基于“質量工程”的大學計算機公共基礎課程教學改革思考

張克君　張曉昆　孫建樹　錢　榕　章小莉

摘要:本文總結了我國大學計算機基礎課程教學發(fā)展若干階段,分析了“2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略”中提出的“信息化人才培養(yǎng)”及2007年教育部“質量工程”中提出的“學生實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)”的新要求,給出了大學計算機公共基礎課程設置的構想和加強計算機基礎教學改革的措施。

關鍵詞:教學改革;質量工程;計算機公共基礎課程建設

中圖分類號:G642 文獻標識碼: A

根據(jù)課程的教學目標和教學內容,大學本科階段的計算機教學可大致分為兩個階段:一是作為大學公共基礎課層面上的計算機基礎教學;二是與專業(yè)教學相結合的計算機教學。計算機基礎教學在培養(yǎng)學生的計算機知識、能力、素質方面起到基礎性和先導性的作用,而專業(yè)課中的計算機教學則在更大程度上決定了學生在本專業(yè)領域中應用計算機解決問題的能力與水平。對一個大學生而言,計算機基礎課程如同數(shù)學、外語一樣,是一門或一組必修的基礎課,其教學內容一般不針對某一專業(yè)領域。

1大學計算機基礎課程教學的發(fā)展

1.1計算機基礎課程教學發(fā)展若干階段

我國高校計算機基礎教學起步于20世紀80年代,基于PC機及DOS系統(tǒng),學習計算機的切入點是高級語言,以BASIC和FORTRAN語言程序設計課程為主。

20世紀90年代出現(xiàn)了奔騰系列CPU芯片及基于圖形界面操作系統(tǒng)和應用軟件,大學計算機基礎教學形成了三個層次教學的課程體系,即計算機文化基礎、計算機技術基礎和計算機應用基礎。特別是1997年教育部高教司頒發(fā)的“加強非計算機專業(yè)計算機基礎教學工作的幾點意見”(簡稱155號文件),被譽為我國計算機基礎教育的里程碑。

進入21世紀,計算機基礎教學的內涵不斷豐富。2006年,教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會下達了“關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見”(2006年教指委發(fā)布的“白皮書”),其中“計算機基礎教學內容的知識結構與課程設置”對計算機基礎教學內容的知識結構進行了描述,并提出了“1+X”的課程體系,即一個大學計算機基礎和一組計算機基礎核心課程。

1.2大學計算機基礎課程改革新契機——“質量工程”

近年來,高等教育規(guī)?？焖侔l(fā)展。但是,高等教育質量還不能完全適應經濟社會發(fā)展的需要,不少高校的專業(yè)設置和結構不盡合理,學生的實踐能力和創(chuàng)新精神亟待加強,教師隊伍整體素質亟待提高,人才培養(yǎng)模式、教學內容和方法需要進一步轉變。針對這些情況,2007年1月,教育部、財政部聯(lián)合下發(fā)了《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》(教高〔2007〕1號),同年2月,又下發(fā)了《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》(教高[2007]2號),鼓勵和支持高校教學質量、教學改革方面的研究。

不難看出,“信息化建設”、“質量工程”都對高校計算機素質教育提出了更高要求。高等教育要適應新的要求,必須深化教學內容改革,建立與經濟社會發(fā)展相適應的課程體系,深入開展相應的教學方式方法改革。

2大學計算機基礎教學的現(xiàn)狀分析

2.1大學計算機基礎課程設置現(xiàn)狀

通過教指委關于計算機基礎教育的相關文件可以認識到,大學計算機基礎的內容不僅包括“計算機文化基礎”中涉及的計算機科學與技術學科的基礎知識與基本技能,還包含程序設計思想、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、信息安全和多媒體等相關基礎知識。

2.2大學計算機基礎教學存在的主要問題

大學計算機基礎教學越來越受到重視,實驗環(huán)境不斷改善,師資隊伍結構不斷優(yōu)化,特別是在“白皮書”中1+X 的計算機基礎教育模式的指導下,高校計算機基礎教學水平不斷提高,學生計算機應用素質普遍提高,但在此過程中,我們也應到看到存在的問題:

由于生源所在地計算機教育存在差異,學生入學時的計算機基礎和計算機應用能力參差不齊,給計算機基礎教學帶來一定的困難。

教師對面向應用及基礎教學是為了提高學生信息素養(yǎng)的認識不足;學生在學習過程中感受信息文化、增強信息意識、掌握相關的技能與應用能力認識不足。

計算機技術發(fā)展快,計算機基礎使用的教材內容更新頻繁,而有些教師往往是熟悉的內容多講,不熟悉的內容照本宣科,達不到預期的教學效果。

教學效果評價指標不統(tǒng)一、不全面,考核方式單一。

3計算機基礎課程的教學目標和課程體系思考

3.1計算機基礎課程教學的新目標。

計算機基礎教學不僅僅注重基礎,更注重應用。根據(jù)“質量工程”、“白皮書”的精神,應著重培養(yǎng)學生能夠繼續(xù)學習新知識、新技能及應用的能力。倡導創(chuàng)新實踐,調動學生學習的積極性和主觀能動性。具體體現(xiàn)為:

(1) 在學好計算機的基礎知識和基本原理的基礎上,努力提高學生計算機應用能力。

(2) 掌握計算機的應用技術,對計算機應用建立起完整和清晰的輪廓,為以后學習相關知識和今后工作奠定基礎。

(3) 增強學生計算機意識,善于應用計算機知識和技術解決本專業(yè)的實際問題。

3.2計算機公共基礎課程體系構建

通過學習討論教育部“質量工程”、“白皮書”等相關文件,考慮上述計算機基礎教育目標要求的發(fā)展變化,并結合各專業(yè)課程的需求(特別是非計算機專業(yè))及具體高校人才培養(yǎng)的目標,建議可考慮開設的計算機公共基礎課程如下:

(1) 計算機導論

應包含計算機文化基礎、計算機硬件技術基礎(微機原理與接口、單片機原理與應用)等內容。隨著中小學信息技術教育的普及,目前大學的計算機文化層次的教學內容將會逐步下移到中小學,大學計算機文化基礎教學建議通過自學來完成,每學期組織全校性標準題庫考試的方式完成其考核。

(2) 高級程序設計語言

計算機語言類課程是培養(yǎng)構建人機交互應用軟件能力的途徑,作為大學計算機公共基礎的語言類課程,建議選擇面向過程類設計語言(如C語言),有助與培養(yǎng)學生的編程能力,為后續(xù)學習其他高級語言打下堅實基礎。

(3) 多媒體技術

可以結合各高校人才培養(yǎng)目標制定該范疇內的具體課程,如“動畫設計技術”、“流媒體技術”等等特色課程。要求所開設課程涵蓋多媒體技術基本理論的概述性內容。

(4) 網(wǎng)絡技術

同樣可以結合各高校人才培養(yǎng)目標制定該范疇內的具體課程,如“網(wǎng)站設計技術”、“網(wǎng)絡集成技術”等,同樣地需要教學內容需要涵蓋網(wǎng)絡技術基本原理的概述內容。

(5) 數(shù)據(jù)庫技術

社會信息化的基礎是管理信息系統(tǒng)(MIS)的廣泛應用,數(shù)據(jù)庫技術是MIS的重要支撐技術,培養(yǎng)“信息化人才”需要培養(yǎng)其數(shù)據(jù)庫應用能力。建議開設操作簡單、集成開發(fā)環(huán)境(IDE)功能豐富的數(shù)據(jù)庫產品教學課程(如“Access數(shù)據(jù)庫技術”),有利于從簡易的學習過程中建立數(shù)據(jù)庫技術應用的思想。

4加強高校計算機基礎教學改革的措施

(1) 強化大學計算機基礎的教學內容體系與教材建設,優(yōu)化1+X組合。大學計算機基礎課程在保證達到教學目標一致的前提下,爭取做到教學上的“五個統(tǒng)一”:統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一教材、統(tǒng)一課時、統(tǒng)一測評。必須加強教材建設,必要時可以結合學校人才培養(yǎng)目標,組織教學團隊編寫相應的理論和實踐教學教材。

