“计算机导论”课程教学改革研究与实践

张姝 张志佳 王士显

摘要：本文总结了课程组近10年在计算机导论课程教学改革的研究与实践，尝试解决传统大学计算机导论课程教学方式和内容等方面存在的问题。本课程结合教学模式、教学内容、实践教学和教材建设4方面的改革，实现了4项转变，形成了4项教学机制，更加适配培养目标和培养方案；通过修改教学大纲、调整理论和实践学时比例、修改考核要求，更加符合教学目的要求；通过按章节内容选择专业老师讲授，对教材改进和建设，为课程建立一个良好的大局观并提升学生的实践动手能力。实践证明，上述改革措施对于教学效果的提升具有积极的促进作用。

关键词：教学改革；教学模式；计算机导论；教材建设

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1673-7164（2021）07-0133-02

计算机导论课程是计算机专业学生入学后的第一门基础课程，能为计算机专业学生打下较为扎实的理论和实践根基。本课程的教学目的是使学生对于大学课程架构和课程关系有所了解，引发学生的学习兴趣，掌握一定的专业基础知识，同时对于学生后续课程的学习产生指导作用。

传统的计算机导论课程较为注重理论讲授，主要以学科的基础知识和专业基础课程内容的介绍为主，无论从授课内容、授课形式来讲都比较陈旧，学生对于课程内容兴趣不高，理解和掌握也不到位[1]。培养出来的学生对于专业方向无法形成整体性认识，影响了其对后续课程学习的主观能动性，同时动手操作能力不足也会导致在就业中缺乏竞争力，因此其对于该课程的改革迫在眉睫。2011年起，课程组对这门课程进行了教学改革，针对教学过程中体现出来的导致教学效果不佳的种种问题进行了分析，对现有的计算机专业的课程内容进行了重新梳理，结合不断更新的培养方案和应用型人才的培养目标，制定了一系列改革措施。经过近10年的教学实践和调整，逐渐形成了一套有自身特色的教学机制，并不断地总结和反思改进。

一、计算机导论课程在教学及教材方面存在的问题

（一）教学模式问题

计算基础这门课程涵盖了计算机专业中多门核心基础课程的相关内容，包括计算机组成原理、计算机网络、数据结构、程序设计语言、数据库技术及操作系统等。因此该课程具有概念繁多、内容冗杂、理论性强的特点[2]。对于还不具备任何专业知识储备的大一新生来说，记忆和理解这些概念和理论具有挑战性。同时，计算基础是一门导论性质的课程，要求授课教师掌握多门课程的精髓和要义并加以提炼，在有限学时内以通俗易懂的方式讲授给学生，对于授课教师来说也是十分困难的。因此教师由于学时不足及对于各门课程深入了解程度的不同可能造成讲授浮于表面、不够深入，学生对于理论一知半解、缺乏兴趣是课程面临的问题之一。

（二）教学内容问题

近年来计算机领域的新技术新概念不断产生，为了适应社会发展和人才培养的需要，计算机专业的培养方案和课程设置也在不断更新。计算基础作为一门基础入门课程，其目的是使學生能够认识和较为全面的了解本课程的专业概况，但原有计算基础课程内容设置较为陈旧，缺乏涉及专业课程体系整体性概述，对于新技术和专业发展的新方向知识涉猎不足，导致学生无法掌握本专业课程设置体系全貌，对于未来学习与专业方向选择不明确，影响了学生在学习中主观能动性的发挥。

（三）实践教学问题

由于本课程是计算机专业学生的入门导论课程，因此在过去的教学大纲中比较重视学生的理论基础，将计算思维和计算机体系的概念原理作为本课程的重点内容，对于上机实际部分不太重视，尤其对于一些常用软件的操作并未涉及，这是与非计算机专业的计算机基础课程的主要区别。从学生的角度来看，偏重理论的教学会使学生觉得枯燥无味，容易失去兴趣，也使得学生对于学习的理论内容的理解不够深入，无法联系实践。因此加强实践教学，培养学生的动手实践能力，激发学生研究探索精神是本课程待解决的问题。

（四）教材选择问题

选择一本适合的教材对于学生和教师都大有裨益。计算机基础相关教材数量很多，侧重点各有不同。有的教材过于浅显，这类教材无法帮助学生了解专业体系结构，不适用于计算机专业的学生[3]。有的教材过于着重新技术，也不利于学生对掌握基础理论。有的重点院校的教材内容相对深奥，对于普通院校的学生来说掌握起来有困难……因此选择一本既适合本校学生又符合专业的培养方案和目标的教材是十分困难的，这也是课程建设中的一道难题。

二、计算机导论课程改革与实践

（一）结合教学模式改革，实现专业教师按章节授课

为了使计算基础这门课程在教学中既能涉及到专业系统结构中各门重要的课程，同时又能够在有限的学时中讲授出一定的深度和趣味性，课程组在教学改革中采用了多位专业课教师联合授课的方式。按照数据存储与运算和专业扩展知识，计算机组成与结构，计算机网络、计算机软件、数据库技术、操作系统划分共聘任6位教师分章节讲授。

