大學計算機基礎教學實踐與思考

肖 川，張向東

(復旦大學計算機學院，上海200433)

大學計算機基礎教學實踐與思考

肖 川，張向東

(復旦大學計算機學院，上海200433)

針對大學非計算機專業學生的實際情況，本文從大學計算機基礎教育的教學目標入手，層次化教學內容，結合現代教學手段，提出多種在教學實踐中行之有效的教學方法，并給出一些切實可行的改革建議。

計算機基礎教學;教學目標;層次化教學內容;教學方法

大學計算機基礎教育針對非計算機專業的學生，具有學生人數多、專業面廣、基礎不一、應用性強的特點。教學內容融合知識性與實踐性，學生通過學習知識來指導動手實踐，又在實踐過程中掌握知識，最終提高自身的信息素養。

非計算機專業學生對計算機課程學習有自身的需求，教師必須將教育理論與教學實踐緊密結合，針對學生特點，制定明確的教學目標，選擇正確的教學內容，采用恰當的教學方法，讓學生在掌握計算機理論知識的同時進行充分的計算機應用實踐，以提高大學計算機基礎教育的教學質量和效果。

筆者對非計算機專業的學生進行特點分析，從教學目標入手，層次化教學內容，結合現代教學手段，采用多種教學方法，在計算機基礎教學實踐中取得很好的教學效果。

一 學生特點

任何教學都需要首先了解教學對象，明確學生自身的特點及隨之產生的教學挑戰，有的放矢，才能提高教學質量，達到預期教學效果。計算機基礎教學面對的主要是非計算機專業的一年級新生，通過對學生的情況調查分析，筆者把學生的特點歸納為以下三項:基礎不一，存在認識誤區，應用水平有待提高。

(一)基礎不一

學生來自全國不同的省份、地區，入學時各人的計算機水平和能力不盡相同，有的之前從未接觸過計算機，有的則已經參加過當地的某些計算機水平大賽或者獲得過某些計算機應用資格證書。此外，學生所學專業不同，眾所周知，文科專業的學生與理科專業的學生在思維方式上存在較大的差異，一般來說，文科學生擅長形象思維，理科學生擅長抽象思維。因此，無論從客觀的角度還是從主觀的角度，學生在計算機方面的基礎不一是不爭的事實。

(二)存在認識誤區

如今計算機技術已經融入我們生活的各個方面，很多學生在生活中已經或多或少接觸過計算機硬件或軟件系統，這些零碎的感性認識使得一些學生對計算機課程產生片面的認識，在學習時容易以自己習慣的思維產生學習期望。比如，“計算機只是一種工具”，“非計算機專業的學生學習計算機課程只需要掌握操作就足夠了”，“學習編程就能像黑客一樣入侵計算機系統”，這種片面甚至錯誤的認識對學生學習計算機課程是有百害而無一益的。它影響學生的學習態度，決定學生的學習方法并最終導致學習效果不佳。

(三)應用水平有待提高

雖然現在計算機系統是圖形化操作界面，軟件具有易用性，用戶只需要點擊鼠標選擇菜單等操作，但是即使是有基礎的學生對軟件的使用多數停留在只需一次點擊的簡單操作水平，對需要由多次點擊才能完成的任務就無法解決了。以用Word軟件編輯文檔為例，很多學生可以完成文字輸入，設置文字格式，但是只有少數人知道在插入頁碼時如何讓文檔的首頁不顯示頁碼。又如Excel軟件，很多學生只是把它用作表格制作，卻不知道該軟件具有變量求解、動態規劃求解等高級功能。

為了適應非計算機專業學生的特點并解決隨之產生的問題，筆者在教學目標、教學內容、教學方法以及教學手段方面均有所思考并充分實踐，以下分別進行闡述。

二 教學目標前瞻性

計算機基礎教學面對的是非計算機專業的學生，他們對計算機課程的學習不同于計算機專業的學生，有著自身的需求。針對他們的需求，根據現代教育思想理念，我們制定計算機基礎教學的總體目標，包括:一，提高計算機應用水平;二，增強計算機素養;三，培養計算思維能力。

