Visual Basic以及C语言基础编程语言的学习，但是大部分高校仍然仅限于计算机基础知识的教学。而随着时代的发展，现在电脑基本上已经走进了各大家庭，此外，现阶段我国部分中学也开设了计算机基础知识的教学，且很多内容与高校计算机基础教学内容相差无几，也就是说大部分高校学生在进入大学前已经对于计算机基础知识已经有了一定程度的掌握。因此，有不少学者开始质疑现阶段高校关于计算机基础知识教学的必要性。如何对当前高校的计算机基础教学进行改革成为了亟需解决的问题。在这种困境下，高校计算机创新教育成为了一个重要的改革方向。现阶段，我国有不少高校已经开始对计算机基础教育进行改革，改革的重点就在于在课程中加入创新创业教育的元素。将大学生创新创业教育全方位的融入到计算机基础教育中，着重培养高校学生的创新精神以及提高学生自主创新能力，使得计算机基础教育能够发挥出真正的作用，成为高校学生个体发展的重要组成部分[4]。

2 我国高校计算机基础教学创新教育存在的问题

2.1 计算机创新教育了解不足

在通过与非计算机专业的高校学生调研中发展，有超过90%的学生对于创新教育并不了解，例如什么是创新教育，计算机创新教育本质以及目的是什么，创新教育对自身发展优点等等。这些问题不仅仅对学生造成了一定的困惑，对于大部分学生家长来讲也是一知半解。造成这些问题的原因一方面是因为现有的计算机基础教育课程中没有重视创新教育，另一方面是因为高校自身也没有增强对学生创新教育的宣传或者培养。现阶段，我国大部分高校已经开始重视学生的创新创业教育，但是在这个创新以及创业的认知上还存在一定的不足，例如，只是简单的将创新创业教育交代给学工部门来完成，大部分以讲座或者比赛的形式来进行，而并没有实质性的创新教育的教学工作。例如，对于计算机基础课程来讲，大部分高校都组织了“计算机大赛”、“设计大赛”、“创新工作室”等等，来鼓励学生进行一些创新工作。但是这些活动参与者大部分都是些精英学生，剩下的那些学生通常只是比赛的看客。因此，这种简单的创新教育方式并不能使大部分学生收益，不能得到普及[5]。

2.2 计算机基础教育课程体系及内容有待改善

我国计算机教学委员会对我国非计算机专业高校学生的计算机课程学习给出了一定的建议，整体来讲，共分为4各部分，分别为“计算机基础核心课程”、“融入各专业的计算机课程”、“计算机专业类课程”以及“实用性的选修课程”。现阶段我国大部分高校在非计算机专业的课程设置以及选择上基本上都是参考以上建议，形成了一种1+X的教学模式，就是1门必修课加上X门选修课的模式。以国内某大学非计算机专业课程为例：其中必修课为计算机基础，选修课有数据库应用、多媒体技术应用、高级语言设计、VB语言程序设计以及C程序设计等。整体来看，课程体系较为全面，而且设置计算机基础作为必修课也照顾到了不同层次学生的计算机能力。但是也存在不少问题，首先就是课程设置单一、课程划分不够细致，没有照顾到不同专业对于计算机能力的需求，而且课程设置较为老套，不能满足不同专业学生创新的需求。其次，现阶段我国高校计算机基础课程教育中没有将信息素养的教育纳入其中，在当前时代，高校学生必须具备的一个能力就是信息素养的能力，计算机基础教学正是信息素养能力的基础部分，因此，在接下来的课程设置中要加入信息素养教育的课程。第三，我国大部分高校关于计算机基础教育的课程都安排在大一，在后续课程的设置上稍显不足，对于那些有能力有兴趣的学生没有进行很好的培养。

2.3 课程内容及课程教学有待优化

现阶段计算机的发展日新月异，几乎每一年都会有一些大事件发生。因此，对于计算机基础教学的课程的内容和结构来讲也应该随着时代的发展做出相应的改变。但是我国目前高校的计算机基础教学内容以及结构的更新水平远远滞后于外界计算机的发展速度。同时，高校在计算机教学中硬件的水平也远跟不上外界更新速度，极大降低了学生的学习热情。此外，目前我国大部分高校在计算机基础教学上还是以讲课为主，教学方式较为单一。老师把授课当做自己的任务，在授课的过程中仍然是以灌输型为主，基本不存在课堂互动以及课下交流等。这样的被动学习很难激发学生对于学习计算机的热情，尤其是在程序语言的学习上，大部分老师只是照本宣科，根本不去了解学生有没有掌握或者了解所学的内容，使得课堂变得烦闷枯燥，形成了一种恶性循环。最后，我国大部分高校在计算机基础教学中都有上机实验的内容，实验内容通常都是书上的案例，只是简单的机械性重复，没有挑战性也就无法激发学生的积极性[6]。

