“計算機導(dǎo)論”課程教學(xué)改革研究與實踐

張姝 張志佳 王士顯

摘要：本文總結(jié)了課程組近10年在計算機導(dǎo)論課程教學(xué)改革的研究與實踐，嘗試解決傳統(tǒng)大學(xué)計算機導(dǎo)論課程教學(xué)方式和內(nèi)容等方面存在的問題。本課程結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)和教材建設(shè)4方面的改革，實現(xiàn)了4項轉(zhuǎn)變，形成了4項教學(xué)機制，更加適配培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案；通過修改教學(xué)大綱、調(diào)整理論和實踐學(xué)時比例、修改考核要求，更加符合教學(xué)目的要求；通過按章節(jié)內(nèi)容選擇專業(yè)老師講授，對教材改進和建設(shè)，為課程建立一個良好的大局觀并提升學(xué)生的實踐動手能力。實踐證明，上述改革措施對于教學(xué)效果的提升具有積極的促進作用。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；教學(xué)模式；計算機導(dǎo)論；教材建設(shè)

中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1673-7164（2021）07-0133-02

計算機導(dǎo)論課程是計算機專業(yè)學(xué)生入學(xué)后的第一門基礎(chǔ)課程，能為計算機專業(yè)學(xué)生打下較為扎實的理論和實踐根基。本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生對于大學(xué)課程架構(gòu)和課程關(guān)系有所了解，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，掌握一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時對于學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生指導(dǎo)作用。

傳統(tǒng)的計算機導(dǎo)論課程較為注重理論講授，主要以學(xué)科的基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的介紹為主，無論從授課內(nèi)容、授課形式來講都比較陳舊，學(xué)生對于課程內(nèi)容興趣不高，理解和掌握也不到位[1]。培養(yǎng)出來的學(xué)生對于專業(yè)方向無法形成整體性認識，影響了其對后續(xù)課程學(xué)習(xí)的主觀能動性，同時動手操作能力不足也會導(dǎo)致在就業(yè)中缺乏競爭力，因此其對于該課程的改革迫在眉睫。2011年起，課程組對這門課程進行了教學(xué)改革，針對教學(xué)過程中體現(xiàn)出來的導(dǎo)致教學(xué)效果不佳的種種問題進行了分析，對現(xiàn)有的計算機專業(yè)的課程內(nèi)容進行了重新梳理，結(jié)合不斷更新的培養(yǎng)方案和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，制定了一系列改革措施。經(jīng)過近10年的教學(xué)實踐和調(diào)整，逐漸形成了一套有自身特色的教學(xué)機制，并不斷地總結(jié)和反思改進。

一、計算機導(dǎo)論課程在教學(xué)及教材方面存在的問題

（一）教學(xué)模式問題

計算基礎(chǔ)這門課程涵蓋了計算機專業(yè)中多門核心基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容，包括計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及操作系統(tǒng)等。因此該課程具有概念繁多、內(nèi)容冗雜、理論性強的特點[2]。對于還不具備任何專業(yè)知識儲備的大一新生來說，記憶和理解這些概念和理論具有挑戰(zhàn)性。同時，計算基礎(chǔ)是一門導(dǎo)論性質(zhì)的課程，要求授課教師掌握多門課程的精髓和要義并加以提煉，在有限學(xué)時內(nèi)以通俗易懂的方式講授給學(xué)生，對于授課教師來說也是十分困難的。因此教師由于學(xué)時不足及對于各門課程深入了解程度的不同可能造成講授浮于表面、不夠深入，學(xué)生對于理論一知半解、缺乏興趣是課程面臨的問題之一。

（二）教學(xué)內(nèi)容問題

近年來計算機領(lǐng)域的新技術(shù)新概念不斷產(chǎn)生，為了適應(yīng)社會發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，計算機專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程設(shè)置也在不斷更新。計算基礎(chǔ)作為一門基礎(chǔ)入門課程，其目的是使學(xué)生能夠認識和較為全面的了解本課程的專業(yè)概況，但原有計算基礎(chǔ)課程內(nèi)容設(shè)置較為陳舊，缺乏涉及專業(yè)課程體系整體性概述，對于新技術(shù)和專業(yè)發(fā)展的新方向知識涉獵不足，導(dǎo)致學(xué)生無法掌握本專業(yè)課程設(shè)置體系全貌，對于未來學(xué)習(xí)與專業(yè)方向選擇不明確，影響了學(xué)生在學(xué)習(xí)中主觀能動性的發(fā)揮。

