大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)實踐與思考

肖 川，張向東

(復(fù)旦大學(xué)計算機學(xué)院，上海200433)

大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)實踐與思考

肖 川，張向東

(復(fù)旦大學(xué)計算機學(xué)院，上海200433)

針對大學(xué)非計算機專業(yè)學(xué)生的實際情況，本文從大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的教學(xué)目標入手，層次化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段，提出多種在教學(xué)實踐中行之有效的教學(xué)方法，并給出一些切實可行的改革建議。

計算機基礎(chǔ)教學(xué);教學(xué)目標;層次化教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育針對非計算機專業(yè)的學(xué)生，具有學(xué)生人數(shù)多、專業(yè)面廣、基礎(chǔ)不一、應(yīng)用性強的特點。教學(xué)內(nèi)容融合知識性與實踐性，學(xué)生通過學(xué)習(xí)知識來指導(dǎo)動手實踐，又在實踐過程中掌握知識，最終提高自身的信息素養(yǎng)。

非計算機專業(yè)學(xué)生對計算機課程學(xué)習(xí)有自身的需求，教師必須將教育理論與教學(xué)實踐緊密結(jié)合，針對學(xué)生特點，制定明確的教學(xué)目標，選擇正確的教學(xué)內(nèi)容，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，讓學(xué)生在掌握計算機理論知識的同時進行充分的計算機應(yīng)用實踐，以提高大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的教學(xué)質(zhì)量和效果。

筆者對非計算機專業(yè)的學(xué)生進行特點分析，從教學(xué)目標入手，層次化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段，采用多種教學(xué)方法，在計算機基礎(chǔ)教學(xué)實踐中取得很好的教學(xué)效果。

一 學(xué)生特點

任何教學(xué)都需要首先了解教學(xué)對象，明確學(xué)生自身的特點及隨之產(chǎn)生的教學(xué)挑戰(zhàn)，有的放矢，才能提高教學(xué)質(zhì)量，達到預(yù)期教學(xué)效果。計算機基礎(chǔ)教學(xué)面對的主要是非計算機專業(yè)的一年級新生，通過對學(xué)生的情況調(diào)查分析，筆者把學(xué)生的特點歸納為以下三項:基礎(chǔ)不一，存在認識誤區(qū)，應(yīng)用水平有待提高。

(一)基礎(chǔ)不一

學(xué)生來自全國不同的省份、地區(qū)，入學(xué)時各人的計算機水平和能力不盡相同，有的之前從未接觸過計算機，有的則已經(jīng)參加過當(dāng)?shù)氐哪承┯嬎銠C水平大賽或者獲得過某些計算機應(yīng)用資格證書。此外，學(xué)生所學(xué)專業(yè)不同，眾所周知，文科專業(yè)的學(xué)生與理科專業(yè)的學(xué)生在思維方式上存在較大的差異，一般來說，文科學(xué)生擅長形象思維，理科學(xué)生擅長抽象思維。因此，無論從客觀的角度還是從主觀的角度，學(xué)生在計算機方面的基礎(chǔ)不一是不爭的事實。

(二)存在認識誤區(qū)

如今計算機技術(shù)已經(jīng)融入我們生活的各個方面，很多學(xué)生在生活中已經(jīng)或多或少接觸過計算機硬件或軟件系統(tǒng)，這些零碎的感性認識使得一些學(xué)生對計算機課程產(chǎn)生片面的認識，在學(xué)習(xí)時容易以自己習(xí)慣的思維產(chǎn)生學(xué)習(xí)期望。比如，“計算機只是一種工具”，“非計算機專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)計算機課程只需要掌握操作就足夠了”，“學(xué)習(xí)編程就能像黑客一樣入侵計算機系統(tǒng)”，這種片面甚至錯誤的認識對學(xué)生學(xué)習(xí)計算機課程是有百害而無一益的。它影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，決定學(xué)生的學(xué)習(xí)方法并最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。

(三)應(yīng)用水平有待提高

雖然現(xiàn)在計算機系統(tǒng)是圖形化操作界面，軟件具有易用性，用戶只需要點擊鼠標選擇菜單等操作，但是即使是有基礎(chǔ)的學(xué)生對軟件的使用多數(shù)停留在只需一次點擊的簡單操作水平，對需要由多次點擊才能完成的任務(wù)就無法解決了。以用Word軟件編輯文檔為例，很多學(xué)生可以完成文字輸入，設(shè)置文字格式，但是只有少數(shù)人知道在插入頁碼時如何讓文檔的首頁不顯示頁碼。又如Excel軟件，很多學(xué)生只是把它用作表格制作，卻不知道該軟件具有變量求解、動態(tài)規(guī)劃求解等高級功能。