3 提高高校计算机基础教学创新能力的措施

3.1 传统计算机教育理念的转变

我国高校传统的计算机基础教育理念已跟不上时代发展的速度，只有通过对传统教育教育理念的改进，将创新等元素加入到计算机基础教育中，树立以增加学生创新精神为导向的计算机教育理念，做到创新与教育的融合，才能使计算机基础课程发挥出最大的作用。此外，教育理念的明确不仅有助于明确课程与教育目的的衔接关系，还可以帮助高校根据时代的发展进行课程的更新以及实施和评价，将创新性人才培养的目标始终融入到高校计算机基础课程教育的各个环节。通过新时代的计算机基础教育，使得学生除了具备计算机基础知识之外还具备一定的信息素养、合作交流以及自主创新能力。在教育理念的改进上，可以从以下几个方面进行考虑。首先就是需要培养学生的信息素养，现代社会是信息爆炸的社会，网络中充满着大量可查阅的信息，高校需要通过计算机基础教育的课程培养学生对从海量信息中搜寻有用信息的能力以及甄别信息是否有用的能力，进一步培养学生的信息素养；其次，培养学生的创新能力，通过课堂教育课下实践以及课外活动等培养学生能够主动利用计算机解决自己所学专业中的问题，提高学生主动创新能力；第三，培养学生合作交流能力，计算机不同于其他专业，一个软件的开发或者问题的解决通常需要几十人甚至上百人的团队共同完成，因此，高校在培养学生计算机能力的同时也需要注意对学生合作交流、人际交往能力的培养，为培养创新型计算机人才做好基础[7-8]。

3.2 课程结构及内容的优化

现阶段我国大部分高校在非计算机专业的课程设置上都采取了1门必修课加上X门选修课的模式，在计算机创新教育的理念下，需要通过更加合理的课程设置来满足不同专业学生的需求，因此需要对现有的课程结构以及内容进行优化。例如可以在原有的计算机基础必修课基础上增设信息检索类必修课，培养学生对于网络海量信息搜索以及查找能力；此外，在选修课的设置上，根据大专业的不同，例如、土木专业、环境专业等等分别开设不同计算机选修课。开设的科目需考虑到与专业课程的衔接，通过将计算机与自己所学专业的连接，进一步激发学生的自主创新能力和利用计算机解决专业问题的能力。最后，我国大部分高校的计算机基础课程，包括必修课以及选修课基本上都是在大一或者大二结束，没有设置后续的拓展课程，极大地降低了学生的学习热情。在这方面，应该做好课程的拓展工作，适当的增加一些前沿性的扩展课程，例如手游开发、物联网技术、电影模拟等课程，也可以邀请知名教授或者企业家等不定期开展讲座，以此来进一步培养学生的创新能力和学习热情[9]。

3.3 适当增加课外实践活动

现代社会的发展，使得各行各业都离不开计算机技术，其基础地位愈发巩固。将计算机及专业课相结合是为了能够更好的培养学生创新精神以及利用计算机知识来解决专业问题的能力。发现问题和解决问题才是创新的本质，通过设置适当的课外实践、项目开发活动、开放实验、竞争比赛以及课外研讨等，鼓励非计算机专业的学生主动参与其中，使得不同专业的学生感受到计算机技术的魅力，在个性化的学习中不断提高自身的创新能力。除了增加课外实践活动之外，高校还需要设置全面的活动指导老师，做好每一项活动都有专业的老师或者专家团队去进行指导，以老师指引为导向，培养学生独立思考的习惯以及大胆怀疑和小必求证的创新精神[10]。

4 结论

综上所述，目前计算机技术已经应用了各行各业，已显然成为更行业的基石和未来发展的保障技术。随着计算机技术的高速发展，如何对现阶段我国高校计算机基础教学进行改进，成为了每个高校必须考虑的问题。高校计算机教育应该抓住计算机飞速发展带来的机遇和挑战，通过在计算机基础教学中适当加入创新能力的培养，对于培养高校学生的创新精神以及提高学生自主创新能力，尤其是对于高科技人才的培养都会起到重要的作用。

[1] 温杰. 应用型本科高校学生创新素养能力培育研究——以计算机专业为例[J]. 福建电脑, 2014, 30(8): 60-61+67.

[2] 徐敏, 沈晓红, 林爱华. 高校计算机专业本科学生创新能力的提升途径[J]. 计算机教育, 2011(16): 89-91.

[3] 高宇. 计算机专业本科生创新思维培养及其哲学思考[D]. 太原科技大学, 2011.

[4] 石春卉, 吕玉光, 刘翠娟, 等. 高校计算机专业学生创新能力培养的若干举措[J]. 医学教育探索, 2010, 9(5): 613-615.

[5] 黄志球, 徐丙凤, 阚双龙, 等. 嵌入式机载软件安全性分析标准、方法及工具研究综述[J]. 软件学报, 2014, 25(2): 200-218.

[6] 李俊峰. 多特征融合的新闻聚类相似度计算方法[J]. 软件, 2017, 38(12): 170-174+189

[7] 张晓明, 尹鸿峰. 基于卷积神经网络和语义信息的场景分类[J]. 软件, 2018, 39(1): 29-34.

[8] 杨建磊. 关于我国大学计算机基础课程教学中“计算思维能力培养”的研究[D]. 兰州大学, 2014.

[9] 孔超. 高校计算机基础课程的信息化教学设计与实践研究[D]. 安徽师范大学, 2012.

[10] 宋云娟. 文科院校计算机基础教育改革初探[D]. 华东师范大学, 2007.

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

刘艳云(1978-)，讲师，研究生，研究方向：人工智能，计算机应用技术。

本文著录格式：刘艳云. 基于提高学生创新能力的高校计算机基础教学研究[J]. 软件，2018，39（9）：179-182