融合專業(yè)需求的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)通識教育研究

苑麗紅+郭乃珠+孫爽滋

（長春理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130022）

摘要：針對大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，分析了課程與通識教育、專業(yè)教育的關(guān)系。提出了以通識教育理念豐富課程內(nèi)涵、同時(shí)適當(dāng)融入不同專業(yè)學(xué)生需求的教學(xué)主張。探討了更好地實(shí)踐通識教育與靈活進(jìn)行專業(yè)融合的方法，明確了二者相互促進(jìn)而非矛盾的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；通識教育；專業(yè)教育；融合

中圖分類號：TP3-0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0259-02

通識教育（General Education）是高等教育的組成部分，本質(zhì)目標(biāo)在于培養(yǎng)“全人”、“完整的人”。

一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程與通識教育、專業(yè)教育的關(guān)系

1.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課與通識教育。本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)知識寬厚、創(chuàng)新意識強(qiáng)烈、具有良好自學(xué)和動(dòng)手能力的通識性人才[1]。而計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課與通識教育的關(guān)系可概括為以下兩點(diǎn)：①計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程具有的基礎(chǔ)性、科學(xué)性、通用性，使其成為目前高等院校本科教學(xué)體系中不可或缺的通識教育課。②與同是通識基礎(chǔ)課的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)外語、大學(xué)語文等課程比較，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)科知識廣泛，內(nèi)容時(shí)代性強(qiáng)、知識更新快。

2.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課與專業(yè)教育。專業(yè)教育也稱“專門教育”，是培養(yǎng)各級各類專業(yè)人才的教育。與通識教育相比，專業(yè)教育更關(guān)注則給予學(xué)生某種職業(yè)能力的訓(xùn)練。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課有著這樣的特點(diǎn)：它不僅有著鮮明的面向基礎(chǔ)的通識教育特色，同時(shí)又有著明顯的需要和不同專業(yè)結(jié)合以解決相應(yīng)領(lǐng)域問題的應(yīng)用特性。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識只有和不同專業(yè)知識相結(jié)合，才能在未來學(xué)生職業(yè)發(fā)展中發(fā)揮作用。這決定了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)不僅應(yīng)承擔(dān)著各專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)通識能力的培養(yǎng)問題，而且對不同專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)在課程中注重滲透和其專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)學(xué)科內(nèi)容，對不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)生奠定后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)與發(fā)展的基礎(chǔ)。

目前來看，如何將不同的專業(yè)需求更好的融合在一門課程中，提供結(jié)合專業(yè)的有針對性的分層指導(dǎo)，是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)面臨的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

二、在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中踐行通識教育、融和專業(yè)需求

1.通識教育和專業(yè)教育相結(jié)合的必要性。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)課在實(shí)際教學(xué)中，由于知識龐雜，容易發(fā)生以下危機(jī)：①是陷入片面的知識、技能訓(xùn)練或以等級考試為導(dǎo)向的教學(xué)，并沒有最大限度實(shí)現(xiàn)對學(xué)生思維方式、科學(xué)素養(yǎng)、人文情懷等綜合能力和素質(zhì)的培養(yǎng)；②是沒能沒能很好的融入專業(yè)應(yīng)用，學(xué)生體會(huì)不到該課程與本專業(yè)的聯(lián)系，學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性有待提升。踐行通識教育、融和專業(yè)需求的教學(xué)理念正是據(jù)此而提出。更好地踐行通識教育，和課程中結(jié)合多專業(yè)特色的內(nèi)容融入，這二者之間并不矛盾。通識教育可以引導(dǎo)專業(yè)教育。正如哈佛大學(xué)第23任校長科南特所說：“生活中這兩方面不是截然分開的，臆想其中一種教育與另一種教育分開是錯(cuò)誤的?！盵2]

只有以通識教育理念指導(dǎo)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué)實(shí)踐，才能提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高課程的普遍適應(yīng)性；而如果能結(jié)合專業(yè)應(yīng)用，把不同專業(yè)和計(jì)算機(jī)相關(guān)的內(nèi)容整合到教學(xué)中，這種融合專業(yè)需求的過程，對受教育者來說，其本身也是拓展知識能力、促進(jìn)其計(jì)算機(jī)通識教育的過程?！皟墒肿ァ墒侄家病钡慕虒W(xué)目標(biāo)是必要的。

