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自从2010年8月中国9所高校联盟在西安会议上发表了《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》以来[1],国内高校对运用计算思维作为新一轮计算机基础教学改革的指导思想已形成了广泛的共识。2011年11月在杭州召开的大学计算机课程报告论坛上,许多院校对围绕计算思维的计算机基础教学改革进行了不同的解读。笔者认为,目前对计算机基础教学进行新一轮改革的认识是充分的,但如何以计算思维去指导计算机基础教学的具体改革实践,尤其是在“大学计算机基础”课程教学内容的重新梳理和组织方面,仍然有许多值得探讨的问题。
一、“大学计算机基础”课程教学内容改革的需求
教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会制定的《计算机基础课程教学基本要求》所提出的4×3知识体系结构和1+X课程体系[2],不但回答了上什么课的问题,也科学地阐述了为什么要上这些课的问题。尤其是“大学计算机基础”课程(即1+X中的“1”),在计算机基础教学中占有极其重要的地位。这是我们进行计算机基础课程建设的基石,也是教指委和广大从事计算机基础教学工作的教师们多年辛勤工作的结晶。
由于计算机基础课程所依赖的计算机科学、技术、工程等发展极为迅速,知识更新周期越来越短,使得传统的以技能为主的应用型课程远远滞后于学科发展。尤其是传统的应用技术课程下移到中小学阶段,使得许多高校的大学计算机基础教学入门课程“大学计算机基础”的内容不能满足大学新生的学习要求。笔者最近在和西部一些高校计算机基础课程的教师接触过程中,他们对此更有深刻体会:以技能性为主的计算机基础课程已经到了非改不可的地步。
即使已经进行了课程内容改革的部分学校,仍然面临着课程应该涉及什么内容及如何组织的困惑。不同于大学阶段的数理课程具有完备、循序渐进的体系,计算机基础课程尤其是“大学计算机基础”涉及知识点很多,各种知识互相交叉,很难梳理出一条清晰的脉络,往往从教材到教学过程都是以名词解释为主,也就是解释了“是什么”,却难以进一步解释“为什么”。因此,在新的课程改革中如何表现课程的知识体系就成了亟待解决的问题。例如,在介绍计算环境时,往往局限于具体的机器描述,忽视了对计算环境核心思想的介绍和分析;再如,介绍算法也局限于实现过程,忽视了求解方法的思路。
课程教学内容建设是一项“工程”,不但要解决课程的内容体系,也需要解决如何在教学过程中组织和表现具体的内容。计算机基础教学应该有别于计算机专业教学,不可能也没必要涉及计算机技术的方方面面。大学生学习计算机基础课程,不仅要了解计算机是什么、能够做什么、如何做,更重要的是要了解这个学科领域解决问题的基本方法与特点。计算机作为通识教育的重要内容,不只是简单地拓展学生在计算机方面的知识面,更需要展现计算机学科的思维方式[3]。“大学计算机基础”课程作为大学计算机基础教学的入门课程,需要有相对稳定、体现计算机学科核心思想和方法的内容,不但要解释相关知识是什么,更要回答它们为什么,特别要在不局限于特定机器的条件下,抽象表达计算模型和原理、方法及其实现,因此需要在更高层次上进行课程教学内容建设。
更为值得注意的问题是,由于一些高校“大学计算机基础”教学内容改革的滞后,使得相关学校的教学主管部门开始质疑该课程设置的必要性,有的已经开始将“大学计算机基础”课程从必修改为选修,或者干脆只保留了程序设计类课程。
归根结底,我们必须正视以上问题。能够解决上述问题的关键就是“计算思维”。如果将计算机作为机器,它是一种工具,是具有计算功能的工具;但是,它依赖的科学基础并不是机器本身。这就是把计算机称为“科学的机器”以及把其学科称为“机器的科学”的原因。计算思维反映了计算机学科最本质的特征和最核心的方法。将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务,不仅紧紧围绕现有计算机基础教学的根本任务和核心知识内容,而且反映了计算机学科的本质,也体现了通识教育应有的特征[3]。因此,需要全面正确理解计算思维,并运用计算思维的思想对“大学计算机基础”课程的教学内容进行重构。
二、计算思维的核心方法是“构造”
关键词 电子技术基础 课程教学 内容组织 教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.04.066
Organization of Computer Professional Electronic
Technology Basic Course Teaching Content
BAO Lei, GUAN Binglei
(School of Electronic and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo, Zhejiang 315010)
Abstract Electronic technology foundation course is a computer professional basic course covers basic circuit analysis, analog circuit analysis and digital circuit analysis of the three content. Aiming at teaching problems in order to improve students' interest in taking lessons as a starting point, reorganize teaching content, the choice of teaching examples, experimental design project, a reasonable allocation of teaching hours, increasing relevance of course content, to achieve the true goal of course teaching.