（三）實踐教學(xué)問題

由于本課程是計算機專業(yè)學(xué)生的入門導(dǎo)論課程，因此在過去的教學(xué)大綱中比較重視學(xué)生的理論基礎(chǔ)，將計算思維和計算機體系的概念原理作為本課程的重點內(nèi)容，對于上機實際部分不太重視，尤其對于一些常用軟件的操作并未涉及，這是與非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課程的主要區(qū)別。從學(xué)生的角度來看，偏重理論的教學(xué)會使學(xué)生覺得枯燥無味，容易失去興趣，也使得學(xué)生對于學(xué)習(xí)的理論內(nèi)容的理解不夠深入，無法聯(lián)系實踐。因此加強實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，激發(fā)學(xué)生研究探索精神是本課程待解決的問題。

（四）教材選擇問題

選擇一本適合的教材對于學(xué)生和教師都大有裨益。計算機基礎(chǔ)相關(guān)教材數(shù)量很多，側(cè)重點各有不同。有的教材過于淺顯，這類教材無法幫助學(xué)生了解專業(yè)體系結(jié)構(gòu)，不適用于計算機專業(yè)的學(xué)生[3]。有的教材過于著重新技術(shù)，也不利于學(xué)生對掌握基礎(chǔ)理論。有的重點院校的教材內(nèi)容相對深奧，對于普通院校的學(xué)生來說掌握起來有困難……因此選擇一本既適合本校學(xué)生又符合專業(yè)的培養(yǎng)方案和目標的教材是十分困難的，這也是課程建設(shè)中的一道難題。

二、計算機導(dǎo)論課程改革與實踐

（一）結(jié)合教學(xué)模式改革，實現(xiàn)專業(yè)教師按章節(jié)授課

為了使計算基礎(chǔ)這門課程在教學(xué)中既能涉及到專業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各門重要的課程，同時又能夠在有限的學(xué)時中講授出一定的深度和趣味性，課程組在教學(xué)改革中采用了多位專業(yè)課教師聯(lián)合授課的方式。按照數(shù)據(jù)存儲與運算和專業(yè)擴展知識，計算機組成與結(jié)構(gòu)，計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機軟件、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、操作系統(tǒng)劃分共聘任6位教師分章節(jié)講授。

采用多人授課教學(xué)模式的優(yōu)點是：其一，相對于專門講授某門課程的教師，其對課程內(nèi)容精髓的理解更加深刻，可以在較少的學(xué)時中把這門課程學(xué)生需要了解的知識做總結(jié)性的教學(xué)。其二，相對于一位教師講授所有章節(jié)，專業(yè)教師更善于深入淺出地以平時易懂的語言引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略到某門課程的精華和魅力，讓學(xué)生對于這門課程產(chǎn)生興趣。其三，由后續(xù)將要講授這門課程的教師在前期課程的對應(yīng)章節(jié)進行講授，對于學(xué)生順利過渡到后續(xù)課程大有裨益。多人按章節(jié)授課的模式，能使計算基礎(chǔ)這門課程很好地輻射到后續(xù)的各門相關(guān)課程，從單獨一門課的一站式培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐婚T課輻射多門課的延伸性鏈接培養(yǎng)模式。

（二）結(jié)合培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容的改革，實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變

針對教學(xué)內(nèi)容方面的改革包括兩個方面。一方面，計算機專業(yè)培養(yǎng)方案根據(jù)技術(shù)的更新和企業(yè)市場的需求不斷調(diào)整，計算基礎(chǔ)作為計算機專業(yè)的一門引導(dǎo)課程，在教學(xué)內(nèi)容中添加熱點性技術(shù)相關(guān)知識，包括云計算與大數(shù)據(jù)、人工智能和機器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)。通過上述內(nèi)容添加，吸引學(xué)生對專業(yè)產(chǎn)生關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)方向選擇，讓學(xué)生從“要我學(xué)”過渡到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另一方面，在課程內(nèi)容中添加計算機人才需求分析和計算機學(xué)科知識體系的內(nèi)容，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容能更有的放矢，對整個學(xué)科有大局觀，可以對自己努力的目標和方向更加明確，這一改革對于教學(xué)效果的提升也會有明顯的作用，能為后續(xù)課程的順利展開做了充分的鋪墊。