為了適應(yīng)非計算機專業(yè)學(xué)生的特點并解決隨之產(chǎn)生的問題，筆者在教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段方面均有所思考并充分實踐，以下分別進行闡述。

二 教學(xué)目標前瞻性

計算機基礎(chǔ)教學(xué)面對的是非計算機專業(yè)的學(xué)生，他們對計算機課程的學(xué)習(xí)不同于計算機專業(yè)的學(xué)生，有著自身的需求。針對他們的需求，根據(jù)現(xiàn)代教育思想理念，我們制定計算機基礎(chǔ)教學(xué)的總體目標，包括:一，提高計算機應(yīng)用水平;二，增強計算機素養(yǎng);三，培養(yǎng)計算思維能力。

(一)提高計算機應(yīng)用水平

當(dāng)今社會計算機與各行各業(yè)關(guān)系密切，具備計算機應(yīng)用能力已然成為每個行業(yè)對人才的基本要求，企業(yè)或單位最需要既有計算機應(yīng)用能力又有行業(yè)知識的綜合性實用型人才。學(xué)以致用，因此，計算機基礎(chǔ)教學(xué)的首要目標是增強學(xué)生的實踐操作能力，提高計算機應(yīng)用水平，使得學(xué)生能夠用計算機解決學(xué)習(xí)、生活或今后工作中遇到的一些問題，比如完成格式要求嚴格的畢業(yè)論文。

(二)增強計算機素養(yǎng)

當(dāng)今社會處在信息時代，計算機是現(xiàn)代先進生產(chǎn)力的代表，但如果操作計算機的人的思維模式還停留在工業(yè)甚至手工作坊及小農(nóng)時代，現(xiàn)代化的技術(shù)只能用于加固傳統(tǒng)落后的工作方式，計算機的作用就不可能完全發(fā)揮出來［1］。計算機素養(yǎng)主要是指有關(guān)計算機系統(tǒng)和設(shè)備及其工作方式的知識、觀念和意識，包括理解計算機語言、認識計算機的長處和短處、使用計算機的能力等。使用計算機進行學(xué)習(xí)、交流和管理已成為信息社會所必須具備的技能，因此，計算機基礎(chǔ)教學(xué)的第二個目標是消除學(xué)生對計算機的神秘感，使其了解計算機的工作方式，學(xué)習(xí)用計算機處理問題的方法，增強學(xué)生的計算機素養(yǎng)，讓他們能夠很好地適應(yīng)如今的信息時代社會。

(三)培養(yǎng)計算思維能力

計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計，以及人類行為理解的涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動［2］。計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。一般認為，科學(xué)思維主要分為理論思維、實驗思維和計算思維，它們是推動人類文明進步和科技發(fā)展的三大支柱［3］。隨著以計算機科學(xué)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算思維的作用日益凸顯，計算思維的力量正在隨著計算機速度的快速增長而被加速地放大。計算思維作為人類求解問題的一條途徑，作為一種根本技能，是每一個人為了在現(xiàn)代社會中發(fā)揮職能所必須掌握的，因此，計算機基礎(chǔ)教學(xué)的第三個目標是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，使得學(xué)生通過這種思維方式來求解問題、輔助自身專業(yè)的學(xué)習(xí)、管理日常生活以及與他人進行交流和互動。

三 教學(xué)內(nèi)容層次化

在教學(xué)中，我們提供不同層次的課程，以適用于不同基礎(chǔ)、不同專業(yè)的學(xué)生;采用限制性選修的方式使得課程既有針對性又有靈活性。

課程分成三類，一、操作側(cè)重型課程，包括辦公自動化、計算機與多媒體、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)頁制作、數(shù)據(jù)庫;二、思維側(cè)重型課程，包括計算思維導(dǎo)論;三、編程側(cè)重型課程，包括VB程序設(shè)計與C程序設(shè)計。課時設(shè)計及特點見表1。

