耿 芳
(高等教育出版社,北京 100029)
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍開設(shè)的第一門計(jì)算機(jī)類課程,是學(xué)生系統(tǒng)了解計(jì)算機(jī)的入門課程。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及各個(gè)行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)人才需求的不斷變化,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容也需與時(shí)俱進(jìn)。作為課程內(nèi)容的重要呈現(xiàn)以及知識(shí)體系的載體,教材建設(shè)功不可沒。
課程是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、促進(jìn)教學(xué)改革與發(fā)展的關(guān)鍵。20世紀(jì)80年代,我國大多數(shù)高校除計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)計(jì)算機(jī)課程外,針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)類課程寥寥無幾。20世紀(jì)90年代,科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,使計(jì)算機(jī)成為各個(gè)學(xué)科、各個(gè)領(lǐng)域不可缺少的有力工具,計(jì)算機(jī)知識(shí)已成為當(dāng)代大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要部分。至此,國家教委高教司制定和實(shí)施了“面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究計(jì)劃”,針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程正式列入高校教學(xué)計(jì)劃中[1],并且[1997]155號(hào)文件明確要求“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握在信息化社會(huì)里更好地工作、學(xué)習(xí)和生活所必須具備的計(jì)算機(jī)基本知識(shí)與基本操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化意識(shí)。教學(xué)內(nèi)容要建立在Windows平臺(tái)上、引入網(wǎng)絡(luò)和多媒體的使用常識(shí)[2]”。
計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材開始出版,主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、Windows操作系統(tǒng)的使用、Office軟件的操作、Internet等模塊。進(jìn)入21世紀(jì),信息技術(shù)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了軟件版本的快速更迭,計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材內(nèi)容的改版則主要以更新軟件版本為主,通過圖文并茂的編寫形式詳細(xì)給出軟件使用的操作步驟。2006年,教育部大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)發(fā)布的教學(xué)基本要求中,將計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程要求提升到了新階段,明確了教學(xué)內(nèi)容需涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與平臺(tái)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)分析與信息處理、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)4個(gè)領(lǐng)域。為體現(xiàn)課程內(nèi)容的變化,計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材首先將名稱調(diào)整為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),并且在原有目錄結(jié)構(gòu)中新增程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)據(jù)庫等章節(jié)。2010年,國內(nèi)部分高校提出了“以計(jì)算思維為核心的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革”的聯(lián)合聲明,標(biāo)志著我國大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入了新階段。“大學(xué)計(jì)算機(jī)”作為教材的新書名充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程將上升為與大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理同等重要的地位。教材內(nèi)容開篇就提出計(jì)算思維的概念,并將原有Office教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行壓縮或刪減,新增算法、程序設(shè)計(jì)思想等培養(yǎng)計(jì)算思維素養(yǎng)的模塊。
縱觀20多年計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的變化,教材內(nèi)容經(jīng)歷的幾個(gè)主要階段見表1。
表1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材內(nèi)容經(jīng)歷的幾個(gè)主要階段
