谈论计算机课卓越计划改革

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“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是教育部2010年开始实施的一项旨在贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》的重大改革项目[1]。公共计算机作为本科院校工科各专业必修课程，为培养大学生掌握信息化学习能力打下了坚实的基础。然而，由于目前公共计算机课程在教学内容及教学方法上，较多地参考计算机专业相关课程，使得本课程教学内容与教学方法千篇一律，没有体现出工科不同专业的自身特色。这种情况，直接导致相当一部分工科专业学生对本课程的学习产生困难和疑惑。要实现“卓越计划”的教育培养目标，提高学生的实际知识运用能力，必须对本课程的教学内容和教学方法作出相应改革。

一、公共计算机课程改革背景

公共计算机课程是我国高校针对非计算机专业学生开设的一门信息类必修课程，其开设目的主要是为培养各专业大学生的信息处理及应用能力。目前，地方本科高校通常针对文理专业的不同需要，选用两套不同的教学内容。文科类本科专业所开设的公共计算机课程，通常选用高级办公自动化作为授课内容，该课程实用性强，能够满足文科不同专业学生对信息处理技能的基本需要，根据课后对学生的一项调查显示，大多数学生对本课程的授课内容满意度较高。相较于文科专业学生对文字处理的需求而言，工科学生更需要了解、掌握各类数据的处理和计算知识，因此，目前工科专业所开设的公共计算机课程，通常选用C程序设计作为授课内容。然而，在对工科专业学生进行的一项调查显示，由于缺乏后续课程支撑，公共计算机课程教学内容在本专业后续学习中运用程度较低，导致不少学生认为公共计算机课程对本专业学习帮助不大，缺乏学习兴趣与动力。经过对多所地方本科高校调查后发现，这种情况具有一定的普遍性。宁波工程学院作为首批“卓越工程师教育培养计划”试点高校之一，其培养为地方建设服务的工程技术人才的特色十分鲜明。学校为切实推进“卓越计划”的实施，进行了一系列教学改革和研究。在一项旨在突出为“卓越计划”各专业服务为目的的公共计算机课程教学改革的调查研究中，课题组发现有相当一部分工科专业学生认为，目前的授课内容对自己的学习意义不大，对以后的专业学习也没有太大帮助。笔者认为，出现这种现象的主要原因，在于目前开设的公共计算机课程在其授课内容上没有体现出工科专业的实际需要，片面强调编程能力的培养和训练，而忽视了培养学生利用计算机工具解决本专业问题的思维和技能。

二、公共计算机课程教学现状及调查

目前，针对普通高校工科专业本科生开设的公共计算机课程，有不少高校选择C语言程序设计作为课程的主要讲授内容[2]。C语言作为一门高级程序设计语言，其有着良好的语法兼容性，掌握C程序设计后，学生能够非常容易地继续学习C++、C#、JAVA、PHP等各种C类语言，为日后进行知识扩展提供了非常好的基础。同时，C语言作为一种面向过程的程序设计语言，能够很好地训练学生掌握结构化程序设计知识。其丰富实用的函数功能，则为训练学生掌握大型任务的分解能力和思想，提供了良好的方法和简便的操作。然而，尽管C语言程序设计是一种非常适合工科非计算机专业学生学习的信息化知识，但是，本次调查显示，仍有相当一部分学生对该课程的学习没有兴趣，并且认为该课程的教学内容对本专业后续学习意义不大。部分调查数据如下。本次调查对象为宁波工程学院首批“卓越计划”试点专业化学工程2009级学生，该批学生于2009—2010学年第二学期修完公共计算机课程。调查样本共193份，其中有效样本186份。

1.在统计修完公共计算机课程的学生对所授知识的后续使用情况时，选择“频繁用到”一项的仅有5人，占2.69%“；经常用到”有13人，占6.99%；“很少用到”多达136人，占73.12%“；完全不用”的有32人，占17.20%。

2.在对本课程是否对自己的专业课程学习有所帮助的调查选项中，认为“完全没有帮助”的有9人，占4.84%；认为“帮助不大”的有64人，占34.41%；选择“有些帮助”的61人，占32.79%；“比较有帮助”的43人，占23.12%；认为“很有帮助”的仅9人，占4.84%。

3.对于大学本科生进行科研、自主学习非常重要的电子期刊库使用情况统计中，96人选择“从未使用”过任何电子期刊库，占样本数的51.61%；68人选择“偶尔使用”，占36.56%；仅16人选择“经常使用”，占8.60%；能够“熟练使用”的只有6人，占总数的3.23%。

