我國(guó)高校計(jì)算機(jī)教學(xué)情況調(diào)研與分析

郝興偉+++徐延寶+++王憲華

摘 要：本文對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀和問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明，通過(guò)對(duì)北京大學(xué)、清華大學(xué)以及港澳地區(qū)部分高校非計(jì)算機(jī)類院系人才培養(yǎng)方案中計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)置情況、師資情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研，說(shuō)明了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的必要性，并對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要性、課程定位、內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)；公共基礎(chǔ)課；信息社會(huì)；通識(shí)教育；調(diào)研；分析

在最近10年，隨著計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，使得計(jì)算技術(shù)呈現(xiàn)出一種泛在化的趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們工作和生活中的一種基本工具。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)的易用性，計(jì)算機(jī)“狹隘工具論”的片面認(rèn)識(shí)盛行，在高等學(xué)校，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的必要性受到質(zhì)疑。與此同時(shí)，我們也注意到，由于計(jì)算技術(shù)和各個(gè)學(xué)科的交叉和融合日趨緊密和深入，不管是自然科學(xué)學(xué)科還是社會(huì)科學(xué)學(xué)科，在其人才培養(yǎng)方案中，計(jì)算機(jī)相關(guān)課程逐年增多，呈現(xiàn)出一種需求旺盛的景象。數(shù)據(jù)、計(jì)算、算法、程序、模擬、網(wǎng)絡(luò)等這些計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本概念正在普遍出現(xiàn)在各個(gè)學(xué)科的研究和問(wèn)題求解中，成為各個(gè)學(xué)科人才培養(yǎng)基本能力素質(zhì)的重要組成部分。

在信息社會(huì)，計(jì)算技術(shù)在科學(xué)研究和社會(huì)發(fā)展中的地位和重要性以及計(jì)算機(jī)教育在各個(gè)學(xué)科人才培養(yǎng)中的必要性毋庸置疑。針對(duì)不同層次、不同類型、不同學(xué)科人才培養(yǎng)中對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)的需求，更好地設(shè)計(jì)大學(xué)計(jì)算機(jī)等公共基礎(chǔ)課的內(nèi)容，明確其課程定位和作用，對(duì)于提高高等學(xué)校的人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義和研究?jī)r(jià)值。

一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀、問(wèn)題與挑戰(zhàn)

我國(guó)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)始于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了三個(gè)重要階段[1]。（1）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的萌芽。20世紀(jì)70年代末，計(jì)算機(jī)在科學(xué)研究中逐漸被應(yīng)用，相關(guān)專業(yè)提出了計(jì)算需求，面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)開始萌芽。早期的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)主要介紹計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史、硬件基礎(chǔ)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等，主要開設(shè)面向科學(xué)計(jì)算的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如：FORTRAN、ALGOL等。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著PC機(jī)的推出，課程中開始引入DOS操作系統(tǒng)和dBase數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。（2）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的形成和普及階段。20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)軟硬件有了重大突破，應(yīng)用日益普及。1997年，教育部高教司發(fā)布了《加強(qiáng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)工作的幾點(diǎn)意見》（即155號(hào)文件），首次確立了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)課地位，提出了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)—計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)—計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”3個(gè)層次的課程體系。（3）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的蓬勃發(fā)展期。21世紀(jì)初期，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)快速發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)普及的第三次高潮到來(lái)。為適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，2006年教育部高教司發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》（簡(jiǎn)稱“白皮書”），確立了“4領(lǐng)域×3層次”計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容知識(shí)結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)架，構(gòu)建“1+X”的課程設(shè)置方案，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育進(jìn)入更加科學(xué)化和規(guī)范化的發(fā)展時(shí)期。

計(jì)算機(jī)教育的每一個(gè)發(fā)展階段都適時(shí)滿足了社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求，為當(dāng)時(shí)的人才培養(yǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。今天，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用的日益普及，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為最平常不過(guò)的工具，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)呈現(xiàn)出泛在化、平民化的趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)的易用性和本身技術(shù)的巨大進(jìn)步，使很多人質(zhì)疑大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的必要性，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育受到了來(lái)自各方面的挑戰(zhàn)：（1）隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)教育在中學(xué)階段的普及發(fā)展，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的必要性問(wèn)題；（2）基礎(chǔ)課教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)計(jì)算技術(shù)快速發(fā)展的問(wèn)題；（3）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育在高等教育中定位問(wèn)題。

