國內(nèi)高校計算機基礎(chǔ)教育研究

摘要：計算機基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)高科技人才的關(guān)鍵，是我國提升人才核心競爭力的基礎(chǔ)。近30年，隨著科技的飛速發(fā)展，高校計算機基礎(chǔ)教育積累了大量的教學經(jīng)驗，但從實踐情況看，仍存在一些問題。文章通過研究國內(nèi)外高校計算機基礎(chǔ)教育的相關(guān)文獻，對教育現(xiàn)狀問題和教學改革策略進展進行分析和總結(jié)，從課程目標、教學理念、課程體系、教學方法，提出大學計算機基礎(chǔ)課程教育的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：學科競賽；任務(wù)驅(qū)動法；模塊化教學方法；游戲教學

0 引言

我國高校計算機基礎(chǔ)教育開始于20世紀80年代初，在1984年召開的全國高校計算機基礎(chǔ)教育研究會成立大學及第一次學術(shù)討論會會議上，成立了全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會，這是全國唯一的研究和推動高校非計算機專業(yè)計算機教育的一級學術(shù)團體。

1 計算機基礎(chǔ)教育存在的問題

1.1 學生的問題

1）基礎(chǔ)水平存在較大差異。

區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡使各地區(qū)在中小學開設(shè)計算機課程的情況不同，師資水平差異使教學質(zhì)量不同，家庭有無計算機設(shè)備使學生接觸計算機的時間不同，均導致各高校新生入學時的計算機基礎(chǔ)水平存在較大差異。

2）學習態(tài)度和方法存在較大差異。

部分學生只為獲取學分而學習該課程，造成平時不學習，考試靠突擊的現(xiàn)象。部分學生確實對該課程感興趣，但是由于各種原因未能得到正確引導，只注重課本知識的死記硬背，并沒有將理論知識與實踐應(yīng)用相結(jié)合，與學以致用相背離。

1.2 教師的問題

1）工作內(nèi)容主體偏移。

《計算機基礎(chǔ)教育調(diào)研報告》對教師進行的調(diào)查結(jié)果中顯示，講師以上職稱的占調(diào)查總?cè)藬?shù)的71.9%，這個數(shù)字與年齡在30歲以上的教師比例62.6%相差9.3%，說明30歲以上的教師中有9.3%的人沒有講師以上職稱。上述調(diào)查結(jié)果勢必導致部分教師將工作內(nèi)容主體專注于科研成果方面，在課程教授方面的時間精力大大減少，致使教學質(zhì)量大打折扣。

2）教學目標不明確和教學方法落后。

計算機的高速發(fā)展不斷對高校學生和教師提出新的要求，但是部分教師在課程上仍按照以往形式教學，依然孤立地講授如C語言、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)原理的知識，未能與學生的專業(yè)進行融合，無法培養(yǎng)出社會需要的人才。

1.3 學校的問題

1）師資隊伍建設(shè)不健全。

《計算機基礎(chǔ)教育調(diào)研報告》的調(diào)查結(jié)果顯示，各高校認為“已經(jīng)建立了一支素質(zhì)較好、比較穩(wěn)定的隊伍”的占25%，認為“有一支基本隊伍，可以滿足教學需要”的占46%。認為“基本上可以開出所有的課程，質(zhì)量得不到很好保證”的占25%，認為“缺教師以致不能開出想開的課程”的占4%。同時，學校負責組織全校計算機基礎(chǔ)教育的單位屬于計算機系、信息學院、計算中心等相關(guān)單位的占到80%。以上調(diào)查數(shù)據(jù)說明計算機專業(yè)的老師不能很好的將該課程與學生的專業(yè)相聯(lián)系，無法給學生利用計算機技術(shù)研究其專業(yè)領(lǐng)域問題提供合理的指導，因此，各高校應(yīng)為計算機基礎(chǔ)教育單獨設(shè)立課程教研室。

2）教材選擇、修訂不規(guī)范。

目前市場上的計算機教材比較多，如何選擇適合不同專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育課程的教材是值得思考的問題，多數(shù)高校采用的是教育部推薦的教材，未能根據(jù)學生現(xiàn)狀、教師現(xiàn)狀、社會需求等因素修訂出兼顧基礎(chǔ)、兼顧社會、具有前瞻性的適合專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育的教材。