Key words electronic technology base; course teaching; content organization; teaching reform
0 引言
电子技术基础为我校相关计算机专业的一门专业基础课,是学生学好后续课程如计算机组成原理、传感器原理与应用、网络技术等专业课程的基础,也是学生今后从事相关工作岗位的知识与技能的需要。在实际实施教学时,由于课程的概念及内容繁多,学生学起来易感到枯燥无味且难以掌握。如何根据课程的特点和专业的实际需要来组织教学内容以提高教学效果,使课程真正为实际应用和后续课程的学习打好基础,成为课程教学中的一个突出问题。本文根据课程教学中发现的问题,对理论及实践等教学环节,谈谈课程教学内容的组织策略。
1 课程教学中出现的主要问题
(1)学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是:①学生对计算机专业的相关情况了解不全面,通常认为该课程不属于计算机的课,是否学好都无关紧要;②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理,失去课程学习的兴趣。(2)学生的基础参差不齐,而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生,学习兴趣可能建立得较快;但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学,继而失去学习的兴趣。(3)先修课程的教学目的不明确,涉及到的课程相关知识掌握不到位,如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等,学生学过也不知所以然;(4)课程内容不合理且偏多,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块,有限的课时需要更合理地统一这三方面知识;(5)教材内容都较经典,与时俱进的实际内容较难体现,学习枯燥感会由此而生。(6)实验教学内容太过于详细,实验的目的无法体现,对知识的理解仅限于表面。
2 合理分配教学内容,建立正确教学方法
结合我校计算机专业教学计划,课程的教学课时定为64课时,其中理论课时为48课时,实验课时16课时。课时有限,教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织,保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养,增加教学内容的关联性,涉及先修课程的内容以定义式形式给出,充实一些与专业密切相关的内容。
2.1 关于理论教学
理论知识是课程实践的基础,成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识,理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍,依据职业岗位对技能和知识的实际需要,重点体现够用,建立合理的知识结构,淡化知识的学术性和理论性;教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线,有针对性地选择教学例题,提高教学效果,明确教学目的。
2.1.1 基本电路分析
教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义;电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用,选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理,以例题的方式说明定律的内容及应用,有针对性地建立正确的电路分析方法,对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法,学会看图,分析电路中的元件和电源,区分电路的类型,确定电路的分析方法,以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习,后续电路的电源可能不同,但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法,后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理;如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算,电源以直流、交流为主,教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题,对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出,如二极管、三极管、运算放大器,有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容,建立明确的学习目的。