(一)提高計算機應用水平

當今社會計算機與各行各業關系密切，具備計算機應用能力已然成為每個行業對人才的基本要求，企業或單位最需要既有計算機應用能力又有行業知識的綜合性實用型人才。學以致用，因此，計算機基礎教學的首要目標是增強學生的實踐操作能力，提高計算機應用水平，使得學生能夠用計算機解決學習、生活或今后工作中遇到的一些問題，比如完成格式要求嚴格的畢業論文。

(二)增強計算機素養

當今社會處在信息時代，計算機是現代先進生產力的代表，但如果操作計算機的人的思維模式還停留在工業甚至手工作坊及小農時代，現代化的技術只能用于加固傳統落后的工作方式，計算機的作用就不可能完全發揮出來［1］。計算機素養主要是指有關計算機系統和設備及其工作方式的知識、觀念和意識，包括理解計算機語言、認識計算機的長處和短處、使用計算機的能力等。使用計算機進行學習、交流和管理已成為信息社會所必須具備的技能，因此，計算機基礎教學的第二個目標是消除學生對計算機的神秘感，使其了解計算機的工作方式，學習用計算機處理問題的方法，增強學生的計算機素養，讓他們能夠很好地適應如今的信息時代社會。

(三)培養計算思維能力

計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計，以及人類行為理解的涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動［2］。計算思維的本質是抽象和自動化。一般認為，科學思維主要分為理論思維、實驗思維和計算思維，它們是推動人類文明進步和科技發展的三大支柱［3］。隨著以計算機科學為基礎的信息技術的迅猛發展，計算思維的作用日益凸顯，計算思維的力量正在隨著計算機速度的快速增長而被加速地放大。計算思維作為人類求解問題的一條途徑，作為一種根本技能，是每一個人為了在現代社會中發揮職能所必須掌握的，因此，計算機基礎教學的第三個目標是培養學生的計算思維能力，使得學生通過這種思維方式來求解問題、輔助自身專業的學習、管理日常生活以及與他人進行交流和互動。

三 教學內容層次化

在教學中，我們提供不同層次的課程，以適用于不同基礎、不同專業的學生;采用限制性選修的方式使得課程既有針對性又有靈活性。

課程分成三類，一、操作側重型課程，包括辦公自動化、計算機與多媒體、網絡與網頁制作、數據庫;二、思維側重型課程，包括計算思維導論;三、編程側重型課程，包括VB程序設計與C程序設計。課時設計及特點見表1。

表1 計算機基礎教學課程列表

操作側重型課程適用于計算機基礎相對薄弱的學生，我們采用教師演示與學生上機相結合的方式，使得學生熟練掌握相關計算機軟件的實際操作，提高學生的計算機應用水平。

思維側重型課程適用于已經可以熟練操作計算機軟件，對計算機具有一定感性認識的學生，使得學生掌握計算思維的基本內容，了解人與計算機能力的局限性，了解計算思維解決問題的一般步驟，理解計算在問題解決過程中所發揮的作用，能進行簡單的算法設計。

編程側重型課程將學生引入一個更高的計算機應用層次，注重學生的思維訓練，提高學生分析問題和解決問題的能力，使得學生熟練掌握一門計算機語言的語法，能夠進行簡單的算法設計以及將算法用編程語言描述。

四 教學方法多樣化

教學方法直接影響教學質量。教學方法不但要符合教學的目標，更要適合學生的思維特點。在授課過程中，筆者主要采用下面的教學方法，提高學生學習的主動性，獲得非常好的教學效果。

(一)實際案例驅動

需求是最好的老師，在教學過程中筆者貫徹“需求引導”的指導思想，故案例驅動的教學方法貫穿教學過程始終。例如，在“辦公自動化”課程中講授排版時，筆者使用求職簡歷的案例。教師首先從大學畢業生就業形式嚴峻說起，講到簡歷在求職中的重要作用，然后給出幾個不同版式的簡歷實例讓學生比較并作評論，教師引導學生討論各種版式的優、缺點，選出公認較好的兩種版式，最后教師演示如何快速進行這兩種版式的排版。

又如，在“網絡與網頁制作”課程中講授網頁制作時，筆者使用博客的案例。教師首先要求學生去網上搜索出一些名人的博客，然后分析不同博客的界面風格，最后每個學生為自己設計一個博客界面，教師隨機挑選幾個同學設計的博客界面，當場演示如何實現。這樣的教學安排既可以提高學生網絡搜索的能力，又可以提高學生的網頁設計水平。

