国内高校计算机基础教育

摘 要：计算机基础教育是培养高科技人才的关键,是我国提升人才核心竞争力的基础.近30年,随着科技的飞速发展,高校计算机基础教育积累了大量的教学经验,但从实践情况看,仍存在一些问题.文章通过研究国内外高校计算机基础教育的相关文献,对教育现状问题和教学改革策略进展进行分析和总结,从课程目标、教学理念、课程体系、教学方法,提出大学计算机基础课程教育的发展方向.

关 键 词：学科竞赛；任务驱动法；模块化教学方法；游戏教学

0引言

我国高校计算机基础教育开始于20世纪80年代初,在1984年召开的全国高校计算机基础教育研究会成立大学及第一次学术讨论会会议上,成立了全国高等院校计算机基础教育研究会,这是全国唯一的研究和推动高校非计算机专业计算机教育的一级学术团体.

1计算机基础教育存在的问题

1.1学生的问题

1）基础水平存在较大差异.

区域经济发展不平衡使各地区在中小学开设计算机课程的情况不同,师资水平差异使教学质量不同,家庭有无计算机设备使学生接触计算机的时间不同,均导致各高校新生入学时的计算机基础水平存在较大差异.

2）学习态度和方法存在较大差异.

部分学生只为获取学分而学习该课程,造成平时不学习,考试靠突击的现象.部分学生确实对该课程感兴趣,但是由于各种原因未能得到正确引导,只注重课本知识的死记硬背,并没有将理论知识与实践应用相结合,与学以致用相背离.

1.2教师的问题

1）工作内容主体偏移.

《计算机基础教育调研报告》对教师进行的调查结果中显示,讲师以上职称的占调查总人数的71.9%,这个数字与年龄在30岁以上的教师比例62.6%相差9.3%,说明30岁以上的教师中有9.3%的人没有讲师以上职称.上述调查结果势必导致部分教师将工作内容主体专注于科研成果方面,在课程教授方面的时间精力大大减少,致使教学质量大打折扣.

2）教学目标不明确和教学方法落后.

计算机的高速发展不断对高校学生和教师提出新的要求,但是部分教师在课程上仍按照以往形式教学,依然孤立地讲授如C语言、数据库、网络原理的知识,未能与学生的专业进行融合,无法培养出社会需要的人才.

1.3学校的问题

1）师资队伍建设不健全.

《计算机基础教育调研报告》的调查结果显示,各高校认为“已经建立了一支素质较好、比较稳定的队伍”的占25%,认为“有一支基本队伍,可以满足教学需要”的占46%.认为“基本上可以开出所有的课程,质量得不到很好保证”的占25%,认为“缺教师以致不能开出想开的课程”的占4%.同时,学校负责组织全校计算机基础教育的单位属于计算机系、信息学院、计算中心等相关单位的占到80%.以上调查数据说明计算机专业的老师不能很好的将该课程与学生的专业相联系,无法给学生利用计算机技术研究其专业领域问题提供合理的指导,因此,各高校应为计算机基础教育单独设立课程教研室.

2）教材选择、修订不规范.

目前市场上的计算机教材比较多,如何选择适合不同专业计算机基础教育课程的教材是值得思考的问题,多数高校采用的是教育部推荐的教材,未能根据学生现状、教师现状、社会需求等因素修订出兼顾基础、兼顾社会、具有前瞻性的适合专业计算机基础教育的教材.

2计算机基础教育的教学改革

全国高等院校计算机基础教育研究会会长谭浩强教授在《高等学校计算机基础教育改革的新阶段》中从课程体系建设、教学理念、教师自身知识能力等方面对计算机基础教育提出了新的要求.主要包括,第一,大学不应当再以办公软件作为主要内容,应该有更高的要求,简单的操作性的内容宜以自学和实践为主,不必再作为大学的正式课程在课堂上讲授；第二,要注重与计算机专业的培养目标的差异,注重当前和以后的应用能力培养；第三,要从通用素质与能力、专业应用能力、研究创新能力3个层次来设置课程和进行教学；第四,应当大力开设选修课（尤其是某些应用软件的使用）,使学生能根据将来的工作方向和个人兴趣选学.第五,高校应补充年轻的学计算机专业的教师充实高校计算机基础教育的师资队伍,要采取有效措施创造有利条件帮助在岗老师继续学习扩展知识,以适应信息技术迅速发展的形势；第六,广大教师应从实际出发,发挥创造精神,根据实际情况决定工作方针,参照全国和各地区的指导意见创造出符合本校本专业的方案,切忌不动脑筋、生搬硬套上级文件和其他学校的做法.

