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针对非计算机专业的信息技术基础课程模块化分层教学模式探究

2019-09-10朱静杨敏

关键词:模块化分层教学信息技术

朱静 杨敏

摘 要:本文对国内外高校信息技术基础课程教学现状进行了调查研究,基于调研结果数据分析,结合在教学实践中发现并总结的现存问题,提出了一种模块化分层教学模式。以我校为例,该模式对信息技术基础课程教学内容进行了全新的规划,对教学方式也提出了全面的改革设计方案,通过建立并逐步完善“分层次+模块化”的课程体系,根据新的课程体系调整优化课程组教师,开展多样化的教学模式探索。

关键词:信息技术;模块化;分层教学

信息技术基础课程在绝大多数高校都是所有非计算机专业学生必修的公共课程,其目的是培养非计算机专业学生掌握信息技术的基本知识和基本技能,并能够应用于其工作领域[1]。在当前网络与信息技术飞速发展、日新月异的时代背景下,通过一门结合了通用性,应用性,现代性的信息技术基础课程,让学生掌握当前最实用的网络应用和信息管理技术,把学生培养成既熟悉本专业知识,又能熟练运用网络和信息管理工具的复合型人才,对于提高学生创新能力,提高学生就业竞争力都将起到重要作用。

一、概述

信息技术基础课程的的教学对象具有学生人数多、专业跨度大、基础差异大的特点。以中国地质大学(武汉)为例,信息技术基础课程要面向来自经济管理学院、珠宝学院、艺术与传媒学院等十几个专业的学生。在教学过程中,我们发现存在着许多问题。

学生对课程内容接受比较困难。大部分的非计算机专业学生理科基础比较薄弱,而且不具备学习课程所需的相关信息技术基础,对课程理论部分的理解比较困难,因此也严重影响了学生对实践部分的理解和学习。

自學困难。信息技术基础课程是以应用和实践来推动理论学习的课程,但是很多非计算机专业学生尤其是文史类专业学生以“读”,“背”为主的学习习惯,以及动手能力的欠缺,使得学生常常在自学过程中感到效果很差,使自学积极性大打折扣。

教材更新滞后。现代网络与信息技术飞速发展,新知识、新技术层出不穷,而信息技术基础相关教材则更新相对缓慢,现有的课程可选取的教材内容已经大大落后于当前网络和信息技术的发展现状。

理论学习与动手实践不能很好结合。这一方面是由于相关教材内容过于偏理论阐述,另一方面是由于在教学环节上,实验教学学时偏少。另外,由于课程内容与发展现状往往脱节,实验内容对学生缺乏吸引力也是一个重要原因。

不同专业的学生对知识的兴趣点大不相同。在教学实践中我们发现,艺术类专业的学生对多媒体软件的使用和网页设计比较感兴趣;法学、行政管理、外语等专业的学生对演示文稿的制作和文字处理软件的使用比较感兴趣;而营销贸易类专业的学生对电子商务和数据分析软件的使用比较感兴趣。在现行的教学模式下, 没有充分考虑不同专业学生的兴趣点,很不利于调动学生的求知欲望和学习积极。

综上所述,如何因材施教,让非计算机专业学生既掌握信息技术基础知识,又具备基本实践技能,如何通过规划教学内容以提高学生对课程的兴趣,培养其自学能力及创新能力,同时如何为课程收集组织或自主编写适当的教材和教学案例,并保持教学内容的及时更新,是目前信息技术基础课程教学面临的主要问题。

二、信息技术基础课程现状调研与分析

针对以上问题,为有效改进信息技术基础课程的教学质量,达到更好的教学效果,我们课题组开展了信息技术基础课程教学情况调研,内容包括:国内外高校面向非计算机专业学生的信息技术基础课程教学情况调研;非计算机各专业学生对信息技术基础课程的要求调研;非计算机专业教师对信息技术基础课程的要求调研等。

首先我们对调研到的国内外高校信息技术基础课程的教学内容设置进行了汇总和分析。

(一)国外高校信息技术基础课程教学内容的设置

以美国俄亥俄州立大学为例。俄亥俄州立大学给学生提供了多门课程,供全校本科生选择,而且没有明确指定是否专为某类专业设置。面向所有专业的计算机类课程有两门,从教学内容看,程度相当于国内非计算机专业专业信息技术基础。

