文章編號：1672-5913(2011)21-0042-06 中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
　　
　　基金項目：蘭州交通大學校級重點課程群課題“軟件技術基礎系列課程群”(101007)。
　　作者簡介：楊朝霞，女，副教授，研究方向為算法分析與軟件設計；李玉龍，男，教授，研究方向為數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘。
　　
　　
　　摘 要：結合蘭州交通大學計算機基礎教育的改革實踐，從課程體系、實踐管理體系、實踐教學和管理平臺建設、科研和第二課堂促進計算機基礎實踐教學等四個方面，介紹一個以專業(yè)培養(yǎng)目標為導向的分類分層次實踐教學體系，以及為保障實踐教學質量而采取的教學方法、教學手段的改進措施。
　　關鍵詞：計算機基礎教育；面向應用；創(chuàng)新能力培養(yǎng)；課程體系
　　
　　
　　高等院校非計算機專業(yè)計算機基礎教育不僅是信息素養(yǎng)的教育，也是人才素養(yǎng)的教育[1]。對于信息時代的人才，專業(yè)教育是主體，外語水平和計算機技能是兩翼。伴隨著計算機及應用技術的迅猛發(fā)展，計算機技能已經成為當代大學生知識結構的重要組成部分。高等學校的計算機公共課教育在很大程度上決定著未來社會人們應用計算機的水平和掌握信息化技術的程度。它是高等教育中的重要組成部分，面對的是95%以上的學生，遍及各個學科和領域，具有基礎性的地位[1-2]。
　　根據(jù)教育部《關于進一步加強和改進高校教學質量》(教高[2005]1號)、《關于進一步深化本科教學改革，全面提高教學質量的若干意見》(教高[2007]2號)和教育部《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》(教高[2007]1號)的文件精神，在高等教育中，要高度重視實踐教學環(huán)節(jié)，切實提高大學生的實踐能力，不斷改革實踐教學，引導學生提高自主學習和獨立研究的能力[3]。
　　經過幾代人的努力和建設，我校在高校計算機公共課教學中逐漸形成了具有特色的實踐教學體系。筆者以在計算機公共課方面的教學改革實踐為例，從實踐課程體系、實踐管理體系、實踐教學平臺建設和通過第二課堂和科研促進實踐教學等方面探討信息時代人才的計算機應用能力培養(yǎng)。
　　
　　1 以專業(yè)培養(yǎng)目標為導向的分類分層次課程體系
　　根據(jù)我校自身特點，我們以“面向應用，突出實踐”為宗旨，以培養(yǎng)專業(yè)應用能力為目標導向，構建了分類分層次的教學體系和實驗教學體系[4-5]。根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)目標和學生層次，根據(jù)國家和社會對“專業(yè)+信息”復合型高層次應用型人才的需求，我們分別構建了四大類別(理工類、經濟管理類、文科類、藝術類)的三個層次的分類分層次教學體系和實驗體系，滿足了不同專業(yè)方向人才培養(yǎng)需要，如表1所示。
　　該分類分層次課程體系以知識領域劃分教學模塊，以模塊為單位實施教學，不同模塊使用不同的教學方法，并以技能為單元開展實驗，在教學實踐中取得有效進展。其中，基礎層主要為后續(xù)的計算機應用能力培養(yǎng)課程奠定扎實基礎。之后，又按照學生層次實施有特色的分級教學，主要解決學生基礎的差異等問題，并為基礎薄弱者開設補充實驗，提供輔導。根據(jù)對學生的問卷調查，我們將學生的層次分為三層：零起點、普通、少數(shù)已具備大學計算機基礎課程要求能力的學生，如表2所示。
　　
　　對于零起點、民族生、留學生或來自教育欠發(fā)達地域的學生，在保證正常教學計劃執(zhí)行的同時，還利用課外時間給這些學生單獨輔導。在期末考試中，這些學生的計算機成績都達到了良好的水平。