(二)互動方式啟發

激發學生的學習興趣可以使教學達到事半功倍的效果，因此筆者在教學中采用啟發式的互動教學，極大地提高了學生的學習興趣。這里的互動不但包括教師與學生之間的互動，還包括學生與學生之間的互動。

比如，在“計算機與多媒體”課程中講授Flash動畫制作時，教師事先告知學生將在班內進行一次主題為“電子動畫賀卡”的競賽，在規定的期限內每個學生匿名提交自己的動畫作品，班內的其他同學對不是自己提交的每個作品分別進行匿名評分及點評，最后得分最高的作品獲得優勝，優勝者將公布其Flash原始文件，便于其他同學借鑒學習。通過這種競賽活動，增進學生之間的互動，學生帶著興趣聽課，變“要我學”為“我要學”，教學效果良好。

(三)作業自主創新

計算機基礎課程基本上以應用為主，因此教師一般會布置作業。以往的作業缺乏創新性與個性化，容易導致學習不夠主動的學生抄襲作業。

為了解決這一問題，筆者在作業中顯著提高自主創新型作業的比重，一來可以鼓勵學生發揮自己的創意，二來可以有效地防止抄襲。例如，在“計算機與多媒體”課程中講授photoshop矢量圖像時，筆者布置的作業是學生對自己的名字進行矢量變換，用形象的圖形更換名字中的偏旁部首，比如三點水用雨滴圖形替代，日字頭用太陽圖像替代等等，結果有些學生的創意出人意料地好，而且杜絕了抄襲現象。又如，在“計算機與多媒體”課程中講授Flash動畫制作的運動引導時，筆者布置的作業是學生制作一個用毛筆寫出自己姓名的動畫，由于同學的姓名各不相同，也杜絕了抄襲現象。

(四)特定專業結合

通過選擇合適的例題，把計算機與具體專業相結合，提高學生在自己專業領域中應用計算機解決問題的能力，讓學生充分體會到計算所帶來的快樂。例如，同樣是講授“C程序設計”課程的數組章節，在給生物系學生講授時，筆者選擇如下例題進行詳細講解:

編寫程序模擬某種生物的演變并統計其數量變化，該生物存在于平面中，某個生物的生存取決于其相鄰生物的個數，圖中X表示一個生物，其周圍共有8個空位，每個空位或者有一個生物，或者為空。假設X周圍的生物總數為t，則

當0=＜t＜3時，X將因為孤獨而死;

當3=＜t＜6時，將隨機選擇X周圍的一個空位，產生一個新生物;

當6=＜t=＜8時，X將因為擁擠而死。又假設每個生物的自然壽命為15次演變，用隨機的方法產生平面中生物的初始分布。

而在為數學系學生講授數組章節時，筆者選擇如下例題進行詳細講解:

對于 n=2，3，4，…，50，輸出1/n的十進制表示的字符串。要求每當十進制小數的第一個循環周期輸出后，就結束該數的輸出。以下是程序部分輸出結果的示例:

1/2=0．5

1/3=0．3

1/4=0．25

1/5=0．2

1/6=0．16

1/7=0．142874

由于題目內容與學生的專業比較接近，學生覺得興趣盎然，教學效果良好。這種與特定專業相結合的方法，既讓學生掌握了計算機技能，也引導學生在自己專業中使用計算機。

(五)問卷調查反饋

計算機基礎教學的學生人數眾多，因此同一門課有多個平行班。利用教學網站提供的問卷調查功能，教師在每節課結束時針對這節課所授知識點向學生進行簡單的問卷調查，根據問卷的反饋信息，教師可以了解學生對知識點的掌握狀況，確定那些較難的知識點，并及時地在下一個平行班對這些難點加強講解。

(六)實際環境體驗

結合課程的內容，教師安排學生到相關的實際環境進行體驗觀摩。例如，在“計算機與多媒體”課程中安排學生參觀計算機學院的“媒體計算研究所”，體驗其中的多媒體系統。又如，在“數據庫”課程中安排學生參觀上海市數據中心，了解數據庫的真實規模。通過這些活動，學生增長了見聞，擴大了知識面，強化了課程內容。