教育部教育信息化技术标准委员会副秘书长郑莉副教授在《计算机基础教育课程的前沿性与实用性探讨》中从课程目标、教学理念和课程体系3个方面论述了计算机基础类课程的改革方向,并介绍了一些具体措施.课程目标包括,第一,课程中不仅要介绍技术,还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做概要性的介绍,为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路；第二,不能再以技能和操作入门,而应该以计算机学科的全面介绍为引导,使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有科学、全面的认识,作为今后学习的引导与基础；第三,从基本编程技能到应用能力和研究能力,应该培养学生具有系统的观点,具有应用平台和工具进行构件组装的能力.教学理念包括,第一,软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库（类库、构件库、怎么写作库）的使用才是现在必须的应用能力的基础,而不是程序语法知识等基本知识点；第二,要培养学生具有跨学科的研究能力,不仅仅是将计算机技术作为工具,更需要学生对计算机科学有深入的理解,能够将计算机科学与其他学科进行融合；第三,除了讲授必备的基础知识外,应将重点放在开设具有实用性、前沿性的课程.课程体系改革的措施与规划包括,第一,课程体系应符合重组基础、分类分层,设置了多元化选修课的原则；第二,课程体系建设要能使学生初步了解计算机科学的概况和发展动态,为进一步学习计算机相关课程作准备；第三,课程体系建设要考虑与本专业发展方向紧密结合和考虑学生的基础差异.南开大学滨海学院计算机科学系的李晓娜和朱耀庭老师在《各种竞赛促进计算机专业学生应用能力的培养》中提出“以赛促教”的方法,来解决被动的课堂教学实践和各部分知识点相对独立的问题,通过在学校内或兄弟院校间开展竞赛活动,能够很好地激发学生的学习热情,推动形成良好学风,培养学生理论联系实践的能力,加深对专业知识的理解,还能培养学生的团队协作和自学能力.但其缺点是对指导教师在专业上的能力水平、心理素质以及在参赛团队内的协调组织能力上有很高的要求,这就要求老师要能跟上新形势的发展,快速地理解掌握新技术,大量开展实践创新活动,全面提高自己的综合业务能力,因此对于师资力量比较薄弱的院校很难开展.

成都信息工程学院的羊裔高老师在《大学计算机基础教育模块化教学模式新探》中提出模块化教学方式,模块化教学是根据学生的培养目标和要求,结合本门计算机基础课程的教学大纲,把一门课程划分成几个相对独立的模块,对各个模块实施针对性教学,最后按照各模块的要求分模块组织考核.具体包括依据培养目标进行模块化教学内容设计、按模块要求实施教学活动、按照模块组织考核3层含义.模块化教学能够提高人才培养的水平和质量,让学生享受更多的优质教学资源,提升教学团队的协作能力.羊裔高老师将模块化教学模式运用在实际教学中,取得了良好的教学效果.但其缺点是实施模块化教学比传统教学难度大,教学工作量大,对教学团队的要求高.

黑龙江交通职业技术学院的敏老师在《多媒体技术在高校计算机基础教育中的应用研究》中对多媒体课件的制作要求进行了详细的表述,以便更好地发挥多媒体在高校计算机基础教学中的作用.其中主要包括课件内容要精益求精、要有一定的美学效果、操作要简单3个层面.虽然合理制作多媒体课件可以提高学生的学习兴趣,但是使用课件会造成一定程度的知识单向传输,无法根据课堂实际教学情况进行变动,阻碍了师生间的交流与互动,并且教师制作出合适的多媒体课件有一定的难度,有部分教师只是将书本上的内容照搬到课件上,无法取得理想的教学效果.