这两门课程的教学内容难度比较低,前一门注重基础知识和理论,后一门以Office基础应用为主。另外,该校专为艺术传媒类专业开设有两门课程,一门主要教授应用软件的编程思想,和做一些简单的图形,动画等,另一门教授一些算法的基础知识,以及和图形,颜色,编码、动画等有关的简单编程。该校还面向商科专业的开设有两门课程,一门课程主要教授excel,access的应用,另一门课程教授程序设计高级语言(目前是java语言)。

东京大学也设置了面向全校的计算机基础课程,但一般不特定注明该课程是否面向非计算机专业学生,而是标明该课程可否面向非计算机专业的学生以及学生选修该课程所需具备的基础。以东京大学开设的U-Wide课程(University-wide Undergraduate Education Program)为例,包括计算机网络,人工智能,信息安全,艺术与技术讲座等多门课程,在知识模块的设置上以理论为主,难度比较大。

(二)国内高校非计算机专业信息技术基础课程教学内容的设置

国内大学以武汉大学,华中科技大学和北京大学为主要调研样本。

武汉大学的信息技术基础课程面向全校非计算机专业,课程的内容相对比较简单,但要求学生在基础课程之外在十几门计算机公选课中根据各专业需求再选修一门。可选的计算机公选课包括图像处理软件,网站设计与制作,数据库应用系统,Web程序设计等。

华中科技大学的信息技术基础课教学内容设置以理论为主,对计算机,网络,数据库的工作原理,多媒体技术的原理等阐述得比较深入,难度偏大,应用部分极少涉及。

北京大学面向全校非计算机专业专业的信息技术基础课程分为上下两个部分。《信息技术基础(上)》从课程讲授的主要知识点可以看到内容非常基础,而且实际应用紧密结合,有很好的实用性,基础性。

《信息技术基础(下)》主要内容则是根据不同专业的情况,分为多媒体软件,网站开发,网页制作,程序设计基础,动画编程,数据库基础等多个应用领域,每学期提供不同的应用性课程内容,学生可以根据自己专业和层次进行选择,比较好地体现了因材施教,差异化分层次教学的理念。

(三)非计算机专业教师学生调研情况

结合信息技术基础课程教学效果现状总结,分析当前网络和信息技术的应用趋势,我们把信息技术课程内容分类为12个知识模块,设计了调查问卷,对非计算机专业的师生进行了抽样调查,调查的对象包括教师、高年级学生和大一学生,让教师和学生选出他们认为重要的知识模块(多选),期望的教学方式,考核方式等,全面了解他们对信息技术基础课程的意见与建议。

我们重点统计和分析了被调查的师生对不同知识模块的关注度。学生的调研结果如图1所示,从整体上体现了我们所列举出来的12个知识模块的关注程度,图2表明了不同专业的学生对每个知识模块的分类统计。

知识模块代码注:(1)信息技术基础概念和计算机组成;(2)信息安全基础及计算机病毒防治;(3)网络常用服务(电子邮件,FTP,DNS等;(4)Web技术基础;(5)网页制作与网站设计;(6)动态网页技术;(7)文字、电子表格、演示文稿处理;(8)与网络数据库相关程序设计;(9)Access或MySQL数据库应用;(10)多媒体技术基本概念;(11)计算机网络基本概念和原理;(12)多媒体软件应用。

不同专业的教师对知识模块的培养建议调研结果如表1所示。

從结果统计中我们分析发现:

1. 学生对应用性知识模块的选择比例远大于理论知识模块。其中,学生对多媒体软件,Office应用,网页制作与网站设计的兴趣相对最高,对于理论性的基础知识兴趣比较低,明显反应出学生偏重应用知识学习的倾向。

计算机的概念,计算机组成,计算机网络基本概念,信息安全基础和多媒体技术基本概念作为学习网络应用和计算机其他应用技术的基础,必须作为各专业公共学习的内容。文字、电子表格、演示文稿处理由于其在办公自动化和信息管理中的广泛应用,也可以设置为各专业都要学习的基础内容。

从对老师的调查结果对比可以看出,学生对多媒体软件应用的兴趣并无太大专业相关性,各个专业的关注度都很高,主要可能是跟学生本人受现在娱乐休闲方式影响对之产生兴趣有关。因此针对不同专业的知识模块的选取应结合老师的建议和学生调查结果来确定。