五 教學手段現代化

在不斷改進教學方法的同時，我們不斷完善教學手段，使其更加信息化、現代化。

(一)教學網站輔助

計算機基礎教學使用教學管理網站來輔助教學，該網站是基于校園網的elearning自主學習平臺構建［4］，網站常用的功能有課件上傳與下載、作業布置、提交與批改、論壇交流、在線答疑、消息發布、問卷調查等，方便教師進行班級管理，也便于學生與學生、學生與老師之間的溝通。

(二)考試系統考核

通過上機考試系統，教師可以靈活、方便地安排平時課堂測驗、階段考核及期末考試。平時測驗與階段考核均記入總成績。通過課堂測驗，教師可以了解教學效果，督促學生認真學習;每一章節的教學完成后，教師會安排一次階段考核，階段考核可以幫助學生鞏固學習內容，增強教學效果。

(三)屏幕廣播演示

教師使用屏幕廣播進行課堂操作演示。教師對學生的計算機擁有充分控制的能力。當教師講解演示時，學生計算機的鍵盤鼠標被鎖住，學生只能觀看屏幕;當學生操作實踐時，鍵盤鼠標被解鎖，學生可以自由使用計算機，兩種狀態的轉換由教師靈活掌握。

六 建設方向

上述的一些方法取得了良好的教學效果，每次期末學生評教均在4．7分(滿分5分)以上。今后，筆者希望能將計算機基礎進一步融入學生的學習和工作，更好地實現教學目標，為此，計劃在以下方面進行改進和建設。

(一)增加實際應用比例

計算機是人類大腦的延伸，計算機的處理能力正在快速提高。讓學生了解并使用計算機，以計算思維的模式在學習和工作中充分利用計算機的超強能力是計算機基礎教學的目標，因此，我們將增加課程內容中實際應用的比例，比如讓學生分組完成項目形式的作業;我們還將研究如何加強與特定專業相結合，不但在例題方面，而且在課程知識點方面。

(二)借鑒國外同類課程

我們考慮借鑒國外大學為非計算機專業設置的計算機基礎課程及教學內容，雖然它們與國內大學的同等課程差異較大，但是，他山之石，可以攻玉，國外對非計算機專業的計算機基礎教學有定位準確、課程結構設置合理等優點。今后，我們可以在課程安排上借鑒學習國外的經驗。

(三)實行雙語教學

雙語教學作為一種教育教學方式，已成為我國教育改革的熱點。目前，雙語教學使用英文原版教材已成為共識，英文原版影印教材在市場上的選擇范圍較廣，因此進行雙語教學首先要選擇合適的教材。此外，推行雙語教學的關鍵之一是師資，雙語教學要求教師能熟練運用兩種語言進行教學［5］，這就要求教師有相當扎實的外語表達能力，并具有豐富的學科知識。

七 結語

計算機技術的發展日新月異，因此計算機基礎教學建設是一項與時俱進的任務。針對大學計算機基礎教學所面臨的一些問題，本文闡述了筆者在教學目標、教學內容、教學方法以及教學手段方面所作的實踐，并對其進行探討。本文提到的實際案例驅動、互動方式啟發、作業自主創新、特定專業結合、問卷調查反饋、實際環境體驗等教學方法可以促進學生積極主動地學習，提高教學質量，改善教學效果，使課程更具生命力。圍繞提高計算機應用水平、增強計算機素養、培養計算思維能力這三個總體教學目標，更加科學地設置計算機基礎教學內容，不斷改進教學方法，將是今后課程建設的重點內容。

［1］張國鋒，顧振宇，張曉黎，等．基于信息系統文化教育的計算機教育創新［J］．計算機教育，2010(13):122－125．

［2］Jeannette M．Wing．Computational Thinking［J］．Communications of the ACM，2006，49(3):33－35．

［3］陳國良，董榮勝．計算思維與大學計算機基礎教育［J］．中國大學教育，2011(1):1 －11，32．

［4］李紅波．高校計算機基礎教學的改革思路［J］．高教論壇，2004(1):20－22．

［5］姜宏德．試論雙語教師的專業素質［J］．當代教育科學，2003(23):41．

G642

A

1674－5884(2012)05－0118－04

2012－03－10

肖 川(1976－)，男，江西臨川人，碩士，工程師，主要從事大學計算機基礎教學與研究。

(責任編校 羅 淵)