謝志英，謝方方，李 艷

(陸軍工程大學石家莊校區(qū)裝備模擬訓練中心，河北石家莊050003)

1 教學存在的主要問題

《大學計算機基礎》課程主要講授計算機文化、計算機系統(tǒng)、計算機應用技術的基礎性知識和重要概念，是一門學員全面掌握計算機系統(tǒng)的工作原理、建立完整的計算機體系的基礎課程。該課程在教學中存在問題如下：

(1)課時有限，內容多，學員把握重點有困難?！洞髮W計算機基礎》課程課表學時是40學時，涵蓋操作系統(tǒng)、數據結構、數據庫以及軟件工程四方面類內容，教員針對每個知識點都是泛泛的講解，導致大部分學員學完本課程，只會背誦幾個基本概念，并沒有真正掌握算法的精髓。

(2)學員無程序設計基礎，課程教學實施難度較大。教員按照課程標準，針對數據結構內容講授算法實現，但是授課對象是大一新生，在計算機編程語言和算法方面是零基礎，因此，大部分學員課程學完之后未能掌握相關內容，難以在規(guī)定的教學時數內完成教學目標。

(3)教學過程中，缺少對學員學習過程的檢驗。缺乏對平時成績的量化考核標準，對課程興趣不濃的學員通過最后的考試突擊勉強過關，不能充分體現教學過程中的理論學習及實驗相關環(huán)節(jié)的實際教學效果，導致學員不能真正掌握課程內涵，達到提高能力的目的。

2 教學改革實施方案

課程組對本課程的教學內容進行梳理，根據學員基礎及課時數從教學內容、教學手段、考核方式幾方面進行了調整。課堂授課過程中以任務、案例、設問等形式，引出教學內容，引導學員深入思考，鍛煉學員思維能力以及自學能力。用思維導圖代替了傳統(tǒng)的板書，用模塊化的簡易平臺代替了編程語言，用互動作業(yè)平臺代替了傳統(tǒng)的作業(yè)本。增加平時考核環(huán)節(jié)，使學員及時了解應掌握哪些知識以及自己對知識的理解程度。

2.1 教學內容改革

(1)操作系統(tǒng)課程部分。采用“任務牽引式”的方法，擬定特定的操作任務，將每步蘊含的操作系統(tǒng)原理牽引出來。在任務中創(chuàng)設問題，以解決問題為契機，從操作系統(tǒng)的角度來分析為什么會出現這些問題，以及出現這些問題如何運用操作系統(tǒng)的知識來解釋。

(2)數據結構部分。在算法舉例方面，將數據結構與現實中趣味案例相結合，變抽象為形象激發(fā)學員的學習動力。在算法實現方面，引入了圖形化平臺Raptor、BYOB等軟件，幫助學員繞過編程語言來實現算法，使學員更容易理解算法的設計流程，對算法設計產生興趣，培養(yǎng)了學員利用信息技術解決實際問題的能力。

(3)數據庫。采用案例式教學方法，由學生選課管理系統(tǒng)引入，講解三個世界的概念，逐步構建實體——聯系模型、關系模型，由關系代數完成對數據庫的操作需求。通過這一典型案例，使學員了解數據庫的基本概念，分析、建立數據庫的基本過程，操縱數據庫的語言代碼。

(4)軟件工程。以數據庫中的學生選課系統(tǒng)開發(fā)為案例講解軟件開發(fā)一般過程，使學員在案例中體會軟件開發(fā)流程，并以論文報告的形式提交作業(yè)。

2.2 教學手段改革

在網絡化普及的今天，知識傳遞的方式多種多樣。本課程的教學過程中，引入了思維導圖、Raptor軟件、BYOB軟件、一起APP平臺等手段，不但增強了對課程內容的理解，更重要的是教給了學員一種新的思考方式、學習方式。

2.2.1 思維導圖——輔助思維工具

思維導圖是心理學家東尼·博贊發(fā)明的一種思維工具，它把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把各知識點用顏色線條建立起記憶鏈接[1-2]。

