孫微微，陳湘驥，王金鳳

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣州 510642）

1 非計算機專業(yè)新生計算機基礎(chǔ)調(diào)查

在當前的信息時代，諸如大數(shù)據(jù)、人工智能等計算機新技術(shù)層出不窮，具備計算機基礎(chǔ)知識和計算思維已經(jīng)成為當代大學(xué)生的基本要求，為此各高校為非計算機專業(yè)學(xué)生開設(shè)了計算機通識教育課程。以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，自九十年代末期開始，為理工類、經(jīng)濟類、農(nóng)科類、藝術(shù)類等不同專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了《計算機文化基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》、《C 語言程序設(shè)計》、《Java語言程序設(shè)計》等計算機通識教育課程。由于培養(yǎng)計劃和學(xué)時調(diào)整，2010年取消《計算機文化基礎(chǔ)》課程，但將其內(nèi)容合并到其他三門課程中。

《C語言程序設(shè)計》是理工科新生的首門計算機課程，在C程序自動評判系統(tǒng)的上機實驗前設(shè)置了一個調(diào)查問卷，意在了解新生的計算機基礎(chǔ)。調(diào)查問卷設(shè)置以下問題及單選選項。

問題1：入校前的高中所在地：

A.縣城；

B.普通中小城市；

C.直轄市、省會城市等大城市；

問題2：入校前接觸計算機的情況：

A.未使用過計算機；

B.會操作常用軟件；

C.熟練操作常用軟件；

問題3：入校前對程序設(shè)計語言的掌握情況：

A.未接觸過編程；

B.學(xué)過至少一門計算機語言，但都不熟；

C.熟練掌握至少一門計算機語言；

問題4：覺得學(xué)習(xí)編程對自己有用嗎？

A.無用，將來也用不上；

B.不清楚，不好說；

C.有用，會用上；

1.1 調(diào)查對象及統(tǒng)計方法

統(tǒng)計了2013級至2019級新生的調(diào)查，共計7個年級17182人，主要涉及到材料與能源學(xué)院的材料科學(xué)、木材工程、能源環(huán)境、制藥工程專業(yè)，電子工程學(xué)院的電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息類、電子科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)，工程學(xué)院的車輛工程、電氣工程、機械制造、自動化類專業(yè)，林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院的城鄉(xiāng)規(guī)劃、風(fēng)景園林專業(yè)，食品學(xué)院的包裝工程、生物工程、食品安全、食品工程專業(yè)，數(shù)學(xué)與信息學(xué)院的工業(yè)設(shè)計專業(yè)，水利與土木工程學(xué)院的建筑學(xué)、水利水電、土木工程專業(yè)，資源與環(huán)境學(xué)院的測繪工程專業(yè)等。

對問題1～4的選項作如下數(shù)據(jù)處理：統(tǒng)計每個選項的選擇人數(shù)及在本年級總?cè)藬?shù)中的百分比；對問題2～4 的每個選項取值 A=1，B=2，C=3，記作向量 v=（1，2，3）；設(shè)置 3 個向量 Q2，Q3，Q4，每個向量包含 3 個元素，分別對應(yīng)問題2～4的每個選項的選擇人數(shù)；設(shè)本年級總?cè)藬?shù)為n，以公式（1）得到人均問題得分s。對問題2～4的選項這樣設(shè)置取值之后，可綜合表示學(xué)生的計算機基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)積極性，得分越高則計算機基礎(chǔ)越好、學(xué)習(xí)積極性越高。未將問題1計入s是考慮到生源地并無高下之分，不宜用數(shù)值定量表示，故問題1只是作為定性輔助分析。統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 2013級～2019級問題2～4選項人數(shù)百分比及人均問題得分

1.2 統(tǒng)計結(jié)果分析

從表1的各年平均值可以看出，每年仍有5.19%的學(xué)生在大學(xué)之前“未使用過計算機”（問題2-A）。經(jīng)檢查各年分專業(yè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)機械制造專業(yè)學(xué)生“未使用過計算機”占比最高，2016年甚至達到其專業(yè)人數(shù)的11.97%（14人/117人），同時其生源地來自“縣城”的比例也偏高，這說明中小學(xué)信息技術(shù)教育在縣城的開展還有待加強。

可喜的是，“會操作常用軟件”（問題2-B）的比例（年均64.60%）呈逐年增加的趨勢，特別是2017級～2019級，這說明中小學(xué)信息技術(shù)教育近年來逐漸普及，使越來越多的學(xué)生具備操作計算機的基本能力。

僅有30.20%的學(xué)生能夠“熟練操作常用軟件”（問題2-C）。經(jīng)與部分學(xué)生交流，其能夠熟練操作的常用軟件是QQ，瀏覽器，視頻播放軟件及游戲等，辦公軟件以Word和PowerPoint居多，Excel較少用到，這與其個人興趣愛好和作業(yè)需求有關(guān)；家庭電腦的主要用途是娛樂購物等，用于查找學(xué)習(xí)資料或者參加線上課程的學(xué)生不多；也有部分學(xué)生反映其家長管教嚴格，為防止網(wǎng)癮游戲成癮的隱患，禁止其操作電腦。