2 計算機基礎(chǔ)教育的教學改革

全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會會長譚浩強教授在《高等學校計算機基礎(chǔ)教育改革的新階段》中從課程體系建設(shè)、教學理念、教師自身知識能力等方面對計算機基礎(chǔ)教育提出了新的要求。主要包括，第一，大學不應(yīng)當再以辦公軟件作為主要內(nèi)容，應(yīng)該有更高的要求，簡單的操作性的內(nèi)容宜以自學和實踐為主，不必再作為大學的正式課程在課堂上講授；第二，要注重與計算機專業(yè)的培養(yǎng)目標的差異，注重當前和以后的應(yīng)用能力培養(yǎng)；第三，要從通用素質(zhì)與能力、專業(yè)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力3個層次來設(shè)置課程和進行教學；第四，應(yīng)當大力開設(shè)選修課（尤其是某些應(yīng)用軟件的使用），使學生能根據(jù)將來的工作方向和個人興趣選學。第五，高校應(yīng)補充年輕的學計算機專業(yè)的教師充實高校計算機基礎(chǔ)教育的師資隊伍，要采取有效措施創(chuàng)造有利條件幫助在崗老師繼續(xù)學習擴展知識，以適應(yīng)信息技術(shù)迅速發(fā)展的形勢；第六，廣大教師應(yīng)從實際出發(fā)，發(fā)揮創(chuàng)造精神，根據(jù)實際情況決定工作方針，參照全國和各地區(qū)的指導意見創(chuàng)造出符合本校本專業(yè)的方案，切忌不動腦筋、生搬硬套上級文件和其他學校的做法。

教育部教育信息化技術(shù)標準委員會副秘書長鄭莉副教授在《計算機基礎(chǔ)教育課程的前沿性與實用性探討》中從課程目標、教學理念和課程體系3個方面論述了計算機基礎(chǔ)類課程的改革方向，并介紹了一些具體措施。課程目標包括，第一，課程中不僅要介紹技術(shù)，還要將整個計算機專業(yè)的主要研究方向、原理、方法、技術(shù)都做概要性的介紹，為學生以后的深入學習及交叉學科研究奠定基礎(chǔ)、打開通路；第二，不能再以技能和操作入門，而應(yīng)該以計算機學科的全面介紹為引導，使學生對學科概況、研究方法、與其他學科的交叉融合關(guān)系有科學、全面的認識，作為今后學習的引導與基礎(chǔ)；第三，從基本編程技能到應(yīng)用能力和研究能力，應(yīng)該培養(yǎng)學生具有系統(tǒng)的觀點，具有應(yīng)用平臺和工具進行構(gòu)件組裝的能力。教學理念包括，第一，軟件工程的系統(tǒng)觀點、需求工程方法、建模方法和工具、大型開發(fā)平臺的使用、各種庫（類庫、構(gòu)件庫、服務(wù)庫）的使用才是現(xiàn)在必須的應(yīng)用能力的基礎(chǔ)，而不是程序語法知識等基本知識點；第二，要培養(yǎng)學生具有跨學科的研究能力，不僅僅是將計算機技術(shù)作為工具，更需要學生對計算機科學有深入的理解，能夠?qū)⒂嬎銠C科學與其他學科進行融合；第三，除了講授必備的基礎(chǔ)知識外，應(yīng)將重點放在開設(shè)具有實用性、前沿性的課程。課程體系改革的措施與規(guī)劃包括，第一，課程體系應(yīng)符合重組基礎(chǔ)、分類分層，設(shè)置了多元化選修課的原則；第二，課程體系建設(shè)要能使學生初步了解計算機科學的概況和發(fā)展動態(tài)，為進一步學習計算機相關(guān)課程作準備；第三，課程體系建設(shè)要考慮與本專業(yè)發(fā)展方向緊密結(jié)合和考慮學生的基礎(chǔ)差異。

南開大學濱海學院計算機科學系的李曉娜和朱耀庭老師在《各種競賽促進計算機專業(yè)學生應(yīng)用能力的培養(yǎng)》中提出“以賽促教”的方法，來解決被動的課堂教學實踐和各部分知識點相對獨立的問題，通過在學校內(nèi)或兄弟院校間開展競賽活動，能夠很好地激發(fā)學生的學習熱情，推動形成良好學風，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐的能力，加深對專業(yè)知識的理解，還能培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和自學能力。但其缺點是對指導教師在專業(yè)上的能力水平、心理素質(zhì)以及在參賽團隊內(nèi)的協(xié)調(diào)組織能力上有很高的要求，這就要求老師要能跟上新形勢的發(fā)展，快速地理解掌握新技術(shù)，大量開展實踐創(chuàng)新活動，全面提高自己的綜合業(yè)務(wù)能力，因此對于師資力量比較薄弱的院校很難開展。