表1 計算機基礎(chǔ)教學(xué)課程列表

操作側(cè)重型課程適用于計算機基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生，我們采用教師演示與學(xué)生上機相結(jié)合的方式，使得學(xué)生熟練掌握相關(guān)計算機軟件的實際操作，提高學(xué)生的計算機應(yīng)用水平。

思維側(cè)重型課程適用于已經(jīng)可以熟練操作計算機軟件，對計算機具有一定感性認識的學(xué)生，使得學(xué)生掌握計算思維的基本內(nèi)容，了解人與計算機能力的局限性，了解計算思維解決問題的一般步驟，理解計算在問題解決過程中所發(fā)揮的作用，能進行簡單的算法設(shè)計。

編程側(cè)重型課程將學(xué)生引入一個更高的計算機應(yīng)用層次，注重學(xué)生的思維訓(xùn)練，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使得學(xué)生熟練掌握一門計算機語言的語法，能夠進行簡單的算法設(shè)計以及將算法用編程語言描述。

四 教學(xué)方法多樣化

教學(xué)方法直接影響教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)方法不但要符合教學(xué)的目標，更要適合學(xué)生的思維特點。在授課過程中，筆者主要采用下面的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，獲得非常好的教學(xué)效果。

(一)實際案例驅(qū)動

需求是最好的老師，在教學(xué)過程中筆者貫徹“需求引導(dǎo)”的指導(dǎo)思想，故案例驅(qū)動的教學(xué)方法貫穿教學(xué)過程始終。例如，在“辦公自動化”課程中講授排版時，筆者使用求職簡歷的案例。教師首先從大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)形式嚴峻說起，講到簡歷在求職中的重要作用，然后給出幾個不同版式的簡歷實例讓學(xué)生比較并作評論，教師引導(dǎo)學(xué)生討論各種版式的優(yōu)、缺點，選出公認較好的兩種版式，最后教師演示如何快速進行這兩種版式的排版。

又如，在“網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)頁制作”課程中講授網(wǎng)頁制作時，筆者使用博客的案例。教師首先要求學(xué)生去網(wǎng)上搜索出一些名人的博客，然后分析不同博客的界面風(fēng)格，最后每個學(xué)生為自己設(shè)計一個博客界面，教師隨機挑選幾個同學(xué)設(shè)計的博客界面，當(dāng)場演示如何實現(xiàn)。這樣的教學(xué)安排既可以提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)搜索的能力，又可以提高學(xué)生的網(wǎng)頁設(shè)計水平。

(二)互動方式啟發(fā)

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣可以使教學(xué)達到事半功倍的效果，因此筆者在教學(xué)中采用啟發(fā)式的互動教學(xué)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這里的互動不但包括教師與學(xué)生之間的互動，還包括學(xué)生與學(xué)生之間的互動。

比如，在“計算機與多媒體”課程中講授Flash動畫制作時，教師事先告知學(xué)生將在班內(nèi)進行一次主題為“電子動畫賀卡”的競賽，在規(guī)定的期限內(nèi)每個學(xué)生匿名提交自己的動畫作品，班內(nèi)的其他同學(xué)對不是自己提交的每個作品分別進行匿名評分及點評，最后得分最高的作品獲得優(yōu)勝，優(yōu)勝者將公布其Flash原始文件，便于其他同學(xué)借鑒學(xué)習(xí)。通過這種競賽活動，增進學(xué)生之間的互動，學(xué)生帶著興趣聽課，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，教學(xué)效果良好。

(三)作業(yè)自主創(chuàng)新

計算機基礎(chǔ)課程基本上以應(yīng)用為主，因此教師一般會布置作業(yè)。以往的作業(yè)缺乏創(chuàng)新性與個性化，容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)不夠主動的學(xué)生抄襲作業(yè)。

為了解決這一問題，筆者在作業(yè)中顯著提高自主創(chuàng)新型作業(yè)的比重，一來可以鼓勵學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，二來可以有效地防止抄襲。例如，在“計算機與多媒體”課程中講授photoshop矢量圖像時，筆者布置的作業(yè)是學(xué)生對自己的名字進行矢量變換，用形象的圖形更換名字中的偏旁部首，比如三點水用雨滴圖形替代，日字頭用太陽圖像替代等等，結(jié)果有些學(xué)生的創(chuàng)意出人意料地好，而且杜絕了抄襲現(xiàn)象。又如，在“計算機與多媒體”課程中講授Flash動畫制作的運動引導(dǎo)時，筆者布置的作業(yè)是學(xué)生制作一個用毛筆寫出自己姓名的動畫，由于同學(xué)的姓名各不相同，也杜絕了抄襲現(xiàn)象。

