孫微微，陳湘驥，王金鳳

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣州 510642）

1 非計(jì)算機(jī)專業(yè)新生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)調(diào)查

在當(dāng)前的信息時(shí)代，諸如大數(shù)據(jù)、人工智能等計(jì)算機(jī)新技術(shù)層出不窮，具備計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算思維已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生的基本要求，為此各高校為非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)了計(jì)算機(jī)通識(shí)教育課程。以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，自九十年代末期開始，為理工類、經(jīng)濟(jì)類、農(nóng)科類、藝術(shù)類等不同專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》、《C 語言程序設(shè)計(jì)》、《Java語言程序設(shè)計(jì)》等計(jì)算機(jī)通識(shí)教育課程。由于培養(yǎng)計(jì)劃和學(xué)時(shí)調(diào)整，2010年取消《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程，但將其內(nèi)容合并到其他三門課程中。

《C語言程序設(shè)計(jì)》是理工科新生的首門計(jì)算機(jī)課程，在C程序自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)前設(shè)置了一個(gè)調(diào)查問卷，意在了解新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。調(diào)查問卷設(shè)置以下問題及單選選項(xiàng)。

問題1：入校前的高中所在地：

A.縣城；

B.普通中小城市；

C.直轄市、省會(huì)城市等大城市；

問題2：入校前接觸計(jì)算機(jī)的情況：

A.未使用過計(jì)算機(jī)；

B.會(huì)操作常用軟件；

C.熟練操作常用軟件；

問題3：入校前對(duì)程序設(shè)計(jì)語言的掌握情況：

A.未接觸過編程；

B.學(xué)過至少一門計(jì)算機(jī)語言，但都不熟；

C.熟練掌握至少一門計(jì)算機(jī)語言；

問題4：覺得學(xué)習(xí)編程對(duì)自己有用嗎？

A.無用，將來也用不上；

B.不清楚，不好說；

C.有用，會(huì)用上；

1.1 調(diào)查對(duì)象及統(tǒng)計(jì)方法

統(tǒng)計(jì)了2013級(jí)至2019級(jí)新生的調(diào)查，共計(jì)7個(gè)年級(jí)17182人，主要涉及到材料與能源學(xué)院的材料科學(xué)、木材工程、能源環(huán)境、制藥工程專業(yè)，電子工程學(xué)院的電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息類、電子科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)，工程學(xué)院的車輛工程、電氣工程、機(jī)械制造、自動(dòng)化類專業(yè)，林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院的城鄉(xiāng)規(guī)劃、風(fēng)景園林專業(yè)，食品學(xué)院的包裝工程、生物工程、食品安全、食品工程專業(yè)，數(shù)學(xué)與信息學(xué)院的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，水利與土木工程學(xué)院的建筑學(xué)、水利水電、土木工程專業(yè)，資源與環(huán)境學(xué)院的測繪工程專業(yè)等。

對(duì)問題1～4的選項(xiàng)作如下數(shù)據(jù)處理：統(tǒng)計(jì)每個(gè)選項(xiàng)的選擇人數(shù)及在本年級(jí)總?cè)藬?shù)中的百分比；對(duì)問題2～4 的每個(gè)選項(xiàng)取值 A=1，B=2，C=3，記作向量 v=（1，2，3）；設(shè)置 3 個(gè)向量 Q2，Q3，Q4，每個(gè)向量包含 3 個(gè)元素，分別對(duì)應(yīng)問題2～4的每個(gè)選項(xiàng)的選擇人數(shù)；設(shè)本年級(jí)總?cè)藬?shù)為n，以公式（1）得到人均問題得分s。對(duì)問題2～4的選項(xiàng)這樣設(shè)置取值之后，可綜合表示學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)積極性，得分越高則計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)越好、學(xué)習(xí)積極性越高。未將問題1計(jì)入s是考慮到生源地并無高下之分，不宜用數(shù)值定量表示，故問題1只是作為定性輔助分析。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 2013級(jí)～2019級(jí)問題2～4選項(xiàng)人數(shù)百分比及人均問題得分