本篇安排8课时,其中电路基本概念约3.5课时,电路基本分析方法约4.5课时。
2.1.2 模拟电路分析
教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点,二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法,以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题,建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域,放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算,工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析;教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别,小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法,以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象,淡化其内部结构,突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域,通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法;教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路,如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能,非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器,传感器输出电路中运放的放大作用等。
本篇安排18课时,其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。
2.1.3 数字电路分析
教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理,重视外部逻辑功能的分析,包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法,逻辑函数的概念及化简方法和意义,基本逻辑门的逻辑功能,数字电路分析方法;由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同,尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性,组合逻辑电路的分析与设计方法;以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等,建立中规模数字器件的概念,认识常用中规模集成器件,再讲解中规模组合器件的应用,教学内容因此组成一条清晰的知识连线;教学例题可以偏向与专业密切联系的内容,如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别,包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等,主要讲解触发器的外部逻辑特性,仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能,其余触发器仅说明其外部的逻辑功能,摈弃其内部枯燥的结构原理说明;以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法,同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析,同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能,解决任意进制计数器的设计问题;教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性,时序电路的分析和设计思路,将555定时器作为综合例题分析讲解,包含三极管、运算放大器及触发器。
本篇安排22课时,其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。
2.2 关于实验教学
课程实验共8个,安排16课时,包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目,基本电路分析实验主要以验证性实验为主,安排4课时;模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目,安排6课时;数字电路包含验证、综合分析及设计等项目,安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解,增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣,培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力,提高学生的工程素质。
(1)对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容,由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格;对设计性实验给出设计要求,由学生自行设计实验电路并调试得出结果;转变学生被动学习的局面,培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。(2)实验项目安排上要体现各实验的相关性,内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试;数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题,但学生实验前总是忽略器件的好坏,实验中的问题难以入手解决,强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路,进一步掌握实验中的主动性,并且各实验的目的也更加明确,对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。(3)丰富实验内容,将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中,或分析或设计,增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现,但可以将其中的单元电路作为实验的内容,其他部分以模块代替,实现电路的功能。(4)实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行,进一步理解学习的相关理论知识的应用性,从而提高学习课程理论知识的兴趣;实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等,培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。
关键词:计算机基础;课程;教学内容;学习环境;交互
中图分类号:G642 文献标识码:B
高校计算机基础教育课程面向90%以上非计算机专业学生,主要目标是让学生掌握计算机基本技能,熟悉计算机的基本概念、原理与方法,培养应用计算机技术解决专业实际问题的意识与能力,为后续课程学习乃至今后工作做好必要的准备。通过课程改革实现教学目标是一项重要的工作。
1问题的提出与改革的思路
高校计算机基础教育至今已有20多年的历史了,围绕上述目标的教学改革与实践一天都没有停止过,这主要是由于计算机基础课程本身的特殊性所决定的。一是计算机科学与技术学科本身在飞速发展,新理论、新方法层出不穷,计算机基础课程的教学内容要适应学科的变化与发展;二是计算机和外语水平已成为用人单位考察大学毕业生业务素质与能力的主要指标,特别是对计算机能力的要求越来越高;三是从2000年开始,教育部颁布高中信息技术课程标准,高校计算机基础教育不再是零起点,需要解决教学内容的衔接与协调问题;第四,计算机技术已经渗透到各专业科研与教学工作中,对学生的计算机应用能力也有了更加明确和具体的要求。
为了适应上述种种变化与发展,计算机基础课程需要不断进行改革与探索,但当前改革也存在一些问题与困难。
第一,计算机基础课程的首要任务是培养学生掌握应用计算机的技能与能力,我们将其称为基本IT技能,因为这是日常学习与工作必不可少的工具与软件,主要包括:Windows操作系统、Office软件(Word、Excel、PowerPoint、Access、FrontPage等)以及计算机网络应用(IE浏览器、Outlook等)。上述内容在高中信息技术课中已有涉及,但由于各地区的教学情况并不一致,这使得目前大一新生的计算机水平还参差不齐。我们对华南师范大学教育信息技术学院2007级的162名新生进行了调查,75%的学生学习过“信息技术”课,但对计算机基本IT技能操作非常熟练的仅占1.2%,完全不了解计算机的占9.64%。对于基本IT技能中不同内容的掌握程度也存在明显差异,其中对各部分内容完全不会的学生还占有相当比例,如图1所示。