教材是教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的信息載體,教材內(nèi)容體現(xiàn)了課程的教學(xué)理念和教學(xué)思想,與教學(xué)改革進(jìn)程緊密相關(guān)。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材緊跟教學(xué)改革步伐,經(jīng)歷了起步創(chuàng)始、普及規(guī)范和深化提高等幾個(gè)階段。20世紀(jì)80年代是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的起步創(chuàng)始階段,以程序設(shè)計(jì)語言、微機(jī)原理與接口技術(shù)為主要教學(xué)內(nèi)容,出版的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類教材也以BASIC、C語言、微機(jī)原理為主。20世紀(jì)90年代,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入普及規(guī)范階段。針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革,提出了3個(gè)層次的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程體系,即計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ),使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)步入了一個(gè)規(guī)范、快速發(fā)展的時(shí)期。同濟(jì)大學(xué)《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》第1—3版教材在此推動(dòng)下適時(shí)而出,內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、Windows操作系統(tǒng)和Office軟件操作,創(chuàng)設(shè)了國內(nèi)最早的以計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)為內(nèi)容的教材體系。教材建設(shè)充分體現(xiàn)與計(jì)算機(jī)發(fā)展速度同步,內(nèi)容更新快,符合社會(huì)人才需求,獲得普通高等教育“十五”國家級(jí)規(guī)劃教材。
進(jìn)入21世紀(jì),大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入深化提高階段,經(jīng)濟(jì)、教育、科技等形勢(shì)發(fā)生了諸多變化,社會(huì)信息化進(jìn)程加速,用人單位對(duì)新員工的計(jì)算機(jī)能力要求提高,中小學(xué)開設(shè)了信息技術(shù)課,專業(yè)課教學(xué)中已融入了計(jì)算機(jī)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境基本到位。在新形勢(shì)下,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)要求再次提升,科學(xué)、系統(tǒng)地構(gòu)建了“能力體系—知識(shí)體系—課程體系”3個(gè)層次,加大了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的深度與廣度[3]?!队?jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)(第4版)》教材以此為契機(jī),及時(shí)調(diào)整為《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》,將數(shù)據(jù)庫、多媒體、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等模塊加入教材體系,覆蓋了教學(xué)基本要求提出的主要內(nèi)容,列選為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。
2010年,以計(jì)算思維為導(dǎo)向的新一輪教學(xué)改革在各高校逐步推進(jìn),開始在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革進(jìn)行深入思考和大膽實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上,教育部高等教育司設(shè)立了“大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目”,第三輪課程內(nèi)容改革滲透到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,推動(dòng)著大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材內(nèi)容的再次革新。同濟(jì)大學(xué)以課程改革項(xiàng)目為依托,《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第6版)》出版時(shí)便直接更名為《大學(xué)計(jì)算機(jī)》,并以“基本概念的理解、重點(diǎn)知識(shí)的講授、思想方法的培養(yǎng)”為核心目標(biāo),教材中加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)思想的教學(xué),強(qiáng)化計(jì)算思維概念的闡述,訓(xùn)練學(xué)生分析和解決問題的能力,從而獲得了“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材。
教學(xué)資源是以信息技術(shù)為支撐,包含多種媒體類型的素材集合。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,推動(dòng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的不斷變革,使教學(xué)資源成為課堂教學(xué)以及教材建設(shè)中不可或缺的組成部分。
同濟(jì)大學(xué)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材建設(shè)伊始,就堅(jiān)持資源建設(shè)與教材建設(shè)同步發(fā)展的原則。20世紀(jì)90年代,教育部高教司頒布的[1997]155號(hào)文件中,明確提出“要改變以黑板加粉筆為主的教學(xué)方式,將必要的計(jì)算機(jī)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)入多功能教室,特別是采用聯(lián)機(jī)大屏幕投影進(jìn)行直觀教學(xué)[2]”。自此,教材研發(fā)了供多媒體教學(xué)環(huán)境授課使用的CAI課件,并獲得“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)一體化課件”全國優(yōu)秀CAI軟件三等獎(jiǎng),改變了傳統(tǒng)“教師寫,學(xué)生記”的教學(xué)方法,將教材中講解的煩瑣的操作步驟動(dòng)態(tài)、直觀地展示給學(xué)生。另外,為保證教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,與《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》配套的實(shí)驗(yàn)教材同期出版。實(shí)驗(yàn)教材以系統(tǒng)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性為指導(dǎo)思想,按照驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型、研究創(chuàng)新型3個(gè)層次從簡(jiǎn)到難設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,所有實(shí)驗(yàn)案例都經(jīng)上機(jī)操作無誤后才可使用,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都配有詳細(xì)的操作步驟或圖示說明。