(四)特定專業(yè)結(jié)合

通過選擇合適的例題，把計算機與具體專業(yè)相結(jié)合，提高學(xué)生在自己專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計算機解決問題的能力，讓學(xué)生充分體會到計算所帶來的快樂。例如，同樣是講授“C程序設(shè)計”課程的數(shù)組章節(jié)，在給生物系學(xué)生講授時，筆者選擇如下例題進行詳細講解:

編寫程序模擬某種生物的演變并統(tǒng)計其數(shù)量變化，該生物存在于平面中，某個生物的生存取決于其相鄰生物的個數(shù)，圖中X表示一個生物，其周圍共有8個空位，每個空位或者有一個生物，或者為空。假設(shè)X周圍的生物總數(shù)為t，則

當(dāng)0=＜t＜3時，X將因為孤獨而死;

當(dāng)3=＜t＜6時，將隨機選擇X周圍的一個空位，產(chǎn)生一個新生物;

當(dāng)6=＜t=＜8時，X將因為擁擠而死。又假設(shè)每個生物的自然壽命為15次演變，用隨機的方法產(chǎn)生平面中生物的初始分布。

而在為數(shù)學(xué)系學(xué)生講授數(shù)組章節(jié)時，筆者選擇如下例題進行詳細講解:

對于 n=2，3，4，…，50，輸出1/n的十進制表示的字符串。要求每當(dāng)十進制小數(shù)的第一個循環(huán)周期輸出后，就結(jié)束該數(shù)的輸出。以下是程序部分輸出結(jié)果的示例:

1/2=0．5

1/3=0．3

1/4=0．25

1/5=0．2

1/6=0．16

1/7=0．142874

由于題目內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)比較接近，學(xué)生覺得興趣盎然，教學(xué)效果良好。這種與特定專業(yè)相結(jié)合的方法，既讓學(xué)生掌握了計算機技能，也引導(dǎo)學(xué)生在自己專業(yè)中使用計算機。

(五)問卷調(diào)查反饋

計算機基礎(chǔ)教學(xué)的學(xué)生人數(shù)眾多，因此同一門課有多個平行班。利用教學(xué)網(wǎng)站提供的問卷調(diào)查功能，教師在每節(jié)課結(jié)束時針對這節(jié)課所授知識點向?qū)W生進行簡單的問卷調(diào)查，根據(jù)問卷的反饋信息，教師可以了解學(xué)生對知識點的掌握狀況，確定那些較難的知識點，并及時地在下一個平行班對這些難點加強講解。

(六)實際環(huán)境體驗

結(jié)合課程的內(nèi)容，教師安排學(xué)生到相關(guān)的實際環(huán)境進行體驗觀摩。例如，在“計算機與多媒體”課程中安排學(xué)生參觀計算機學(xué)院的“媒體計算研究所”，體驗其中的多媒體系統(tǒng)。又如，在“數(shù)據(jù)庫”課程中安排學(xué)生參觀上海市數(shù)據(jù)中心，了解數(shù)據(jù)庫的真實規(guī)模。通過這些活動，學(xué)生增長了見聞，擴大了知識面，強化了課程內(nèi)容。

五 教學(xué)手段現(xiàn)代化

在不斷改進教學(xué)方法的同時，我們不斷完善教學(xué)手段，使其更加信息化、現(xiàn)代化。

(一)教學(xué)網(wǎng)站輔助

計算機基礎(chǔ)教學(xué)使用教學(xué)管理網(wǎng)站來輔助教學(xué)，該網(wǎng)站是基于校園網(wǎng)的elearning自主學(xué)習(xí)平臺構(gòu)建［4］，網(wǎng)站常用的功能有課件上傳與下載、作業(yè)布置、提交與批改、論壇交流、在線答疑、消息發(fā)布、問卷調(diào)查等，方便教師進行班級管理，也便于學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的溝通。

(二)考試系統(tǒng)考核

通過上機考試系統(tǒng)，教師可以靈活、方便地安排平時課堂測驗、階段考核及期末考試。平時測驗與階段考核均記入總成績。通過課堂測驗，教師可以了解教學(xué)效果，督促學(xué)生認真學(xué)習(xí);每一章節(jié)的教學(xué)完成后，教師會安排一次階段考核，階段考核可以幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強教學(xué)效果。