调查数据显示,学生对计算机网络基本概念和原理的关注度低于对其他基础知识如信息安全概念和多媒体技术基本概念的关注度,但很多没有选择计算机网络基本概念和原理知识模块的学生,都选择了网络常用服务,Web技术基础,与网络数据库相关的程序设计,网页制作和网站设计,MySQL数据库应用和动态网页设计等知识模块。这部分学生不关注基础概念和原理,而是关注较高层次的计算机网络知识模块,说明这部分学生并不是对计算机网络不关注,而是可能已经具备了一定的网络应用经验和较好的网络知识基础,更加注重的是网络应用。

2. 不同专业学生的需求侧重不同:珠宝设计,数字动画,音乐等艺术相关类专业的学生,对基础理论知识模块的关注度远低于其他各非计算机专业。结合艺术类专业的专业特征,在知识模块的选取上,应尽量减少理论,加强专业相关应用(图像,音频,视频软件的使用),同时在教学过程中应适当降低难度。法学,思想政治教育,英语,新闻传播等专业的学生,对办公自动化,网页制作和网站设计,网络基本应用服务的关注度较高,对基础知识的关注度也比较高。会计学,旅游管理等跟数据统计和信息管理等相关的专业,对数据库技术基础,网络程序设计,信息管理系统的关注度明显高于其他专业。

3. 不同专业的培养需求不同。从对老师建议知识模块选取的数据统计可以看出,不同专业的教师,对本专业学生在信息技术基础能力培养方面的需求各不相同,呈现出明显的专业相关性和差异化。

三、模块化分层教学模式

通过调研结果的数据分析,并对非计算机类专业信息技术基础课程学习的特点和需求进行分析,我们发现合理设置教学内容是课程规划的关键。

中国高等院校计算机基础教育课程体系[2]虽然对大学计算机基础教育课程体系提出了指导方案,但比较宏观,具体实施上还需要细化。有一些教师对计算机基础课程分层教学进行了探索和研究[3][4],但是在课程内容设置上没有考虑按应用领域进行分类。也有一些从教学方式改革的角度探讨了如何提高教学效果[5],但没有把教学内容的合理化设置作为优化教学模式的重要因素。

结合我们在教学实践中发现并总结的现存问题,我们提出了一种模块化分层教学模式,对信息技术基础课程教学内容进行了全新的规划,对教学方式也提出了全面的改革设计方案,通过建立并逐步完善“分层次+模块化”的课程体系,根据新的课程体系调整优化课程组教师,开展多样化的教学模式探索,充分利用MOOC等网络课堂,从教学内容、教学手段、教学团队、教学网站建设等方面开展课程教学改革。

(一)教学内容

在教学内容设置方面,确立了根据不同专业学生的需求差异和基础差异,原有信息技术基础课程的基础上,建立“分层次、模块化”的课程体系,以应用为导向进行知识模块的选取和学生能力训练的教学原则。选讲的知识模块着眼于学生所在专业的实际应用。确立各知识层次及培养目标。分层及模块划分情况如表2所示。

该课程体系分三个层次,自下而上分别是基础层,专业层和拓展层。

1. 基础层。设置信息技术基础,包括各专业学生都需要掌握的计算机应用基础知识,如计算机组成与结构、操作系统(windows系列)的使用、文字处理(Word)、演示文稿(PowerPoint)、电子表格(Excel)、网络基础知识、网络应用基本概念等。这一部分在内容上尽量减少概念性和理论性部分,以基础应用为主。

2. 专业层。设置4个知识模块,不同专业相应选取2到3个与专业相关性较高的模块,与基础层组合成适合该专业的基础课程。再配合拓展层对应的综合应用能力训练,基本上能达到本课程的教学目标。

模块1:多媒体技术。包括平面设计图像处理、二维动画、数字音频处理、数字视频编辑,Photoshop,会声会影等常用多媒体处理软件的使用及其技巧。

模块2:网页设计与制作。掌握网页素材收集及制作的方法,使用DreamWeaver,Flash,Frontpage等软件进行网页设计,修改和维护网页HTML源代码,了解动态网页的基本设计方法及技能。