1.2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

從表1的各年平均值可以看出，每年仍有5.19%的學(xué)生在大學(xué)之前“未使用過計(jì)算機(jī)”（問題2-A）。經(jīng)檢查各年分專業(yè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生“未使用過計(jì)算機(jī)”占比最高，2016年甚至達(dá)到其專業(yè)人數(shù)的11.97%（14人/117人），同時(shí)其生源地來自“縣城”的比例也偏高，這說明中小學(xué)信息技術(shù)教育在縣城的開展還有待加強(qiáng)。

可喜的是，“會(huì)操作常用軟件”（問題2-B）的比例（年均64.60%）呈逐年增加的趨勢，特別是2017級(jí)～2019級(jí)，這說明中小學(xué)信息技術(shù)教育近年來逐漸普及，使越來越多的學(xué)生具備操作計(jì)算機(jī)的基本能力。

僅有30.20%的學(xué)生能夠“熟練操作常用軟件”（問題2-C）。經(jīng)與部分學(xué)生交流，其能夠熟練操作的常用軟件是QQ，瀏覽器，視頻播放軟件及游戲等，辦公軟件以Word和PowerPoint居多，Excel較少用到，這與其個(gè)人興趣愛好和作業(yè)需求有關(guān)；家庭電腦的主要用途是娛樂購物等，用于查找學(xué)習(xí)資料或者參加線上課程的學(xué)生不多；也有部分學(xué)生反映其家長管教嚴(yán)格，為防止網(wǎng)癮游戲成癮的隱患，禁止其操作電腦。

每年有84.58%的學(xué)生“未接觸過編程”（問題3-A），且此比例多年來基本持平。這說明我國絕大部分中小學(xué)的信息技術(shù)教育尚未達(dá)到程序設(shè)計(jì)層面，仍處于教授學(xué)生操作常用軟件層面。

14.49%的學(xué)生“學(xué)過至少一門計(jì)算機(jī)語言，但都不熟”（問題3-B）。此項(xiàng)比較突出的是2016年的16.49%和2017年的17.30%，經(jīng)檢查分專業(yè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)主要來自人數(shù)較多且有計(jì)算機(jī)偏向的電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息類等電子類專業(yè)的貢獻(xiàn)，例如2016年電子類選擇“學(xué)過至少一門計(jì)算機(jī)語言，但都不熟”的學(xué)生占比達(dá)24.56%（127人/517人），從學(xué)生專業(yè)可以看出，（主動(dòng)）學(xué)習(xí)編程受學(xué)生興趣影響較大，這也印證了“興趣是最好的老師”。

僅有0.92%的學(xué)生“熟練掌握至少一門計(jì)算機(jī)語言”（問題3-C）。這是因?yàn)橹袑W(xué)課業(yè)繁重，除了有志于參加信息學(xué)競賽的少數(shù)學(xué)生會(huì)下功夫深入學(xué)習(xí)編程以外，絕大多數(shù)學(xué)生是無暇顧及課外的編程學(xué)習(xí)的。

從問題2和問題3的統(tǒng)計(jì)可以看出，通過多年來中小學(xué)信息技術(shù)教育的啟蒙，近95%的大學(xué)新生具備一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，但由于地域差別和教學(xué)深度限制，大學(xué)新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊且普遍較薄弱，需要通過大學(xué)課程理論和實(shí)驗(yàn)兩方面予以加強(qiáng)，補(bǔ)齊入學(xué)前的知識(shí)差距，并拓寬拓深知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高實(shí)踐能力。

年平均僅有1.99%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)編程“無用，將來也用不上”（問題4-A），且此比例明顯呈下降趨勢，如2019級(jí)的此比例僅為2014級(jí)的約24%。

有31.16%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)編程對(duì)自己的作用“不清楚，不好說”（問題4-B），同問題4-A一樣，此比例也呈下降趨勢。這些處于迷茫狀態(tài)的學(xué)生可能是由于剛?cè)氪髮W(xué)，對(duì)自己專業(yè)和社會(huì)對(duì)大學(xué)生要求的了解尚膚淺片面，尚未認(rèn)識(shí)到目前各行各業(yè)均需計(jì)算機(jī)來輔助管理生產(chǎn)。相信隨著大學(xué)學(xué)習(xí)的進(jìn)行，學(xué)生會(huì)逐漸意識(shí)到計(jì)算機(jī)能力、計(jì)算思維、編程素養(yǎng)等軟性能力在潛移默化地提高其自身素質(zhì)。

