計算機科學導論課程教學改革與研究

摘 要 本文針對軟件學院軟件工程專業教育的快速發展，分析了我校“計算機科學導論”課程教學的現狀以及在教學過程中存在的問題，提出了計算機科學導論課程的教學改革的方法。

關鍵詞 計算機科學導論 教學內容及方法改革 考試改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言①

為適應我國經濟結構戰略性調整的要求和軟件產業發展對人才的迫切需要，實現我國軟件人才培養的跨越式發展，教育部和國家發展計劃委員會共同研究決定選擇部分高等學校，采取多項扶持政策，支持其試辦示范性軟件學院，國家首批批準35 所示范性軟件職業技術學院，到目前為止全國軟件學院已經超過100所，這么多的軟件學院每年的畢業生數量超過一萬人，就業壓力可想而知。軟件學院的軟件工程專業是計算機領域發展最快的學科分支之一，這就對高等學校的教學提出了挑戰。

1 現狀

計算機科學導論是軟件工程專業的學生入校學習的第一門專業課程。

（1）對于剛入學的新生，在選擇軟件工程這個專業時，對計算機沒有足夠的認識，選擇這個專業帶有很大的盲目性。一部分偏僻或貧困地區的學生剛上大學對計算機幾乎一無所知，甚至連基本操作也不會；一部分學生雖然以前接觸過計算機，但只會一些基本操作，對計算機的專業知識了解很少，他們將計算機專業等同于一般的計算機應用技術；還有一部分學生不僅對計算機的基本操作很熟練，在高中時就選修過一些計算機類的課程，對計算機專業有一些初步了解。

（2）對于從事計算機科學導論課程教學工作的老師，都是嚴格按照本專業教學計劃、教學大綱的要求上課，整個學期的教學按部就班，內容雖然豐富，但不夠生動。并且，由于計算機科學導論這門課程涉及到軟件工程專業后續學習的很多門課程，而每個教師的專業知識側重點不同，有些內容很精通，就會占用比較長的時間生動地去講解，有些內容不是很精通，這樣就不能全面正確地引導學生認識這門課，更不用說培養學生的熱情和興趣了。

（3）對于計算機科學導論課程的教學內容主要有三種類型：②

第一種是將計算機導論的教學內容設置為計算機基本技能的培訓課程；這種方法雖然可以提高新生的計算機操作能力，但失去了本課程作為專業引導課程的本質屬性。

第二種是把計算機導論課程當成軟件工程專業學生在大學期間所學專業核心課程的濃縮；內容廣而散，概念多而雜，教學內容的深度和廣度不好把握，學生也很難理解。

還有一種是從方法論入手，用高度抽象的數學模型來刻畫計算機及計算的本質屬性，對軟件工程專業的主要內容進行系統化整合，這種方法過于抽象，很難理解。 這三種類型的計算機導論課程教學，都不適合我校軟件工程專業學生學習，很難達到該課程的教學目的。

2 具體改革內容、改革目標和解決的關鍵問題

2.1 改革內容

計算機科學導論作為大一新生的一門引導性質的課程，內容選取不能太具體，這樣容易把該課程上成計算機基本技能的培訓課；內容選取也不能太廣泛，這樣就可能把該課程上成所有專業課程的濃縮課程，看似講了很多內容，但一個也沒講透。希望學生從這本門課程的學習當中能夠真正理解軟件工程專業的學生在四年的大學生活中要學到哪些方面的知識，通過所學的知識能夠解決哪些方面的問題，從而以積極主動的態度投入到大學生活中。

2.2 改革目標

計算機科學導論課程的教學目標應該服務于專業的培養目標，③粗略地講，軟件工程專業人才大體上分為科學型，工程型和應用型，而我校軟件工程專業的人才培養目標是培養復合型人才，那么作為引導型的計算機科學導論課程的教學計劃與課程內容構建就應該服務于復合型人才（下轉第191頁）（上接第86頁）培養總體目標，因此，該課程教學目標應該有以下幾個方面：

首先，應該讓學生了解軟件工程專業復合型人才的就業方向，培養對復合型專業的認識，通過本課程的開設，要讓學生明白什么是復合型的人才，復合型人才的就業崗位，了解當今社會對復合型人才的需求，從而對自己將來要從事的工作的專業方向有大致的判斷，并對軟件工程專業培養復合型人才應該學習的主要課程有基本了解，對自己將來應該具備的能力有初步的認識。

