1、从调查入手，了解对计算机教育的新需求学/科/建/设/与/教/学/研/究,#一线调查,#编辑人语:本文是作者在对北京大学进行的计算机教育基础课程教学体系调查的基础上,引发的对计算机基础教学改革方面的思考.文章从调查研究入手,了解学生对计算机基础课程教学方式和教学内容的意见,建议,根据调查结果和教学的需要,提出了对计算机基础教育教学方式改革的建议.全文共分为北京大学计算机基础课程教学体系调查(已刊登在 2005 年第 8期),计算机基础教学方式改革研究(已刊登在 2005 年第 10 期),从调查入手,了解对计算机教育的新需求三大部分,本文是其中的第三篇.从调查入手,了解对计算机教育的新需求北京大
2、学信息科学技术学院张铭谢柏青/文随着信息技术和计算机技术的迅速发展,作为面向全体高等学校学生的计算机基础教育的教学内容和教学模式也要发生不断的变化.为此,我们在北京大学对部分教师,研究生和高年级学生使用计算机的情况进行了调查,以了解高等学校的研究人员在软件使用,软件开发方面的现状和对课程建设的建议,进一步发掘对计算机基础教育的需求,并以此作为改进计算机基础课程体系的重要参考.我们从中得到了有益的启示,并愿和从事计算机基础教育的同行共享这些成果.计算机基础教育现状计算机基础教育是面向全体大学生的计算机教育.在教学实践中,我们应该注意到非计算机专业与计算机专业具有共性的一面,同时又有很大的差别.两
3、者在教学内容上虽然有一部分重叠,但是不同的专业学习计算机的目的不同,基础不同,因此,对不同类型的专业要提出不同的要求,采用不同的教学方式.可以说,计算机应用人才不仅要由高校的计算机专业来培养,更要从非计算机专业中培养.对于大部分文科类专业来说,学生学习计算机的目的很大程度上是使用计算机,因此对文科学生的要求是要熟练掌握计算机上各种相关软件的使用,以及对计算机应用技术的简单了解.对于非计算机专业的理工学生来说,除了达到对文科学生的要求之外,还要学习一些基本的应用基础,如程序设计等,以便在较深的层次上结合自己的专业领域来应用计算机.而对于计算机专业的学生来说,全面,系统地掌握计算机的专业理论知识是
4、必须的,因此在计算机基础教育上的要求也会更严格.由此可以看出,不同专业对计算机知识的掌握程度有不同的要求,因此计算机基础教育课程体系按照不同类型的专业划分是合理的.北京大学计算机基础课程教学体系按照计算机专业(A 类),理科非计算机专业(B 类),文科专业(C类)划分为三类.在设置计算机专业的基础课程时,基于如下的考虑:1.首先要给学生提供对计算机学科的一个全局性了解,建立,建,彀,/氛学科全局观,这既有利于学生对日后的深入学习作出选择,也有利于他们对各学科分支在学科全局中的位置和相互关系的透彻理解.2.用设计程序解决问题时,除了认真分析问题之外,最重要的是选择合适的数据结构,并设计满足限制条
5、件的算法或选择最优的算法.因此,计算机专业的学生要熟练掌握各种常见的数据结构,深刻理解某些经典算法的原理和时间,空间复杂度,掌握算法设计的一般步骤.3.计算机专业的学生应该从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成,工作原理及常用接口技术,建立微机整体概念,具备利用微机进行硬,软件开发的初步能力.除此之外,还要初步掌握汇编语言程序设计的基本方法和上机调试过程.因此,北京大学信息学院计算机系设置了计算概论课程,帮助学生建立起对计算机科学的全局性认识;设置了数据结构与算法课程,数据结构实习以及程序设计实习,让学生能够熟练地掌握常用数据结构的特点,算法分析与设计技术的一般方法,并进行系统的程序设计训练;
6、设置了微机原理课程使学生建立微机整体概念,掌握微机的基本组成,工作原理和常用接口技术.其中,计算概论作为总论性质的课程,是其他课程的先修课程.非计算机专业学习计算机技术的目的很明确,不是把它作为纯理论的课程来学习,而是作为应用技术来掌握.对于理工类非计算机专业的学生来说,虽然他们在学习和工作中不是以计算机为中心,但很多情况下却离不开计算机,他们需要结合自己的专业,利用计算机作为工具来开展工作.与计算机专业一样,对理科非计算机专业的计算机基础课程体系同样也设置了计算概论,数据结构与算法,微机原理三门课程.但是,由于两者的学习目的不同,故而要求也有很大不同.对于理科非计算机专业学生,计算概论的目的
7、是要给学生一个对计算机的整体认识,使学生掌握信息技术的基本知识,提高使用计算机解决实际问题的能力;数据结构与算法介绍常用的数据结构和算法设计的方法及其应用;微机原理的学习让学生了解计算机的基本工作原理.对文科学生在计算机方面的要求比对理科非计算机专业学生的要求更低一些,教授的内容也更偏向于应用,结合使用计算机和应用计算机,讲解计算机与信息技术的基本知识和基本方法.文科专业计算机基础课程包括两学期的内容:文科计算机基础(上), 文科计算机基础(下).文科计算机基础(上) 课程主要向文科学生主要介绍计算机的发展,计算机的使用与维护,计算机网络方面的常识以及常用软件(如Word,Exce1)的使用.
