談論計算機課卓越計劃改革

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“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）是教育部2010年開始實施的一項旨在貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項目[1]。公共計算機作為本科院校工科各專業必修課程，為培養大學生掌握信息化學習能力打下了堅實的基礎。然而，由于目前公共計算機課程在教學內容及教學方法上，較多地參考計算機專業相關課程，使得本課程教學內容與教學方法千篇一律，沒有體現出工科不同專業的自身特色。這種情況，直接導致相當一部分工科專業學生對本課程的學習產生困難和疑惑。要實現“卓越計劃”的教育培養目標，提高學生的實際知識運用能力，必須對本課程的教學內容和教學方法作出相應改革。

一、公共計算機課程改革背景

公共計算機課程是我國高校針對非計算機專業學生開設的一門信息類必修課程，其開設目的主要是為培養各專業大學生的信息處理及應用能力。目前，地方本科高校通常針對文理專業的不同需要，選用兩套不同的教學內容。文科類本科專業所開設的公共計算機課程，通常選用高級辦公自動化作為授課內容，該課程實用性強，能夠滿足文科不同專業學生對信息處理技能的基本需要，根據課后對學生的一項調查顯示，大多數學生對本課程的授課內容滿意度較高。相較于文科專業學生對文字處理的需求而言，工科學生更需要了解、掌握各類數據的處理和計算知識，因此，目前工科專業所開設的公共計算機課程，通常選用C程序設計作為授課內容。然而，在對工科專業學生進行的一項調查顯示，由于缺乏后續課程支撐，公共計算機課程教學內容在本專業后續學習中運用程度較低，導致不少學生認為公共計算機課程對本專業學習幫助不大，缺乏學習興趣與動力。經過對多所地方本科高校調查后發現，這種情況具有一定的普遍性。寧波工程學院作為首批“卓越工程師教育培養計劃”試點高校之一，其培養為地方建設服務的工程技術人才的特色十分鮮明。學校為切實推進“卓越計劃”的實施，進行了一系列教學改革和研究。在一項旨在突出為“卓越計劃”各專業服務為目的的公共計算機課程教學改革的調查研究中，課題組發現有相當一部分工科專業學生認為，目前的授課內容對自己的學習意義不大，對以后的專業學習也沒有太大幫助。筆者認為，出現這種現象的主要原因，在于目前開設的公共計算機課程在其授課內容上沒有體現出工科專業的實際需要，片面強調編程能力的培養和訓練，而忽視了培養學生利用計算機工具解決本專業問題的思維和技能。

二、公共計算機課程教學現狀及調查

目前，針對普通高校工科專業本科生開設的公共計算機課程，有不少高校選擇C語言程序設計作為課程的主要講授內容[2]。C語言作為一門高級程序設計語言，其有著良好的語法兼容性，掌握C程序設計后，學生能夠非常容易地繼續學習C++、C#、JAVA、PHP等各種C類語言，為日后進行知識擴展提供了非常好的基礎。同時，C語言作為一種面向過程的程序設計語言，能夠很好地訓練學生掌握結構化程序設計知識。其豐富實用的函數功能，則為訓練學生掌握大型任務的分解能力和思想，提供了良好的方法和簡便的操作。然而，盡管C語言程序設計是一種非常適合工科非計算機專業學生學習的信息化知識，但是，本次調查顯示，仍有相當一部分學生對該課程的學習沒有興趣，并且認為該課程的教學內容對本專業后續學習意義不大。部分調查數據如下。本次調查對象為寧波工程學院首批“卓越計劃”試點專業化學工程2009級學生，該批學生于2009—2010學年第二學期修完公共計算機課程。調查樣本共193份，其中有效樣本186份。

1.在統計修完公共計算機課程的學生對所授知識的后續使用情況時，選擇“頻繁用到”一項的僅有5人，占2.69%“；經常用到”有13人，占6.99%；“很少用到”多達136人，占73.12%“；完全不用”的有32人，占17.20%。

2.在對本課程是否對自己的專業課程學習有所幫助的調查選項中，認為“完全沒有幫助”的有9人，占4.84%；認為“幫助不大”的有64人，占34.41%；選擇“有些幫助”的61人，占32.79%；“比較有幫助”的43人，占23.12%；認為“很有幫助”的僅9人，占4.84%。

3.對于大學本科生進行科研、自主學習非常重要的電子期刊庫使用情況統計中，96人選擇“從未使用”過任何電子期刊庫，占樣本數的51.61%；68人選擇“偶爾使用”，占36.56%；僅16人選擇“經常使用”，占8.60%；能夠“熟練使用”的只有6人，占總數的3.23%。