4.在对信息素养含义是否有基本了解这一问题上，仅27位学生选择“了解”，占14.52%，159人选择“不了解”，占85.48%。

5.在对工程素养含义是否有基本了解的问题上，仅24人选择“了解”，占总数的12.90%；选择“不了解”的有162人，占总数的87.10%。从上述调查数据分析可知，多达90.32%的学生认为公共计算机课程所授知识在后续课程中很少被用到，只有不到10%的学生因从事网页开发或软件编程等类工作，才会经常用到本课程所授知识。72.04%的学生在“本课程对专业课程的学习是否有帮助”的选项中，选择“帮助不大”、“有些帮助”或“完全没有帮助”，从这项调查数据中可以明显看出，相当一部分学生对本课程在整个教学体系中的作用是不认可的，认为本课程对后续专业课程的学习是可有可无的。对于本科生而言，电子期刊库的使用标志着其对专业文献、信息的获取能力，在本次调查中，能够“熟练使用”或“经常使用”电子期刊库的学生不足一成，更多的学生“从未使用”或仅仅“偶尔使用”。但是，由于部分专业开设有文献检索课程，能够熟练使用电子期刊库的学生比例相对较高。对“信息素养”“、工程素养”等重要知识、概念有所了解的学生不足两成。通过本次调查数据可以看出，工科专业学生普遍认为公共计算机课程当前所授知识的使用率较低，而对“信息获取”、“信息素养”和“工程素养”等一些知识内容的学习掌握严重不足。如果公共计算机课程教学内容不能融入相关专业的教学体系之中，则很难实现为“卓越工程师教育培养计划”服务的培养目标。

三、原因分析

在对修完公共计算机课程的工科专业本科二、三年级学生进行的多次座谈调查后，笔者认为出现这种情况主要有以下几个方面原因。

（一）缺乏后续课程支撑，课程相对独立

目前，针对工科专业本科生开设的以C语言程序设计作为主要授课内容的公共计算机课程，在专业课程体系中通常缺乏后续课程支撑，课程相对孤立。绝大多数工科非计算机专业在后续课程中将不再开设编程、软件开发等相关的课程，这就直接导致C语言程序设计所授知识在后续课程中基本上得不到运用。在本次调查中，不少学生反映公共计算机课程对专业课程学习帮助不大，也正是基于这个原因。

（二）教学内容、计划与计算机专业区别不大

目前，公共计算机课程所讲授的C程序设计，其教学大纲、教学内容与授课进度安排上，与计算机专业基础课程C程序设计区别不大。而这两门课程所针对的授课对象、教学目的却有着天壤之别。以指针为例，对于计算机专业而言，熟练掌握指针知识对后续数据结构等课程的学习意义重大，而且在很多软件开发中，指针也是十分重要的工具。然而，对于工科非计算机专业而言，指针仅仅是一种编程工具，学好指针需要花费较大代价，而实际使用意义却不大。针对工科非计算机不同专业的特点，重新修改课程教学大纲、教学内容和授课进度显得非常必要和迫切。

（三）课程内容的实际应用较困难

目前，公共计算机课程在授课时所使用到的例题和课后布置的练习题也体现出计算机专业特征，这导致大多数非计算机专业学生很难通过课堂学习和课后练习将课程所授内容与解决本专业的实际问题相结合。如果能够在设计授课用例和课后习题时，更多地体现出相关专业的自身特点，使学生在课堂上能够学到如何将C程序设计运用到本专业简单问题的解决中，那么对提高学生的学习兴趣和应用能力将十分有利。将公共计算机授课内容融入到相关专业课程体系中，突出为专业服务的教学目标将对“卓越工程师教育培养计划”的实施具有非常重大的意义。由上述分析可知，目前，工科非计算机各专业开设的公共计算机课程，由于授课内容过多参照计算机专业相关课程进行安排和设计，使得本课程过于突出编程能力的培训，没有体现出为工科不同专业培养学生的信息应用能力的专业特点，同时也忽视了对相关专业学生运用所学知识解决本专业实际问题的能力的培养。而我国地方高校一年级新生普遍缺乏系统的工程素养和信息素养知识基础的现状，对学生后续专业课程的学习造成诸多不便，同时也对大力推行的“卓越工程师教育培养计划”相当不利。因此，现在迫切需要通过对公共计算机课程教学内容进行系统改革，实现以一门程序设计语言作为工具，以培养工科非计算机专业学生的基本信息素养和工程素养为目标，使修完本课程的学生具备一定的信息检索能力、逻辑思维能力、工程任务分解能力、工程调试能力和团队合作意识，为后续的工科各专业课程的学习奠定坚实的工程和信息基础。

