通識教育中的系統(tǒng)工程型教學(xué)

文章編號：1672-5913(2008)20-0079-03

摘 要：本文介紹了我院將“系統(tǒng)工程型教學(xué)”模式應(yīng)用于實際教學(xué)過程的改革實踐，主要措施包括重新定位培養(yǎng)目標(biāo)、濃縮課程內(nèi)容、擴展課程知識、更改考核方式等。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)工程型；目的性；系統(tǒng)性；實戰(zhàn)性；可擴展性

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B

1 教學(xué)目標(biāo)的定位

最近幾年，我們已經(jīng)意識到，通識教育將是高校教育中非常重要的理念，這將關(guān)系到高校所培養(yǎng)的學(xué)生是否具有較高的科技能力的綜合素質(zhì)問題。在整個大學(xué)教育階段，我們強調(diào)要進行通識教育，而在非計算機專業(yè)的計算機應(yīng)用技術(shù)教育中，同樣也有如何施行通識教育的問題。我們不能讓學(xué)生只了解某個軟件是怎么操作的，我們要讓學(xué)生懂得如何去充分地利用計算機。因此，教學(xué)目標(biāo)就應(yīng)該重新定位，如何將通識教育的理念注入到教學(xué)中去是當(dāng)前必須認(rèn)真思考的問題。

非計算機專業(yè)的計算機教育已經(jīng)在全國廣泛地展開，很多高校中已經(jīng)將計算機應(yīng)用技術(shù)列為必修課程。又由于國家或地方都設(shè)立有計算機應(yīng)用技術(shù)的等級考試，因此非計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程主要涉及到office、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、多媒體、程序設(shè)計。同時，大多數(shù)學(xué)校選擇教育部或教委所推薦的一些流行軟件進行教學(xué)，例如Word、Excel、IE、Flash等。在實際教學(xué)中，教學(xué)過程大多數(shù)圍繞著這些軟件的功能和操作方法展開，在最后的考核評定時依然是圍繞這些內(nèi)容出題和審核。

經(jīng)歷了多年這樣的教學(xué)工作，我們確實感覺到歷年來在計算機應(yīng)用技術(shù)方面的教學(xué)，實際上只能讓學(xué)生簡單地了解了幾個特定的軟件，這并不益于學(xué)生在知識技能方面的拓展，也不能滿足國家對高科技人才的需求。

根據(jù)社會的需求，如果在高校的計算機應(yīng)用技術(shù)方面的培養(yǎng)目標(biāo)作這樣的重新定位，就是我們的學(xué)生將是具有進一步自學(xué)計算機技能的、能善于利用計算機高效進行工作的，而不是只能背熟一些語法、模仿一些教材例題的。這樣，我們有必要就高校計算機應(yīng)用技術(shù)的教育理念、模式、方法和考核等一系列問題重新進行思考。這是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。由此，我們試圖將系統(tǒng)工程的思想應(yīng)用于教學(xué)中，以便達到提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力的目的。

2 教與學(xué)中存在的問題

目前我們所施行的教學(xué)模式中，通常是提出一些知識點，然后進行語法講解，再舉出一些簡單的例子，著重介紹某個軟件所具備的基本功能，而忽略了其他與軟件應(yīng)用有關(guān)的目的性、邏輯性、系統(tǒng)性、適應(yīng)性、可擴展性、分析和鑒別等內(nèi)容的介紹。因而在教與學(xué)之間確實存在著許多問題。學(xué)生常常會提出這樣一些問題；例如，我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)這些課程？我的專業(yè)可能只需要學(xué)會使用辦公自動化軟件就行了，為什么還要學(xué)數(shù)據(jù)庫、多媒體、程序設(shè)計語言呢？我們怎么才能學(xué)好程序設(shè)計？我們只會照搬計算機實習(xí)指導(dǎo)書上的例題，自己不會設(shè)計怎么辦？甚至有的同學(xué)感覺到只有自己的專業(yè)課是必要的、重要的，而計算機應(yīng)用技術(shù)課程的實際使用價值不大，沒有必要化費那么多功夫去學(xué)。學(xué)生感到有很多困惑，有時甚至感到無奈。

