《計算機科學引論》教材的分析與處理方法

王景珊 李淑蘭

摘要：本文主要是通過《計算機科學引論》課程的中外教材進行對比分析，在教學實踐中結(jié)合我們的培養(yǎng)目標，把中外教材進行充分的有效整合，既要保留教材的特點，又要考慮學生的學習能力與現(xiàn)狀，給出了合理的教材處理方法。

關(guān)鍵詞：計算機科學引論；教材分析；教材處理；有效整合

我校計算機專業(yè)的課程設(shè)置中，大一第一個學期的專業(yè)基礎(chǔ)課程就開設(shè)了《計算機科學引論》，這是一門圍繞計算機科學與技術(shù)的基本概念、原理、技術(shù)、方法與實際應(yīng)用操作的課程，涉及到了計算機科學的組成、軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等方方面面，使學生能夠更好的了解計算機學科發(fā)展的各個方向、最新進展、發(fā)展趨勢，了解與計算機相關(guān)專業(yè)的核心課程，為今后的深入學習打下基礎(chǔ)。國家計算機科學與技術(shù)學科教程研究組發(fā)表過該課程的內(nèi)容構(gòu)建的意見和基本提綱。

在這門課程的教學中，我們分別選用了兩本教材，第一本是由張勇、周傳生、張麗霞編著清華大學出版社的《計算機引論》，第二本是由美國貝赫魯茲·佛羅贊（Behrouz Forouzan）編著，劉藝、劉哲雨翻譯，機械工業(yè)出版社的《計算機科學導(dǎo)論》。這兩本教材風格迥異。教師在授課之前，應(yīng)該對教材進行充分的了解分析，并在此基礎(chǔ)上精心備課，進行教材的處理，才能夠獲得好的教學效果，以下對中外這兩本教材作具體分析。

一、張勇的教材《計算機引論》特點

這本教材全書分為7章，主要介紹了計算機的基本概念及其產(chǎn)生、發(fā)展、分類、特點和應(yīng)用領(lǐng)域；計算機中數(shù)據(jù)的表示與位運算，計算機系統(tǒng)的組成及其基本工作原理；計算機軟件系統(tǒng)的構(gòu)成，主要包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計和軟件工程的基礎(chǔ)知識；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基礎(chǔ)知識；計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念和基礎(chǔ)知識，包括計算機網(wǎng)絡(luò)的分類、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、internet及其應(yīng)用；計算機技術(shù)的基礎(chǔ)知識，主要有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、多媒體技術(shù)和信息安全基礎(chǔ)知識。

它的特點，第一，其內(nèi)容的編寫符合我們的思維習慣，知識體系完整、內(nèi)容精煉、通俗易懂，從學科思想與方法的層面對計算學科進行導(dǎo)引，能夠使學生對本專業(yè)的各方面基礎(chǔ)理論知識和核心內(nèi)容有一個全面概要的認識。雖然受教學學時的限制，時間比較緊，但同學們還是比較容易接受。第二，這本教材還有一個最主要的優(yōu)點，教材內(nèi)容與我國的全國計算機等級考試二級的公共知識內(nèi)容銜接的很好，對同學們參加全國計算機等級考試很有幫助。第三，教材還安排了windows操作系統(tǒng)和office辦公自動化軟件作為實踐教學內(nèi)容，也非常好。第四，它的不足之處，就是它的深度和廣度不夠。這本教材的定位應(yīng)該是知識層面的引導(dǎo)。

二、貝赫魯茲·佛羅贊（Behrouz Forouzan）的教材《計算機科學導(dǎo)論》的特點

美國等發(fā)達國家在計算機學科發(fā)展的幾十年的時間里，其經(jīng)典教材有許多值得我們借鑒的地方，本著對計算機教育的發(fā)展起到積極的推動作用，與世界接軌，我們學校引入了一些國外的教材，Behrouz Forouzan的《計算機科學導(dǎo)論》就是其中的一本，本書是基于美國計算機學會（ACM）推薦的。