(2) 強化理論教學內容與教學方法改革。由于計算機公共基礎課程實際上是培養(yǎng)學生的計算機應用能力,目前的理論教學內容通常是從概念入手,通過知識傳授,配以上機練習;因為理論課和實踐課兩者時間間隔較長,實驗課手忙腳亂,有時甚至是草草收場,難以達到預期效果。可以考慮做如下工作:第一,將部分理論課程轉移到實踐教學環(huán)境下進行,使用啟發(fā)式、互動式方法,讓學生在學習理論知識點的同時,配合教師的實際例程模仿教學,不僅僅提高學生的學習熱情,同時可以提高理論知識的掌握。第二,面向應用需求(即目標驅動)組織教學內容。重點引導學生掌握分析問題方法,利用所學完成目標的能力,而不應將教學的重點放在所學內容本身。如《高級程序語言設計》課程進行“教師科研向教學轉化”處理,將科研成果同課程理論知識點進行關聯(lián)講解。第三,加強案例教學、增加理論教學內容信息量。這些信息的內容應當是領域上的、相關技術層面上的,這樣能夠擴大學生的知識面,這對學生真正掌握運用所學知識的能力至關重要。該環(huán)節(jié)要求教師經常優(yōu)化教學內容,并及時教案、課件等教學文件做相應修改。第四,引入新的互動方法。如搭建教學內容信息網(wǎng)站、論壇等平臺,以增加師生交流。

(3) 深化實踐教學內容與教學方法改革,促進知識向能力的轉化。在傳統(tǒng)的實踐教學體系之內:第一,加大計算機基礎實驗室的開放力度,認真做好實驗室開放的安排、組織和指導工作,輔導員要主動關心、組織好學生課外上機。第二,豐富實驗教學內容。將以往的驗證性實驗,融合到理論教學內容移到實踐環(huán)境進行的課程中;增設設計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗項目。第三,以真實課題為牽引,注重將科研成果轉化為教學實驗內容,通過“干中學”,強化課程理論知識與科研項目實訓的結合。通常教師在第一課堂教學過程中,公布自己的科研課題,分解出子課題,學生按興趣選擇子課題組隊,根據(jù)學生的研究工作量,認可學生的課外學分數(shù);沒有科研項目的教師要求開設“開放實驗室項目”,考核方式相同。第四,增設了創(chuàng)新實踐學分,學生可以通過科技競賽及各類創(chuàng)新活動計劃,完成課程培養(yǎng)目標的相應要求。

(4) 制定有效機制,提高教師隊伍水平。計算機領域知識更新相當迅速。作為教學活動的主導者教師必須不斷地吸收新知識,并及時應用于教學當中,以擴大學生知識面、強化領域知識。第一,通過考核制度確定課程主講教師,這有利于解決教學內容老化問題。第二,強化教學團隊建設,實施教學工作的傳、幫、帶和老中青結合,鼓勵青年教師參加培訓,激勵教師參加校內外交流。第三,鼓勵教師申請主持或參加科研項目,促進教師不斷學習和掌握學科前沿與先進技術,并及時將其融入理論或實踐教學中。第四,鼓勵與企業(yè)合作,建立與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的新途徑。

(5) 改進考核方式,完善教學評價體系。第一,對大學計算機文化基礎能力考核,開發(fā)穩(wěn)定而完善的網(wǎng)上考試系統(tǒng),創(chuàng)建課程試題數(shù)據(jù)庫,自動化閱卷考試,每學期組織1～2次全校性能力通過考試。第二,改變以結果評價成敗的傳統(tǒng)做法,強調重在過程、重在育人理念。加強對理論教學過程(如內容預習、課內互動、課后討論、完成結果等)及實踐教學過程(如實驗方案制定、相關知識預習、實驗操作情況、工作態(tài)度、結果報告等)進行多元綜合考核。第三,鼓勵學生參加計算機相關賽事、學生自主科研、教師科研項目、創(chuàng)新計劃等教學體系外活動并制定了相應的學分折算機制。

不論是國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求,還是教育管理部門對高校人才培養(yǎng)的指導意見,都要求高校應當重視大學生計算機基礎應用能力的培養(yǎng),因此大學計算機公共基礎課程建設與教學改革是一個值得持續(xù)研究的課題。

參考文獻:

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Thinking of University Computer Common Basic Course Teaching Reform based on the "Quality Project"

ZHANG Ke-jun, ZHANG Xiao-kun, SUN Jian-shu, QIAN Rong, ZHANG Xiao-li

(Dept. of Computer Science and Technology,Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)

Abstract:This paper summarizes a number of our university computer basic course teaching development stages, and analyses the “Information-based Talent Training” in the “2006-2020 National Information-based Development Strategy” and in 2007 the “Training the practical ability and the spirit of innovation of students” in “Quality Project” proposed by the Ministry of Education, gives the university computer common basic course setup constitutive thinking and the step of strengthening the basic teaching reform of computer.

Key words: teaching reform; quality project; the construction of university common basic course