(三)屏幕廣播演示

教師使用屏幕廣播進行課堂操作演示。教師對學(xué)生的計算機擁有充分控制的能力。當(dāng)教師講解演示時，學(xué)生計算機的鍵盤鼠標被鎖住，學(xué)生只能觀看屏幕;當(dāng)學(xué)生操作實踐時，鍵盤鼠標被解鎖，學(xué)生可以自由使用計算機，兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由教師靈活掌握。

六 建設(shè)方向

上述的一些方法取得了良好的教學(xué)效果，每次期末學(xué)生評教均在4．7分(滿分5分)以上。今后，筆者希望能將計算機基礎(chǔ)進一步融入學(xué)生的學(xué)習(xí)和工作，更好地實現(xiàn)教學(xué)目標，為此，計劃在以下方面進行改進和建設(shè)。

(一)增加實際應(yīng)用比例

計算機是人類大腦的延伸，計算機的處理能力正在快速提高。讓學(xué)生了解并使用計算機，以計算思維的模式在學(xué)習(xí)和工作中充分利用計算機的超強能力是計算機基礎(chǔ)教學(xué)的目標，因此，我們將增加課程內(nèi)容中實際應(yīng)用的比例，比如讓學(xué)生分組完成項目形式的作業(yè);我們還將研究如何加強與特定專業(yè)相結(jié)合，不但在例題方面，而且在課程知識點方面。

(二)借鑒國外同類課程

我們考慮借鑒國外大學(xué)為非計算機專業(yè)設(shè)置的計算機基礎(chǔ)課程及教學(xué)內(nèi)容，雖然它們與國內(nèi)大學(xué)的同等課程差異較大，但是，他山之石，可以攻玉，國外對非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)有定位準確、課程結(jié)構(gòu)設(shè)置合理等優(yōu)點。今后，我們可以在課程安排上借鑒學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗。

(三)實行雙語教學(xué)

雙語教學(xué)作為一種教育教學(xué)方式，已成為我國教育改革的熱點。目前，雙語教學(xué)使用英文原版教材已成為共識，英文原版影印教材在市場上的選擇范圍較廣，因此進行雙語教學(xué)首先要選擇合適的教材。此外，推行雙語教學(xué)的關(guān)鍵之一是師資，雙語教學(xué)要求教師能熟練運用兩種語言進行教學(xué)［5］，這就要求教師有相當(dāng)扎實的外語表達能力，并具有豐富的學(xué)科知識。

七 結(jié)語

計算機技術(shù)的發(fā)展日新月異，因此計算機基礎(chǔ)教學(xué)建設(shè)是一項與時俱進的任務(wù)。針對大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)所面臨的一些問題，本文闡述了筆者在教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段方面所作的實踐，并對其進行探討。本文提到的實際案例驅(qū)動、互動方式啟發(fā)、作業(yè)自主創(chuàng)新、特定專業(yè)結(jié)合、問卷調(diào)查反饋、實際環(huán)境體驗等教學(xué)方法可以促進學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果，使課程更具生命力。圍繞提高計算機應(yīng)用水平、增強計算機素養(yǎng)、培養(yǎng)計算思維能力這三個總體教學(xué)目標，更加科學(xué)地設(shè)置計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，不斷改進教學(xué)方法，將是今后課程建設(shè)的重點內(nèi)容。

［1］張國鋒，顧振宇，張曉黎，等．基于信息系統(tǒng)文化教育的計算機教育創(chuàng)新［J］．計算機教育，2010(13):122－125．

［2］Jeannette M．Wing．Computational Thinking［J］．Communications of the ACM，2006，49(3):33－35．

［3］陳國良，董榮勝．計算思維與大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育［J］．中國大學(xué)教育，2011(1):1 －11，32．

［4］李紅波．高校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的改革思路［J］．高教論壇，2004(1):20－22．

［5］姜宏德．試論雙語教師的專業(yè)素質(zhì)［J］．當(dāng)代教育科學(xué)，2003(23):41．

G642

A

1674－5884(2012)05－0118－04

2012－03－10

肖 川(1976－)，男，江西臨川人，碩士，工程師，主要從事大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)與研究。

(責(zé)任編校 羅 淵)