摘 要：《計算機導論》是計算機科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課。從教學(xué)目標、課程特點(diǎn)、教材特點(diǎn)出發(fā)，結合教學(xué)實(shí)踐，對教學(xué)內容、教學(xué)方法和課程考核等方面做了有益的探討和實(shí)踐。
關(guān)鍵詞：計算機導論；教學(xué)內容；教學(xué)方法
中圖分類(lèi)號：TP434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2013）002017203
0 引言
《計算機導論》是計算機科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎課程，是該專(zhuān)業(yè)的前驅課程和核心課程，是計算機專(zhuān)業(yè)完備知識體系的概述。國內許多高校在大一都開(kāi)設了該課程， 然而不同高校在計算機導論教學(xué)內容上具有明顯的層次性，不同類(lèi)型學(xué)校及學(xué)生具備的基礎知識差異性較大。在教學(xué)中發(fā)現，該專(zhuān)業(yè)學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識缺乏全面認識，沒(méi)有一個(gè)整體邏輯體系，學(xué)習能力、解決問(wèn)題能力較差。隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展、知識更新的加快、學(xué)科知識的交叉融合，為使學(xué)生更好地建立專(zhuān)業(yè)思想和學(xué)習方法，本文對《計算機導論》的教學(xué)內容進(jìn)行了研究。
1 教學(xué)目標
不同類(lèi)型、層次的高校培養目標各不相同，地方本科院校培養的是應用型技術(shù)人才，因此，應符合實(shí)際制定專(zhuān)業(yè)培養目標，把握計算機導論在應用型的專(zhuān)業(yè)培養目標中的定位，發(fā)揮計算機導論的“五導”作用：導知識、導方法、導思維、導意識、導職業(yè)。
計算機導論涉及的知識范圍大而廣，新生不可能掌握所有內容，尤其是具體理論及實(shí)現能力，教學(xué)目標應切合實(shí)際。在研究教材及調研基礎上提出了如下目標：①系統了解該專(zhuān)業(yè)的基本知識與技能和應用前景，為后續課程學(xué)習、發(fā)展奠定基礎；②新生面對一切既新鮮又充滿(mǎn)疑惑，應為其學(xué)習方向進(jìn)行良好的引導，激發(fā)對專(zhuān)業(yè)的興趣；③培養學(xué)生的思維、團隊協(xié)作、創(chuàng )新及知識重建能力和探究精神；④認知計算機領(lǐng)域解決問(wèn)題的一般技術(shù)方案，從理論上升到應用，注重綜合能力的提高，追蹤當前熱點(diǎn)課題和研究方向；⑤培養良好的職業(yè)素養和習慣，了解就業(yè)崗位的特性，具備改善就業(yè)的能力。
2 教學(xué)內容
計算機導論課程構建是計算機教育面臨的一個(gè)重大問(wèn)題，教學(xué)內容應以全局的視野將知識進(jìn)行整體串聯(lián)，學(xué)科框架、課程知識、重要知識點(diǎn)、實(shí)踐能力及相互邏輯聯(lián)系向學(xué)生講明白透徹，深刻理解計算機對人類(lèi)社會(huì )的推動(dòng)作用， 培養學(xué)生的認知能力，樹(shù)立科學(xué)的方法論，達到教育目標。
2.1 教材內容與特點(diǎn)
目前各高校計算機導論教材版本多種多樣，基本都是依據CCC2002中相關(guān)內容和精神，或參照ACM和IEEECC2005編寫(xiě)，主要介紹計算機系統、程序設計語(yǔ)言、軟件工程等專(zhuān)業(yè)的入門(mén)知識。主要特點(diǎn)是：
（1）課程以專(zhuān)業(yè)課為一章構成。將基礎知識、計算機組成原理、操作系統、計算機網(wǎng)絡(luò )、軟件工程等各為一章節進(jìn)行編寫(xiě)，專(zhuān)業(yè)課縮合拼湊成教材，沒(méi)有邏輯體系。
（2）將“計算機基礎”教材的內容添加進(jìn)去。沒(méi)有把握計算機導論的專(zhuān)業(yè)基礎性質(zhì)，與課程要求不符。
（3）強調理論、實(shí)踐少，知識與實(shí)驗教材內容更新滯后；前沿理論和新技術(shù)涉及少、更新慢。