（三）結(jié)合實踐教學(xué)和考核方式的改革，實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的轉(zhuǎn)變

為了強化學(xué)生的動手實踐能力，使課程的教學(xué)目標符合本科培養(yǎng)應(yīng)用型人才的大目標，課程組對計算基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱中實踐部分做了改革調(diào)整。具體措施包括兩個方面，一方面提高了實踐部分學(xué)時比例，將48學(xué)時中的16學(xué)時安排在機房直接授課，學(xué)生可以在課堂同步實踐操作。上機內(nèi)容包括Windows基本操作，Office軟件基本操作等。另一方面增加了上機考試部分，期末成績中筆試占60%，上機操作考試占40%。在教學(xué)中引進了上機練習(xí)和考試的軟件配合教學(xué)內(nèi)容和考核，實現(xiàn)了從上機訓(xùn)練到上機實操考核的轉(zhuǎn)變。在切實提高學(xué)生動手操作能力的同時，也為后續(xù)需要學(xué)生實操的課程奠定了基礎(chǔ)。

（四）結(jié)合教材改革，實現(xiàn)教材和培養(yǎng)方案動態(tài)匹配的轉(zhuǎn)變

在教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容都根據(jù)社會需求做出了改革的前提下，教材的內(nèi)容也需要與目標一致，與培養(yǎng)方案匹配，因此教材的改革勢在必行。根據(jù)培養(yǎng)目標和課程內(nèi)容相匹配的需求，課程組重新組織編寫了計算機導(dǎo)論教材，并于2012年8月出版第一版[4]。根據(jù)專業(yè)發(fā)展重新編撰后，于2020年10月出版第二版[5]。教材內(nèi)容上與培養(yǎng)本科應(yīng)用型人才相匹配，適度把握深度與廣度，復(fù)雜度適中。在深入介紹計算機學(xué)科知識體系的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力。教材內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的存儲與運算，計算機組成與結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計語言等。教材具有豐富的習(xí)題供學(xué)生檢驗學(xué)習(xí)成果，也與上機操作的軟件內(nèi)容吻合，可以很好地配合教學(xué)實現(xiàn)培養(yǎng)目標，能夠反映學(xué)科專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式和教育教學(xué)改革最新趨勢。

自出版發(fā)行以來，該教材在多所“985”“211”及普通本科院校進行了多輪應(yīng)用，總計發(fā)行數(shù)量將近14000冊，同時獲得了教材使用單位和師生的好評，取得了較好的推廣示范性。

三、結(jié)論

沈陽工業(yè)大學(xué)計算機類專業(yè)培養(yǎng)目標定位是高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，該校近10年來對于計算機導(dǎo)論課程做了較為全面和深入的教學(xué)改革，并在實踐中持續(xù)調(diào)整，形成了一些新的授課模式和機制。在教學(xué)模式的改革中形成了多人授課的延伸性鏈式機制；在教學(xué)內(nèi)容的改革中形成了前后課程聯(lián)動與專業(yè)方向引導(dǎo)機制；在實踐教學(xué)改革中形成了實踐激勵聯(lián)動機制；在教材改革中形成了教材與培養(yǎng)方案動態(tài)匹配機制。改革后的課程機制促使課程適應(yīng)現(xiàn)在的專業(yè)需求，使其朝著培養(yǎng)目標良性發(fā)展。

參考文獻：

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[2]馮棟.《計算機導(dǎo)論課程》教學(xué)改革探究[J].辦公自動化，2019，24（09）：40-42.

[3]邱斌，王新政.“雙萬計劃”背景下《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)改革與教材編寫[J].教育教學(xué)論壇，2020（35）：187-188.

[4]張志佳，姜巖，李雅紅，等.計算機導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[5]張志佳，朱天翔，王士顯，張姝.計算機導(dǎo)論（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2020.

（責(zé)任編輯：胡甜甜）