由于学生对基本IT技能的掌握并不处于同一起点,而IT技能训练需要在教师指导下进行上机实践,随着高校连年扩招,教师不堪重负,机房压力也很大,因此,必须从教育技术的应用寻找解决途径。我们的改革思路是:创设一种支持“做中学”的交互学习环境,从技术上解决对学生操作过程及结果的诊断与评价,自动提供反馈指导等学习支持服务。
第二,熟悉计算机的基本概念、原理与方法,培养应用计算机技术解决专业实际问题的意识与能力,是计算机基础课程目标的重要内容。这一目标的实现与课程教学内容改革有关。一项调查表明,进行课程教学内容改革是进一步提高计算机基础教育水平的最重要措施。事实上,如果学生能更多地学习基本概念与原理性知识,就能够在掌握技能的基础,透过现象看本质,对应用计算机和网络过程中出现的现象能从原理上做出解释,做到“知其然并能知其所以然”,这对学生的能力与素质发展很有好处。
就计算机基础课程而言,信息技术既是学习对象,又可成为学习的工具与环境,因此,我们认为,计算机基础课程改革要从两个方面开展,即交互学习环境构建与教学内容改革。
2交互学习环境的构建
对交互式学习环境的构建主要基于以下设计原则:一是IT技能训练与考核应基于真实情境;二是为学生自主学习提供个性化支持。
目前,大多数高校计算机课程采用上机实践方式完成IT技能训练,面对大规模学生,很难保证每位学生都能得到及时有效的指导。技能考核尽管也采用机考方式,但考核系统主要为仿真环境,只能解决某些固定方式的操作,无法应对真实环境下的各种操作。例如,对Word文档的复制操作,可以有不同的方式,如果学生采用快捷菜单以及快捷键操作,仿真环境下则难以判断,因为在仿真环境中,只有执行了正确操作后,界面上才会有反应,这显然不利于培养学生在真实环境进行操作时的动态反应能力。并且,开发高质量的仿真环境通常需要相当大的工作量,不亚于重新开发一套Office系统。实际上,这充分体现了在真实情境下进行训练与考核的重要性与必要性。
构建真实的学习环境是实现基本IT技能训练和考核的第一步。技能训练的最好方式是提供案例和在解决问题的过程中学习,这种类似于“一对一”的个别化教学最有效,但由于教师工作量太大而难以实现,需要从技术上寻找出路,这就是本文所说的交互学习环境,其特征是:为学生提供一些案例演示和真实的IT技能训练问题情境,当学生在真实问题情境进行练习的过程中,系统能够进行即时的诊断反馈,指出错误原因,提出学习建议和提供操作示范等,系统的功能流程如图2所示。
我们依托“IT技能测评自动化理论与技术”项目的研究成果,设计开发了计算机基础课程的学习支持系统iTutor与技能测评系统iTAS。iTutor实现了上述功能流程,能够有效支持“例中学”与“做中学”,创设有利于主动学习的交互环境,支持真实情境下的体验式学习,基于对问题解决过程与结果的跟踪、诊断和评价,提供个性化学习指导和操作示范,实现了“一对一”教学。iTAS将评价活动与教学过程相融合,评价方式从纸笔测验转向真实任务考核,从重视静态的总结性评价向重视形成性评价反馈调节的动态过程转移,基于技能获取过程评价建构学生模型,通过对学生技能操作的评价,判断学生当前的技能状态与水平,从而为下一步学习提供导向。iTAS解决了长期困扰信息技术教育的技能考核问题,被誉为是“我国信息技术教育难点问题研究的突破性进展”。
3教学内容的改革
构建基于真实问题情境的交互学习环境,较好地解决了IT技能训练与考核问题,并且节省了学时,减轻了教师工作量,这使我们有条件在增加基本概念、原理与方法等教学内容,从而更好地达成课程目标。
高校计算机基础教育不能仅仅停留就事论事的介绍软件和工具的简单操作,而应当引导学生掌握一般规律,培养解决实际问题的意识与能力。例如,很多学生都已经具有利用浏览器上网获取信息的能力,但经常碰到网页打不开的情况,学生通常就会有很多的“为什么”,会有一种欲望从原理上去了解或解释这些现象,探索解决问题的方法,实际上这就涉及到对计算机网络原理内容的学习。
基于上述考虑,我们认为教学内容改革主要从以下五个方面进行:一是结合Internet应用,增加计算机网络基本概念与原理的内容,如计算机网络体系结构,TCP/IP协议,物理地址、IP地址和域名地址的概念以及映射关系,WWW原理等;二是结合Windows操作系统应用,增加操作系统的基本概念与原理等,如中断、用户界面、进程以及资源管理等;三是增加计算机组成的内容,使学生对计算机硬件系统有所了解,如计算机组装、硬件性能指标等;四是结合Office软件应用,增加多媒体、数据库技术方面的基础知识;五是增加关于新技术及其应用的专题讲座,不断充实和更新教学内容,如网格计算技术、无线网络技术等。