在各種思想的影響下，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在上課或上機實習(xí)時經(jīng)常會進行一些自主項目，例如上網(wǎng)聊天的、游戲的、打手機的、講話的、甚至睡覺的，因而教學(xué)工作很難取得滿意的效果。即使有些學(xué)生在考試中獲得了高分，但他可能還是不知道該如何充分地利用計算機。這些問題是我們在計算機教育中必須重視、必須考慮的問題。我們只有把學(xué)習(xí)的意義、目標(biāo)、邏輯、技能、方法、擴展、趣味等合理并有效地與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，盡可能提高學(xué)生對學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用技術(shù)的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，盡可能培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的途徑、技能、方法。這就是我們要提出的“系統(tǒng)工程型教學(xué)”的理念，這樣才能提高我們在計算機應(yīng)用技術(shù)方面的教學(xué)質(zhì)量。

3 教學(xué)方法的探索

“系統(tǒng)工程型教學(xué)”需要對以往的計算機應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)形式、過程、內(nèi)容以及方法都要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在講授課程基本知識點的同時，必須注入一些與計算機應(yīng)用設(shè)計有關(guān)的內(nèi)容，以幫助和引導(dǎo)學(xué)生積極思考、自覺學(xué)習(xí)。出于這樣的考慮，我們在最近的教學(xué)過程中，逐步地進行了一些嘗試，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

●語法的教學(xué)：學(xué)生要想充分利用軟件，必須要學(xué)習(xí)好計算機語言，主要是指計算機高級語言，如C語言、B語言。如何在短時間內(nèi)了解有關(guān)的計算機語言的語法呢？教學(xué)過程中，教師可以給出一段綜合性的程序代碼，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察和了解程序中可能出現(xiàn)的語法結(jié)構(gòu)，然后進一步引導(dǎo)學(xué)生展開對語法的學(xué)習(xí)和練習(xí)，重視合理組織語句、巧妙編排語句、分析和評判程序。

●軟件功能的教學(xué)：教師不僅要介紹軟件的基本功能，同時要引導(dǎo)學(xué)生注意了解軟件所涉及的一些擴展工具和功能，讓學(xué)生懂得什么是正確的操作和什么是不正確的操作、如何去合理地選擇軟件提供的標(biāo)準(zhǔn)工具、如何去獲得軟件所允許擴展的其他功能。

●設(shè)計的教學(xué)：教師在介紹設(shè)計程序時，應(yīng)該注重分析“需求”和“方案”的結(jié)合。不能只要求學(xué)生完成實驗指導(dǎo)書的習(xí)題。在教學(xué)過程中，我們可以強調(diào)分析實例的需求，設(shè)想各種可能的實現(xiàn)方案，分析和選擇使用軟件工具和功能，分析和評判程序設(shè)計的系統(tǒng)性、合理性、適用性、容錯性、和可拓展性等問題，引導(dǎo)學(xué)生注重從實戰(zhàn)的角度出發(fā)去思考問題。

4 教學(xué)實踐的試行

在教學(xué)實踐中，我們嘗試尋找更加有效的教學(xué)方法。例如，首先提出一個實用的程序設(shè)計樣例，接著，分析這個程序的需求關(guān)系以及實現(xiàn)這個需求的具體方案和措施，然后，引導(dǎo)學(xué)生去設(shè)想更多的、可能的設(shè)計方案，并且啟發(fā)學(xué)生使用曾經(jīng)學(xué)過的一些知識和方法。引導(dǎo)學(xué)生從實戰(zhàn)和系統(tǒng)的角度出發(fā)，去了解軟件的功能、有關(guān)的計算機語法、以及計算機操作規(guī)程。引導(dǎo)學(xué)生多一些思考、多一些方式、多一些途徑、多一些假設(shè)，同時也要讓學(xué)生從可擴展的角度去進行學(xué)習(xí)和練習(xí)。比如，我們提出設(shè)計一個有獎競猜的程序，從以下幾個方面去介紹和引導(dǎo)：

(1) 如何設(shè)計程序的用戶界面

程序界面設(shè)計與現(xiàn)實模擬有關(guān)，并與創(chuàng)意能力有關(guān)。我們可以引導(dǎo)學(xué)生去選擇應(yīng)用軟件工具，完成如：背景顏色、背景圖案、提示表達、人機交互等設(shè)置，可以引導(dǎo)學(xué)生從外界導(dǎo)入適用的軟件控件。分析不同的界面設(shè)置和布局所獲得的不同效果，引導(dǎo)學(xué)生有所遐想，留下一個思考，如何設(shè)計出一個方便使用而且友好的用戶界面。

