首页 > 文章中心 > 计算机技术的基本内容

计算机技术的基本内容

计算机技术的基本内容

计算机技术的基本内容范文第1篇

关键词:计算机基础 初中信息技术课程 教学内容 适切性

中图分类号:G632 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2017)01-0153-01

自我国在2006年颁布《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》后,我国高校就将原有的“计算机文化基础”课程改革成了“大学计算机基础”,但随着中小学计算机基础教育的普及,高校计算机基础的“零起点教学”模式就已经不再适用。本文就初中信息技术课程教学内容对计算机基础教学的影响进行简单介绍,并对我国现阶段计算机基础与初中信息技术课程教学内容的适切性展开分析。

1 初中信息技术课程教学内容对计算机基础教学的影响

自我国教育发展改革委员会将计算机基础作为高校计算机教育事业的基础课程后,我国计算机基础教学就正式纳入到高校计算机教学课程中。计算机基础包括计算机文化基础、计算机技术基础以及计算机应用基础三个板块,但由于计算机专业本身具有多样性的特点,因此,在三大板块的基础上将计算机基础划分成四个模块,分别是微机实用软件基础、计算机文化基础、教学系统与微机原理以及算法与数据结构。但是在实际的教学当中,许多高职院校只是开放了计算机技术基础和计算机文化基础两大模块,但是由于现阶段的初中信息课程教学内容当中也包含计算机文化基础和计算机技术基础的内容,因此结合现阶段计算机基础课程内容与初中信息技术课程内容进行比较,我们可以发现,在计算机基础教学的过程当中存在一些问题:

1.1 教学内容相对滞后,跟不上信息课程发展的脚步

前面我们说过,现阶段的初中信息技术课程教学内容在计算机基础内容上就已经有所涉猎,只是在知识点上的侧重不同。将两者进行比较,我们可以发现,初中信息技术课程教学内容更偏向于实用性,而计算机基础则更关注的是技术性,甚至在部分知识点的要求上比初中信息课程教学要求还低。现阶段部分学校的初中信息技术课程在教学上就已经有网页设计的初步内容,但是在计算机基础中则只包括了网络的基本使用方法,教学内容只是单一的学习学术知识,导致许多学生不能学以致用。

1.2 教学方式单一,难以引起学生的学习兴致

目前我国高校在进行计算机基础课程教学时采用的基本都是CAI辅助教学或者是联机大屏幕投影直观教学,这种教学方式基本都是将讲课与练习相结合,与初中教学当中的多样性教学方式相比,教学手段较为落后[1]。

高校的计算机基础在课程教学的过程中由于其专业性特点,使得计算机基础很难与专业知识相结合,高校的计算机教师绝大部分对于计算机文化知识掌握不足,在教学过程中更专注于专业知识的应用,使得计算机基础在传授内容时仍然停留在单纯的计算机基础知识层面上,难以调动学生的学习能力,对于学生与计算机相关专业能力的培养也是十分不利的。

2 计算机基础与初中信息技术课程教学内容的适切性分析

为了更好的了解计算机基础与初中信息技术课程教学内容之间的适切性,我们对某校的新生进行问卷调查,了解新生的计算机水平和当前我国初中信息技术课程的教学内容。问卷调查的内容主要包括学生在初中信息技术课程教学中学到的计算机理论知识和应用技能,针对计算机的每种理论知识和应用技能设计了四个选项,分别是掌握、基本掌握、有所了解、完全不了解[2],表1是对学生们文化理论知识掌握程度的调查表,表2是学生对计算机应用技术能力需求情况的调查表:

从表1我们可以发现,随着科学技术的不断发展,学生们对于计算机应用理论的知识理论基本掌握,可以运用计算机进行文字录入并对控制面板进行设置,会用excel进行简单的数据处理,利用PPT进行简单的幻灯片操作等。但是在多媒体技术、计算机组成、网络基础知识以及基本程序设计方面则存在严重不足,因此在进行计算机基础教学时应当重视在这些方面的教育,促进学生在计算机学习方面的全面发展。

从表2可以发现学生对于计算机应用能力的需求情况与理论知识掌握情况之间存在一定的差距,随着网络知识的不断发展,社会对于计算机应用技术的需求会越来越高,为了满足社会发展的需求,学校在进行计算机基础教学时,应当结合学生在初中信息技术课程教学时的内容对某些应用技术进行重点关注。