每年平均66.85%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)編程“有用，會(huì)用上”（問題4-C），且呈明顯的上升趨勢，如2019級(jí)的此比例與2014級(jí)相比增加了18.33%?？梢娫谛畔r(shí)代，越來越多的學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)乃至編程對(duì)自己未來學(xué)習(xí)和工作的重要性，這些學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣更高。

人均問題得分也表現(xiàn)出了上升趨勢，自2016級(jí)開始，每年的人均問題得分均高于歷年的平均得分6.06。這說明近年來中小學(xué)信息技術(shù)教育的效果逐漸顯現(xiàn)，大學(xué)新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)能力和學(xué)習(xí)積極性逐漸提高。

2 中小學(xué)信息技術(shù)課的發(fā)展建議

雖然教育部在2000年要求在中小學(xué)普及信息技術(shù)教育，然而由于地區(qū)差異、師資不足、教學(xué)實(shí)踐條件差、課程評(píng)價(jià)體系不重視等原因，信息技術(shù)教育的開展不盡如人意，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)仍有5.19%的大學(xué)新生在入學(xué)前處于中小學(xué)信息技術(shù)教育未覆蓋到的“角落”。

直轄市、省會(huì)城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)城市的基礎(chǔ)實(shí)施條件好且?guī)熧Y力量充足，信息技術(shù)教育不僅開展得早，而且較深入。例如北京市海淀區(qū)引入計(jì)算機(jī)專業(yè)的碩士博士作為信息技術(shù)師資，不僅設(shè)置了程序設(shè)計(jì)等軟件內(nèi)容，還設(shè)置了機(jī)器人等硬件內(nèi)容，近期還要增加人臉識(shí)別、機(jī)器視覺、人工智能等課程[1]。而偏遠(yuǎn)省份的縣城和農(nóng)村學(xué)生連基本的計(jì)算機(jī)操作、甚至開關(guān)機(jī)可能都不熟悉[2-3]。

如何彌合城鄉(xiāng)和地域間的“數(shù)字鴻溝”，除了政府的投入和扶持以外，地區(qū)和學(xué)校也可以主動(dòng)思變。2020年的新冠疫情迫使全國學(xué)校實(shí)施線上教學(xué)，正是一次檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和普及計(jì)算機(jī)教育的良機(jī)，同時(shí)也使線上教學(xué)資源大增。可以將優(yōu)質(zhì)的以及有特色的信息技術(shù)課程內(nèi)容制作成一系列慕課微課，建立共享的線上教學(xué)資源庫[4]，這樣可以彌補(bǔ)部分地區(qū)師資力量缺乏、教學(xué)內(nèi)容陳舊的不足，促進(jìn)和啟發(fā)課程創(chuàng)新，使得先進(jìn)地區(qū)的高水平課程的受益群體更廣泛。

中小學(xué)的學(xué)生特點(diǎn)是好奇心強(qiáng)、想象力豐富、思維活躍、擅長具象思維，但專注力弱，知識(shí)基礎(chǔ)弱。所以中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容不宜關(guān)注技術(shù)細(xì)節(jié)，重點(diǎn)在于訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生將復(fù)雜問題分成簡單步驟解決的計(jì)算思維。目前有一些適合中小學(xué)生的積木式編程軟件，如Scratch、Alice等，可充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)意和興趣，與語數(shù)英等課程內(nèi)容結(jié)合起來有趣地“玩”，不僅對(duì)課程內(nèi)容記得牢，而且也理解了抽象的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概念。

3 如何提高大學(xué)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程教學(xué)效果

作為中學(xué)“產(chǎn)品”的接收者，大學(xué)有義務(wù)有能力將入學(xué)基礎(chǔ)參差不齊的新生培養(yǎng)成計(jì)算機(jī)能力相近的人才。鑒于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)通識(shí)教育課程僅一至兩門，故課程的重要任務(wù)是在有限學(xué)時(shí)內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的大學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣以及如何有效解決問題的計(jì)算思維方式，而不只是教會(huì)學(xué)生把計(jì)算機(jī)當(dāng)做一個(gè)工具[5]。