　　對于基礎較好、學有余力的學生，我們舉辦前沿知識和深層次應用技能的計算機技術講座，以滿足他們對計算機學科的求知欲望。近3年內，參與分層次講座和創(chuàng)新實驗的學生人數(shù)累計2 000多人，每屆約有10%左右的尖子學生從其中獲益，如表2所示。
　　為了突出專業(yè)應用能力培養(yǎng)，按照不同專業(yè)需求，程序設計基礎劃分為四個方向：C、C++、Visual Fortran、Visual Basic。針對理工科學生的需求，程序設計課程采用螺旋式漸進的課程規(guī)劃[6]，即程序設計基礎→面向對象程序設計→數(shù)據(jù)庫技術及應用→Web技術及應用→軟件開發(fā)基礎→課外創(chuàng)新活動和競賽，并以程序設計為核心建立軟件技術基礎重點課程群，構建了從基礎到應用、從實踐到創(chuàng)新的教學體系。
　　
　　這個分類分層次的課程體系主要包含了4個領域的計算機技術和技能[7]。
　　1) 系統(tǒng)平臺和計算環(huán)境：主要涉及計算機硬件結構、操作系統(tǒng)、網絡工作平臺等方面的基礎知識以及計算機與社會方面的內容。
　　2) 算法基礎與程序設計：涉及面向過程的程序設計、面向對象的程序設計、常見的基本算法和典型算法等。
　　3) 數(shù)據(jù)管理與信息處理：涉及應用計算機系統(tǒng)教學數(shù)據(jù)分析與信息處理的技術與方法，包括電子表格軟件的使用、數(shù)據(jù)庫技術、文件處理技術、Matlab數(shù)據(jù)處理技術、數(shù)值計算、運籌與決策、多媒體信息處理技術等。這一領域表現(xiàn)出較強的專業(yè)特征，因此這一領域的知識內容和技術方法是依據(jù)不同專業(yè)的特征開設在不同課程內。
　　4) 系統(tǒng)開發(fā)與行業(yè)應用：包括小型管理信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)、基于Web的軟件設計與開發(fā)、網站開發(fā)與管理、以及計算機應用技術在行業(yè)中的典型應用等。
　　在每門課程的授課過程中，教師們與時俱進，注重將教學改革與科學研究的成果充實到教學內容中去，特別是實驗教學環(huán)節(jié)，保證了課程內容的先進性。同時，根據(jù)不同知識領域不同教學模塊的特點，采用多種教學方法，如啟發(fā)式教學法、動畫演示、任務驅動、綜合大案例教學法、前沿新技術講座等。
　　2 以應用為目的的知識領域型實驗實踐課程體系
　　對于非計算機專業(yè)的學生來說，計算機是一個工具，是為其專業(yè)服務的一個工具。計算機實驗教學的目的不僅僅滿足于幫助學生理解、掌握課堂和書本知識，更要承擔起傳授科學研究方法和技能，培養(yǎng)科學精神、科學作風和科學實驗習慣的重要責任。同時，應把計算機基礎教育與專業(yè)知識結合起來，根據(jù)不同專業(yè)的特點開設不同的實驗，設計不同的課程案例，培養(yǎng)學生利用計算機解決本專業(yè)問題的思路和方法。
　　為保障課程體系中各門課程達到預期的教學目標，我們對實驗內容進行整體優(yōu)化，以課程為基礎，以不同的知識領域為線索，構建了計算機公共課教育的三層實驗實踐課程體系。實驗領域的三個層次分別是基礎技能實驗層、綜合應用實驗層、創(chuàng)新與專業(yè)應用實驗層，如圖1所示。
　　
　　基礎技能實驗層，涉及的知識領域主要安排在大學計算機基礎和程序設計基礎課程中完成，大部分內容屬于概念與基礎性的，這是要求所有本科生必須完成和達到的層次，是各專業(yè)和工作學習生活中都要涉及的通識教育內容。