采用多人授课教学模式的优点是：其一，相对于专门讲授某门课程的教师，其对课程内容精髓的理解更加深刻，可以在较少的学时中把这门课程学生需要了解的知识做总结性的教学。其二，相对于一位教师讲授所有章节，专业教师更善于深入浅出地以平时易懂的语言引导学生领略到某门课程的精华和魅力，让学生对于这门课程产生兴趣。其三，由后续将要讲授这门课程的教师在前期课程的对应章节进行讲授，对于学生顺利过渡到后续课程大有裨益。多人按章节授课的模式，能使计算基础这门课程很好地辐射到后续的各门相关课程，从单独一门课的一站式培养转变为一门课辐射多门课的延伸性链接培养模式。

（二）结合培养方案和教学内容的改革，实现从“要我学”到“我要学”的转变

针对教学内容方面的改革包括两个方面。一方面，计算机专业培养方案根据技术的更新和企业市场的需求不断调整，计算基础作为计算机专业的一门引导课程，在教学内容中添加热点性技术相关知识，包括云计算与大数据、人工智能和机器学习、物联网。通过上述内容添加，吸引学生对专业产生关注，引导学生了解专业方向选择，让学生从“要我学”过渡到“我要学”的转变。另一方面，在课程内容中添加计算机人才需求分析和计算机学科知识体系的内容，让学生对学习内容能更有的放矢，对整个学科有大局观，可以对自己努力的目标和方向更加明确，这一改革对于教学效果的提升也会有明显的作用，能为后续课程的顺利展开做了充分的铺垫。

（三）结合实践教学和考核方式的改革，实现培养应用型人才的转变

为了强化学生的动手实践能力，使课程的教学目标符合本科培养应用型人才的大目标，课程组对计算基础课程的教学大纲中实践部分做了改革调整。具体措施包括两个方面，一方面提高了实践部分学时比例，将48学时中的16学时安排在机房直接授课，学生可以在课堂同步实践操作。上机内容包括Windows基本操作，Office软件基本操作等。另一方面增加了上机考试部分，期末成绩中笔试占60%，上机操作考试占40%。在教学中引进了上机练习和考试的软件配合教学内容和考核，实现了从上机训练到上机实操考核的转变。在切实提高学生动手操作能力的同时，也为后续需要学生实操的课程奠定了基础。

（四）结合教材改革，实现教材和培养方案动态匹配的转变

在教学模式和教学内容都根据社会需求做出了改革的前提下，教材的内容也需要与目标一致，与培养方案匹配，因此教材的改革势在必行。根据培养目标和课程内容相匹配的需求，课程组重新组织编写了计算机导论教材，并于2012年8月出版第一版[4]。根据专业发展重新编撰后，于2020年10月出版第二版[5]。教材内容上与培养本科应用型人才相匹配，适度把握深度与广度，复杂度适中。在深入介绍计算机学科知识体系的基础上，着重培养学生的专业素养和实践能力。教材内容包括数据的存储与运算，计算机组成与结构、计算机网络技术、计算机软件，数据结构、程序设计语言等。教材具有丰富的习题供学生检验学习成果，也与上机操作的软件内容吻合，可以很好地配合教学实现培养目标，能够反映学科专业建设、人才培养模式和教育教学改革最新趋势。

自出版发行以来，该教材在多所“985”“211”及普通本科院校进行了多轮应用，总计发行数量将近14000册，同时获得了教材使用单位和师生的好评，取得了较好的推广示范性。

三、结论

沈阳工业大学计算机类专业培养目标定位是高素质的应用型人才，该校近10年来对于计算机导论课程做了较为全面和深入的教学改革，并在实践中持续调整，形成了一些新的授课模式和机制。在教学模式的改革中形成了多人授课的延伸性链式机制；在教学内容的改革中形成了前后课程联动与专业方向引导机制；在实践教学改革中形成了实践激励联动机制；在教材改革中形成了教材与培养方案动态匹配机制。改革后的课程机制促使课程适应现在的专业需求，使其朝着培养目标良性发展。

参考文献：

[1]朱强.基于应用型人才培养的“计算机科学导论”课程教学改革[J].无线互联科技，2019（19）：105-106.

[2]冯棟.《计算机导论课程》教学改革探究[J].办公自动化，2019，24（09）：40-42.

[3]邱斌，王新政.“双万计划”背景下《大学计算机基础》教学改革与教材编写[J].教育教学论坛，2020（35）：187-188.

[4]张志佳，姜岩，李雅红，等.计算机导论[M].北京：清华大学出版社，2012.

[5]张志佳，朱天翔，王士显，张姝.计算机导论（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2020.

（责任编辑：胡甜甜）