在本課程預習、講授、拓展、總結、復習等過程中都應用了思維導圖。用思維導圖替代傳統(tǒng)板書，使知識更容易識記和掌握。在拓展的、由學員自主學習的內容中，應用思維導圖利于講者思路更加清晰的展示知識點，使聽者的思維緊跟講者；在總結和復習階段，應用思維導圖利于學員整合形成知識結構，最終提高學習效果。圖1是在本課程復習階段，由學員繪制的本課程的復習思維導圖。

圖1 學員作品《大學計算機基礎》總復習思維導圖

學員作品體現了對本課程的深入理解后形成的記憶知識點，只有厚積，才能薄發(fā)。以思維導圖的形式建構了本課程完整的知識體系，有效呈現了思考過程及知識的關聯。

2.2.2 Raptor——可視化流程圖

由于學員沒有編程基礎，使用編程語言來實現算法是很困難的事，課程組商議使用一種可視化程序設計的軟件環(huán)境Raptor。Raptor是一種基于流程圖的可視化程序設計環(huán)境，為程序和算法設計的基礎課程的教學提供了良好的實驗環(huán)境[2-3]。圖2為在Raptor平臺下實現冒泡排序的片斷。

圖2 raptor實現冒泡排序算法

Raptor為程序和算法的初學者鋪就了一條平緩、自然的學習平臺，為了進一步增加課程的游戲性和趣味性，課程組又引入了創(chuàng)意編程軟件BYOB。

2.2.3 BYOB——圖形化編程

BYOB(Build Your Own Blocks)是MIT開發(fā)的圖形化編程工具，它提供了八大模塊功能，用戶可以選擇需要的模塊功能，然后像兒童搭積木那樣將它們搭起來就完成了編程[4]。圖3為冒泡算法在BYOB中的實現。

圖3 BYOB實現冒泡排序算法

另外，BYOB便于學員課下拓展新實驗，例如學員完成了飛機大戰(zhàn)、尋寶、貪吃蛇等游戲，在興趣的驅動下制作出了許多小游戲，很有成就感。BYOB環(huán)境豐富了課程內容，提升了對知識的理解，加強了學員對所學內容的綜合應用。

2.2.4 在線APP平臺——多樣化實時交互

教員安裝各類在線APP軟件，通過“一起”平臺，可以實現在線的作業(yè)提交、作業(yè)的實時互評；通過“出題優(yōu)教師版(學生版)”平臺，組織課前調查問卷、課中的小測驗、結課時的教員與學員的教學總結與反思等。

教員在“一起”APP網絡平臺，建立“2017大學計算機基礎課程”班。學員需要在自己的手機上安裝“一起”APP、“全能掃描王”APP，進入課程班，可以完成提交作業(yè)、作業(yè)互評、提出問題等功能。實現了優(yōu)秀資源及時分享、疑難問題及時解決，教員及時了解學員的內容掌握程度、提高了課程反饋的效率。教員通過“出題優(yōu)教師版”可實現上傳課程資源、階段考核、問卷調查、考勤統(tǒng)計等功能；學員通過“出題優(yōu)學生版”可完成作業(yè)提交、討論交流、課程反思等。

2.3 考核方式改革

為了避免一卷定結果的現象，課程組商議加大平時考核力度，將平時成績加大為50%，考試成績占50%。平時分數50分的分布情況如表1所示。

表1 課程考核(平時分)改革具體實現

通過量化平時分，使學員更加注重課程平時的學習(自主完成作業(yè)、主動查閱相關資料、上機編程、討論交流)，而不僅僅靠考前突擊就能輕松過關。

3 結語

課程組秉承培養(yǎng)學員建立計算思維、靈活應用計算機、解決實際問題的理念，對《大學計算機基礎》課程在教學內容、教學手段、考核方式三方面進行了教學改革探索。隨著教育學、心理學、網絡課堂的發(fā)展，新的教學模式會不斷涌現[2]。教師應不斷更新本專業(yè)知識和教學模式，這樣才能將知識在有限學時中更好地傳授給學員。