計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的“四位一體”教學(xué)模式

摘要：針對(duì)新疆高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)以及培養(yǎng)學(xué)生編程能力、應(yīng)用開發(fā)能力和分析、解決問題能力等方面的要求，提出“教學(xué)+實(shí)踐+項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”的四位一體教學(xué)模式，闡述基于該模式的立體化教學(xué)環(huán)境構(gòu)建理念，說明理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和綜合素質(zhì)養(yǎng)成三維并重的課程體系實(shí)踐過程和取得的教學(xué)成果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程；四位一體；教學(xué)模式；課程體系

0 引 言

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程主要培養(yǎng)學(xué)生的編程能力、應(yīng)用開發(fā)能力以及分析問題、解決問題的綜合能力，是當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用技能。非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生今后要承擔(dān)本專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析的任務(wù)，必須具備一定的軟件開發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)，而不能僅僅是計(jì)算機(jī)操作員。因此，新疆高校長(zhǎng)期以來非常重視計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程的教學(xué)，為提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了大量的探索，確立了以就業(yè)為導(dǎo)向、以專業(yè)建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)、以課程改革為核心的指導(dǎo)思想，打破了傳統(tǒng)以理論教學(xué)為主的教學(xué)體系，建立理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和綜合素質(zhì)養(yǎng)成三維并重的課程體系，形成了“教學(xué)+實(shí)踐+項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”的四位一體教學(xué)模式。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 學(xué)生情況分析

新疆作為少數(shù)民族聚居省份，高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)面臨的困難是少數(shù)民族學(xué)生漢語基礎(chǔ)薄弱，起點(diǎn)差異大，語言交流和應(yīng)用能力不強(qiáng)，對(duì)專業(yè)詞匯的理解困難；單純的理論知識(shí)課堂教學(xué)效果不理想。具體來說，新疆高校學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程具有以下特點(diǎn)。

（1）心理特點(diǎn)：學(xué)習(xí)目的不明確、動(dòng)力不足、易產(chǎn)生厭學(xué)情緒、重理論輕實(shí)踐。

（2）知識(shí)方面：對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的理解不足、專業(yè)英語水平有待提高、少數(shù)民族學(xué)生漢語水平有待提高。

（3）能力方面：具有一定的理性思維能力、抽象思維能力較弱、考試能力強(qiáng)、編程能力弱等。

1.2 課程總體目標(biāo)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程旨在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力、邏輯思維能力、編程基本技能及掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的方法和步驟，其總體目標(biāo)包括以下幾方面。

（1）知識(shí)目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)的興趣，要求學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想和規(guī)范而實(shí)用的編程方法，培養(yǎng)編程技能和邏輯思維能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（2）能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題的能力。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：端正學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)、良好的心理素質(zhì)、高度責(zé)任心、良好的團(tuán)隊(duì)合作精神、科學(xué)思維方式和判斷分析問題的能力。

2 “教學(xué)+實(shí)踐+項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”的四位一體教學(xué)模式

針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程的特點(diǎn)以及學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題，我們經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，充分借鑒國(guó)內(nèi)外知名高校的優(yōu)秀教學(xué)理念和模式，形成計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程“教學(xué)+實(shí)踐十項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”的四位一體教學(xué)模式。

2.1 踐行“形象化問題情境、因材施教、靈活選擇教學(xué)方法”的教學(xué)新理念

（I）形象化問題情境。教師可充分應(yīng)用圖形化界面軟件，利用動(dòng)畫演示相關(guān)理論知識(shí)，要求學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，設(shè)計(jì)各種有趣的實(shí)物教具提升教學(xué)效果。同時(shí)，為了配合“四位一體”教學(xué)模式的有效應(yīng)用，還可借鑒國(guó)內(nèi)外知名高校的優(yōu)秀教學(xué)素材和資料，翻譯并改編一些配套教材如《機(jī)器人卡雷爾學(xué)習(xí)C》《機(jī)器人卡雷爾學(xué)習(xí)Java》等。

（2）因材施教。教學(xué)要深入淺出、循序漸進(jìn)。教師可鼓勵(lì)學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生自學(xué)，給予方向性指導(dǎo)；引導(dǎo)其余學(xué)生學(xué)好基本功，掌握基本編程方法和思想；對(duì)少數(shù)民族學(xué)生給予專門輔導(dǎo)，加強(qiáng)交流；增加教學(xué)中的互動(dòng)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的焦慮情緒，提高學(xué)習(xí)效果。 （3）靈活選擇教學(xué)方法。教師需注重靈活選擇教學(xué)方法，如可以利用情景導(dǎo)入法引入新的概念和知識(shí)點(diǎn)，通過案例分析揭示知識(shí)點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)問題之間的聯(lián)系，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象；通過有一定難度的實(shí)際任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)，學(xué)以致用完成任務(wù)。圖1所爪足應(yīng)用案例分析法的具體實(shí)例，教師可通過案例“卡雷爾機(jī)器人走到對(duì)面墻共需要放幾個(gè)錐塊”，引導(dǎo)學(xué)生注意并分析程序設(shè)汁中常出現(xiàn)的少1多1問題及其解決方法。