3 结语

随着计算机技术的不断发展,为了顺应时展的需求,我国高校的计算机基础教育事业也应当不断进行变革,以初中信息技术课程教学内容为基础,对现有的计算机教学方式和内容进行调整,加强对计算机基础之间文化、技术和应用三大板块之间的研究,促进计算机基础教学的深层次发展。

参考文献:

计算机技术的基本内容范文第2篇

3D图形学游戏数字媒体技术一、前言

数字媒体技术专业是近年来新增的专业,数字媒体技术是通过现代计算和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术,主要包含场景设计、角色形象设计、游戏程序设计、多媒体后期处理、人机交互技术。图形学是该专业的核心课程之一。

“3D游戏图形学”是一门在对传统课程“计算机图形学”课程内容进行调整的基础上,针对数字媒体技术专业新开设的专业课。该课程主要介绍三维计算机图形学的基本概念、算法与编程实现,以及3D图形开发技术的最新进展。

本文首先对传统“计算机图形学”课程存在的问题进行了分析,提出了开设“3D游戏图形学”的必要性;然后就“3D游戏图形学”课程的教学内容和实验教学进行了讨论;最后总结我们的经验与不足。

二、开设“3D游戏图形学”课程的必要性

近年来,随着计算机软硬件技术的进步,计算机图形学技术发展很快,在各方面的应用也越来越广,特别是以动画、游戏为代表的数字娱乐产业的迅猛发展,极大地推动了计算机图形学相关学科的发展,但是目前计算机图形学的教学内容无法紧跟最新技术的发展,存在以下一些问题:

1.多以二维图形和理论讲述为主。对直线、圆、曲线等基本图形算法讲述较多,但是目前的图形学应用主要是三维的,二维图形算法已经非常成熟和硬件化了。

2.对当前应用领域中所用到的最新图形技术设计较少。随着动画、游戏等技术的发展,计算机图形技术涌现了越来越多的新方法和新技术,但传统课程“计算机图形学”的教学内容陈旧。

3.实践案例教学内容欠缺。目前计算机图形学的教学没有理论结合实践,缺乏讲解具体算法的实现方法,要么主要将理论,要么讲程序语言OpenGL的简单使用方法,与实际应用需要严重脱节,使得学生学习一学期后也无法进行具体的图形编程。

为此,迫切需要开设一门教学内容与时俱进、理论与实践并重的课程,不仅要把经典计算机图形学的基本原理讲透,而且能适当融合当前三维计算机图形技术的最新发展,并结合具体实践开展案例教学。基于这一考虑,我们开设了“3D游戏图形学”这门课程。

三、课程教学内容设计

“3D游戏图形学”总学时数48学时,理论教学33学时,实验教学15学时。理论教学内容分为以下9讲:

第1讲为计算机图形学基础,主要介绍计算机图形学的定义、研究范畴,计算机图形学的发展历史和应用领域,图形系统构成、输入输出设备,以及计算机图形学的发展热点,课时为2学时。

第2讲为基本图形生成算法,讲述图形光栅化的基本原理,直线的生成算法包括数值微分法和中点Bresenham算法,圆的生成算法包括简单方程生成圆和圆的中点Bresenham算法以及多边形的光栅化算法,课时为4学时。

第3讲为图形变换,图形变换是计算机图形学领域内的重要内容之一,为将绘制的图形转化成适合在屏幕上显示的二维图形,必须将其经过一系列的变换,包括平移、旋转、缩放、投影等,本讲主要讲述计算机图形系统中最常用的二维图形变换和三维图形变换,课时为4学时。

第4讲为三维场景绘制流水线,主要讲述三维场景显示到屏幕上需要的一系列变换,包括观察空间变换、投影变换、窗口到视区的变换和光栅化显示,课时为3学时。

第5讲为真实感图形光照处理,主要讲述简单光照模型,透明、明暗、阴影及纹理处理,整体光照模型与光线跟踪算法,课时为时。

第6讲为三维场景造型技术,主要讲述三维场景的组织方式,几何剖分技术包括四叉树、八叉树、BSP树等,快速可见性判断与LOD加速绘制技术,课时为4学时。

第7讲为游戏特效绘制技术,主要讲述常用的特效实现基本原理和方法,如广告牌技术、粒子系统技术、精灵动画技术、烟雾火特效技术和眩光特效技术等,课时为3学时。

第8讲为碰撞检测技术,主要讲述碰撞检测的基本原理、基本碰撞检测算法的原理与实现,包括基于图像空间的碰撞检测算法、基于一般表示模型的碰撞检测算法和面向可变形体的碰撞检测算法,课时为2学时。