當(dāng)人們質(zhì)疑計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)必要性的同時(shí)，我們也看到，在各個(gè)學(xué)科的人才培養(yǎng)方案中，計(jì)算機(jī)相關(guān)課程在不斷增加。這不得不讓我們反思，我們的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在的問(wèn)題在哪兒？它真的沒有存在的必要嗎？我們從國(guó)內(nèi)選取了一些具有代表性的高校作為研究樣本，對(duì)各高校非計(jì)算機(jī)類院系計(jì)算機(jī)相關(guān)教學(xué)情況進(jìn)行了實(shí)地和網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，以期為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革和設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

二、內(nèi)地高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的開設(shè)情況

在計(jì)算機(jī)課程設(shè)置中，我國(guó)內(nèi)地高校非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生普遍采用“1+x”計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式，即一門“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程作為必修課，再選修1門或幾門其他計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)核心課程。最近幾年，各學(xué)校在修訂培養(yǎng)方案時(shí)，由于課時(shí)壓縮的需要，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程受到了較大沖擊，部分學(xué)校甚至取消了第一門大學(xué)計(jì)算機(jī)課程。與此同時(shí)，很多專業(yè)在其培養(yǎng)方案中不斷增加專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)課程作為其專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課程。

為了比較全面地了解不同學(xué)科計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)置情況，我們以北京大學(xué)、清華大學(xué)為例，統(tǒng)計(jì)了非計(jì)算機(jī)類院系本科生培養(yǎng)方案中計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)置情況，見表1[2，3]。

港澳地區(qū)高校普遍采用通識(shí)教育，全校范圍內(nèi)設(shè)置公共核心課程且規(guī)定學(xué)生必須選修的學(xué)分；在學(xué)院內(nèi)，通常也設(shè)置供各學(xué)系學(xué)生選修的學(xué)院課程。關(guān)于信息技術(shù)，各高校也都在通識(shí)課中進(jìn)行了規(guī)定，都包含了必修的計(jì)算機(jī)課程，但課程相對(duì)比較零散，沒有一門類似內(nèi)地高校的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程。此外，大部分院系根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的需要，往往還設(shè)置了若干面向?qū)I(yè)培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)相關(guān)課程。

四、師資隊(duì)伍與學(xué)緣結(jié)構(gòu)情況

在計(jì)算機(jī)教學(xué)中，從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)到各學(xué)院計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)，其師資隊(duì)伍的學(xué)緣結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。作為各專業(yè)的應(yīng)用技術(shù)，這就決定了任課教師不僅要有計(jì)算機(jī)知識(shí)，還必須要有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，這樣才能夠勝任相應(yīng)課程的教學(xué)工作。以山東大學(xué)為例，全校非計(jì)算機(jī)類計(jì)算機(jī)相關(guān)課程教學(xué)涉及的教師約有76位，師資隊(duì)伍調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況見表3。

在表3中，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是指大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等全校公共基礎(chǔ)課，各專業(yè)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程是指各個(gè)學(xué)院開設(shè)的計(jì)算機(jī)相關(guān)的專業(yè)課程。在任課教師統(tǒng)計(jì)中，有些老師可能既教計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，也講授各專業(yè)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程。從表3可以看出，對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，普遍存在師資隊(duì)伍穩(wěn)定性差的問(wèn)題，只是因?yàn)榻虒W(xué)工作量問(wèn)題而偶爾講授該課程的教師所占整個(gè)課程任課教師比例約為32%，這也直接影響了課程的教學(xué)質(zhì)量和課程建設(shè)。隨著課程改革和課程的重新定位，培養(yǎng)一批穩(wěn)定的、具有廣泛知識(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)隊(duì)伍至關(guān)重要。endprint

另一方面，在各專業(yè)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)隊(duì)伍中，任課教師所學(xué)專業(yè)為計(jì)算機(jī)類的所占比例只有13%，這從一個(gè)方面也進(jìn)一步說(shuō)明高等學(xué)校加強(qiáng)計(jì)算機(jī)教學(xué)的重要性，使得培養(yǎng)的學(xué)生在未來(lái)從事教學(xué)時(shí)可以具有更好的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)，以保證各專業(yè)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量。

五、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與發(fā)展趨勢(shì)