北京师范大学教育技术系的李芒老师和海南师范学院教育科学部的李翠白老师在《基于计算机的教学设计“任务驱动”学习方法》中提出在计算机基础教育中采用任务驱动教学方法.“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,是将所要学习的知识隐含在一个或几个任务中,引导学生对提出的任务进行分析、讨论,提出问题并设法解决问题,通过任务的完成而得到清晰的思路、方法和系统的知识,在完成任务的过程中,培养学生积极的学习态度和思考问题、解决问题的能力.任务驱动教学法的优点是能够以任务促使学生形成学习动机,完成任务依靠自己探索、学习新知识和技能,找到解决任务的方法,从而掌握新的知识和技能,培养学生的学习兴趣、自主学习能力、分析问题、解决问题的能力,有利于不同程度的学生学习,有利于培养学生的团队协作精神.但由于任务往往是分小组进行,任务评价根据整个小组的成果进行,因此每个小组成员的劳动与回报很难完全平等,部分学生存在搭便车心理,最终造成知识能力差距越来越大,因此针对此种教学方法,必须设定合理的任务评价方式.

哈尔滨师范大学传媒学院的姜世华老师在《高校计算机教材编写研究》中提出了计算机教材出版中存在的若干问题.具体包括出版程序繁琐导致更新滞后、内容陈旧,重复建设、内容雷同严重,片面追求知识量、忽略实践与创新3个问题.通过姜世华老师在编写计算机教材中的切实感受和经验提出教材内容要跟上时怎么发表展；教材内容要与初等教学的计算机教学衔接；教材建设要理论联系实际,增设实训内容；教材内容要分层次、模块化3个计算机教材建设的思路.

北京航空航天大学计算机学的张莉老师和浙江财经学院信息学院张林老师在《中外非计算机专业计算机基础教育调研与思考》中比较了我国和美国的计算机基础教育发展历程和课程设置,通过比较得出了值得我国借鉴的经验.第一,国外对于非计算机专业的基础教育定位较为准确.计算机基础教育是以培养信息素养为核心的一种普及教育,要求学生能够广泛地理解信息技术,能够在工作和日常生活中富有成效地运用信息技术；第二,计算机基础教育和学生的专业结合紧密,根据不同专业特色,进行课程设置以及课程内容、作业的安排,这样计算机就不再是抽象的概念,而是熟悉领域内可以解决问题的工具；第三,计算机基础教育体系结构设置更具有科学性.内容上丰富、灵活、具有层次性,既强调基础理论,又重视实践,学生可以根据自己的兴趣和需求,安排学习.

芬兰阿尔托大学科学学院的LasseHakulinen在《AlternateRealityGameforUniversity-LevelComputerScienceEducation》中提出将侵入式虚拟现实互动游戏引入大学计算机科学教育中.侵入式虚拟现实互动游戏（ARG）使用不同类型的媒体向玩家传送交互式的体验.它由许多挑战和难题组成,这些挑战和难题属于玩家们要设法解决的任务的一部分.由于难题非常具有挑战性,因此需要玩家之间的协作才能解决.通常,ARG的玩家积极参与到游戏中,通过合作或独立解决困难的任务,来取得游戏的进展.ARG倡导不同专业的学生共同为最终任务的解决群策群力,相互学习交流.文中指出了在为大学计算机科学教育设计ARG时应该遵循的原则,并列举了大学计算机科学教育中的ARG实例.

3结语

通过对国内外计算机基础教育研究领域的各种研究成果进行综合对比分析,笔者认为要从课程目标、教学理念、课程体系、教学方法、和评价方法5个方面对现在的高校计算机基础教育进行改革.在课程目标方面应重新定位培养目标,以更适应时怎么发表展需要.在教学理念方面,应紧密联系课程目标重新审视何为应用能力的基础,同时注重培训学生跨学科研究能力,紧跟时代前沿.在课程体系方面应根据学生的个体基础和兴趣差异分层次、多元化设置选修课,同时课程体系建设要考虑与本专业发展方向紧密结合,以使学生对计算机科学与本专业的联系的概况和发展动态有整体认识,能为进一步学习计算机相关课程作准备.在教学方法方面应突破传统教师单向传输知识的格局,可将引入ARG,促进各专业学生之间相互协作,群策群力,互补学习；结合具体案例教学,如使用Linux操作系统作为案例进行c语言、数据库、网络原理的教学,而非仅仅只根据课本上的基础内容进行教学；学校也可多开展计算机竞赛和与企业密切开展合作以共同培育实战型人才.在评价方法方面应结合实证化评价方式和人文化评价方式两种理论,综合学生在该学科中的各种成绩（竞赛名次、曾发表的论文、平时学习任务的完成质量、期末试卷的成绩等）进行精确化评价（如采用SPSS）,以体现合理与公平原则.