第9讲为计算机动画技术,主要讲述几种最典型的动画运动生成方法,包括关键帧方法、过程动画、变形动画、基于物理模型的方法和人体动画,课时为2学时。

与传统的计算机图形学相比,本课程偏重最新的三维计算机图形学技术。用较少的课时介绍经典的二维图元绘制算法,然后重点介绍当前用得最广泛的三维图形技术,融合最新的三维游戏图形开发技术。另外,本课程注重理论和实际相结合,在每一章讲完理论后,紧接着介绍如何采用OpenGL进行具体编程,使学生可以利用所学知识做出自己的图形,提高学生的学习兴趣与编程能力。

四、课程实验教学设计

“3D游戏图形学”是一门实践性很强的课程,为了使学生能学以致用,真正掌握目前应用广泛的三维图形技术,做到与时俱进,除了理论教学外,必须辅以足够的实验教学,着重培养学生的编程实现能力,使得学生学习该课程后能够利用OpenGL或DirectX进行具体的三维图形编程。实验教学内容是在保留经典的二维图形编程的基础上增加了三维图形编程项目,实验类型包括基本型、设计型和综合型三种。

基本型实验,主要是通过实验对基本理论进行验证,加深学生对基本理论的理解,安排三次课内实验,实验一为VC++6.0+OpenGL绘图环境及简单图形的输出,主要是掌握在VC++6.0平台上配置OpenGL工具包,熟悉OpenGL工具包的主要功能,掌握OpenGL的绘图流程和原理,课时为2学时;实验二为基本图元生成算法的实现,主要是理解基本图形元素光栅化的原理,掌握直线和圆的多种生成算法,课时为4学时;实验三为几何图形变换实验,主要是实现二维、三维图形变换,包括基本几何变换和投影变换,课时为3学时。

计算机技术的基本内容范文第3篇

论文摘要:为提高非计算机专业《大学计算机基础》课程的教学质量,提出根据学科特点开展计算机基础教学,并在教学内容、教学手段、教学方法等方面展开了一些新的教学研究和探索。实践证明这些新的探索,不仅能够激发了学生的学习热情,提高了教学质量,而且能够保证教学内容的专业性与实用性。

《大学计算机基础》课程是高校非计算机专业的一门必修课,该课程涉及了全校所有专业的所有学生。随着计算机及信息技术的发展,使各领域的工作愈来愈依赖于计算机技术,同时也要求现代大学生要有丰富的计算机技术知识,有更强的计算机应用能力,从而能够在今后的工作中将专业知识和计算机技术紧密结合,使计算机技术更有效的服务于各个专业领域。这就决定了我们必须根据社会发展的需要、根据学科的特点,对大学计算机基础教学进行深入研究和探索,从而保证教学的高质量、实用性与先进性。

1明确教学内容,掌握教学目标

《大学计算机基础》课是高校大学生必修课程,是学习其他计算机相关课程的基础课。其理论部分的教学内容包括:计算机基础、计算机与信息论、操作系统基础、算法与数据结构、软件技术基础、数据库技术基础、计算机语言与常用工具软件。实践部分强调WINDOWS系统、OFFICE及网络技术基础。

该课程教学的基本目标是:使学生掌握计算机软件、硬件的基本知识;了解计算机信息处理方面的基本概念、原理和技术;掌握常用操作系统、常用工具软件以及计算机网络资源的使用;具有多媒体技术;掌握计算机软件技术知识(包括算法与数据结构、软件工程基础和数据库技术基础)。

2根据专业特色,调整教学内容

由于大学计算机基础课程面前的全校所有专业的所有学生,由于专业的不同,各专业对学生的培养目标和课程设置也不尽相同,这就要求教学老师必须认真备课,能够准确把握各专业的学科特点和教学要求,及时调整教学内容,努力实现“基础教学为专业服务,为人才培养服务,为学生的未来工作实践服务”的教学目标。

3正确引导学生,调动学习热情

由于地域性的原因,有些同学从中学就开始上微机课,认为计算机基础课无非就是打打字,画画图,思想上“先入为主”,认为该课程自己都会了,失去了学习的热情。因此必须正确引导学生,调动学习热情。其原因有二,第一、高校的“大学计算机基础”与中学的“计算机基础”在教学内容上有着明显的不同,它淡化了office等的基础操作,避免了与中学课程的重叠,同时增加了程序设计思想、数据库、软件工程、信息素养和多媒体等相关知识。第二:分析各专业的人才培养目标和主要课程设置可以看到:计算机类的课程(例如:大学计算机基础、计算机语言、工程制图等)已成为我校很多专业本科培养目录中不可或缺的重要环节。其中计算机基础课作为计算机的入门课,这些知识和技能对于信息社会中的高校大学生来说是必不可少的。其教学意义可以体现为以下几点:

1)通过讲授一些相对稳定、基础性的计算机基础知识,培养学生应用计算机的基本能力和思维方法,使学生具有终生学习和主动应用计算机的能力;

2)通过讲授数据信息类的内容,培养学生的信息素养,以适应现代信息社会的需求;

3)通过讲授计算机软件技术知识的课程,为学生以后进一步学习计算机专业知识,利用计算机设计和研发专业系统打下良好的基础,从而培养学生利用计算机来解决所学专业中的具体问题的能力;同时也为学生通过全国计算机等级考试提供方便条件;

4)通过正确地引导学生对软件的认识,有重点地强调相关软件的学习和运用在该专业中的作用和地位,提高学生对以后学习的其他计算机类课程重要性的认识,为后续学习的其他计算机类课程奠定基础;

5)培养学生利用计算机来解决所学专业中的具体问题的能力。

4采用有效的教学方法和教学手段提高教学质量

计算机基础课程既有很强的理论性,又具有很强的实践性。传统的“以教师为中心,以书本为中心”的教学方法已经无法适应信息社会“因材施教”、培养创新性专业人才的需求。因此,教学过程中教学方法和教学手段的使用显得非常重要,它关系到整个课程的教学质量。

1)充分利用多种媒体。随着信息技术的进步,传统的教学手段正在发生根本性的变化。在本门课程除了使用板书、投影仪等教学手段,还根据不同的章节内容辅以多样的教学媒体。例如:在讲常见的计算机硬件,辅以实物(如计算机主板、CPU、声卡、显卡、软盘、硬盘、U盘等)教学,既能提高同学们的学习兴趣和学习热情,又有利于学生对知识的理解和掌握。

2)积极进行思路引导。计算机基础课程涉及的内容多,更新快。同时,任何专业都是一个发展着专业,要想在该专业中有所建树,就需要与时俱进,不断创新。因此,在教学过程中要特别注意引导学生具有正确的学习方法,培养学生自我学习、自我探索的能力,使学生不但能够学好计算机基础课程,也同样具有学好其它专业知识的能力和方法。

3)注意课堂师生互动。课堂上穿插启发式提问,激发学生与教师的互动交流。例如,在教学内容上,不全部给学生留“。”号,而是适当的留下一些“?”号;在批改作业时,“批而不改”,即在出现错误的地方,通过批语点出问题,引导学生自我修改。

4)联系实际对比讲授。本门课程中所涉及的操作系统基础、算法与数据结构、软件工程基础和数据库技术基础知识,是计算机专业学生所要学习的专业课,对于非计算机专业的学生在对概念的把握和理解上存在一定的难度。因此,就要求教师在讲解的过程中能够将一些专业性的概念和定理联系生活,联系实际,深入浅出、对比讲解,从而达到较好的教学效果。

5)加强多学科知识的融合。非计算机专业的很多后续课程的教学,相关专业产品、专业系统的设计和研发都离不开计算机技术。因此在教学的过程之中,要有目的的拓宽教学内容,以充分体现计算机基础课程与该专业其它课程的密切联系,实现计算机基础课程与该专业其它课程的整体融合,从而激发学生学习的兴趣和热情。

6)改变优化考核手段。考核是教学活动中必不可少的重要组成部分,任何的考核手段都是希望能够准确的反映教学质量。在计算机基础课程中为了真实的反映学生的学习情况,应该针对本门课的特点,优化判定学生水平能力的考核方式。例如:对于计算机硬件部分的考核,可以采取实物组装法,以考查学生的实际动手能力;对于专业性很强的部分章节,可以采用半开卷的形式进行等。

5结束语

大学计算机基础课作为非计算机专业的公共基础课,如何理解专业内涵,如何“因地制宜”,按各专业的特点开展教学是基础课教师应该关注的重点。通过笔者近两年的教学实践表明:根据专业特色开展计算机基础教学,不但能够保证教学内容的专业性与实用性,同时也大大提高了教学质量。

计算机技术是飞速发展的,计算机技术与专业人才培养目标相结合是我们应该共同面对而且是应该解决好的一项课题。

计算机技术的基本内容范文第4篇

摘要:文章针对目前非计算机专业计算机教学中存在的一些实际情况,提出了以计算机在各学科领域内的应用为中心,系统地开展多层次的计算机教学。并提出了如何确定非计算机专业计算机教学的目标以及提高计算机教学质量的方法、手段。 