教学内容改革要取得好的教学效果,就需要教学模式创新提供支持。采用灵活多样的教与学方式,如案例教学、小组学习、基于问题的学习等,保证学生能够有效开展学习与掌握课程内容。但是对于大一新生来说,让其理解比较抽象的计算机基本概念与原理是有一些困难的,如“进程”、“中断”、“图灵模型”、“TCP/IP协议”等,我们采用教育技术手段,通过形象生动的动画来说明复杂的技术原理,并且结合具体的案例进行讲解与说明,以使学生易于接受,此外还精心设计实验,增加了技术原理性实验和专业实践。
4效果评估
2007年秋季学期,我们选取162名大一新生进行了课程教改实验,课程结束后,我们对实践效果进行了一次调查,结果表明,上述改革思路可以作为当前计算机基础课程改革的一条途径,98%的学生认为,通过该课程学习,其计算机应用水平得到较大提高。
对交互学习环境,97.6%的同学认为iTutor提供的真实情境,能够支撑我们在尝试问题解决的过程中发展技能,增加实践机会,在交互环境下的有针对性指导能促进技能的学习与掌握,如图3所示。
对教学内容改革,50.6%的学生认为适当增加对原理性内容的学习非常有必要,能够开阔自己的视野,对操作和应用计算机和计算机网络中出现的一些问题,能够尝试进行解决,如图4所示。63.9%的学生认为通过课程学习,较好地理解了网络基本原理、WWW原理以及TCP/IP协议的基础知识等。92.8%学生认为比较适应教师的教学方式,采用案例与任务的方式能激发学习兴趣。
实践证明,在不增加课时和教师负担的条件下,上述改革方案能够较好的达成课程目标,这一改革不仅必要而且可行。我们结合普通高等教育“十一五”国家级规划教材《计算机信息技术基础》项目,在总结教改实践经验基础上,形成了包括图书、光盘和网络的立体化教学资源,为进一步深化课程改革提供了条件。我们非常愿意和从事计算机基础教育的同行开展交流与合作,共同探索课程改革的有效途径与方法。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
计算机应用基础 有效教学 项目课程 教学内容 职业能力
计算机应用基础是各专业必修的公共基础课,属于职业素质与职业能力必修课,其目标是培养具有优良信息素养,掌握必备的计算机应用基础知识和基本技能,以及运用计算机解决工作与生活中实际问题的能力。因此,计算机应用基础的有效教学被赋予的含义除了传统教学中强调知识的培养外,更进一步强调了职业能力培养。
一、传统计算机应用基础课程教学的困境
传统的“演示——模仿”的教学模式,虽然为学生提供了充足的操作时间,但由于被动学习,在一定程度上禁锢了学生的思维,阻碍了探究能力和创新能力的培养。一个典型的事例:在完成了整门课程的学习,并进行了大量的习题训练后,学生们对以习题形式进行操作的知识和技能的应用得心应手。但是当笔者提供素材,要求学生进行某项职业情境中的任务时,学生们面面相觑,束手无策。究其原因在于学生习得的知识可迁移性较差,没有能够有效形成职业能力。当他们在学习中无法接触到岗位实际工作情境,对工作岗位和工作过程缺乏感性认知时,就往往不知道学习内容在实际工作中的作用,感觉抽象难以理解,不能形成相应的职业能力进而明确自己的学习方向。
解决上述问题必须着眼于培养学生的工作思维,以岗位工作为出发点,加强实践教学内容的整合,并相应改进教学方法体系,提高教学的有效性。
二、基于工作任务的计算机应用基础项目课程
2010年9月,张学勇任主编,吴必尊任主审,笔者等参编的职业教育课程改革规划新教材——《计算机应用基础(项目式教程)》,尝试了基于工作任务的项目课程的开发。
1.基于工作任务的计算机应用基础项目课程的特点
基于工作任务的计算机应用基础项目课程的特点有:以培养学生的职业能力为目标;以一系列与职业工作岗位密切联系的特定工作任务为中心,选择、组织教学内容,并以完成工作任务为主要学习方式和最终目标,师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行教学活动,学生在职业情境中学习相应的知识,形成从业所需的职业技能;与传统的以“教”为中心的教学模式不同,它强调学生作为学习行动的主体,强调要以职业情境中的行动能力为培养目标,以基于职业情境的学习情境中的行动过程为学习途径,以师生及学生之间互动的合作行动为学习方式,以学生自我建构的行动过程为学习过程,以专业能力、方法能力和社会能力整合后形成的行动能力为评价学生学业成绩的主要依据;课程学习以学生为中心,关注职业需要,尊重学生的认知规律,关注学生的职业成长体验。
2.基于工作任务的计算机应用基础项目课程的作用
从上述特点来看,该课程的作用主要在于:有利于学生从整体上而不是孤立地获得计算机知识和职业技能;有利于学生将获取计算机知识的过程始终与职业实践相联系,因而计算机理论和技能不再抽象。
综上所述,基于工作任务的计算机应用基础项目课程可以有效解决传统学科课程在教学实践中出现的问题,在教学中必须认清基于工作任务的项目课程的本质,采取相应的策略和方法,才能真正提高教学的效益。
