引入系统工程理论优化高职计算机公共课教学的实证研究

农丽丽 陈玫 邓湘玲

【摘 要】本文以广西卫生职业技术学院为例论述基于系统工程理论的计算机公共课教学系统模型构建，运用教学模型从“调研—优化教学模式—课程实践—阶段性反思—调整实施”等步骤优化计算机公共课教学，根据实证研究结果，提出调研是进行教学改革的前提，教材开发及资源库建设是教学顺利开展的有力保障，合理的评价标准是教学的关键，转变教学方法是教学改革的重点。

【关键词】系统工程理论  高职院校  计算机公共课  教学系统模型  实证研究

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）10C-0141-04

近年来，广西高校已取消计算机统考，这对高校的计算机公共课来说既是机遇，也是挑战。取消计算机统考后，老师在课程内容、教学方法的选择上更为灵活，可以根据学校实际情况按需进行教学。但是，这也在一定程度上影响了学生的学习动力，同时也使教师对课程教学陷入迷茫，是继续沿用旧的教学模式还是进行改革？若改，如何改？在缺少计算机统考的形势下，如何构建新的计算机基础课程教学模式，使高校毕业生的计算机素养适应信息社会的不断发展已成为计算机基础教学面临的重要课题。广西卫生职业技术学院计算机教研室一直致力于计算机公共课教学改革，近年来尝试引入系统工程的全面质量管理理念，构建计算机教学的动态管理体系，并在计算机教学中实践和完善。

一、基于系统工程理论的计算机公共课教学模型构建

系统工程指从系统观念出发，以最优化方法求得系统整体最优的综合化的组织、管理、技术和方法的总称。系统工程理论在很多学科领域中得到运用，并随着时代的进步日益发展，逐渐融合了现代科学中的很多研究方法与技术，在学科应用性方面有了很大提升。运用系统工程理论研究教学，有助于从整体把握教学现象，建立教学模式，从而更具体地研究教学规律，優化教学效果。

本研究以系统工程理论为基础，构建计算机公共课教学系统模型（见图1）。

在此模型中，计算机教学系统由社会环境、教学准备、教学过程、教学评价四个子系统组成，每个子系统里又包含有若干组分，各组分又由下一层次的组分组成，层层分支，具有层次性。

社会环境：社会环境决定了开展计算机基础教学的重要性和必要性，并提出开展的广度和深度。教育政策会随社会需求变化，且各地区经济发展水平的差异，使各地区、各院校会提出不同的计算机基础教学要求，从而决定了计算机基础教学系统内容的不同。计算机教学的效果，即毕业生所呈现的计算机素养又会在一定程度上影响社会环境。

教学准备：在分析社会环境基础上，教师结合本校的实际情况进行教学准备。如制定合理的教学目标，选择教学内容和教学方法，制作、收集教学资源。

教学过程：在计算机基础教学中，教师应是教学的主导者，要做好教学的组织、引导和辅导。教师的专业水平、教学准备的充分程度、教学风格直接影响学生的积极性、对知识理解的广度和深度。同时，学生是学习的主体，学生的学习态度、学习方法和求知欲也会影响教师的教学进度、教学方式和教学热情。学习环境指学校能为教学提供的硬件和软件条件，如机房和电脑数量、电脑配置、网络平台等;学习环境还包括课外学生的学习条件，如图书馆的课程相关资源、学生个人电脑拥有率、学校开放机房情况等。

教学评价：教学评价是检测教师教和学生学的效果。模型中，教学评价包括过程性评价、总结性评价和外在评价。过程性评价是在完成每个学习模块后，通过测试、综合作品等形式来检验教学效果。总结性评价是在学期末，用期考形式来考察学生对计算机基础课程的掌握程度。外在评价指的是督导组和学生对授课教师的评价。教学评价为教学活动服务，教学评价结果能反映教学目标、教学内容、教学管理、教师、学生、教学环境等诸因素在教学过程中的运行情况。根据评价反馈的信息，教师进一步优化教学准备、教学过程。

由此可见，计算机公共课教学系统是一个具有整体性和开放性的反馈系统，当某一要素发生变化时，与之相应的要素也要相应地进行调整，才能使系统处于最优状态。因为各要素之间相互联系、相互作用，所以教学系统不是各要素的简单叠加，其整体功能要大于组成系统的各要素功能之和。

二、基于系统工程理论的计算机公共课教学实施情况

在查阅大量文献、综合分析多年来的计算机教学经验基础上，本研究构建了基于系统工程理论的计算机公共课教学模型，并以模型为指导，实施计算机公共课教学改革。实施步骤分为“调研—优化教学模式—课程实践—阶段性反思—调整实施”。