　　綜合應用實驗層，主要是針對不同類別的專業(yè)開設的計算機應用技術方面的課程，以案例型、任務驅動型實驗內容為主。如給定一篇長論文的素材，要求按照樣例完成排版，將分節(jié)、抽取目錄、索引、表格、公式甚至圖表等特殊對象的處理技術融合到了一個綜合性的大實驗中，不僅增強了學生興趣，而且使得學生充分認識到學習這些方法和技術的重要性。
　　綜合應用實驗層的實驗內容分散于基礎層和應用層的課程中，也就是說，同一課程設置了不同深度的實驗內容，即使是同一個實驗題目，也提出不同層次的要求，即將實驗要求分為基本要求、較高要求和提高要求三個層次，基本要求針對所有學生，較高要求作為選做內容，而針對優(yōu)秀學生，進一步提出創(chuàng)新和提高要求。這樣在一個題目內實現(xiàn)不同教學層次的實驗，使每人都能按要求完成一定量的實驗，提高了實驗的成就感，既能調動每個學生的積極性和潛能，又保護了學生的自信心。
　　
　　例如，在微機的配置與選購實驗中，較高要求中需要學生通過配置一臺微機說出對計算機硬件組成和軟件組成的理解，形成系統(tǒng)的整機思想，提高要求中需要學生根據(jù)實際情況分析并說明選購各部件的原因、并整理為演示文稿。這就使得學有余力的學生既掌握了基礎知識，又提高了使用計算機軟件工具完成實驗作業(yè)報告的能力和表達能力。
　　創(chuàng)新與研究型實驗層，主要針對具有扎實計算機基礎和感興趣的學生而設置，其目的是提高學生的實踐動手能力與解決實際問題的能力，充分體現(xiàn)個性化培養(yǎng)與因材施教。實驗題目主要結合教師的實際課題和競賽而展開，也可以是學生自擬課題，同時鼓勵學生運用計算機技術去解決本專業(yè)中的實際問題。
　　在綜合應用實驗層和創(chuàng)新與專業(yè)應用型實驗層中，按專業(yè)需求不同，為學生開設不同的實驗。例如，對于數(shù)據(jù)處理能力，文科類的側重辦公軟件的深層用法和綜合應用，以及用電子表格類軟件處理數(shù)據(jù)的能力；管理類專業(yè)不僅要求能熟練地使用電子表格類軟件，還要求利用數(shù)據(jù)庫技術處理數(shù)據(jù)的能力，以及通過某種高級語言連接數(shù)據(jù)庫或文件并處理數(shù)據(jù)的能力；對于理工類專業(yè)，還要求會使用一種數(shù)值計算類軟件。
　　3 立體化的實踐管理體系
　　合理和可行的實踐教學體系和課程體系，為實踐教學提供了基本保障。但要達到預定的培養(yǎng)目標，保證實踐教學的質量，不僅要加強實驗室建設，還需要有相應的管理制度作保障[8]。
　　3.1 建立完善的實踐教學檔案管理制度
　　為保證教學內容的先進性與相對穩(wěn)定性，每兩年組織教師修訂表1中10門課程各教學方向的教學大綱和實驗大綱。立足課程，按照4個領域3個層次編寫實驗指導書和課程設計任務書，使學生能較好地了解實踐教學的目的、內容、要求和方法，指導學生的實踐活動有序展開。
　　實驗教學檔案完整、規(guī)范。我們每年從每屆參與課程學習的學生作業(yè)中選擇優(yōu)異課程設計、優(yōu)秀作品、優(yōu)秀論文予以保存，并編號存檔，包括電子版和打印版。有關教學文件、教學檢查、調研、考試分析與總結、考評資料，實驗、教學實習以及教學和科研立項研究、經費收支、會議記錄等，常年堅持收集、整理與歸檔管理。
　　3.2 開放式實驗實踐管理制度
　　開放式實驗教學，應該包含三個層面的含義：設備開放、時間開放、實驗內容開放。目前，很多學校能夠做到的是時間開放，而對于一些特殊實驗，難以做到設備開放和實驗內容的開放[9]。
　　根據(jù)非計算機專業(yè)人才培養(yǎng)對計算機應用能力的要求，我們建設了面向全校各專業(yè)的計算機基礎實驗教學中心，設15個計算機公共基礎教學實驗室、1個網絡與創(chuàng)新設計實驗室，1個微機組裝與系統(tǒng)集成實驗室、1個計算機組網實驗室。這些實驗室星期一到星期日(包括“五一”、“十一”、暑假、寒假)，8:00～22:30為全校各個專業(yè)學生開放。為了做到真正的開放式實驗教學，我們制定了嚴格的設備管理等制度，技術人員和管理人員輪流值班，嚴格履行交接班手續(xù)。