每年有84.58%的學(xué)生“未接觸過編程”（問題3-A），且此比例多年來基本持平。這說明我國絕大部分中小學(xué)的信息技術(shù)教育尚未達到程序設(shè)計層面，仍處于教授學(xué)生操作常用軟件層面。

14.49%的學(xué)生“學(xué)過至少一門計算機語言，但都不熟”（問題3-B）。此項比較突出的是2016年的16.49%和2017年的17.30%，經(jīng)檢查分專業(yè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)主要來自人數(shù)較多且有計算機偏向的電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息類等電子類專業(yè)的貢獻，例如2016年電子類選擇“學(xué)過至少一門計算機語言，但都不熟”的學(xué)生占比達24.56%（127人/517人），從學(xué)生專業(yè)可以看出，（主動）學(xué)習(xí)編程受學(xué)生興趣影響較大，這也印證了“興趣是最好的老師”。

僅有0.92%的學(xué)生“熟練掌握至少一門計算機語言”（問題3-C）。這是因為中學(xué)課業(yè)繁重，除了有志于參加信息學(xué)競賽的少數(shù)學(xué)生會下功夫深入學(xué)習(xí)編程以外，絕大多數(shù)學(xué)生是無暇顧及課外的編程學(xué)習(xí)的。

從問題2和問題3的統(tǒng)計可以看出，通過多年來中小學(xué)信息技術(shù)教育的啟蒙，近95%的大學(xué)新生具備一定的計算機基礎(chǔ)，但由于地域差別和教學(xué)深度限制，大學(xué)新生的計算機基礎(chǔ)參差不齊且普遍較薄弱，需要通過大學(xué)課程理論和實驗兩方面予以加強，補齊入學(xué)前的知識差距，并拓寬拓深知識結(jié)構(gòu)，提高實踐能力。

年平均僅有1.99%的學(xué)生認為學(xué)習(xí)編程“無用，將來也用不上”（問題4-A），且此比例明顯呈下降趨勢，如2019級的此比例僅為2014級的約24%。

有31.16%的學(xué)生認為學(xué)習(xí)編程對自己的作用“不清楚，不好說”（問題4-B），同問題4-A一樣，此比例也呈下降趨勢。這些處于迷茫狀態(tài)的學(xué)生可能是由于剛?cè)氪髮W(xué)，對自己專業(yè)和社會對大學(xué)生要求的了解尚膚淺片面，尚未認識到目前各行各業(yè)均需計算機來輔助管理生產(chǎn)。相信隨著大學(xué)學(xué)習(xí)的進行，學(xué)生會逐漸意識到計算機能力、計算思維、編程素養(yǎng)等軟性能力在潛移默化地提高其自身素質(zhì)。

每年平均66.85%的學(xué)生認為學(xué)習(xí)編程“有用，會用上”（問題4-C），且呈明顯的上升趨勢，如2019級的此比例與2014級相比增加了18.33%。可見在信息時代，越來越多的學(xué)生已經(jīng)認識到計算機乃至編程對自己未來學(xué)習(xí)和工作的重要性，這些學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣更高。

人均問題得分也表現(xiàn)出了上升趨勢，自2016級開始，每年的人均問題得分均高于歷年的平均得分6.06。這說明近年來中小學(xué)信息技術(shù)教育的效果逐漸顯現(xiàn)，大學(xué)新生的計算機基礎(chǔ)能力和學(xué)習(xí)積極性逐漸提高。

2 中小學(xué)信息技術(shù)課的發(fā)展建議

雖然教育部在2000年要求在中小學(xué)普及信息技術(shù)教育，然而由于地區(qū)差異、師資不足、教學(xué)實踐條件差、課程評價體系不重視等原因，信息技術(shù)教育的開展不盡如人意，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)仍有5.19%的大學(xué)新生在入學(xué)前處于中小學(xué)信息技術(shù)教育未覆蓋到的“角落”。

直轄市、省會城市及經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)城市的基礎(chǔ)實施條件好且?guī)熧Y力量充足，信息技術(shù)教育不僅開展得早，而且較深入。例如北京市海淀區(qū)引入計算機專業(yè)的碩士博士作為信息技術(shù)師資，不僅設(shè)置了程序設(shè)計等軟件內(nèi)容，還設(shè)置了機器人等硬件內(nèi)容，近期還要增加人臉識別、機器視覺、人工智能等課程[1]。而偏遠省份的縣城和農(nóng)村學(xué)生連基本的計算機操作、甚至開關(guān)機可能都不熟悉[2-3]。

如何彌合城鄉(xiāng)和地域間的“數(shù)字鴻溝”，除了政府的投入和扶持以外，地區(qū)和學(xué)校也可以主動思變。2020年的新冠疫情迫使全國學(xué)校實施線上教學(xué)，正是一次檢驗網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和普及計算機教育的良機，同時也使線上教學(xué)資源大增?？梢詫?yōu)質(zhì)的以及有特色的信息技術(shù)課程內(nèi)容制作成一系列慕課微課，建立共享的線上教學(xué)資源庫[4]，這樣可以彌補部分地區(qū)師資力量缺乏、教學(xué)內(nèi)容陳舊的不足，促進和啟發(fā)課程創(chuàng)新，使得先進地區(qū)的高水平課程的受益群體更廣泛。