模块3:Web程序设计。Web程序设计是网站设计与开发的基础。本模块内容包括理解Web工作原理,了解Web技术基础,理解HTTP原理,掌握HTML语言,理解CSS的基本概念和作用,掌握CSS的基本语法和使用方法。掌握脚本语言JavaScript的基本概念和语法和对常用HTML文档元素的操作方法;了解文档对象模型DOM的基本概念和作用。

模块4:数据库应用。掌握关系数据库的基本原理,学习Access或mySQL数据库管理系统,掌握开发小型网络数据库应用系统的方法及过程。

模块化的课程体系极大地丰富了课程的教学内容,扩大了学生的选择空间;从教学内容的组织上实现了因材施教,可以满足不同专业、不同基础学生的需要,提高学生的自主性、积极性。随着技术的发展,课程体系还可以及时进行模块调整,如更新模块内容,添加新模块,删除旧模块等。

3. 拓展层。拓展层的重点是扩展学生的知识面,侧重于利用计算机技术在网站设计、平面设计、动画设计、学习平台设计等应用领域内,针对相关主题,完成综合的课程设计项目。综合的课程设计项目根据学生专业不同,分为网络应用类,信息管理类,媒体制作设计类。网络应用类内容包括:网站设计与制作、CAI教学课件等。信息管理类内容包括:数据库应用系统(信息管理系统)等。媒体制作设计类内容包括:平面媒体、立体媒体,二维或三维动画、校园生活DV、虚拟现实场景、电子音乐等作品的制作。

通过综合课程设计,可以帮助学生把计算机应用技术与自己的专业方向结合起来,激发学生对计算机应用的兴趣,激发学生在专业领域利用网络应用和信息技术进行创造的兴趣,提升学生的创新能力。

(二)教学方式

采用“课堂讲授+利用网络课程资源自主学习+上机及平时练习+典型案例展示点评”的立体教学模式。信息技术基础课程涉及的知识范围广,强调对学生实践能力的培养,仅靠课堂教学难以获得良好的教学效果。多层次立体教学模式能将理论与实践紧密结合,具体包括以下内容。

1. 在课堂上讲授核心的理论知识和关键的技术及方法;教师制作内容丰富形式生动的PPT教案;还通过收集和整理相关的Internet 资源、Flash 课件等,尽力将枯燥、抽象的理论以直观形象的方式进行讲解,并根据学生的程度和兴趣提供资源,满足个性需求;

2. 利用具有不同内容特色的网络课程资源(网络公开课,教学视频等)扩展知识范围,供学生课后边看边练,利用教师提供的各种资源进行自主学习和练习;

3. 进行上机练习,进一步理解和实践课上内容。

4. 教師在教学过程中积累的大量典型案例、典型作业、典型实验等,穿插在教学过程中进行展示和点评,提供给学生交流。每一届学生学完本课程都会提交一些非常优秀的作品。教师将这些优秀作品进行收集、整理、展示和点评,不仅给其他同学学习借鉴这些好的作品提供了机会,同时也方便教师将它们融入后续的教学中,做到教学相长。

(三)教学团队

信息技术基础课程教学以模块对应教师,不以课程对应教师。不同模块组合由对应模块教师共同承担教学,教学资源共享,同步更新。既保证了教学效果,又分担了工作量,有利于教师高效率进行工作。

四、结语

这种分层次+模块化的教学模式,通过小范围的试点教学,取得了良好的效果。目前我校已经将模块化分层次的信息技术基础课程纳入新修订的课程体系中。但是在立体教学方式实践以及教学团队建设方面,还需要我们更多的探索和实践,进一步改进。

参考文献:

[1] 董荣胜.计算机科学导论——思想与方法[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系2014[M].清华大学出版社,2014.

[3] 刘利枚,石彪,罗新密.大学计算机基础课程的分层教学[J].计算机教育,2011,(3):34-37.

[4] 谢丽霞.基于Blending Learning的大学计算机基础课程分层教学研究[J].大学教育,2014,(16):153-154,165.

[5] 韩桂华.计算机基础教学改革方案探究[J].软件导刊,2014,(2):162-164.

作者简介:朱静(1974- ),女,土家族,湖北武汉人,博士学位,中国地质大学(武汉)计算机学院副教授,主要研究方向为地学大数据处理、网络技术应用、计算机教育等。

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