四、为“卓越计划”服务的公共计算机教学改革措施

在进行“卓越计划”相关专业公共计算机课程教学改革时，首先必须明确，以C语言程序设计作为公共计算机课程的主要授课内容，对纳入“卓越计划”的相关工科专业是合适的。C语言作为一种被广泛运用于各行业的、高效的结构化编程语言，能够对工科专业学生的逻辑思维能力、工程任务分解能力、工程调试能力和团队合作意识进行有效的训练和培养，而这些能力的具备将对工科专业的后续学习起到积极支撑作用。但是，我们也应该看到，工科非计算机专业所开设的公共计算机课程，其教学目标并非要将学生培养成能够独立进行软件开发、设计的程序员，之所以选择C语言程序设计作为课程的主要授课内容，是因为利用C语言这一种良好的工具，能够使学生具备一定的工程和信息素养，熟练掌握基本信息获取、信息处理的能力，为其后续专业课程的学习打下扎实的基础。为了实现上述教学目标，必须对现行的公共计算机课程教学内容进行部分修改，使其所讲授的知识更符合“卓越计划”工科非计算机本科专业的教学需要。

（一）需要增加或强化的课程内容

1.信息搜索与获取能力的培养。尽管大多数高校新生已经具备基本的信息搜索能力，但是，鉴于信息获取的复杂性，该部分内容仍有必要作为一种知识增强，使学生系统、深入地掌握信息搜索技能。2.专业文献查阅能力的培养。对于本科生而言，专业文献的查阅能力是一项基本要求，对培养学生的专业研究能力非常重要。3.工程调试思想的培养。在目前的授课过程中，调试的讲解仅仅是针对排除程序错误进行的。其实，调试思想广泛存在于各类工程实施之中，通过本课程向学生灌输基本工程调试思想，能够非常好地体现为“卓越计划”服务的教学目标。4.工程任务分解思想的培养。在传统的教学中，函数作为核心知识点一直是本课程的重点。但是，在讲授时，几乎没有提及函数所体现出来的工程任务分解思想，因此，增强函数的应用培养，对实现“卓越计划”教学目标具有很强的现实意义。

（二）需要删除或减少的课程内容

1.指针。指针内容是计算机专业C程序设计课程中的一项重要内容，但指针及其运用本身是内存数据操作的一种技巧，其思想和技能只用于程序设计工作中，对于工科学生而言，花费相当多时间和精力掌握的指针知识，换来的却是在后续课程中可能再也用不到。2.文件。文件操作只有在实现具体的应用程序设计时才需要使用到，对于以C语言作为工具，以培养学生基本信息、工程素养为目的的工科教学，则完全可以将文件操作知识剔除。3.基本算法知识。在完成程序设计工作时，算法是非常重要的基础。但是，对于不以培养程序设计能力为目标的工科非计算机专业学生而言，算法知识可以放在次要的位置。

（三）体现专业特色的课程内容

在设计授课用例、上机实验及课后练习时，应重点体现出相关专业特色，尽可能减少使用为培养和训练学生专业编程能力而设计的例题。例如，在讲授多重循环知识点时，很多教材都用到排序问题求解。排序是C程序设计后续课程数据结构中的一个重要内容，以此为例，可以在这两门课程之间起到很好的前后衔接作用。但是，对于绝大多数不会再开设“数据结构”课程的工科非计算机专业学生而言，这类例题不但学习起来比较困难，而且在后续的课程中也很难被应用到。因此，根据相关专业的不同，设计具有本专业特色的授课用例、上机实验和课后练习，不但能够使公共计算机真正成为相关专业的一门基础课程，融入到相关专业教学体系中，而且能够培养、指导学生在解决专业问题时主动运用公共计算机课程所授知识，避免学生产生所学知识运用不到的误解。

本次教学改革选取化学工程专业2010级作为试点，即首批“卓越计划”专业学生。课后调查数据显示，经过教学改革后，学生对课程满意度有了普遍的提高，认为课程内容难度有所降低，内容更为实用。相关教学内容在后续课程中的使用情况，还有待进一步统计、分析。“卓越工程师教育培养计划”是我国高等教育事业中的一项重大改革，其意义不言自明。公共计算机课程作为一门涉及面极为广泛的全校性公共课程，其教学效果直接关系到众多“卓越计划”专业。针对“卓越计划”专业特点，修改课程教学大纲与教学内容，使之更加突出，贴合“卓越计划”相关专业的需要，显得十分必要。