（一）调研。具体如下：

1.调研基本情况。社会环境是开展课程改革的基础，为精准了解当下社会对计算机应用能力的要求，准确定位高职医药专业人才为适应社会发展及未来职业所需的计算机应用能力研究，小组于2017年4—6月开展了一次全面深入的调研。

调研活动分四个方向：本学院学生（包括在校生及实习生）;本学院7大系部14个专业的教师;用人单位;区内兄弟院校。目的是深入了解：学生对计算机教学的满意度及计算机技能的学习需求;专业教师对本专业学生计算机能力的要求;社会对毕业生计算机素养的要求;广西高校计算机公共课教学现状及发展策略。

调研以调查问卷、访谈、实地考察和座谈的形式开展。

2.调研小结。本次调研的目的明确，调研的对象、调查内容具有针对性，在清晰的调查思路引导下，调研团队实地走访考察了共25家单位，访谈人数共计168人，回收有效调查问卷1573份，多方位、多层次收集所需数据。通过对收集到的数据的归类、分析、总结，为重新修订计算机基础课程的人才培养方案提供了可靠的数据支持，为计算机公共课课程改革奠定了良好基础。

（二）优化计算机公共课教学模式。在分析和总结调研数据基础上，结合广西卫生职业技术学院实际情况，经过认真、严谨论证，初步建立广西卫生职业技术学院计算机公共课教学模型（见图1），并以系统工程理论为指导，制定了具体的实施步骤和细节。各要素的具体改革情况如下：

1.教学目标。调研数据显示，无论是在学习过程还是工作中，计算机应用能力都是不可或缺。学校的其他课程和用人单位对广西卫生职业技术学院医药类专业学生的计算机能力的要求是能熟练使用Windows操作系统、Office软件（主要是文字编辑、演示文稿、电子表格这三个软件）及网络基础操作。

广西卫生职业技术学院新入学的学生在中学阶段都已学过计算机基础知识，但因部分中学不重视信息技术课或因学生学习能力不高，所以部分学生计算机操作水平不高。

综合调研结果和广西卫生职业技术学院学情，广西卫生职业技术学院的计算机公共课—— 计算机应用基础课程的教学目标是：通过计算机应用基础课程的学习，学生具备七个方面的技能：软硬件处理能力、输入信息能力、应用网络能力、管理文件和文件夹能力、编辑文档能力、制作演示文稿能力、处理表格数据能力。

2.教学内容。教学内容设置上遵循“实用为主，够用为度”原则。因课时有限，而内容较多，所以需合理分配课时，精练、修改、更新旧的教学内容，有的放矢。通过分析调研数据，做出如下调整：

（1）转变侧重点。以表1三个模块的调整为例。

（2）去繁存简。之前存在教学内容过多，教师疲于赶教学进度，使学生对于知识的吸收浅尝辄止，出现“吃不好”现象。同时，存在追求使用软件制作炫目效果而忽略基础知识熟练运用的问题，本次教学内容选择上都一一做了调整。如Word模块重点在文字、段落等基础技能，弱化图片处理和电子板报制作。

（3）注重差异，内容分层。有部分学生的计算机应用水平基础较好，且学生个体学习存在差异，如教学内容一致，会出现“吃不好”“吃不饱”两个极端，会降低学生的学习兴趣，因此在教学内容安排上，分有基础知识和拓展知识。基础知识是学生必须掌握的内容，学有余力的学生可以继续学习拓展内容。

（4）融入专业特色。广西卫生职业技术学院为医药类专业院校，把医药学知识融合到计算机公共课的教学案例、项目设计、应用实例等内容中，能培养学生运用计算机学习专业知识的思维习惯。

3.教学方法。在教学中我们主要采用项目教学法，以项目为主线、教师为引导、学生为主体。项目教学法具有实践性，教师引导学生制定项目计划，利用多种资源开展探究学习，发现、思考、分析、总结问题，完成任务，不再是单纯的模仿学习。学生在完成项目过程中主动构建知识，获得技能和实践经验，最终培养学生的综合职业能力。

4.教学环境。教学环境指支撑计算机基础教学有效开展提供的各类软、硬件资源，软件资源有课程教材、相关文献资料、音视频资料、资源管理平台等;硬件资源指保证计算机教学正常开展的计算机和网络设备。

