大学计算机基础课程精品教材建设

2019-09-26耿芳

计算机教育 2019年9期

耿芳

（高等教育出版社，北京 100029）

0 引言

大学计算机基础是高等学校非计算机专业普遍开设的第一门计算机类课程，是学生系统了解计算机的入门课程。随着信息技术的飞速发展以及各个行业对计算机人才需求的不断变化，大学计算机基础课程教学内容也需与时俱进。作为课程内容的重要呈现以及知识体系的载体，教材建设功不可没。

1 教材的建设历程

课程是实现人才培养目标、促进教学改革与发展的关键。20世纪80年代，我国大多数高校除计算机专业开设计算机课程外，针对非计算机专业开设的计算机类课程寥寥无几。20世纪90年代，科学技术的飞速发展，使计算机成为各个学科、各个领域不可缺少的有力工具，计算机知识已成为当代大学生知识结构中不可缺少的重要部分。至此，国家教委高教司制定和实施了“面向21世纪教学内容和课程体系改革研究计划”，针对非计算机专业的计算机文化基础课程正式列入高校教学计划中[1]，并且[1997]155号文件明确要求“计算机文化基础教学的主要任务是使学生掌握在信息化社会里更好地工作、学习和生活所必须具备的计算机基本知识与基本操作技能，培养学生的计算机文化意识。教学内容要建立在Windows平台上、引入网络和多媒体的使用常识[2]”。

计算机文化基础教材开始出版，主要内容包括计算机基础知识、Windows操作系统的使用、Office软件的操作、Internet等模块。进入21世纪，信息技术的飞速发展，促进了软件版本的快速更迭，计算机文化基础教材内容的改版则主要以更新软件版本为主，通过图文并茂的编写形式详细给出软件使用的操作步骤。2006年，教育部大学计算机课程教学指导委员会发布的教学基本要求中，将计算机文化基础课程要求提升到了新阶段，明确了教学内容需涉及计算机系统与平台、程序设计基础、数据分析与信息处理、应用系统开发4个领域。为体现课程内容的变化，计算机文化基础教材首先将名称调整为大学计算机基础，并且在原有目录结构中新增程序设计、网络、多媒体、数据库等章节。2010年，国内部分高校提出了“以计算思维为核心的大学计算机基础课程教学改革”的联合声明，标志着我国大学计算机基础教学进入了新阶段。“大学计算机”作为教材的新书名充分体现了计算机基础课程将上升为与大学数学、大学物理同等重要的地位。教材内容开篇就提出计算思维的概念，并将原有Office教学内容进行压缩或删减，新增算法、程序设计思想等培养计算思维素养的模块。

纵观20多年计算机基础课程的变化，教材内容经历的几个主要阶段见表1。

表1 计算机基础课程教材内容经历的几个主要阶段

2 教材的建设经验

1）教学改革助推教材建设。

教材是教师教学与学生学习的信息载体，教材内容体现了课程的教学理念和教学思想，与教学改革进程紧密相关。大学计算机基础教材紧跟教学改革步伐，经历了起步创始、普及规范和深化提高等几个阶段。20世纪80年代是大学计算机基础教学的起步创始阶段，以程序设计语言、微机原理与接口技术为主要教学内容，出版的计算机基础类教材也以BASIC、C语言、微机原理为主。20世纪90年代，大学计算机基础教学进入普及规范阶段。针对非计算机专业计算机基础教育的教学内容和课程体系改革，提出了3个层次的计算机基础教学课程体系，即计算机文化基础、计算机软件技术基础、计算机硬件技术基础，使计算机基础教学步入了一个规范、快速发展的时期。同济大学《计算机文化基础》第1—3版教材在此推动下适时而出，内容涵盖计算机基础知识、Windows操作系统和Office软件操作，创设了国内最早的以计算机文化基础为内容的教材体系。教材建设充分体现与计算机发展速度同步，内容更新快，符合社会人才需求，获得普通高等教育“十五”国家级规划教材。

进入21世纪，大学计算机基础教学进入深化提高阶段，经济、教育、科技等形势发生了诸多变化，社会信息化进程加速，用人单位对新员工的计算机能力要求提高，中小学开设了信息技术课，专业课教学中已融入了计算机技术，网络教学环境基本到位。在新形势下，计算机基础教学要求再次提升，科学、系统地构建了“能力体系—知识体系—课程体系”3个层次，加大了大学计算机基础教学的深度与广度[3]。《计算机文化基础（第4版）》教材以此为契机，及时调整为《大学计算机基础》，将数据库、多媒体、数据结构等模块加入教材体系，覆盖了教学基本要求提出的主要内容，列选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

2010年，以计算思维为导向的新一轮教学改革在各高校逐步推进，开始在互联网时代对大学计算机基础教学内容改革进行深入思考和大胆实践。在此基础上，教育部高等教育司设立了“大学计算机课程改革项目”，第三轮课程内容改革渗透到大学计算机基础教学中，推动着大学计算机基础教材内容的再次革新。同济大学以课程改革项目为依托，《大学计算机基础（第6版）》出版时便直接更名为《大学计算机》，并以“基本概念的理解、重点知识的讲授、思想方法的培养”为核心目标，教材中加强程序设计思想的教学，强化计算思维概念的阐述，训练学生分析和解决问题的能力，从而获得了“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。