4.在對信息素養含義是否有基本了解這一問題上，僅27位學生選擇“了解”，占14.52%，159人選擇“不了解”，占85.48%。

5.在對工程素養含義是否有基本了解的問題上，僅24人選擇“了解”，占總數的12.90%；選擇“不了解”的有162人，占總數的87.10%。從上述調查數據分析可知，多達90.32%的學生認為公共計算機課程所授知識在后續課程中很少被用到，只有不到10%的學生因從事網頁開發或軟件編程等類工作，才會經常用到本課程所授知識。72.04%的學生在“本課程對專業課程的學習是否有幫助”的選項中，選擇“幫助不大”、“有些幫助”或“完全沒有幫助”，從這項調查數據中可以明顯看出，相當一部分學生對本課程在整個教學體系中的作用是不認可的，認為本課程對后續專業課程的學習是可有可無的。對于本科生而言，電子期刊庫的使用標志著其對專業文獻、信息的獲取能力，在本次調查中，能夠“熟練使用”或“經常使用”電子期刊庫的學生不足一成，更多的學生“從未使用”或僅僅“偶爾使用”。但是，由于部分專業開設有文獻檢索課程，能夠熟練使用電子期刊庫的學生比例相對較高。對“信息素養”“、工程素養”等重要知識、概念有所了解的學生不足兩成。通過本次調查數據可以看出，工科專業學生普遍認為公共計算機課程當前所授知識的使用率較低，而對“信息獲取”、“信息素養”和“工程素養”等一些知識內容的學習掌握嚴重不足。如果公共計算機課程教學內容不能融入相關專業的教學體系之中，則很難實現為“卓越工程師教育培養計劃”服務的培養目標。

三、原因分析

在對修完公共計算機課程的工科專業本科二、三年級學生進行的多次座談調查后，筆者認為出現這種情況主要有以下幾個方面原因。

（一）缺乏后續課程支撐，課程相對獨立

目前，針對工科專業本科生開設的以C語言程序設計作為主要授課內容的公共計算機課程，在專業課程體系中通常缺乏后續課程支撐，課程相對孤立。絕大多數工科非計算機專業在后續課程中將不再開設編程、軟件開發等相關的課程，這就直接導致C語言程序設計所授知識在后續課程中基本上得不到運用。在本次調查中，不少學生反映公共計算機課程對專業課程學習幫助不大，也正是基于這個原因。

（二）教學內容、計劃與計算機專業區別不大

目前，公共計算機課程所講授的C程序設計，其教學大綱、教學內容與授課進度安排上，與計算機專業基礎課程C程序設計區別不大。而這兩門課程所針對的授課對象、教學目的卻有著天壤之別。以指針為例，對于計算機專業而言，熟練掌握指針知識對后續數據結構等課程的學習意義重大，而且在很多軟件開發中，指針也是十分重要的工具。然而，對于工科非計算機專業而言，指針僅僅是一種編程工具，學好指針需要花費較大代價，而實際使用意義卻不大。針對工科非計算機不同專業的特點，重新修改課程教學大綱、教學內容和授課進度顯得非常必要和迫切。

（三）課程內容的實際應用較困難

目前，公共計算機課程在授課時所使用到的例題和課后布置的練習題也體現出計算機專業特征，這導致大多數非計算機專業學生很難通過課堂學習和課后練習將課程所授內容與解決本專業的實際問題相結合。如果能夠在設計授課用例和課后習題時，更多地體現出相關專業的自身特點，使學生在課堂上能夠學到如何將C程序設計運用到本專業簡單問題的解決中，那么對提高學生的學習興趣和應用能力將十分有利。將公共計算機授課內容融入到相關專業課程體系中，突出為專業服務的教學目標將對“卓越工程師教育培養計劃”的實施具有非常重大的意義。由上述分析可知，目前，工科非計算機各專業開設的公共計算機課程，由于授課內容過多參照計算機專業相關課程進行安排和設計，使得本課程過于突出編程能力的培訓，沒有體現出為工科不同專業培養學生的信息應用能力的專業特點，同時也忽視了對相關專業學生運用所學知識解決本專業實際問題的能力的培養。而我國地方高校一年級新生普遍缺乏系統的工程素養和信息素養知識基礎的現狀，對學生后續專業課程的學習造成諸多不便，同時也對大力推行的“卓越工程師教育培養計劃”相當不利。因此，現在迫切需要通過對公共計算機課程教學內容進行系統改革，實現以一門程序設計語言作為工具，以培養工科非計算機專業學生的基本信息素養和工程素養為目標，使修完本課程的學生具備一定的信息檢索能力、邏輯思維能力、工程任務分解能力、工程調試能力和團隊合作意識，為后續的工科各專業課程的學習奠定堅實的工程和信息基礎。