三、计算机应用基础项目课程实施的探索
1.科学地确立课程目标
传统计算机应用基础课程目标较为强调了考试(考证)大纲的内容和技巧,忽视了职业素质和职业能力的培养。计算机应用基础项目课程的目标确立为:掌握必备的计算机应用基础知识和基本技能,运用计算机解决工作与生活中的实际问题;具备应用计算机学习的能力,为职业生涯发展和终身学习奠定基础;提升信息素养,了解并遵守相关法律法规、信息道德及信息安全准则,成为信息社会的合格公民。
2.建构与职业工作岗位紧密相连的教学内容
(1)确定教学内容体系
在充分考学生毕业之后就业的职业岗位情况和本校学生实际情况的基础上,参照职业岗位特点,以完成岗位工作任务为导向,将计算机应用基础课程教学内容按照实际工作岗位进行划分,课程也由此确立了“组装家用办公计算机”、“运用WindowsXP高效办公”、“组建办公室局域网”、“制作多媒体宣传片”、“运用Word2003处理文档”、“运用Excel2003管理公司销售数据”和“运用PowerPoint制作演示文稿”7个工作项目。
(2)分析教学内容的呈现对象
在教学内容的呈现对象上,关注学生个体间的差异,分层选择教学内容,分层提出学习要求。学生的入学水平参差不齐,给教学组织带来困难,因此,坚持因材施教的原则,依据学生个体学习水平的动态变化,分层给予学习指导和要求。
(3)组织教学内容
关键词 “大学计算机基础” 课程改革 翻转课堂
0 前言
“大学计算机基础”是高等院校面向大学一二年级开设的一门计算机基础性学科,属于公共基础课范畴。该课程开展的价值在于培养学生计算机操作、实践以及信息掌握等全面素养,能够发挥出基础性以及先导性价值。结合现阶段“大学计算机基础”在高等院校的现状,普遍存在基础不均衡、生源复杂、人数众多等问题,如何实现该课程改革,探索其改革途径十分必要,也是计算机教育工作者面临的重要研究课题。
1 翻转课堂教学模式内涵
翻转课堂起源于美国,出现在科罗多那州森林公园高中。教师提供教学视频材料,学生在上课之前完成对教学视频的学习,这样在具体实践教学开展中,学生自主性被放大与增强,做到自主学习、自主思考以及自主探究,师生交流处于一种平等的关系环境中。①这种学习方式的转变,课外成为学习的主要场所,课堂成为师生互动交流、答疑解惑的场所,从而达到更好的教学效果。与传统教学模式相比较而言,翻转课堂教学具备以下特征:
其一,师生在课堂教学中的角色互换。传统教学模式师生等级十分严格,在课堂教学开展中教师居于主体地位,而学生则处于被动状态。教师与学生的地位在传统课堂教学中并不平等,翻转课堂则有效改变了这种不对等状况,沟通更加便捷。
其二,基于网络平台制作教学资源。传统的教学模式,教师通常在课下解答问题,时间过于集中导致多数学生问题无法得到解答。翻转课堂充分依托网络的便捷性要求,关于课程资源以及课件都集中在网络平台,方便学生与教师的随时交流。
其三,教学方式及流程互换。传统教学流程是教师运用课堂授课,学生听讲,课下完成教师布置的作业,学生通过作业温习知识。翻转课堂则完全将这种模式翻转,流程处于颠倒状态。即课前温习知识并进行自主探究,课上与教师形成良好的交流并更深入地探讨问题,课下进行作业练习。
2 “大学计算机基础”课程改革现状
2.1 “大学计算机基础”课程中学生的学习特点
第一,计算机基础水平存在巨大差异,是“大学计算机基础”课程学生学习特点之一。“大学计算机基础”课程针对的群体是非计算机专业的大学一二年级的学生,很多新入学大学生计算进应用水平上并不同意,对计算机熟悉度的差异导致这种状况在大学校园尤为常见。一部分学生懂得熟练操作,简单地运用办公软件并能够掌握一门编程语言;还存在一部分学生受到地区差异,从未接触过计算机,基础为零。
第二,学生学习兴趣存在差异。一部分学生对计算机的本质具有深刻的认知,能够在心底接受课程,在课程开展中更愿意去主动研究与理解,产生浓厚的学习兴趣,将计算机基础与计算机操作结合,融会贯通,达到举一反三的目的;而另一部分的学生对该课程并不重视,对计算机的理解十分片面,导致学习兴趣丧失,课程开展实效性降低。
2.2 “大学计算机基础”课程中学生的学习问题
“大学计算机基础”课程开展中学生的学习问题,主要表现在教学内容以及教学方法两个方面,具体如下:(1)教学内容方面,“大学计算机基础”课程开展过程中,虽然是依据教学标准制定,为大一大二学生掌握计算机基础提供保障。但相关教学素材缺乏,造成教学内容表现形态相对单一。特别是在信息化快速发展的今天,单一的教学内容无法满足教学要求,教学实践效果无法得到综合展现;(2)教学方法层面,“大学计算机基础”课程开展,其并不单单是理论知识体系的传授,动手能力依旧是一个十分关键的内容,是整个课程开展的核心。教学方法也已经逐步由多媒体教学“一对多”的方式转变为高校机房一对一的教学模式,但师生在课程主体地位之间的不平衡,导致学生学习热情不足。②虽然一些高校非计算机专业开展该课程采取了分层教学模式,但分层教学管理问题依旧值得关注。