(2) 如何合理地顯示或表達競猜內(nèi)容

程序所要顯示的競猜內(nèi)容與實際含義有關(guān)。我們可以引導(dǎo)學(xué)生去選擇使用各種多媒體結(jié)合表達的形式，以便能充分地表示或演示與競猜內(nèi)容相符的實際含義。簡單的競猜內(nèi)容可以使用合適的文字或一目了然的圖像來表達，復(fù)雜的競猜內(nèi)容可以使用文字、圖形、圖像或動畫等多媒體方式，還可以加上悅耳動聽的音樂或解說，以便使用戶能快速地理解該程序所要提供的競猜內(nèi)容。幫助學(xué)生去設(shè)想和組合使用多媒體。

(3) 如何正確地獲取用戶的輸入

人機交互過程是大多數(shù)應(yīng)用程序都需要設(shè)計的，便捷的交互方式直接影響程序的質(zhì)量。正確獲取用戶的輸入不僅與設(shè)計者選擇何種交互工具有關(guān)，同時也和該程序中的競猜內(nèi)容有關(guān)。教學(xué)過程中，我們引導(dǎo)學(xué)生從使用直接數(shù)據(jù)輸入和間接數(shù)據(jù)輸入兩種途徑去考慮；所謂直接數(shù)據(jù)輸入途徑，就是所獲取的用戶輸入數(shù)據(jù)直接成為程序運算表達式中的成分之一，例如數(shù)字、文字、日期等，那么程序中應(yīng)該選擇文本框、文本區(qū)、輸入對話框等交互工具。而間接數(shù)據(jù)輸入途徑，即程序的交互方式以提供選擇項目為主，用戶的輸入僅僅是選擇并確認(rèn)某種表示真實數(shù)據(jù)的表示項目，這時程序中應(yīng)該設(shè)置按鈕、列表或組合框等交互工具。同時，我們一定要讓學(xué)生認(rèn)識到，所設(shè)計的程序必須能保證用戶輸入的是有效數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生如何在程序設(shè)計中選擇或組合使用交互方式、如何正確判別和接收用戶的有效數(shù)據(jù)、如何采用有效的方法去防止錯誤數(shù)據(jù)的輸入。

(4) 如何判斷用戶競猜的準(zhǔn)確程度

用戶競猜的準(zhǔn)確程度與用戶的輸入以及標(biāo)準(zhǔn)答案有關(guān)。我們分別引導(dǎo)學(xué)生去考慮競猜問題本身的難易程度，例如簡單競猜、復(fù)雜競猜、單次競猜、多次競猜。簡單的競猜可能只涉及到一個或者多個直接進行比對的數(shù)據(jù)，復(fù)雜的競猜可能涉及到的是：數(shù)據(jù)的范圍、交叉數(shù)據(jù)、邏輯分析判斷等問題，甚至還涉及一些高等數(shù)學(xué)方法。單次競猜的情況則是一次決定勝負(fù)，而多次競猜的情況就比較復(fù)雜。例如，用戶每次競猜都可以有獎勵積分，程序允許用戶競猜的次數(shù)可以隨著競猜的積分而即時調(diào)整。我們要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確利用計算機語言進行簡單的數(shù)據(jù)判斷和復(fù)雜數(shù)據(jù)的邏輯判斷。以提高學(xué)生所設(shè)計的程序?qū)ε袛嘤脩舾偛碌臏?zhǔn)確性。

(5) 如何給出用戶的競猜結(jié)果

競猜結(jié)果就是對用戶參與競猜的評判結(jié)果，可以用：對、錯、積分、級別等顯示方式。競猜結(jié)果的給出與用戶情緒激勵有關(guān)。我們可引導(dǎo)學(xué)生要考慮用戶的心理，以提高程序的感染力和吸引力。無論用戶在競猜中是獲勝還是落敗，獎勵和鼓勵都是提倡注入的成分。因此，在完成這方面的設(shè)計時又需要涉及到多媒體的選擇和組合應(yīng)用知識。

(6) 如何測試程序

程序運行的正確與否與設(shè)計者所輸入的代碼、算法、語法、邏輯、編輯、設(shè)置等眾多因素有關(guān)。我們要引導(dǎo)學(xué)生了解程序設(shè)計中各種可能出現(xiàn)的錯誤因素，同時，還要考慮所設(shè)計的程序要具備容錯機制，也就是說，假設(shè)用戶違反了程序所擬定的操作規(guī)則，所設(shè)計的程序應(yīng)該能夠避免崩潰。幫助學(xué)生逐步學(xué)會自查錯誤，讓學(xué)生對程序運行的情況具有更全面的了解和思考。