在系统理论指导下，优化计算机基础教学软件资源，我们做了以下工作：

（1）编写新教材。本研究中，教学内容做了调整，主要教学方法为项目教学法，因此，教材也要相应进行改革。新教材采用以项目为载体传授知识的方式。教师根据学生现有的知识水平、根据学生后继课程需要以及学生未来就业岗位的需求设计项目，创建情境，激发学生的学习动机，使学生在做中学，学以致用。教材在编写过程中遵循教材真正符合课程改革要求、符合教师和学生的需求。本研究目前所使用的是电子教材，目的是在使用初期，教材能根据教学实施情况的反馈进行重新修改，不断完善。

（2）制作微视频。微视频应用于计算机课程，只要学习资源充足，教学设计思路清晰，学习者就能根据自己的学习进度和认知风格在课前选择知识点，自主学习。微视频使每个学生都能找到适合自己的学习节奏。本研究根据本院学生特点与计算机课程的特点，使用软件自行录制微视频。微视频制作的工具有录屏软件Camtasia Studio、智能手机、手机支架;视频格式为MP4或FLV。

（3）建设教学资源管理平台。教学资源管理平台用于收集、存储课程相关资源，以实现教学资源统一管理及共享为目的。平台具有四点功能：一是分类管理资源，标签清晰，易于查找。二是资源共享。平台存放有教学素材、课件包、视频、学生优秀作品等资源，师生可在校园网内下载资源。三是學生随时提交作业。有部分学生在课堂上无法完成和提交的练习，可在课后完成并提交到平台便于老师点评。四是不同用户对不同的资源享有不同的访问权限。根据师生需求及本院的实际情况，我们搭建FTP服务器作为教学资源管理平台。

此外，计算机实训室资源也进行了优化：一是建立台账，进一步规范计算机实训室安全管理。二是动态管理计算机软件，可根据教学需要快速同传，更换或升级教学软件。三是课余开放计算机实训室。通过问卷调查显示，广西卫生职业技术学院学生在宿舍个人电脑拥有率极低，甚至很多宿舍没有一台计算机。因此，部分计算机实训室课余时间开放，从而解决学生课余使用计算机的需求，促进学生信息技术能力的提高。

5.课堂活动。优化计算机基础课教学模式，教师和学生的关系做出了调整。

（1）教师角色的重新定位。教师不再是单纯的知识传授者，更是项目教学的建设者、学生学习的主导者、团队合作的协调员。教师在课程准备阶段，通过集体备课等形式，统一思想，共同合作，着手编写符合学情的教材，设计、开发相关模块的项目，收集素材，制作课件包及相关视频;在课堂上，以项目为导向，指导学生主动思考、探索解决途径，组织学生合作学习;课后，及时批改学生提交的作品，了解学生对知识点的掌握情况，并根据教学效果，对课程教学做出相应调整。

（2）学生角色的重新定位。学生是学习的主体，调动学生的学习主动性是此次教学改革的主旨。通过项目完成和教师引导，学生改变以往的学习态度和学习方法，成为学习的主动者、探究者、协作者。

教师与学生不再只是传授者和接收者关系，而是主导和主体关系，学生和学生之间是合作关系。

6.教学评价。教学评价能反映教师的教学效果，对学生学习有推动作用。本研究中，教学评价主要分为过程性评价和总结性评价，过程性评价所占比重较大，目的是及时掌握学生的学习效果，改进教学过程。本研究的教学评价分配如表2所示。

之前的评价方法关注学生的期末考核，从表中可知，修订后的评价方法分为四个部分：一是日常行为表现，这与学生的综合素质及学习态度挂钩，通过出勤和课堂表现来对学生进行综合评定。二是基础知识单元，这是对学生理论基礎是否扎实的检验。三是平时的实践操作，这里再分成三部分，前两部分是基于用人单位对文字录入速度的普遍要求和邮件往来格式的讲究，特别设定这两项为达标项目，即达标得分，不达标0分;此外，设定项目作品的比例较大，主要是为了让学生解决实际问题而设定，考核学生学以致用的能力。四是期末操作考核，侧重于技能本身，用于检验学生的基本功。

整个考核评价方式侧重于过程性考核和实践操作考核，其中过程性考核占比60%，注重学生学习过程的收获，实践操作考核占比90%，体现计算机技能的操作性。

此外，本教学系统中还包含外在评价。外在评价指系部教学督导员听课后的意见与建议、学生定期填写的教学反馈、学生在民主生活会上提出的课程建议等。收集到这些方面的信息后，经过讨论分析，再对教学做出调整。