（4）有的側重廣度，強調對計算機和計算機科學(xué)的廣泛理解；有的側重深度，以程序設計為主線(xiàn)并解決問(wèn)題，強調計算機編程；有的則兼顧廣度和深度，強調廣度的中心主題，深度貫穿于廣度之間。
（5）以科普體裁體例編寫(xiě)。與傳統教材不同，它采取通俗的文字，以普通故事或典型問(wèn)題等方式介紹。
2.2 教學(xué)內容構建
計算機導論課程比較抽象，教學(xué)內容構建沒(méi)有統一的規范。教材的選擇不應拘于某種標準，應通過(guò)比較選取一本主要教材，輔以參考教材，優(yōu)化整合教學(xué)內容，合理進(jìn)行課堂設計。采取72學(xué)時(shí)進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)內容構建采取理論—實(shí)驗—實(shí)踐相結合的模式，用自頂向下的方法設計，以高屋建瓴的方式提出課題，再追求細節，結合教學(xué)實(shí)踐，在學(xué)生反饋的基礎上進(jìn)行充實(shí)、改進(jìn)，確定課程教學(xué)內容。
（1）理論教學(xué)內容。計算機導論理論內容包括：①計算機基礎知識。主要有計算機產(chǎn)生和發(fā)展、計算機系統、數據編碼和存儲、馮·諾依曼模型、計算機體系結構與數據組織、多核技術(shù)、計算機應用領(lǐng)域等；②計算學(xué)科。主要有計算機學(xué)科定義、計算學(xué)科劃分、知識體系、教學(xué)計劃與課程體系的核心內容、計算機產(chǎn)業(yè)與創(chuàng )新；③操作系統與網(wǎng)絡(luò )計算。主要有操作系統體系結構、通信與組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、安全、網(wǎng)格計算等；④程序設計語(yǔ)言。主要有程序概念、程序設計方法、數據基本結構、算法與復雜性、語(yǔ)言實(shí)現等；⑤數據庫。主要有模型與信息系統、數據庫系統、關(guān)系數據庫與設計、數據挖掘等；⑥軟件工程。主要有軟件工程學(xué)科、軟件開(kāi)發(fā)模型、設計方法、測試與文檔編制等；⑦智能系統與人工智能。主要有智能與機器、知識與推理、語(yǔ)言處理、智能計算等；⑧圖形學(xué)與可視化計算。主要有圖形學(xué)、圖形系統、虛擬現實(shí)技術(shù)、人機交互與設計、多媒體技術(shù)；⑨離散結構與數值計算。主要有集合論、代數結構、圖論、數值計算、高性能計算、數學(xué)建模與計算機模擬等；⑩社會(huì )和職業(yè)道德。主要有計算機與道德、職業(yè)方向等。
（2）實(shí)驗教學(xué)內容。開(kāi)設實(shí)驗教學(xué)內容是必不可少的，實(shí)驗教學(xué)內容要突出專(zhuān)業(yè)課程特色，針對大一學(xué)生，需編寫(xiě)實(shí)驗指導書(shū)，并對原理進(jìn)一步講解，通過(guò)豐富實(shí)例，從實(shí)驗向實(shí)踐過(guò)渡。理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)可以靈活進(jìn)行，包括內容與實(shí)驗順序。設計的實(shí)驗如下：①計算機部件認識與組裝，網(wǎng)絡(luò )硬件，組網(wǎng)與環(huán)境配置；②安裝虛擬機，在虛擬機上安裝操作系統與驅動(dòng)程序，操作物理磁盤(pán)上的文件；進(jìn)程調度、進(jìn)程管理實(shí)驗；基于Windows的網(wǎng)絡(luò )通信驗證程序；③信息安全實(shí)驗，比如以流行的殺毒軟件為實(shí)例；④程序設計實(shí)驗（開(kāi)發(fā)平臺與語(yǔ)言環(huán)境）、數據結構實(shí)驗等。主要包括數據操作，理解指令系統的組成，掌握機器指令的格式，理解程序的執行過(guò)程；結構化程序設計，熟悉程序結構，掌握C語(yǔ)言編寫(xiě)的方法；加深理解遞歸及迭代的概念，掌握用C語(yǔ)言編寫(xiě)遞歸及迭代程序的方法；算法綜合練習，熟悉結構化程序設計在算法中的應用；理解二分查找法的思想；⑤數據庫實(shí)驗：建立數據庫程序、數據庫編程；⑥軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程；⑦計算機圖形繪制與動(dòng)畫(huà)制作；⑧設計網(wǎng)頁(yè)、構建簡(jiǎn)單的網(wǎng)站、操作數據庫表等內容，認識HTML。
3 教學(xué)方法