成都信息工程學院的羊裔高老師在《大學計算機基礎(chǔ)教育模塊化教學模式新探》中提出模塊化教學方式，模塊化教學是根據(jù)學生的培養(yǎng)目標和要求，結(jié)合本門計算機基礎(chǔ)課程的教學大綱，把一門課程劃分成幾個相對獨立的模塊，對各個模塊實施針對性教學，最后按照各模塊的要求分模塊組織考核。具體包括依據(jù)培養(yǎng)目標進行模塊化教學內(nèi)容設(shè)計、按模塊要求實施教學活動、按照模塊組織考核3層含義。模塊化教學能夠提高人才培養(yǎng)的水平和質(zhì)量，讓學生享受更多的優(yōu)質(zhì)教學資源，提升教學團隊的協(xié)作能力。羊裔高老師將模塊化教學模式運用在實際教學中，取得了良好的教學效果。但其缺點是實施模塊化教學比傳統(tǒng)教學難度大，教學工作量大，對教學團隊的要求高。

黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學院的馬會敏老師在《多媒體技術(shù)在高校計算機基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用研究》中對多媒體課件的制作要求進行了詳細的表述，以便更好地發(fā)揮多媒體在高校計算機基礎(chǔ)教學中的作用。其中主要包括課件內(nèi)容要精益求精、要有一定的美學效果、操作要簡單3個層面。雖然合理制作多媒體課件可以提高學生的學習興趣，但是使用課件會造成一定程度的知識單向傳輸，無法根據(jù)課堂實際教學情況進行變動，阻礙了師生間的交流與互動，并且教師制作出合適的多媒體課件有一定的難度，有部分教師只是將書本上的內(nèi)容照搬到課件上，無法取得理想的教學效果。

北京師范大學教育技術(shù)系的李芒老師和海南師范學院教5e0d41bf5a3b982a54e8d0a558c441324ab2d3f344b882e289f4f8da2220c276育科學部的李翠白老師在《基于計算機的教學設(shè)計“任務(wù)驅(qū)動”學習方法》中提出在計算機基礎(chǔ)教育中采用任務(wù)驅(qū)動教學方法?！叭蝿?wù)驅(qū)動教學法”是一種建立在建構(gòu)主義教學理論基礎(chǔ)上的教學法，是將所要學習的知識隱含在一個或幾個任務(wù)中，引導學生對提出的任務(wù)進行分析、討論，提出問題并設(shè)法解決問題，通過任務(wù)的完成而得到清晰的思路、方法和系統(tǒng)的知識，在完成任務(wù)的過程中，培養(yǎng)學生積極的學習態(tài)度和思考問題、解決問題的能力。任務(wù)驅(qū)動教學法的優(yōu)點是能夠以任務(wù)促使學生形成學習動機，完成任務(wù)依靠自己探索、學習新知識和技能，找到解決任務(wù)的方法，從而掌握新的知識和技能，培養(yǎng)學生的學習興趣、自主學習能力、分析問題、解決問題的能力，有利于不同程度的學生學習，有利于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。但由于任務(wù)往往是分小組進行，任務(wù)評價根據(jù)整個小組的成果進行，因此每個小組成員的勞動與回報很難完全平等，部分學生存在搭便車心理，最終造成知識能力差距越來越大，因此針對此種教學方法，必須設(shè)定合理的任務(wù)評價方式。

哈爾濱師范大學傳媒學院的姜世華老師在《高校計算機教材編寫研究》中提出了計算機教材出版中存在的若干問題。具體包括出版程序繁瑣導致更新滯后、內(nèi)容陳舊，重復(fù)建設(shè)、內(nèi)容雷同嚴重，片面追求知識量、忽略實踐與創(chuàng)新3個問題。通過姜世華老師在編寫計算機教材中的切實感受和經(jīng)驗提出教材內(nèi)容要跟上時代發(fā)展；教材內(nèi)容要與初等教學的計算機教學銜接；教材建設(shè)要理論聯(lián)系實際，增設(shè)實訓內(nèi)容；教材內(nèi)容要分層次、模塊化3個計算機教材建設(shè)的思路。