又如，教師可應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的具體實(shí)例，通過上課演示圖2所示的卡雷爾機(jī)器人快速翻越障礙的動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生思考整個(gè)任務(wù)該如何分解？需要用到哪些知識(shí)？將學(xué)生的思路用程序表達(dá)出來，揭示出案例中用到的程序設(shè)汁中著名的“白頂向下、逐層分解、逐步求精”的任務(wù)分解思想

2.2 分階段、分層次進(jìn)行課程實(shí)踐

學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)踐的習(xí)題按層次給jl，既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)，又強(qiáng)調(diào)靈活運(yùn)用和綜合應(yīng)用。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自覺性，各階段習(xí)題都要經(jīng)過精心挑選，既有基礎(chǔ)的、難度較低的必做題，又要有一些具有挑戰(zhàn)性、新穎有趣的選做題。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，允許他們自己設(shè)計(jì)題目。這樣的設(shè)計(jì)即可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力，又可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的興趣。同時(shí)，還為學(xué)生提供全開放式實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生自學(xué)的積極性。

2.3 加強(qiáng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的課程綜合訓(xùn)練項(xiàng)目研發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐綜合能力

教師可重構(gòu)、整合、應(yīng)用在科學(xué)研究中積累的經(jīng)驗(yàn)、資料和素材，自主研發(fā)課程綜合訓(xùn)練項(xiàng)目，并利用這些項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題，促進(jìn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)；開展專業(yè)應(yīng)用競(jìng)賽，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識(shí)。

2.4 整合網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)空間，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果

教師可整合課程網(wǎng)站、論壇、課程QQ群以及資源共享平臺(tái)等多種網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)筑課程網(wǎng)絡(luò)空間，以利于進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課程網(wǎng)站提供課件、視頻、文獻(xiàn)資料及上機(jī)作業(yè)的題目及詳細(xì)說明；課程論壇提供互動(dòng)交流平臺(tái)；課程QQ群方便學(xué)生與助教及主講老師就專業(yè)問題進(jìn)行交流與討論；資源共享平臺(tái)則提供通過網(wǎng)絡(luò)搜集到的斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等國(guó)內(nèi)外名校名師的相關(guān)課程教學(xué)視頻以及工具軟件、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等資源。

3 “立體化”教學(xué)環(huán)境

教師可將教學(xué)、實(shí)踐以及現(xiàn)代信息技術(shù)綜合構(gòu)建成一種立體化的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)利用良好的教學(xué)環(huán)境保障有效的教學(xué)過程。該立體化教學(xué)環(huán)境主要由4部分構(gòu)成。

（1）教室空間：形象化任務(wù)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣。教師可以采用靈活多樣的教學(xué)方法，因材施教，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力。聽取學(xué)生的意見調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，改變教學(xué)方法。

（2）網(wǎng)絡(luò)空間：發(fā)揮課程網(wǎng)站、課程論壇、課程QQ群及網(wǎng)絡(luò)資源共享平臺(tái)的作用，為學(xué)生提供豐富的信息資源。

（3）機(jī)房空間：為學(xué)生提供安靜、整潔的上 ‘機(jī)環(huán)境和充足的上機(jī)時(shí)間，并配備優(yōu)秀的助教團(tuán)隊(duì)；教師設(shè)計(jì)出分層次、有價(jià)值的上機(jī)作業(yè)，并配備詳細(xì)的作業(yè)輔助資料。

（4）課余空間：設(shè)立單元競(jìng)賽，成立興趣小組，成立幫扶小組專門輔導(dǎo)少數(shù)民族同學(xué)。

4 結(jié)語

通過踐行“教學(xué)+實(shí)踐+項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”的四位一體教學(xué)模式，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)各民族學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程時(shí)的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識(shí)大為增強(qiáng)。自2012年以來，各民族學(xué)生都積極參加學(xué)校舉辦的Ubase綜合訓(xùn)練項(xiàng)目大賽、卡雷爾機(jī)器人程序大賽、嵌入式開發(fā)大賽等專業(yè)知識(shí)應(yīng)用競(jìng)賽，其中有很多少數(shù)民族學(xué)生在競(jìng)賽中取得了好名次。同時(shí)，集課程網(wǎng)站、課程論壇、課程QQ群以及資源共享平臺(tái)于一體的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類課程網(wǎng)絡(luò)空間投入使用后，大大減輕了任課教師的授課負(fù)擔(dān)，教師能夠?qū)⒏嗑ν度氲教岣呓虒W(xué)效果上。該平臺(tái)也為學(xué)生提供了盡可能多的資源，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和學(xué)習(xí)效果。

“教學(xué)+實(shí)踐+項(xiàng)目十網(wǎng)絡(luò)空間”四位一體教學(xué)模式的研究成果經(jīng)過多年實(shí)踐證明可操作性高，效果明顯，這一模式不僅運(yùn)用在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程中，在其他實(shí)踐性課程中也得到了推廣應(yīng)用。今后，我們將致力于對(duì)該模式的進(jìn)一步完善和改進(jìn)，并努力將其應(yīng)用范圍擴(kuò)大到新疆高校的相關(guān)類別課程中。