　　實驗開放增強了學生的學習主動性和創(chuàng)造性，增強了學生的動手能力，也促進了教學改革，使實驗室和管理水平得到提高。近5年來，開放實驗室對大學計算機基礎課程的年平均服務機時達到32萬人機時/學期。
　　3.3 嚴格的教學激勵和獎勵制度
　　我們建立了完善的教學激勵機制。2000年以來，為保證量大面廣課程的教學質量，學校和學院出臺了一系列激勵機制和獎勵政策。多年來，課程組始終堅持按專業(yè)類別統(tǒng)一大綱、統(tǒng)一內容、統(tǒng)一進程、統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一閱卷，并嚴格按照學院政策執(zhí)行班級成績排名制度和教學獎勵制度。對于理論和實驗課，均制定了詳細的課程教學規(guī)范和工作人員守則，并貫徹執(zhí)行。使每項教學工作都有據(jù)可依，有章可循。
　　3.4 改革實踐教學考核方式
　　根據(jù)不同課程涉及的知識領域特點，我們設計了不同的考核方式，實現(xiàn)了多元化的考試方式。基礎層課程堅持“教考分離，筆試和機試并重”，采用機試+筆試的形式，對于大學計算機基礎課程中應用軟件的實踐內容部分，統(tǒng)一安排機試，只考核操作技能，考試題目均選自實際生活中的案例；對于程序設計基礎課程，依托程序在線評判系統(tǒng)實施上機考試，僅考編程題。此外，為了更好地體現(xiàn)個性化培養(yǎng)成果，對于少數(shù)優(yōu)秀學生，直接將作品成績記為機試結業(yè)成績。
　　考試結束后，要求任課教師和課程組認真對考試作出分析和評價，以教學班為單位撰寫試卷分析，并存檔。
　　應用層課程以課程設計說明書、作品、論文等形式為主。對于課程設計說明書，我們制定了專門的撰寫和排版規(guī)范。
　　課程結業(yè)成績包括平時考勤、作業(yè)、平時測驗、平時的實驗完成情況、機試成績、筆試成績。其中，平時成績占30%，最終的成績既反映了學生平時的學習狀況，又反映學生對課程內容的掌握以及學生的實際動手能力。
　　4 多方位的實踐教學平臺建設
　　為保障基礎層、創(chuàng)新層、提高層三個實踐層次中核心課程的實踐教學質量，我們設計和開發(fā)了相應的軟件平臺予以支撐。
　　4.1 大學計算機基礎課程的實驗及考核平臺
　　大學計算機基礎是計算機實驗設備需求量最大的課程之一。15個計算機公共基礎教學實驗室均安裝了多媒體遠程教學軟件系統(tǒng)，全部案例作業(yè)及其實驗要求、實驗指導書等均放在實驗室服務器上，學生隨時可以下載參考。日常實驗課作業(yè)、實驗報告均實現(xiàn)網上提交。
　　4.2 程序設計類課程的在線評判實驗平臺
　　2007年，我們投資專用服務器建設了基于B/S的程序在線評判系統(tǒng)(Program Judged Online)，在程序設計類課程教學和競賽訓練中得到了廣泛應用，為改革程序設計實驗教學的傳統(tǒng)模式發(fā)揮了很大作用。程序在線評判系統(tǒng)中已收錄300多道典型題目，大部分練習題主要以程序設計類課程的實驗題目為主。迄今為止，該系統(tǒng)的注冊用戶已達8 000多人，提交程序次數(shù)累計260 000多次。多年的實踐證明，程序在線評判系統(tǒng)對于培養(yǎng)學生嚴謹、周密的科學態(tài)度，提高學習效果非常有效[10]。
　　4.3 計算機公共課開放式創(chuàng)新實驗管理平臺
　　計算機公共課開放式創(chuàng)新實驗管理系統(tǒng)由我校教師根據(jù)第三層次課程的實驗教學需要自主設計和開發(fā)，學生可以在網上提交創(chuàng)新實驗申請，也可提交自主設計實驗，并可查詢個人的選題結果、負責教師、有關課題的資料、成績等信息。