2）面向应用，建设多元化教学资源。

教学资源是以信息技术为支撑，包含多种媒体类型的素材集合。计算机技术和网络技术的迅猛发展，推动教学方法和教学手段的不断变革，使教学资源成为课堂教学以及教材建设中不可或缺的组成部分。

同济大学《大学计算机基础》教材建设伊始，就坚持资源建设与教材建设同步发展的原则。20世纪90年代，教育部高教司颁布的[1997]155号文件中，明确提出“要改变以黑板加粉笔为主的教学方式，将必要的计算机课堂教学转入多功能教室，特别是采用联机大屏幕投影进行直观教学[2]”。自此，教材研发了供多媒体教学环境授课使用的CAI课件，并获得“计算机文化基础一体化课件”全国优秀CAI软件三等奖，改变了传统“教师写，学生记”的教学方法，将教材中讲解的烦琐的操作步骤动态、直观地展示给学生。另外，为保证教学内容与实践应用相结合，与《大学计算机基础》配套的实验教材同期出版。实验教材以系统性、先进性、创新性、实用性为指导思想，按照验证型、综合设计型、研究创新型3个层次从简到难设计实验内容，所有实验案例都经上机操作无误后才可使用，每个实验都配有详细的操作步骤或图示说明。进入21世纪，教育部颁布了《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，要求建立各门类、专业的校、省、国家三级精品课程体系。与《大学计算机基础》教材配套的课程网站进行了升级改造，提供了完备的教学大纲、授课教案、习题、实验指导、全程授课录像、重点和难点的动画演示等多个学习栏目。据此，本课程被评为国家精品课程和精品资源共享课程。另外，作为《大学计算机基础》教材重要的组成部分，试题库和考试系统的研发极大减轻了教师的工作强度，尤其是考试系统中对Office操作题目自动判别的解决，使教师从繁重的批改作业工作中解脱出来，全心地投入课程教学研究中；同时，考试系统促进了课程中对学生过程性考核的训练，实现了精讲多练的教学目标。近年来，MOOC进入国内高等教育领域后，对促进优质教育资源开发和共享具有重要意义。“大学计算机基础”MOOC课程建设带动了新的教学方法和教学手段的改革，将线上学习+线下研讨的翻转课程教学模式引入课堂。课程自上线以来，累计开设7期，总共学习人数超过10万人，被评为首批国家精品在线开放课程。

3 教材展望

1）教材内容的展望。

以《华盛顿协议》为触发点，“新工科”建设在我国应势而生。“新工科”改革的核心是建立产业需求导向的人才培养模式：一方面树立创新型工程教育理念，提升工科学生创新创业能力；另一方面，树立全周期的工程教育理念[4]。“新工科”是基于国家战略发展新需求、经济发展新形势而提出的我国工程教育改革方向，其主要目标是培养工程实践能力和创新能力强的高素质复合型人才。为了推进“新工科”的建设与发展，深化高等工程教育改革，需要通过课程教学内容和教学方法的改革，积极探索实施工程教育人才培养的“新模式”[5]。

为适应“新工科”人才培养模式要求，计算机基础教育将步履不息、求索不止，其中大学计算机基础课程内容的变化势必带动教材体系的调整。教材内容将以提升综合思维能力，加强支撑技术和引进新技术，提升解决问题的能力为新思路，更加面向各专业需求，提炼各专业领域的典型案例，涵盖移动互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴技术，训练学生的计算思维、工程性思维、系统思维的综合思维能力，以面向应用、面向新技术的发展、面向学生为服务目标。

2）教材形式的变化。

互联网+教育在信息技术飞速发展的今天，正在引发着高等教育的变革，催生了多元化的教学模式。2012年以来，以MOOC为代表的新型在线开放课程在全球兴起，给高等教育带来了教学内容、方法、模式和教学管理体制、机制等的变革。大学计算机基础课程利用MOOC形式改变了原有教学形式，通过“课外学生自主学习+课内教师组织讨论”构建了混合式教学模式，组建了“MOOC+实体课堂+翻转课堂”的授课形式。

在这种新形态课堂变化情况下，教材的呈现形式需与课程紧密配合，内容上除保持完整的知识体系外，还应能够充分展示课程的教学资源。为此，新形态教材+数字课程将成为新时期教材形式的主流，新形态教材能将课程的教学内容、教学活动和教学环境有机结合在一起，满足不同学校、专业、学习者个性化学习要求；数字资源以网站为载体，通过相关链接与纸质教材紧密配合，获取便捷；数字资源不受纸质教材印刷周期的限制，可随时修改，是纸质教材的有利补充[6]。数字课程具有丰富的内容呈现方式，可以开展实际的教学活动，能够支撑形成性评价等优点。