《大学计算机基础》课程教学改革探索

谢志英，谢方方，李 艳

(陆军工程大学石家庄校区装备模拟训练中心，河北石家庄050003)

1 教学存在的主要问题

《大学计算机基础》课程主要讲授计算机文化、计算机系统、计算机应用技术的基础性知识和重要概念，是一门学员全面掌握计算机系统的工作原理、建立完整的计算机体系的基础课程。该课程在教学中存在问题如下：

(1)课时有限，内容多，学员把握重点有困难。《大学计算机基础》课程课表学时是40学时，涵盖操作系统、数据结构、数据库以及软件工程四方面类内容，教员针对每个知识点都是泛泛的讲解，导致大部分学员学完本课程，只会背诵几个基本概念，并没有真正掌握算法的精髓。

(2)学员无程序设计基础，课程教学实施难度较大。教员按照课程标准，针对数据结构内容讲授算法实现，但是授课对象是大一新生，在计算机编程语言和算法方面是零基础，因此，大部分学员课程学完之后未能掌握相关内容，难以在规定的教学时数内完成教学目标。

(3)教学过程中，缺少对学员学习过程的检验。缺乏对平时成绩的量化考核标准，对课程兴趣不浓的学员通过最后的考试突击勉强过关，不能充分体现教学过程中的理论学习及实验相关环节的实际教学效果，导致学员不能真正掌握课程内涵，达到提高能力的目的。

2 教学改革实施方案

课程组对本课程的教学内容进行梳理，根据学员基础及课时数从教学内容、教学手段、考核方式几方面进行了调整。课堂授课过程中以任务、案例、设问等形式，引出教学内容，引导学员深入思考，锻炼学员思维能力以及自学能力。用思维导图代替了传统的板书，用模块化的简易平台代替了编程语言，用互动作业平台代替了传统的作业本。增加平时考核环节，使学员及时了解应掌握哪些知识以及自己对知识的理解程度。

2.1 教学内容改革

(1)操作系统课程部分。采用“任务牵引式”的方法，拟定特定的操作任务，将每步蕴含的操作系统原理牵引出来。在任务中创设问题，以解决问题为契机，从操作系统的角度来分析为什么会出现这些问题，以及出现这些问题如何运用操作系统的知识来解释。

(2)数据结构部分。在算法举例方面，将数据结构与现实中趣味案例相结合，变抽象为形象激发学员的学习动力。在算法实现方面，引入了图形化平台Raptor、BYOB等软件，帮助学员绕过编程语言来实现算法，使学员更容易理解算法的设计流程，对算法设计产生兴趣，培养了学员利用信息技术解决实际问题的能力。

(3)数据库。采用案例式教学方法，由学生选课管理系统引入，讲解三个世界的概念，逐步构建实体——联系模型、关系模型，由关系代数完成对数据库的操作需求。通过这一典型案例，使学员了解数据库的基本概念，分析、建立数据库的基本过程，操纵数据库的语言代码。

(4)软件工程。以数据库中的学生选课系统开发为案例讲解软件开发一般过程，使学员在案例中体会软件开发流程，并以论文报告的形式提交作业。

2.2 教学手段改革

在网络化普及的今天，知识传递的方式多种多样。本课程的教学过程中，引入了思维导图、Raptor软件、BYOB软件、一起APP平台等手段，不但增强了对课程内容的理解，更重要的是教给了学员一种新的思考方式、学习方式。

2.2.1 思维导图——辅助思维工具

思维导图是心理学家东尼·博赞发明的一种思维工具，它把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把各知识点用颜色线条建立起记忆链接[1-2]。

在本课程预习、讲授、拓展、总结、复习等过程中都应用了思维导图。用思维导图替代传统板书，使知识更容易识记和掌握。在拓展的、由学员自主学习的内容中，应用思维导图利于讲者思路更加清晰的展示知识点，使听者的思维紧跟讲者；在总结和复习阶段，应用思维导图利于学员整合形成知识结构，最终提高学习效果。图1是在本课程复习阶段，由学员绘制的本课程的复习思维导图。

图1 学员作品《大学计算机基础》总复习思维导图

学员作品体现了对本课程的深入理解后形成的记忆知识点，只有厚积，才能薄发。以思维导图的形式建构了本课程完整的知识体系，有效呈现了思考过程及知识的关联。

2.2.2 Raptor——可视化流程图

由于学员没有编程基础，使用编程语言来实现算法是很困难的事，课程组商议使用一种可视化程序设计的软件环境Raptor。Raptor是一种基于流程图的可视化程序设计环境，为程序和算法设计的基础课程的教学提供了良好的实验环境[2-3]。图2为在Raptor平台下实现冒泡排序的片断。

图2 raptor实现冒泡排序算法

Raptor为程序和算法的初学者铺就了一条平缓、自然的学习平台，为了进一步增加课程的游戏性和趣味性，课程组又引入了创意编程软件BYOB。

2.2.3 BYOB——图形化编程

BYOB(Build Your Own Blocks)是MIT开发的图形化编程工具，它提供了八大模块功能，用户可以选择需要的模块功能，然后像儿童搭积木那样将它们搭起来就完成了编程[4]。图3为冒泡算法在BYOB中的实现。

图3 BYOB实现冒泡排序算法

另外，BYOB便于学员课下拓展新实验，例如学员完成了飞机大战、寻宝、贪吃蛇等游戏，在兴趣的驱动下制作出了许多小游戏，很有成就感。BYOB环境丰富了课程内容，提升了对知识的理解，加强了学员对所学内容的综合应用。

2.2.4 在线APP平台——多样化实时交互

教员安装各类在线APP软件，通过“一起”平台，可以实现在线的作业提交、作业的实时互评；通过“出题优教师版(学生版)”平台，组织课前调查问卷、课中的小测验、结课时的教员与学员的教学总结与反思等。

教员在“一起”APP网络平台，建立“2017大学计算机基础课程”班。学员需要在自己的手机上安装“一起”APP、“全能扫描王”APP，进入课程班，可以完成提交作业、作业互评、提出问题等功能。实现了优秀资源及时分享、疑难问题及时解决，教员及时了解学员的内容掌握程度、提高了课程反馈的效率。教员通过“出题优教师版”可实现上传课程资源、阶段考核、问卷调查、考勤统计等功能；学员通过“出题优学生版”可完成作业提交、讨论交流、课程反思等。

2.3 考核方式改革

为了避免一卷定结果的现象，课程组商议加大平时考核力度，将平时成绩加大为50%，考试成绩占50%。平时分数50分的分布情况如表1所示。

表1 课程考核(平时分)改革具体实现

通过量化平时分，使学员更加注重课程平时的学习(自主完成作业、主动查阅相关资料、上机编程、讨论交流)，而不仅仅靠考前突击就能轻松过关。

3 结语

课程组秉承培养学员建立计算思维、灵活应用计算机、解决实际问题的理念，对《大学计算机基础》课程在教学内容、教学手段、考核方式三方面进行了教学改革探索。随着教育学、心理学、网络课堂的发展，新的教学模式会不断涌现[2]。教师应不断更新本专业知识和教学模式，这样才能将知识在有限学时中更好地传授给学员。