根據(jù)不同專業(yè)的專業(yè)需求和學(xué)生基礎(chǔ)，設(shè)置不同的計(jì)算機(jī)課程。例如藝術(shù)類專業(yè)學(xué)習(xí)較簡單的《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》，理工科、農(nóng)科學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程，但都會(huì)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，這是為了在起跑線上帶動(dòng)“近零基礎(chǔ)”的新生，不至于由于中學(xué)的信息技術(shù)基礎(chǔ)弱而落后。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和將來的就業(yè)競爭力，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參加計(jì)算機(jī)等級(jí)考試。

根據(jù)專業(yè)、班級(jí)和學(xué)生的實(shí)際情況，提供靈活調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容，讓高、中、低水平和學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生都能得到滿足。以程序設(shè)計(jì)課程為例，學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生完成學(xué)時(shí)安排的實(shí)驗(yàn)即可，但程序自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)7×24小時(shí)在線，提供各種難度的題目，學(xué)習(xí)興趣高的學(xué)生可隨時(shí)登錄練習(xí)。實(shí)施效果明顯，每年的校園程序大賽都有非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生取得不錯(cuò)的成績。

如何培養(yǎng)良好的大學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣也是計(jì)算機(jī)課程的任務(wù)之一。在長期的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，大學(xué)新生仍然處于中學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣中，有以下幾個(gè)表現(xiàn)：希望教師手把手教，自學(xué)能力弱；希望像高中班主任一樣人盯人地關(guān)注，沒有監(jiān)督就怠慢學(xué)習(xí)，放松要求；以為所有問題都有“標(biāo)準(zhǔn)答案”，對(duì)自己的解決方法不自信，不敢“創(chuàng)新”；普遍反映教師“講得快”；等等。

不僅是大學(xué)計(jì)算機(jī)課程，其實(shí)基本所有的大學(xué)課程特點(diǎn)都是概念眾多且學(xué)時(shí)有限，對(duì)剛?cè)雽W(xué)新生的思維和學(xué)習(xí)習(xí)慣“沖擊”很大。為幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高中大學(xué)的平穩(wěn)過渡，采取以下教學(xué)方法：

（1）建立課程的班級(jí)群，隨時(shí)和學(xué)生交流，增加互動(dòng)。事實(shí)表明建與不建班級(jí)群差別很大，建群的班級(jí)明顯活躍，學(xué)習(xí)積極性也高，對(duì)教師的督促學(xué)習(xí)也樂于接受。而不建群的班級(jí)感受不到授課教師的關(guān)心，上課氣氛沉悶，易走神，學(xué)習(xí)效果差。

（2）針對(duì)課程概念眾多使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒的問題，提醒學(xué)生抓大放小，把精力放在上課及課件中所提到的知識(shí)點(diǎn)。逐漸訓(xùn)練學(xué)生從海量信息中迅速抓住關(guān)鍵點(diǎn)的能力。

（3）不給學(xué)生設(shè)置條條框框，只要能完成程序功能，怎樣實(shí)現(xiàn)都可以，沒有什么“標(biāo)準(zhǔn)答案”，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和發(fā)揮想象力。逐漸擺脫思想束縛的學(xué)生經(jīng)常能提交有趣的、出人意料的作品。

（4）幾乎所有課程都會(huì)有學(xué)生反映“進(jìn)度太快”，但這是大學(xué)教學(xué)不同于高中的特點(diǎn)，大學(xué)不可能像中學(xué)一樣對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)反復(fù)講反復(fù)練，要提醒學(xué)生跟著老師的精、簡、快、慢節(jié)奏來學(xué)習(xí)，同時(shí)要引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，對(duì)新知識(shí)自己鉆研，這將使學(xué)生受益終生。

4 結(jié)語

從連續(xù)7年的非計(jì)算機(jī)專業(yè)新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)看，中小學(xué)信息技術(shù)教育存在地區(qū)和城鄉(xiāng)差異，新生基礎(chǔ)普遍薄弱，但學(xué)習(xí)意識(shí)漸強(qiáng)。為了提升大學(xué)生計(jì)算機(jī)能力，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置，使大學(xué)計(jì)算機(jī)課程適應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展，任重而道遠(yuǎn)。