其次，應該培養基本的計算機操作能力，作為軟件工程專業的學生，應該具備較強的基本操作能力，隨著計算機的普及，很多剛入校的新生雖然有一定的計算機操作能力，但掌握得不系統，更何況由于各地區教育經濟發展存在差距，還有相當一部分來自落后地區的新生很少用計算機，有的甚至從來就沒有操作過計算機，因此，培養計算機的基本操作能力，仍然是計算機導論課程中一個重要的教學目標。

另外，還要培養學生的自主學習能力，學習能力對人的一生很重要，現實生活中，我們看到不同的人學習同樣的東西感受是不一樣的，有的人學得很輕松也很快又很透徹，還有一些人學得很辛苦又很慢，掌握得也不夠扎實，究其原因就是學習方法、學習態度問題。前一種人通常是以積極主動的姿態投入到學習中，后一種人總是被動灌輸式地學習，所以學習效果有很大差別。我們希望通過本課程的學習培養學生自主學習的能力。

2.3 改革的方法

2.3.1 教學內容及方法的改革

首先，利用2～4學時采取講座的形式，請資深教授、專家對軟件工程專業學生應掌握的軟件基礎理論知識和軟件工程專業知識，應熟悉的軟件應用和工具，應具備的方法、技術和工具等做全局性的介紹，使學生知道這個專業四年中需要掌握哪些專業知識和技能，畢業后可以從事哪些方面的工作，樹立起學習的目標。

另外，介紹本學科的知識構架及其相互關系，使學生理解這些知識點之間的作用、地位及其相互之間的關系。

其次，是對于學生的基本技能的培訓，為學生順利進入計算機專業學習奠定基礎。基本技能的培訓利用《計算機科學導論》自主學習平臺完成。《計算機科學導論》自主學習平臺要求具備以下幾個方面的環境：一是交互學習環境；二是有問必答環境；三是利于學生個性化學習的環境；四是評價激勵的環境；五是統計反饋的環境；六是優秀的學習資源環境。學生利用《計算機科學導論》自主學習平臺，首先抽做整套試題作答，答題完成后系統會自動給出分數，并給出詳細的試卷分析，指明學生哪些方面的知識已經掌握，哪些方面還掌握得不太夠，哪些方面知識很匱乏，是學生在學習之前對自己掌握的知識情況有一個定位，然后可以利用優秀的學習資源有針對性地進行相關知識的學習，如果有些知識通過網上的學習資源任然不能解決，可以通過網上留言的方式提出問題，老師或者一些已經掌握這些知識的同學看到留言以后會給出解決的方法，能夠回復問題并取得好評，系統要給予相應的加分獎勵 。如果學生認為自己已經掌握了所有知識點，那么就可以重新隨機抽取試題，檢驗自己對基本技能的掌握情況。

2.3.2 考試的改革④

考試應分為計算機考試和掌握內容考查兩部分，對于基本技能的掌握程度采用計算機考試，《計算機科學導論》自主學習平臺提供了相關知識題庫，學生可以抽取試題，在線操作，做完后提交答案，系統直接給出分數及試卷分析；對于內容的理解、掌握程度采用考查形式，通過寫報告的形式來考查學生對教學內容的掌握程度。

總之，我們將通過多樣化的教學手段、教學平臺，在教學過程中的不斷探索，不斷改進，找到最適宜軟件學院軟件工程專業大一學生《計算機科學導論》課程的教學方法，充分發揮軟件學院大學生入學第一門專業課《計算機科學導論》這門課的作用。

項目支持：2011年，中北大學高等教育教學改革研究項目

注釋

① 劉利雄，李鳳霞.“計算機科學導論”教育改革思路.Computer Education教學資源與平臺建設，2009.

② 崔曉松，劉德山，孫美喬.計算機科學導論課程教學改革探究.信息技術課，2009.

③ 趙生慧，陳桂林，計成超.“計算機導論”課程教學內容與方法探討.滁州學院學報，2007.11.

④ 陳懷義，陸勤.計算機導論課教學實踐思考.高等教育研究學報，2000.