5 系統(tǒng)工程型教學(xué)方法的主要變更

從上述的教學(xué)方式來看，在授課過程中，我們已經(jīng)超出了大綱規(guī)定的范圍，即不是單純地在講解某個軟件的基本功能和語法，也不是單純地在介紹某種操作技巧。我們是試圖用系統(tǒng)工程的思想去傳授這門課程的。那么，在有限的教學(xué)時間內(nèi)，我們?nèi)绾稳グ盐蘸谜n程的教學(xué)進度呢？如何讓學(xué)生有較大的收獲呢？如何對學(xué)生進行考核呢？通過系統(tǒng)工程型的教學(xué)實踐，我們感到確實能夠提高教學(xué)效果，也確實能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)過程主要的變更如下所述。

培養(yǎng)目標(biāo)可以更新。我們要培養(yǎng)的是工程型的人才。在介紹課程內(nèi)容的時候，不僅要推出計算機應(yīng)用技術(shù)有關(guān)的規(guī)則或語法，而且還要加入和計算機應(yīng)用技術(shù)有關(guān)的邏輯性、系統(tǒng)性、適應(yīng)性、可擴展性、分析和鑒別等內(nèi)容的介紹。

大綱內(nèi)容可以濃縮，知識面可以擴展。我們要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性。因為，計算機應(yīng)用技術(shù)課程主要圍繞這一些重要的或被認(rèn)為流行的軟件展開的。而這些軟件有階段性的特點，在一段時期中，它的規(guī)則或語法是不變的，過了這段時期，它的規(guī)則或語法將就會被修改，甚至完全被更新。所以我們所謂的濃縮大綱內(nèi)容，就是引導(dǎo)學(xué)生了解如何去學(xué)習(xí)、去深入思考、去進一步擴展自己的知識面。只有充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主管能動性。我們的大綱內(nèi)容就可以濃縮，教學(xué)時間由緊變松，而學(xué)生的知識面就可以擴展。

考核方式可以變更。歷年來，計算機應(yīng)用技術(shù)考核的模式大多是筆試為主，操作考試為輔。筆試題型大多數(shù)采用單選題、多選題、填充題、改錯題等，有的試卷上可能會有簡答題。就操作考試而言，由于時間或難度等因素，采納的情況就比較少。我們考慮到，從工程的角度出發(fā)，我們可以在原來的筆試考試中，適當(dāng)?shù)靥砑右恍┲饔^題，了解學(xué)生在計算機應(yīng)用軟件方面的自我探索、目標(biāo)任務(wù)的建立、程序設(shè)計的邏輯思想等方面的能力?；蛘呶覀兛梢?/p>

建立一個新的考試模式，例如提交由學(xué)生自行開發(fā)的工程，提交學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用技術(shù)的體會、或者對某個計算機應(yīng)用程序的分析報告等等。

6 總結(jié)

當(dāng)我們利用這種系統(tǒng)工程的理念，去貫穿整個教學(xué)過程。將課程知識點與實際工程設(shè)計的一些假設(shè)相結(jié)合，我們感覺到，新的教學(xué)方法切實有效地提高了學(xué)生在計算機應(yīng)用能力方面的綜合素質(zhì)。當(dāng)學(xué)生了解到計算機應(yīng)用技術(shù)課程的重要性、實用性，他們會變被動學(xué)習(xí)為主動且自覺的學(xué)習(xí)，他們更感興趣的是何時需要使用這些法則，如何巧妙地使用這些法則去完成他們想要設(shè)計的工程。在可延伸的思維方面顯得更加活躍，因而學(xué)生可能提出的問題也變得更深、更廣了。

總之，在非計算機專業(yè)的計算機應(yīng)用技術(shù)的教育中，要讓學(xué)生在短期內(nèi)盡可能快和盡可能好地學(xué)好這門課，我們必須在教學(xué)中，從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，向?qū)W生介紹和分析程序設(shè)計的目標(biāo)、基本理論、基本技能、邏輯方法、擴展方法、需求分析、解決方案、程序調(diào)試等綜合性的知識。從實戰(zhàn)的角度出發(fā)去舉例和分析。甚至，我們在考核這門課的內(nèi)容，也可以從系統(tǒng)工程的角度去評判，即評判學(xué)生利用計算機應(yīng)用技術(shù)的能力。