計算機導論的特點(diǎn)及在計算機專(zhuān)業(yè)中承擔的角色，決定了在教學(xué)中需要采取多種靈活的教學(xué)方法。課程對授課的教師自身素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)能力有更高的要求，需對計算機科學(xué)發(fā)展、學(xué)科特點(diǎn)、知識結構等有一個(gè)整體把握，需長(cháng)期從事一線(xiàn)教學(xué)科研工作的經(jīng)驗體會(huì )，以教學(xué)目標為基礎深化教學(xué)方式，對學(xué)生進(jìn)行更好的引導，理清思路，轉變學(xué)習觀(guān)念與方法。
（1）基于知識背景的教學(xué)方法。在教學(xué)過(guò)程中將講授的知識與其背景結合起來(lái)，使學(xué)生具有探求知識的欲望，為其提供更為廣闊的想象與思維空間，有利于培養學(xué)生的學(xué)科思維和學(xué)科意識。
（2）問(wèn)題式教學(xué)方法。通過(guò)提出問(wèn)題引導學(xué)生思索。例如，計算機學(xué)科的基本問(wèn)題哥尼斯堡七橋問(wèn)題引入圖論， 梵天塔問(wèn)題引入遞歸、算法復雜性問(wèn)題等，將問(wèn)題抽象形式化，通過(guò)數學(xué)方法來(lái)解決。
（3）專(zhuān)題式教學(xué)方法。涉及到計算機專(zhuān)業(yè)的核心課程知識，可由不同的老師做專(zhuān)題講座。建議在有條件的情況下由學(xué)科帶頭人或骨干教師擔任主講，并使用多種教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。該方法可將密切聯(lián)系的課程進(jìn)行整合，體現教師的專(zhuān)業(yè)性，獲得系統性的知識，打破以往孤立的授課方式。
（4）團隊式教學(xué)方法。課堂上將學(xué)生分成小組，按小組展開(kāi)相關(guān)問(wèn)題討論，對一些問(wèn)題進(jìn)行大膽的探討，使學(xué)生既融入學(xué)習氛圍，又培養了團隊意識。課后充分利用網(wǎng)絡(luò )平臺教學(xué)，建立輕松的學(xué)習環(huán)境。
（5）實(shí)驗教學(xué)主要以演示、模擬為主，演示具有代表性的實(shí)驗。有的實(shí)驗并不要求學(xué)生會(huì )做出來(lái)，通過(guò)觀(guān)察來(lái)激發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì )和理解相關(guān)的理論知識并在實(shí)驗中體會(huì )。實(shí)行分層次的實(shí)驗教學(xué)，對基礎較好的學(xué)生提出更高的要求，同時(shí)對基礎差的學(xué)生也是一個(gè)促進(jìn)帶動(dòng)。
4 考核方式
課程的考核方式是檢查教學(xué)效果的基本手段，反過(guò)來(lái)又促使教學(xué)的改進(jìn)。計算機導論課程重在“導”，強調總體上的理解，而不是試圖要對每一個(gè)知識點(diǎn)都詳細講解，因此，應建立多元的課程考核方式，改變過(guò)去那種依賴(lài)“平時(shí)成績(jì)+考試成績(jì)”的模式。適應培養應用型人才目標，加大平時(shí)成績(jì)（60%）的考核力度，如問(wèn)題式教學(xué)時(shí)的課堂表現、資料收集與整理、團隊教學(xué)參與情況及總結報告、實(shí)驗操作技能等；考試成績(jì)（30%）；學(xué)習該課程后個(gè)人總結及未來(lái)規劃（10%）。在多元考核體系下使學(xué)生自主的參與進(jìn)來(lái)，提高了學(xué)習的積極性，既輕松學(xué)習，又培養了各方面的能力，取得了良好的效果。
5 結語(yǔ)
《計算機導論》是一門(mén)基礎課程，但在教學(xué)上卻是一個(gè)難點(diǎn)。本文結合我校的實(shí)際情況，根據計算機導論課程的特點(diǎn)及教學(xué)中問(wèn)題的反饋，在教學(xué)目標、教學(xué)內容及方式上進(jìn)行了一定的探索和實(shí)踐。從學(xué)生反映來(lái)看，普遍認為新的教學(xué)方法能有助于更好地吸收課程知識，在學(xué)習該課程后對計算機專(zhuān)業(yè)有了一個(gè)宏觀(guān)的認識，改變了過(guò)去被動(dòng)式的學(xué)習方式。
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（責任編輯：余 曉）