三、实施效果

第一，增强学生学习的主动性。促使学生主动学习计算机基础课程的原因如下：一是与岗位相结合的项目激发了学生的学习热情和练习欲望。二是学生完成项目的过程中，教师更多的是“导”，而不是手把手教，因此学生逐渐学会利用各种资源帮助自己解决问题，比如网络搜索引擎、图书馆、专题学习网站、教师、同学等。三是教学评价促使学生主动增加练习时间。开放机房的使用率显示，研究实施的这个学期，使用率比以往学期提高不少。学生进入开放机房后，基本都在练习打字或进行计算机操作练习。

第二，提高学生的计算机操作能力。教师作为主导，对知识点的讲解要言简意赅，留更多的时间给学生完成项目，让学生在做中学。学生的练习时间长，有效提高了计算机操作的熟练程度。

第三，教材和评价方式需进一步完善。教学过程中发现，电子教材里所设计的部分项目不符合学情，存在如下问题：一是难度跨度大，打击基础较差学生的积极性;二是知识点分散，不利于学生系统学习某一模块知识，不利于学生举一反三、融会贯通;三是题意表达不清晰，有歧义;四是步骤阐述过于详细，给学生的思考或创作空间小。同时，评价方式也出现一些问题，如打字要求过高，致使达标率较低，一定程度影响学生的学习乐趣，邮件收发评分标准不够清晰，文字处理、演示文稿和电子表格的作品要求各班相差较大等。这些问题需要在今后的教学中不断调整。

四、研究结论

本研究以系统工程理论为基础，构建了计算机公共课程的教学模型。模型清晰显示计算机公共课的组成要素及各要素之间的相互联系，能够为计算机教学系统的优化提供理论支持，对教学实践具有指导意义。本次运用教学模型优化计算机公共课教学的实践研究，得出以下结论：

（一）调研是进行教学改革的前提。随着计算机技术的快速发展和应用的日益普及，计算机技术呈现出泛在化、平民化趋势，因此计算机基础教育也受到来自各方的挑战：一是我国信息技术课已在中学普及，大学计算机基础教学课程是否必要？二是大学计算机基础课程的知识结构如何设置？三是计算机基础课程在高校中如何定位？本研究用两个多月时间开展调研，用数据准确有力的回答了以上三个疑问。本次调研的对象有专业课教师、在校学生、实习学生、用人单位、兄弟院校等，多维度收集数据，准确了解现阶段不同层面对计算机应用能力需求的具体情况，准确把握计算机基础课程发展的动向，为研究提供数据依据，为改革打开思路与指明方向。因此，应把调研作为教学改革的前提工作。

（二）教材开发及资源库建设是教学顺利开展的有力保障。学生和社会的需求通过知识来实现，课程改革的核心是如何选择与组织计算机基础知识体系中的各类知识，知识结构的设置就体现在教材中。教材应结合社会需求，立足本校实际情况。本研究中，教师认真分析了调研中反映的各方对医学院校学生计算机能力需求，对教学内容做了修改、提升和更新，把医药相关知识融入教学案例，模拟医药岗位计算机操作情境，使学生明确学习目标，激发学生学习的动力和热情。

建设课程资源库的目的包括以下几个方面：应对公共课课时不断被压缩的状况;解决学生计算机水平和学习能力差异大的问题;丰富教学内容;为学生自主学习创造条件。资源库内容包括教学视频、教学PPT、练习题库、课程延展知识、教学相关软件等。

（三）合理的评价标准是教学的关键。评价标准是把学生通过学习所获得的技能、学习态度等元素变成可以量化的细分标准，合理的教学评价既能激发学生的学习动力，也能体现学生的学习效果和教师的教学效果。课程评价应包括过程性评价与总结性评价。过程性评价对正在进行的教学活动进行评价，及时反馈学习的进展情况，以便及时发现教学中存在的问题，及时调整教学过程，保证教学质量。总结性评价考查学生对于课程知识的掌握情况及融会贯通的运用能力。教学评价的制定要遵循综合性、激励性、客观性、可测性、可操作性原则，一般经过“拟定—修订—试行”三个过程。教学评价方式应在课程第一课向学生公开，帮助学生进一步明确学习方向和目标。

（四）转变教学方法是教学改革的重点。计算机是一门强调学生动手能力的学科，且高职学生更喜欢在做中学，因此，计算机基础课的课堂应尽量留时间给学生练习，教师从旁指导，体现学生为中心的教学模式，宜采用项目教学、案例教学、任务驱动、问题导向等教学方法，并结合教学视频使用翻转课堂，鼓励学生自主探究，培养学生自主学习的习惯。此外，也可组织一些计算机技能比赛，以赛促学，提高学生的计算机应用能力。

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