8、通过本课程的学习,希望学生能够较为熟练地使用计算机,真正把计算机作为日常生活和学习中的工具.文科计算机基础(下) 课程主要讲授较为高级的计算机应用技术,一共包含 7 个模块:网络,多媒体,数据库,VB,ASP,网页制作,动态网页制作.我们将这 7 个模块组合起来,一共形成了 7 门课程,学生可以任选其中一种或两种.这 7 门课程是:网络与多媒体技术,网络与数据库技术,网络与VB 程序设计,数据库与 VB 程序设计,VB 与 ASP,(静态)网页制作,动态网页制作.为了解北京大学计算机基础教学的课程体系,知识点设置的情况和学生们的学习效果,我们在北京大学计算机基础任课教员和低年级理科学生中进行计
9、算机基础课程分类分级教学情况的调查.从调查的结果来看,目前北京大学计算机基础课程的教学实践是成功的,从学生对每门课程的认识来看,我们取得了很好的教学效果.学生们认为课程中重要的知识点基本上和教学实践中重点讲解的内容一致,对教师的敬业精神和认真负责的态度比较满意.多数学生认为课程安排,教学内容和作业份量是合理的,如果进一步结合专业应用进行教学就更好了.计算机教育需求调查情况及其分析为改进计算机基础课程体系,我们在北京大学对部分教师,研究生和高年级学生使用计算机的情况进行了调查.参与调查的人员一共有 44 人,其中大部分是理科非计算机专业的教师,一半以上的人年龄在 3040 岁之间;49%是副教授
10、,30%是教授 ;51%每天使用计算机48 小时.1,软件使用我们课程中讲授的软件基本是工作中常用的软件.从图 1 可以看学/科/建/设/与/教/学/研/究A.WordB.ExcelC.PowerPointD.1nternetExplorerE.Servr-UFTPserverF.MathTypeG.AcrobatH.VisioI.金山词霸 J.gealoneplayerK.WinEAE 等压缩软件L.NetantsM.上网代理(规避出国流量收费 )N.其他图 1 日常工作中各种软件的使用率出,最常使用的前五个软件是W0rd,PowerPoint,InternetExplorer,Acroba
11、t 和 Excel.除了Acrobat 之外 ,文科的计算机基础课程中基本涵盖了这些内容.我们还调查了其他软件的使用情况,如图 2 所示.在参与调查的人员中,71% 的人员使用数据库,其中 57%的人使用微软的 Access,25%的人使用 SQLServer工作中使用Web 服务器的人员占三分之一左右,其中,67% 的人使用 IIS 构建 Web服务器,25% 的人使用 Tomcat;90%以上的人员使用 FTP 软件 ,其中所有人均会使用 FTP 的下载和上传功能,8%的人能够搭建和配置 FTP 服务器.专业领域中较为常见的计算机软件有 IDL,Matlab,Photoshop,Origi
12、n,Mathematica,Gcc,Tex 等,图 2 各种数据库软件的使用情况大部分人员通过自学来掌握新软件的使用方法.我们在给其他学院开设计算机基础课程时,可以结合专业领域,讲授他们工作中常用软件的使用方法.例如可以给工程性强的专业讲授 Origin 的使用,给美术相关的专业重点介绍 Photoshop 等.总的来看,计算机基础课程中讲授的软件基本涵盖了工作中最常用的软件.不过,Access,Acrobat 以及一些 FTP 软件也是较为常用的 ,课程内容可以考虑将这些软件的使用包含进去.我们可以针对专业有重点地介绍专业相关软件的使用,这样既实用,又能让学生感兴趣.2.软件开发所调查的人员
13、中,一半以上的人在工作中需要编程.编程语言的使用情况如图 3 所示.从图 3 可以看出,使用频率最高的编程语言是 C/C+和 F()RnN,其次是 Matlab 和 Java.74%的人编程的目的是出于科学研究的需要,还有一部分人编程是为了进行教学示例.大部分情况下,他们编程时无需和计算机专业人员的合作,可以独立完成.63%的人认为使用计算机的能力对自己就业影响很大.大部分理科专业的毕业生在工作后使用计算机进行的工作主要是编程计算,其次是查找资料和绘图.在专业领域的科学研究中,对于较大型的计算机系统的开发,大部分情况下会交给专业的公司,较少在院系内部组织开发.非专业的人员经过培训后就可以完成计
14、算机系统的配置和维护.以上情况说明,在工作中需要会用 C/C+,Matlab 等进行编程,单/科/建/设/与/教/单/磺/究60.0%.口融鳓_一 w 目啊圈目*%ml 囊甚 50.0%疆豳 I40.o%l 豳豳豳豳黼 30.O%ll 礴醴黼鞠礴疆豳嘲躜豳豳圈 l 鳃2O.0%圈露掰璐黼霞骚一髓一l0.O%鞭一- 躁穗躜鞠 U.Lr/oABCDEFGHA.C/C+B.Java/JspC.Pascal/DelphiD.BASICE.MatlabF.mapleG.asp/H.FORTRAN图 3 各种编程语言的使用情况但是对于较大型计算机系统的开发一般情况下会交给专业的公司来处理,专业人员只要能较为快速地掌握新系统的配置和维护就足够了.3.课程建设我们从编程方面和软件的使用方面来总结理科计算机基础教学的建议.关于编程,不同专业要区别对待.有的学院除个别专业方向须掌握编程方法外,其余均是对现在已有程序的应用.因此这些专业的计