進(jìn)入21世紀(jì),教育部頒布了《關(guān)于啟動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》,要求建立各門類、專業(yè)的校、省、國家三級(jí)精品課程體系。與《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材配套的課程網(wǎng)站進(jìn)行了升級(jí)改造,提供了完備的教學(xué)大綱、授課教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、全程授課錄像、重點(diǎn)和難點(diǎn)的動(dòng)畫演示等多個(gè)學(xué)習(xí)欄目。據(jù)此,本課程被評(píng)為國家精品課程和精品資源共享課程。另外,作為《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教材重要的組成部分,試題庫和考試系統(tǒng)的研發(fā)極大減輕了教師的工作強(qiáng)度,尤其是考試系統(tǒng)中對(duì)Office操作題目自動(dòng)判別的解決,使教師從繁重的批改作業(yè)工作中解脫出來,全心地投入課程教學(xué)研究中;同時(shí),考試系統(tǒng)促進(jìn)了課程中對(duì)學(xué)生過程性考核的訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)了精講多練的教學(xué)目標(biāo)。近年來,MOOC進(jìn)入國內(nèi)高等教育領(lǐng)域后,對(duì)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)和共享具有重要意義?!按髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”MOOC課程建設(shè)帶動(dòng)了新的教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,將線上學(xué)習(xí)+線下研討的翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模式引入課堂。課程自上線以來,累計(jì)開設(shè)7期,總共學(xué)習(xí)人數(shù)超過10萬人,被評(píng)為首批國家精品在線開放課程。
以《華盛頓協(xié)議》為觸發(fā)點(diǎn),“新工科”建設(shè)在我國應(yīng)勢(shì)而生。“新工科”改革的核心是建立產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式:一方面樹立創(chuàng)新型工程教育理念,提升工科學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;另一方面,樹立全周期的工程教育理念[4]?!靶鹿た啤笔腔趪覒?zhàn)略發(fā)展新需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)而提出的我國工程教育改革方向,其主要目標(biāo)是培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。為了推進(jìn)“新工科”的建設(shè)與發(fā)展,深化高等工程教育改革,需要通過課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,積極探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”[5]。
為適應(yīng)“新工科”人才培養(yǎng)模式要求,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育將步履不息、求索不止,其中大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的變化勢(shì)必帶動(dòng)教材體系的調(diào)整。教材內(nèi)容將以提升綜合思維能力,加強(qiáng)支撐技術(shù)和引進(jìn)新技術(shù),提升解決問題的能力為新思路,更加面向各專業(yè)需求,提煉各專業(yè)領(lǐng)域的典型案例,涵蓋移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù),訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維、工程性思維、系統(tǒng)思維的綜合思維能力,以面向應(yīng)用、面向新技術(shù)的發(fā)展、面向?qū)W生為服務(wù)目標(biāo)。
互聯(lián)網(wǎng)+教育在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,正在引發(fā)著高等教育的變革,催生了多元化的教學(xué)模式。2012年以來,以MOOC為代表的新型在線開放課程在全球興起,給高等教育帶來了教學(xué)內(nèi)容、方法、模式和教學(xué)管理體制、機(jī)制等的變革。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程利用MOOC形式改變了原有教學(xué)形式,通過“課外學(xué)生自主學(xué)習(xí)+課內(nèi)教師組織討論”構(gòu)建了混合式教學(xué)模式,組建了“MOOC+實(shí)體課堂+翻轉(zhuǎn)課堂”的授課形式。
在這種新形態(tài)課堂變化情況下,教材的呈現(xiàn)形式需與課程緊密配合,內(nèi)容上除保持完整的知識(shí)體系外,還應(yīng)能夠充分展示課程的教學(xué)資源。為此,新形態(tài)教材+數(shù)字課程將成為新時(shí)期教材形式的主流,新形態(tài)教材能將課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起,滿足不同學(xué)校、專業(yè)、學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)要求;數(shù)字資源以網(wǎng)站為載體,通過相關(guān)鏈接與紙質(zhì)教材緊密配合,獲取便捷;數(shù)字資源不受紙質(zhì)教材印刷周期的限制,可隨時(shí)修改,是紙質(zhì)教材的有利補(bǔ)充[6]。數(shù)字課程具有豐富的內(nèi)容呈現(xiàn)方式,可以開展實(shí)際的教學(xué)活動(dòng),能夠支撐形成性評(píng)價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材在多年的出版過程中,見證了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革發(fā)展的不同階段,體現(xiàn)了課程改革的新要求,展示了教學(xué)變化的新思路。其出版以來,一直受到國內(nèi)眾多高校的關(guān)注,推動(dòng)著高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的進(jìn)程。新工科時(shí)代的來臨,勢(shì)必帶動(dòng)教材內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化;同時(shí),新型的出版形式為教材先進(jìn)性提供保障。