中小學(xué)的學(xué)生特點是好奇心強、想象力豐富、思維活躍、擅長具象思維，但專注力弱，知識基礎(chǔ)弱。所以中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容不宜關(guān)注技術(shù)細節(jié)，重點在于訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生將復(fù)雜問題分成簡單步驟解決的計算思維。目前有一些適合中小學(xué)生的積木式編程軟件，如Scratch、Alice等，可充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)意和興趣，與語數(shù)英等課程內(nèi)容結(jié)合起來有趣地“玩”，不僅對課程內(nèi)容記得牢，而且也理解了抽象的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概念。

3 如何提高大學(xué)計算機通識課程教學(xué)效果

作為中學(xué)“產(chǎn)品”的接收者，大學(xué)有義務(wù)有能力將入學(xué)基礎(chǔ)參差不齊的新生培養(yǎng)成計算機能力相近的人才。鑒于非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機通識教育課程僅一至兩門，故課程的重要任務(wù)是在有限學(xué)時內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的大學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣以及如何有效解決問題的計算思維方式，而不只是教會學(xué)生把計算機當做一個工具[5]。

根據(jù)不同專業(yè)的專業(yè)需求和學(xué)生基礎(chǔ)，設(shè)置不同的計算機課程。例如藝術(shù)類專業(yè)學(xué)習(xí)較簡單的《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》，理工科、農(nóng)科學(xué)習(xí)程序設(shè)計課程，但都會有計算機系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，這是為了在起跑線上帶動“近零基礎(chǔ)”的新生，不至于由于中學(xué)的信息技術(shù)基礎(chǔ)弱而落后。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和將來的就業(yè)競爭力，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參加計算機等級考試。

根據(jù)專業(yè)、班級和學(xué)生的實際情況，提供靈活調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容，讓高、中、低水平和學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生都能得到滿足。以程序設(shè)計課程為例，學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生完成學(xué)時安排的實驗即可，但程序自動評判系統(tǒng)7×24小時在線，提供各種難度的題目，學(xué)習(xí)興趣高的學(xué)生可隨時登錄練習(xí)。實施效果明顯，每年的校園程序大賽都有非計算機專業(yè)的學(xué)生取得不錯的成績。

如何培養(yǎng)良好的大學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣也是計算機課程的任務(wù)之一。在長期的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，大學(xué)新生仍然處于中學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣中，有以下幾個表現(xiàn)：希望教師手把手教，自學(xué)能力弱；希望像高中班主任一樣人盯人地關(guān)注，沒有監(jiān)督就怠慢學(xué)習(xí)，放松要求；以為所有問題都有“標準答案”，對自己的解決方法不自信，不敢“創(chuàng)新”；普遍反映教師“講得快”；等等。

不僅是大學(xué)計算機課程，其實基本所有的大學(xué)課程特點都是概念眾多且學(xué)時有限，對剛?cè)雽W(xué)新生的思維和學(xué)習(xí)習(xí)慣“沖擊”很大。為幫助學(xué)生實現(xiàn)高中大學(xué)的平穩(wěn)過渡，采取以下教學(xué)方法：

（1）建立課程的班級群，隨時和學(xué)生交流，增加互動。事實表明建與不建班級群差別很大，建群的班級明顯活躍，學(xué)習(xí)積極性也高，對教師的督促學(xué)習(xí)也樂于接受。而不建群的班級感受不到授課教師的關(guān)心，上課氣氛沉悶，易走神，學(xué)習(xí)效果差。

（2）針對課程概念眾多使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒的問題，提醒學(xué)生抓大放小，把精力放在上課及課件中所提到的知識點。逐漸訓(xùn)練學(xué)生從海量信息中迅速抓住關(guān)鍵點的能力。

（3）不給學(xué)生設(shè)置條條框框，只要能完成程序功能，怎樣實現(xiàn)都可以，沒有什么“標準答案”，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新和發(fā)揮想象力。逐漸擺脫思想束縛的學(xué)生經(jīng)常能提交有趣的、出人意料的作品。

（4）幾乎所有課程都會有學(xué)生反映“進度太快”，但這是大學(xué)教學(xué)不同于高中的特點，大學(xué)不可能像中學(xué)一樣對一個知識點反復(fù)講反復(fù)練，要提醒學(xué)生跟著老師的精、簡、快、慢節(jié)奏來學(xué)習(xí)，同時要引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，對新知識自己鉆研，這將使學(xué)生受益終生。

4 結(jié)語

從連續(xù)7年的非計算機專業(yè)新生的計算機基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)看，中小學(xué)信息技術(shù)教育存在地區(qū)和城鄉(xiāng)差異，新生基礎(chǔ)普遍薄弱，但學(xué)習(xí)意識漸強。為了提升大學(xué)生計算機能力，不斷改進教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置，使大學(xué)計算機課程適應(yīng)信息時代的發(fā)展，任重而道遠。