四、為“卓越計劃”服務的公共計算機教學改革措施

在進行“卓越計劃”相關專業公共計算機課程教學改革時，首先必須明確，以C語言程序設計作為公共計算機課程的主要授課內容，對納入“卓越計劃”的相關工科專業是合適的。C語言作為一種被廣泛運用于各行業的、高效的結構化編程語言，能夠對工科專業學生的邏輯思維能力、工程任務分解能力、工程調試能力和團隊合作意識進行有效的訓練和培養，而這些能力的具備將對工科專業的后續學習起到積極支撐作用。但是，我們也應該看到，工科非計算機專業所開設的公共計算機課程，其教學目標并非要將學生培養成能夠獨立進行軟件開發、設計的程序員，之所以選擇C語言程序設計作為課程的主要授課內容，是因為利用C語言這一種良好的工具，能夠使學生具備一定的工程和信息素養，熟練掌握基本信息獲取、信息處理的能力，為其后續專業課程的學習打下扎實的基礎。為了實現上述教學目標，必須對現行的公共計算機課程教學內容進行部分修改，使其所講授的知識更符合“卓越計劃”工科非計算機本科專業的教學需要。

（一）需要增加或強化的課程內容

1.信息搜索與獲取能力的培養。盡管大多數高校新生已經具備基本的信息搜索能力，但是，鑒于信息獲取的復雜性，該部分內容仍有必要作為一種知識增強，使學生系統、深入地掌握信息搜索技能。2.專業文獻查閱能力的培養。對于本科生而言，專業文獻的查閱能力是一項基本要求，對培養學生的專業研究能力非常重要。3.工程調試思想的培養。在目前的授課過程中，調試的講解僅僅是針對排除程序錯誤進行的。其實，調試思想廣泛存在于各類工程實施之中，通過本課程向學生灌輸基本工程調試思想，能夠非常好地體現為“卓越計劃”服務的教學目標。4.工程任務分解思想的培養。在傳統的教學中，函數作為核心知識點一直是本課程的重點。但是，在講授時，幾乎沒有提及函數所體現出來的工程任務分解思想，因此，增強函數的應用培養，對實現“卓越計劃”教學目標具有很強的現實意義。

（二）需要刪除或減少的課程內容

1.指針。指針內容是計算機專業C程序設計課程中的一項重要內容，但指針及其運用本身是內存數據操作的一種技巧，其思想和技能只用于程序設計工作中，對于工科學生而言，花費相當多時間和精力掌握的指針知識，換來的卻是在后續課程中可能再也用不到。2.文件。文件操作只有在實現具體的應用程序設計時才需要使用到，對于以C語言作為工具，以培養學生基本信息、工程素養為目的的工科教學，則完全可以將文件操作知識剔除。3.基本算法知識。在完成程序設計工作時，算法是非常重要的基礎。但是，對于不以培養程序設計能力為目標的工科非計算機專業學生而言，算法知識可以放在次要的位置。

（三）體現專業特色的課程內容

在設計授課用例、上機實驗及課后練習時，應重點體現出相關專業特色，盡可能減少使用為培養和訓練學生專業編程能力而設計的例題。例如，在講授多重循環知識點時，很多教材都用到排序問題求解。排序是C程序設計后續課程數據結構中的一個重要內容，以此為例，可以在這兩門課程之間起到很好的前后銜接作用。但是，對于絕大多數不會再開設“數據結構”課程的工科非計算機專業學生而言，這類例題不但學習起來比較困難，而且在后續的課程中也很難被應用到。因此，根據相關專業的不同，設計具有本專業特色的授課用例、上機實驗和課后練習，不但能夠使公共計算機真正成為相關專業的一門基礎課程，融入到相關專業教學體系中，而且能夠培養、指導學生在解決專業問題時主動運用公共計算機課程所授知識，避免學生產生所學知識運用不到的誤解。

本次教學改革選取化學工程專業2010級作為試點，即首批“卓越計劃”專業學生。課后調查數據顯示，經過教學改革后，學生對課程滿意度有了普遍的提高，認為課程內容難度有所降低，內容更為實用。相關教學內容在后續課程中的使用情況，還有待進一步統計、分析?！白吭焦こ處熃逃囵B計劃”是我國高等教育事業中的一項重大改革，其意義不言自明。公共計算機課程作為一門涉及面極為廣泛的全校性公共課程，其教學效果直接關系到眾多“卓越計劃”專業。針對“卓越計劃”專業特點，修改課程教學大綱與教學內容，使之更加突出，貼合“卓越計劃”相關專業的需要，顯得十分必要。