 

关键词:计算机教学 教学目标 专业应用 

 

掌握计算机与信息处理的基础知识和基本技能,已成为现代社会专业技术人员,胜任本职工作和适应社会发展所必须具备的条件之一。那么如何培养既有专业知识,又懂得使用计算机技术解决本专业领域实际问题的高级人才。这一任务责无旁贷地摆在了高校计算机教学的面前。下面就以高校计算机教学改革为出发点;以非计算机专业的计算机应用基础教学为中心,在突出计算机教学与相关专业的紧密结合上,提出一些见解,仅供大家参考。 

一、明确计算机课程的教学目标 

目前计算机课程已成为高等院校学生的必修课。非计算机专业的计算机基础教学,即三个层次的教学:计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础的教学。随着计算机技术的发展,三个层次的教学内容也在不断的深化、充实、扩展和提高。笔者认为:高校学生学习计算机课程的最终目的是为了在所学专业领域中的应用。因此,非计算机专业必须系统地开展计算机三个层次的教学。这里还要特别强调的是:除了文化基础和技术基础的教学,要继续不断地充实与更新教学内容外,更重要的是把“位”定在以计算机应用为目标的教学上。为此,有必要进一步加大各专业在计算机应用方面教学的改革力度,在“深度”和“广度”上下功夫。 

二、突出教学内容必须以计算机在专业中的应用为中心 

(一)设立计算机技术在各专业领域应用的基础课 

为了提高学生在各自专业领域的计算机知识水平,可开设一些相关专业方面的计算机应用基础课,可以选取使用计算机技术,解决本专业应用领域问题的一些典型示例,从原理、应用方法及实际效果上加以概括性的总结和介绍,使学生掌握一些应用方面的基本知识和方法,拓宽学生在计算机应用方面的知识面,培养在专业中广泛使用计算机的意识。 

(二)计算机应用基础课要针对不同专业制定不同的教学内容 

由于高校各系专业领域各异,因此计算机在不同专业领域的应用也就各自不同,这就要求我们根据专业门类多,应用面广等因素,制定出符合各专业需要的计算机应用基础课的教学内容。 

(三)设立围绕计算机应用基础课教学的实习课 

计算机课程是一门实践性较强的课程,在教学内容中必须穿插有培养学生动手参与的实习课。有些内容还不能做到让学生动手操作条件的,最好也要让学生参观具体使用的过程。

三、提高计算机教学的方法和手段 

在现有教学方法和手段的基础上,是否可以考虑: 

(一)可以利用校园网资源开展一些教学工作,如 

在一些课程教学课时较少时,可以利用校园网进行不受时间和空间限制和影响的网上课堂。通过校园网进行教学,可以给学生自由安排时间学习,对于不理解的内容可以反复学习;可以给考前复习或补考学生的复习创造了良好的条件。 

(二)计算机教学中要理论联系实际,增强学生的感性认识,必要时可适当增加计算机教 

学实践或实习内容;加强上机教学环节,全面提高上机操作能力。 

(三)充分发挥多媒体教学的作用,用丰富多彩的多媒体课件来提高课堂教学效果 

总之,非计算机专业的计算机教学,应随着计算机技术在各领域的普及和发展,不断地充实和更新教学的内容和方法,以跟上计算机技术在各专业领域的发展。 

四、重视科研工作,提高教学质量 

“科研”与“教学”相结合是一个永恒的主题。本文讨论的是关于对非计算机专业计算机的教学问题,故不能就“科”、“教”相结合的问题进行深入的讨论。但有一点是可以肯定的:以计算机应用为目标的教学,如果没有科研项目、课题研究、技术改造和技术创新等成果去指导教学,是没有生机活力的。在课题研究过程中,必须查阅大量的科技文献,才能够及时了解学科发展现状,掌握新发展起来的理论和最新专业知识,跟踪学科发展的前沿技术;有了这样的知识积累,才可能做到不断地更新教学内容,建设高质量的教材,及时向学生介绍新思想和新成果。从中总结整理出适合教学的新内容,充实到教材当中去,进一步提高教学质量。所以,以科研促教学,走“科”、“教”结合之路,是提高以计算机应用为目标的教学

编辑整理本文。

的有效途径。 

 

参考文献: 

计算机技术的基本内容范文第5篇

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”部级规划教材《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.