　　在計算機實驗教學管理中使用自主研發(fā)軟件系統(tǒng)作為輔助管理工具，滿足了自身的管理特色，克服了手工管理的繁瑣，提高了管理工作的效率、信息的開放程度，改善了學生和教師對其最新創(chuàng)新實驗項目信息查詢的準確性，從很大程度上推動了教學改革的發(fā)展。
　　4.4 實習基地建設
　　2002年—2010年，我們先后為非計算機信息類專業(yè)建立了5個校外實習和實訓基地，2個校內實訓基地，每年假期，約有百余名學生在各個實習基地完成軟件類、電子類的項目實踐訓練。
　　5 營造全方位的計算機應用校園文化，提高學生的創(chuàng)新能力
　　作為校園文化的重要組成部分，第二課堂在大學生能力塑造中起著重要的作用。由于學生的興趣愛好、知識水平各不相同，有限的課堂教學遠遠不能滿足喜歡計算機的學生。所以，近年來，在學校各部門的支持下，我們有計劃地引導和組織開展了一系列和計算機課程內容相關的學生課外實踐活動，豐富了校園文化，在促進學生自主學習計算機知識方面起到了良好的推動作用，在拓展學生的計算機應用能力和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力方面收到了良好效果。
　　5.1 項目與科研
　　近年來，隨著教師各種工程技術服務項目的增加，本科生參加科研項目成為實踐性教學的一個重要補充環(huán)節(jié)。學生參與各類計算機應用類工程技術項目人數(shù)逐年增多，畢業(yè)班的優(yōu)秀論文很多都來源于實際項目，很多校內網站均由學生直接參與完成。
　　
　　5.2 第二課堂和競賽
　　我們支持和引導學生積極組織課外活動，鼓勵學生自發(fā)成立和計算機技術有關的學生社團組織，如網絡協(xié)會、軟件協(xié)會、編程愛好者協(xié)會、計算機協(xié)會等，營造以計算機技術為核心的信息技術校園文化。依托這些協(xié)會，我們定期舉辦各類知識講座和競賽活動，如計算機硬件知識及動手能力大賽、辦公軟件應用大賽、個人簡歷制作大賽、網頁設計競賽、Flash設計大賽、網絡風采大賽等。
　　6 實驗教學效果
　　經過多年的建設，2007年，我校計算機實驗教學中心被評為甘肅省實驗教學示范中心和教育部實驗教學示范中心；2009年，計算機軟件技術基礎教學團隊被評為國家級教學團隊。2005年，我校在教育部本科教學水平評估中獲得優(yōu)秀，評估期間，對2003級和2004級學生隨機進行了計算機基本技能抽測，成績優(yōu)秀。
　　自從實施實驗教學改革以來，學生創(chuàng)新成果豐富，在省級、國家級和應用計算機技術的各項競賽中屢獲佳績。近3年來，我校學生在甘肅省“創(chuàng)新杯”計算機應用能力大賽中表現(xiàn)突出，獲得省特等獎22項，省一等獎20項，省二等獎12項；參加2010年舉辦的首屆全國軟件開發(fā)大賽，獲得全國二等獎2項，三等獎3項，學校獲得優(yōu)勝單位并受表彰；近5年來，我校學生在數(shù)學建模、挑戰(zhàn)杯、軟件開發(fā)大賽、電子設計大賽、ITAT等計算機技術相關賽事中，獲得國家級獎48項，省級獎項300多個；200多名學生獲得國家級的認證考試中級資格證書；7名獲得系統(tǒng)分析師證書；我校作為甘肅省計算機等級考試考點，歷年考試的通過率均居省內高校前列，如表3所示。
　　
　　7 結語
　　多年的教學改革實踐證明，這種以分類分層次課程體系為支撐的教學模式，對于應用型本科計算機基礎教育頗有成效。但是，隨著信息產業(yè)的不斷發(fā)展和教學改革的不斷深入，還會有很多問題需要我們去思考和解決。這就要求我們要理論聯(lián)系實際，不斷實踐，不斷創(chuàng)新，真正提高學生的計算機應用能力，達到計算機基礎教育的目的。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 譚浩強. 計算機基礎教育已星火燎原[J]. 計算