北京航空航天大學計算機學的張莉老師和浙江財經(jīng)學院信息學院張林老師在《中外非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育調(diào)研與思考》中比較了我國和美國的計算機基礎(chǔ)教育發(fā)展歷程和課程設(shè)置，通過比較得出了值得我國借鑒的經(jīng)驗。第一，國外對于非計算機專業(yè)的基礎(chǔ)教育定位較為準確。計算機基礎(chǔ)教育是以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為核心的一種普及教育，要求學生能夠廣泛地理解信息技術(shù)，能夠在工作和日常生活中富有成效地運用信息技術(shù)；第二，計算機基礎(chǔ)教育和學生的專業(yè)結(jié)合緊密，根據(jù)不同專業(yè)特色，進行課程設(shè)置以及課程內(nèi)容、作業(yè)的安排，這樣計算機就不再是抽象的概念，而是熟悉領(lǐng)域內(nèi)可以解決問題的工具；第三，計算機基礎(chǔ)教育體系結(jié)構(gòu)設(shè)置更具有科學性。內(nèi)容上豐富、靈活、具有層次性，既強調(diào)基礎(chǔ)理論，又重視實踐，學生可以根據(jù)自己的興趣和需求，安排學習。

芬蘭阿爾托大學科學學院的Lasse Hakulinen在《Alternate Reality Game for University-Level Computer Science Education》中提出將侵入式虛擬現(xiàn)實互動游戲引入大學計算機科學教育中。侵入式虛擬現(xiàn)實互動游戲（ARG）使用不同類型的媒體向玩家傳送交互式的體驗。它由許多挑戰(zhàn)和難題組成，這些挑戰(zhàn)和難題屬于玩家們要設(shè)法解決的任務(wù)的一部分。由于難題非常具有挑戰(zhàn)性，因此需要玩家之間的協(xié)作才能解決。通常，ARG的玩家積極參與到游戲中，通過合作或獨立解決困難的任務(wù)，來取得游戲的進展。ARG倡導不同專業(yè)的學生共同為最終任務(wù)的解決群策群力，相互學習交流。文中指出了在為大學計算機科學教育設(shè)計ARG時應(yīng)該遵循的原則，并列舉了大學計算機科學教育中的ARG實例。

3 結(jié)語

通過對國內(nèi)外計算機基礎(chǔ)教育研究領(lǐng)域的各種研究成果進行綜合對比分析，筆者認為要從課程目標、教學理念、課程體系、教學方法、和評價方法5個方面對現(xiàn)在的高校計算機基礎(chǔ)教育進行改革。在課程目標方面應(yīng)重新定位培養(yǎng)目標，以更適應(yīng)時代發(fā)展需要。在教學理念方面，應(yīng)緊密聯(lián)系課程目標重新審視何為應(yīng)用能力的基礎(chǔ)，同時注重培訓學生跨學科研究能力，緊跟時代前沿。在課程體系方面應(yīng)根據(jù)學生的個體基礎(chǔ)和興趣差異分層次、多元化設(shè)置選修課，同時課程體系建設(shè)要考慮與本專業(yè)發(fā)展方向緊密結(jié)合，以使學生對計算機科學與本專業(yè)的聯(lián)系的概況和發(fā)展動態(tài)有整體認識，能為進一步學習計算機相關(guān)課程作準備。在教學方法方面應(yīng)突破傳統(tǒng)教師單向傳輸知識的格局，可將引入ARG，促進各專業(yè)學生之間相互協(xié)作，群策群力，互補學習；結(jié)合具體案例教學，如使用Linux操作系統(tǒng)作為案例進行c語言、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)原理的教學，而非僅僅只根據(jù)課本上的基礎(chǔ)內(nèi)容進行教學；學校也可多開展計算機競賽和與企業(yè)密切開展合作以共同培育實戰(zhàn)型人才。在評價方法方面應(yīng)結(jié)合實證化評價方式和人文化評價方式兩種理論，綜合學生在該學科中的各種成績（競賽名次、曾發(fā)表的論文、平時學習任務(wù)的完成質(zhì)量、期末試卷的成績等）進行精確化評價（如采用SPSS），以體現(xiàn)合理與公平原則。