分析國(guó)內(nèi)外高校非計(jì)算機(jī)類各學(xué)科開設(shè)的計(jì)算機(jī)課程可以看出，計(jì)算科學(xué)和各個(gè)學(xué)科的結(jié)合越來(lái)越緊密，計(jì)算科學(xué)已經(jīng)成為各個(gè)學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究和問(wèn)題求解的重要手段和工具，計(jì)算科學(xué)在各學(xué)科的地位在不斷加強(qiáng)。對(duì)于各學(xué)科根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和需要設(shè)置的計(jì)算機(jī)相關(guān)課程，我們可以把這些課程稱作專業(yè)基礎(chǔ)課（計(jì)算機(jī)相關(guān)），從學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，這些計(jì)算機(jī)相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)通常需要一定的計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，或者說(shuō)，他們通常需要一定的先導(dǎo)課程，而這類先導(dǎo)課程則是各專業(yè)無(wú)法開設(shè)的。這也正是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)可以做到的，是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。

現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)技術(shù)和各學(xué)科的結(jié)合越來(lái)越緊密，計(jì)算機(jī)教學(xué)的必要性已經(jīng)毋庸置疑，需要改變的是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)在各個(gè)學(xué)科人才培養(yǎng)中的定位，那就是改變沿襲了10多年的以計(jì)算機(jī)操作為主的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的定位應(yīng)該是：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)該是高校重要的公共基礎(chǔ)課，是通識(shí)教育的重要組成部分。為此，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革包括如下幾種模式。

（1）計(jì)算思維導(dǎo)論課程。高等教育的本質(zhì)不僅是知識(shí)傳授，更重要的是傳授科學(xué)研究、問(wèn)題求解的思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維意識(shí)和方法。計(jì)算科學(xué)不同于化學(xué)、生命科學(xué)等其他自然科學(xué)學(xué)科，他更具有普適性。因此，這些年來(lái)，計(jì)算思維作為理論思維、實(shí)驗(yàn)思維以外的第三種科學(xué)思維方式，已經(jīng)得到各學(xué)科學(xué)者的廣泛認(rèn)可。因此培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，成為目前高校進(jìn)行計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的重要方向。

（2）各專業(yè)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的先導(dǎo)課程。由于各個(gè)學(xué)科陸續(xù)開設(shè)和專業(yè)應(yīng)用關(guān)系密切的計(jì)算機(jī)課程，因此開設(shè)一門綜合計(jì)算機(jī)學(xué)科基本理論知識(shí)的先導(dǎo)課程具有重要意義。課程知識(shí)結(jié)構(gòu)將打通計(jì)算機(jī)學(xué)科的若干基礎(chǔ)課程，包括：操作系統(tǒng)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、Web技術(shù)等知識(shí)，從而為各學(xué)科后續(xù)的計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（3）面向?qū)I(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)課程。由于學(xué)校層次不同、辦學(xué)理念和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)不同，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的以技能訓(xùn)練為主的教學(xué)模式仍然有存在的意義，特別是那些實(shí)施專業(yè)教育而非通識(shí)教育的高校。其改革的方向是優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，突出專業(yè)應(yīng)用，實(shí)施案例教

學(xué)，融合問(wèn)題求解、計(jì)算思維思想，從而逐漸實(shí)現(xiàn)單純的技能訓(xùn)練到能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，知識(shí)傳授到思維訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變，專業(yè)應(yīng)用到學(xué)科融合的轉(zhuǎn)變。

在計(jì)算技術(shù)和各學(xué)科的融合更加緊密，信息技術(shù)應(yīng)用快速普及的社會(huì)背景下，沿襲了幾十年的傳統(tǒng)的以計(jì)算機(jī)操作為主的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)已經(jīng)到了非改不可的時(shí)候了。通過(guò)分析非計(jì)算機(jī)類各學(xué)科中計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的設(shè)置情況，結(jié)合本學(xué)校的實(shí)際情況和人才培養(yǎng)目標(biāo)，開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段改革，使課程能夠更好地為各學(xué)科的人才培養(yǎng)服務(wù)。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)部分高校已經(jīng)開始了積極的改革嘗試，通過(guò)在教學(xué)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)教學(xué)效果評(píng)價(jià)，對(duì)課程不斷優(yōu)化。相信計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)修養(yǎng)、信息素養(yǎng)、計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力上必將發(fā)揮更加積極的作用。

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[責(zé)任編輯：余大品]endprint