它的特點，第一，以廣度優(yōu)先的方式覆蓋了計算機科學所有的領(lǐng)域，著重強調(diào)對計算機和計算機科學的廣泛理解，把引論課程當成大學期間所有計算機專業(yè)核心課程的濃縮。第二，除了包含國內(nèi)張勇教材的內(nèi)容之外，還增加了計算機編程的一些理論和方法，更有前沿的應(yīng)用領(lǐng)域的人工智能的理論體系介紹。第三，它的內(nèi)容編排與我們的思維習慣存在差異，雖然這本教材力求深入淺出，但因為內(nèi)容在深度上也是下了功夫，不少的內(nèi)容，我們大一學生的知識結(jié)構(gòu)無法能夠理解，所以學習難度大，其實這本教材蠻適合作為后續(xù)學習的一本工具書。第四，在每一章的結(jié)束，除了必要的小結(jié)、練習，還推薦了一些課外讀物，拓寬了同學們的視野，同學們在學完這本書這后，有足夠的信息來選擇自己喜愛的專業(yè)方向。第五，教材的圖例比較多，使同學對抽象的理論概念，具有感性的認識。第六，這本教材不足之外，沒有基本的操作實踐內(nèi)容，不適合我國國情。這本教材的定位更注重能力的培養(yǎng)。

三、教材的處理方法

教材的處理上，如果過于簡單，類似科普，容易被學生忽略，失去專業(yè)引導(dǎo)的作用，如果結(jié)構(gòu)松散，內(nèi)容過廣，概念繁雜，教學內(nèi)容的深度和廣度難受以把握，學生也不易理解，容易打擊學生的學習積極性，如何更好地發(fā)揮引論課程的引導(dǎo)作用，課程的體系構(gòu)建非常重要，鑒于中外這兩本教材的特點，結(jié)合我們的培養(yǎng)目標，在課堂中，把這兩本教材進行充分的有效整合，既要保留教材的特點，又要考慮學生的學習能力與現(xiàn)狀，對教材作了適當?shù)娜∩幔瑘猿忠詫W科概念的認知模型進行導(dǎo)引，使課程結(jié)構(gòu)更清晰，系統(tǒng)性更強，在教學實踐中對教材和教學方法作以下處理。

第一，我們考慮教材還是要以廣度優(yōu)先，所以選擇了Behrouz Forouzan的《計算機科學導(dǎo)論》，大一的新生，計算機的基本操作還是必須要訓(xùn)練的，對以后的學習都有幫助，所以在教材之外增加了張勇教材中的Windows的基本操作和Office辦公自動化軟件作為實踐教學內(nèi)容。

第二，考慮到Behrouz Forouzan教材的深度，加上時間有限，有些教材內(nèi)容是學生當前的知識結(jié)構(gòu)很難理解，所以刪減一些難度大的內(nèi)容，作為學生的課外讀物，對于被刪減的內(nèi)容可能是有些同學感興趣的，我們會鼓勵學生課后閱讀，接受新的知識，利用翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式，加強師生的互動，完成學習。當然有些內(nèi)容可以通過MOOC平臺，線上線下相結(jié)合方式進行學習，或者在后續(xù)的學習中去消化理解。

第三，作為大一計算機專業(yè)的學生，在學習完C程序設(shè)計之后，會報名參加全國計算機等級二級考試，所以我們在教材的處理上，遇到與考級公共知識的相關(guān)內(nèi)容，我們會以張勇教材為基礎(chǔ)，盡量詳細講解與二級公共知識相關(guān)的章節(jié)內(nèi)容，這樣學生可以節(jié)省一部分時間去完成程序操作題的練習。

第四，選取恰當?shù)慕虒W內(nèi)容，是教學關(guān)鍵，另外教學方法和教學手段采用多樣化，也是必要的，比如這些年許多教師在實踐得出的任務(wù)驅(qū)動教學法，翻轉(zhuǎn)課堂教學法，都有比較好的教學效果，我們也把這些好的方法融入到我們的教學實踐中。

第五，教師還可以通過專題講座的方式，開闊同學們的視野，了解科技新內(nèi)容，激發(fā)他們的求知欲望。

把握好教材尺度，選擇恰當?shù)膹V度和深度，做到由淺入深，由易到難，循序漸進，提高教學效果，對于教師來說，是一個永遠沒有終點的課題。

參考文獻

[1]張勇.《計算機引論》[M].北京.清華大學出版社.2012.

[2]貝赫魯茲·佛羅贊（Behrouz Forouzan）.《計算機科學導(dǎo)論》[M].北京.機械工業(yè)出版社.2017.