3 基于翻转课堂教学实践的“大学计算机基础”课程改革途径
针对当前高校非计算机专业“大学计算基础”课程的开展状况,该课程的教学迫切面临改革。翻转课程教学实践为“大学计算机基础”课程改革提供了新的途径,有效解决了课程开展过程所涉及到的各项问题,下面基于教学内容以及教学方法革新的角度做出深刻探索:
3.1 教学内容可视化
教学内容的可视化是“大学计算机基础”课程运用翻转课堂教学改革的前期准备阶段,要求将该课程当中包含的教学内容录制成视频教学课件,将教学内容进行可视化处理,完成课前的学习。③当然,教学内容的可视化操作,需要教师在进行视频录制过程中,精心准备并进行科学合理的编排,保持课程教学视频长度处于适度状态,避免影响学生的学习兴趣。当然,还可以在视频结束之后设置具体的测试评价题目,验证学生的视频课件观看后的效果。例如,对该课程当中“计算机软硬件基础”一章节,教师视频录制过程中可选择其中主体部分,包括操作系统的功能、原理等层面的阐述与介绍。为满足课程延伸以及学生对计算机基础知识掌握的目标,适当添加与其他系统的对比分析,全面增强学生的理解能力。
3.2 教学内容模块化
教学内容的模块化是翻转课程教学应用的一个重要模式,能够有效解决“大学计算机基础”课程的开展时限问题。教学内容的模块化处理,需要适当修改教学内容,将课程进行合理的分解处理,将整个课程划分为不同的模块与区间,让学生能够自主选择,以学生的主观选择兴趣作为衡量标准,完成资源共享。通过上述模块的处理,建立一个更加全面的教学内容模块化的体系,有助于“大学计算机基础”课程开展发挥实效。例如,该课程教学中对PS软件的讲解,由于其属于设计类的专业操作软件,涉及到的内容涵盖面较广,如果进行直接教学难度较大。④运用翻转课堂教学,将这一教学内容进行模块化处理,分解为简单使用、图像合成、处理、绘制、高级应用等模块,学生可依据自身对该软件的掌握程度选择课程模块,满足不同层次学生的学习需求。
3.3 教学内容开放化
教学内容的开放化是继可视化以及模块化的又一翻转课堂教学开展的内容,随着信息时代的发展,传统的教学内容已经与时代的发展明显脱节,两者相关性与适应性降低。教师开展“大学计算机基础”课程教学,需要关注当前计算机技术的发展状况,将其与实际环境进行全面融合,激发学生的学习兴趣。在这种情况下,教师开展翻转课堂需要重新录制视频,增强其与计算机技术发展的适应性目标。例如,对“大学计算机基础”课程当中的“三维动画基础”,请专业教师进行视频操作与录制,学生在学习的过程中自主选择、自主探究以及自主学习。课程各知识点更加明确,学生学习思路更明确,有助于教学改革实践发挥价值。
3.4 虚拟与现实教学的有效融合
翻转课堂教学模式的运用,需要依靠一个教学平台。高效率的学习与沟通平台,能够对打破传统的沟通机制,将传统的学习合作进行优化,学生提问与教师答疑的方式能够在平台当中直接体现。学生在充分享受翻转课程带来便捷的同时,也能够更直观地感受平台所展现出的魅力。教师依据平台,对学生“大学计算机基础”课程学习情况进行了解,结合数据的统计与分析,掌握学生水平以便于更好地开展教学。⑤因此,“大学计算机基础”教学开展需要将虚拟化与现实化的教学方法有效融合,在两者实现资源共享的前提下,做出新的教学方法的全面探索。学生对于该课程教学中不懂的问题,可在完成课上与教师沟通的基础之上,课后温习视频,解决实质问题。翻转课堂教学实践运用,能够将“大学计算机基础”所涉及到的课程内容保存在平台当中,方便学生的反复使用与查询。
3.5 教学多样化考核
多样化的考核方式有助于验证翻转课堂教学应用实效性,采取的标准考核方式如下:完成“大学计算机基础”课程备课之后,教师将所学内容上传到平台服务器当中,学生可在课前对所讲内容进行温习与处理,视频学习之后课后练习进行初次的考核,并将考核结果直接反馈。学生接受反馈答案信息,对错误答案进行验证与分析,实质上是一种主动探究的过程,在研究与探索中纠正其中存在的各项问题。对所产生的数据,教师进行统计与分析,最终展现出学生的积极性与“大学计算机基础”课程教学实效。
虽然翻转课堂的应用是当前“大学计算机基础”课程开展的全新途径,但依旧存在弊端,需要结合我国高校该课程开展实际情况,为教学目标得以实现奠定坚实基础。
注释
① 陈怡,赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究[J].现代教育技术,2014.2:49-54.
② 朱渔,罗来曦.浅谈《大学计算机基础》课程中翻转课堂教学模式的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014.18:257-258.
③ 张国荣.基于翻转课堂的《大学计算机基础》课程改革新思路[J].大学教育,2013.13:135-137.