2.踐行通識教育、融和專業(yè)需求的教學(xué)實(shí)施。筆者所在學(xué)校開設(shè)的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)》課為省精品課程。近年來我們以踐行通識教育、融和專業(yè)需求為教學(xué)目標(biāo)，做了一系列的課程改革優(yōu)化。淺談如下：（1）探索教學(xué)內(nèi)容，尋找可更好地踐行通識教育理念的切入點(diǎn)。梳理知識模塊、優(yōu)化知識內(nèi)容，拓展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的通識教育內(nèi)涵。具體可考慮以下幾方面：①內(nèi)容的優(yōu)化注重與時(shí)俱進(jìn)，富有時(shí)代氣息。計(jì)算機(jī)技術(shù)是世界上發(fā)展最快的學(xué)科技術(shù)，很多知識要緊密關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，擴(kuò)展知識視角。如：計(jì)算機(jī)硬件部分，很多教材對硬盤原理的介紹停留在傳統(tǒng)硬盤，那么我們須引入固態(tài)硬盤（SSD盤）、混合硬盤（HHD）的介紹。對云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新概念，或超算的進(jìn)展，須緊密結(jié)合年份，把最新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用及時(shí)分享。這樣做，意義不僅在于知識本身的擴(kuò)充，而是能讓學(xué)生對新技術(shù)充滿興趣和渴望，引導(dǎo)其課后的自主性學(xué)習(xí)與探究，提升思維的活躍度。②內(nèi)容的擴(kuò)展?jié)B透人文情懷?；A(chǔ)課不應(yīng)僅是功利的，也不應(yīng)僅是工具性知識的灌輸。大學(xué)教育不僅在于知識和信息的傳遞，更在于她具有潛移默化的文化影響力[3]，教育的文化自覺是當(dāng)代大學(xué)義不容辭的責(zé)任?？茖W(xué)與人文的交織，價(jià)值取向的引領(lǐng)，是科技基礎(chǔ)課應(yīng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)之初，我們會(huì)有意引入“謎一樣的計(jì)算機(jī)之父—圖靈”，“中國芯的進(jìn)展”、“從銀河到天河”、“向中國業(yè)界翹楚致敬”、“信息安全之白帽黑客與黑帽黑客”等主題，讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，引發(fā)對科學(xué)、社會(huì)問題的思考；明晰中科院計(jì)算所、江南計(jì)算所、國防科技大學(xué)等行業(yè)翹楚對中國計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)，提升民族責(zé)任感；理解計(jì)算機(jī)安全面臨的現(xiàn)狀，樹立正向的思維與價(jià)值觀。③內(nèi)容的優(yōu)化要注重提升學(xué)生思維能力?！坝?jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)”[4]，實(shí)際教學(xué)中我們對補(bǔ)碼、數(shù)的表示等，從計(jì)算思維的角度去引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，直接關(guān)聯(lián)內(nèi)存之刷新、數(shù)之溢出等相關(guān)知識；對程序設(shè)計(jì)部分，構(gòu)建以知識、技能、思維三位一體的遞進(jìn)式教學(xué)，注重梳理重點(diǎn)案例、錯(cuò)例，明確純數(shù)學(xué)思維與利用計(jì)算機(jī)求解問題的沖突，強(qiáng)化計(jì)算思維。（2）設(shè)計(jì)專業(yè)融合教學(xué)案例，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如針對電信學(xué)院的學(xué)生的題目：模擬信號通過采集電路采集并送到AD轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，后續(xù)可對采集到的數(shù)據(jù)編程實(shí)現(xiàn)對信號的分析。請?jiān)O(shè)計(jì)一程序模擬對AD轉(zhuǎn)換器接收到的500個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與波形顯示的過程（設(shè)采集到的數(shù)據(jù)符合正弦波規(guī)律，如圖1所示）。要求只對實(shí)際問題做模擬，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)，其返回值代表每次采集到的數(shù)據(jù)，然后在主函數(shù)中輸出數(shù)據(jù)。（3）注重一體化教學(xué)案例設(shè)計(jì)，既拓寬基礎(chǔ)、又融合專業(yè)。如：介紹未來的計(jì)算機(jī)，會(huì)設(shè)置生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)幾個(gè)不同的學(xué)習(xí)模塊，同學(xué)可根據(jù)興趣自由訂制不同的任務(wù)，課后自主查閱資料并遞交相應(yīng)的作業(yè)。而對規(guī)模大的學(xué)習(xí)案例，輔以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段來實(shí)施，如在Blackboard課程平臺(tái)設(shè)置不同的學(xué)習(xí)模塊（如圖2所示），讓學(xué)生自主選擇入口去學(xué)習(xí)，并可結(jié)合興趣去進(jìn)行后續(xù)探究。

三、結(jié)語

這種經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的課程拓展和實(shí)施，充分考慮了通識教育需求，結(jié)合了專業(yè)融合思路，充分踐行了通識教育理念的同時(shí)，也促進(jìn)了后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)。而學(xué)無止境，教學(xué)亦無止境。作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教師，如何貫徹通識教育理念，將拓展通識教育、引導(dǎo)專業(yè)教育的目標(biāo)有機(jī)的融合在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中，是值得我們繼續(xù)深入探討的課題。

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