全国高等院校计算机基础教育研究会2014年会学术论文集(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：全国高等院校计算机基础教育研究会

出版社：清华大学出版社

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全国高等院校计算机基础教育研究会2014年会学术论文集试读：

全国高等院校计算机基础教育研究会成立于1984年，是我国有重要影响的、专门从事高等院校计算机基础教育研究的全国一级学术团体。本书是全国高等院校计算机基础教育研究会2014年会的学术论文集，包括97篇论文，分为综合，理工，医学，文科、师范、财经，高职5类。前　言

全国高等院校计算机基础教育研究会成立于1984年，现已拥有500多个会员单位，是我国具有重要影响、专门从事高校计算机基础教育研究的全国一级学术团体。今年正逢全国高等院校计算机基础教育研究会成立30周年。本研究会在历任会长的领导下，传承、发扬多年来取得的成绩，为了进一步实施面向高校基础教育、面向计算机应用、面向一线教师的办会理念，交流在计算机基础教育教学改革方面的新认识、新经验和好方法，特决定在举行全国高等院校计算机基础教育研究会2014年会暨研究会成立30周年庆祝大会期间出版该论文集。

征集的论文力求能够充分体现高等学校计算机基础教育的重点、亮点和特点，概括为以下6个方面的20个专题。

1．贯彻落实《国家中长期教育改革与发展规划纲要》，提高计算机基础教学质量的新举措与新思路（1）在计算机基础教育中落实《国家中长期教育改革与发展规划纲要》的创新思路与经验。（2）全国高等院校计算机基础教育研究会30年来对我国计算机基础教育的贡献，对进一步发挥研究会作用的研究。

2．课程体系与教学内容（1）实施CFC和CVC的经验、成果、体会与建议。（2）对《CFC2014》的诠释、理解与建议。

3．计算思维与计算机基础教学（1）计算思维在培养方案、课程大纲中体现与落实的经验。（2）计算思维能力培养在计算机基础教学中的实施经验。（3）高等院校计算机基础教育创新与计算思维能力培养方面的深入研究。

4．应用能力培养（1）培养学生计算机应用能力的新措施、新经验与体会。（2）培养学生计算机应用能力的综合方案。（3）计算机基础教学与专业应用结合的成功经验。（4）计算机应用能力培养与适应学生就业需求的关系。（5）大学生信息技术素质与能力的培养。

5．资源建设与共享（1）计算机基础教学与计算思维成功结合的教学资源。（2）计算机基础类大规模网络开放课程（MOOC）的资源与成果。（3）计算机基础类精品课程、优质教学资源与成果。

6．动态与趋势的研究（1）国内外计算机基础教育的新动态和启示。（2）我国计算机基础教育发展趋势的分析。（3）对国内外大学计算机基础教育的课程体系、教学内容及教学计划等方面的比较。（4）大数据、云计算、物联网等技术在计算机基础教育中的应用、研究与分析。（5）有关计算机基础教育方面的前瞻性思考与研究。

征文提纲发布后，从事高校计算机基础教学工作的教师积极响应、踊跃投稿。研究会学术委员会组成论文评审委员会进行了评审论文的工作。经过评委认真评审和指导，最终录用了97篇论文并收录在本论文集中。经论文评审委员会推荐、研究会常务理事会通过，表彰一批优秀论文，并在本年会期间颁发一等奖、二等奖和优秀奖证书。

研究会在此对所有投稿的作者表示谢意，对论文评审委员会评委的认真、公正、辛勤的评审工作表示感谢。

清华大学出版社一如既往地对研究会年会论文集的出版给予了大力支持，特此表示感谢。全国高等院校计算机基础教育研究会2014年7月第一部分 /  综合类论文继承、创新、发展，大学计算机教育改革的主旋律——解读CFC20141234吴功宜　李凤霞　杨小平　张　钢

摘　要　本文介绍了CFC2014版修订的背景与过程，阐述了修订指导思想产生的背景与意义，分析了研究组起草与编辑的指导思想，以及需要处理好的“继承与创新”、“前瞻性与可执行性”、“大学计算机教育与专业课程体系”等三个关系的问题。本文对CFC2014一书的主要内容进行了介绍，对CFC2014的特点进行了总结。1　CFC2014版修订的背景与过程

为了推进我国高等院校计算机基础教育的发展，全国高等院校计算机基础教育研究会与清华大学出版社共同发起成立了“高等院校计算机基础教育改革课题研究组”（以下简称为“研究组”），并于2004年7月出版了研究组的课题报告《中国高等院校计算机基础教育课程体系2004》（以下简称为CFC2004），之后于2006年、2008年两次对CFC2004进行了修订，相继出版了CFC2006与CFC2008。2014年是全国高等院校计算机基础教育研究会成立30周年华诞。研究会会长会议决定成立CFC2014版修订研究组，密切结合我国经济与社会发展新形势和国家中长期教育发展规划对高等院校计算机基础教育的新要求，以及计算机技术与应用发展趋势，完成CFC2014版修订任务。

CFC2014版修订研究组成立后，确定的研究方法是：坚持“教学研究”态度与“用数据说话”的原则，力求从“经验”走向“科学”；充分尊重不同的意见，鼓励“百家争鸣”；尊重教学规律，稳中求进，逐步改革。研究组在认真研究了CFC2004、CFC2006与CFC2008等文件，广泛开展了调研工作，听取了从事计算机基础教育的第一线教师，尤其是中青年骨干教师的意见与建议；结合CFC2014写作提纲，动员多所高等院校从事计算机基础教育的一线教师，以各个学校教学改革的成功经验为蓝本起草了文档初稿；研究组在汇总的基础上形成征求意见稿；在研究组扩大会议、研究会常务理事会与会长会议上，以及会下交流等多种方式，征求大家的意见与建议。

CFC2014修订稿（第1稿）初步形成后，于2013年8月31日在清华大学出版社召开了第一次工作会议；2013年10月25日，在河南郑州召开的“研究会2013年第二次常务理事会暨理工专业委员会2013年年会”上，再一次结合以计算思维为核心的新一轮计算机教学改革与复合型、应用型人才培养模式创新问题的讨论，对修订稿（第2稿）进行了讨论；2013年12月25日在铁道出版社召开的研究会常务理事扩大会上，研究组向与会代表汇报了修订工作进度，并就修订工作“指导思想”听取了与会代表的意见。在多次直接听取研究会老师们意见的基础上，研究组于2014年4月15日～5月4日期间，通过研究会秘书处向研究组全体成员、常务理事、专业委员会主任委员发出修订稿（第3稿）电子文档，通过网络以书面方式征求意见。根据反馈的意见，研究组在5月17日召开的研究会常务理事扩大会议上提交了修订稿（第4稿）。2　明晰指导思想，处理好三个关系

2013年第二次常务理事会（郑州）会议上，代表们提出：修订好CFC2014的关键是进一步明晰修订工作的指导思想。这个意见十分中肯，为进一步扩展修订工作指明了方向。研究会会长会议非常重视这个意见，指示研究组成员一定要切实解决这个问题。在与研究会会长、各个分委员会主任，以及很多学校老师多次讨论与反复修改后，研究组提出CFC2014修订的指导思想是“以计算思维为切入点，推进大学计算机课程教学内容改革；以应用能力培养为导向，完善复合型创新人才培养实践教学体系建设；以服务于专业教学为目标，在交叉融合中寻求更大的发展空间。”

在明晰指导思想的基础上，研究组在起草与编辑CFC2014版修订稿的过程中注意处理好以下三个关系。

第一，继承与创新的关系。

全国高等院校计算机基础教育研究会已经成立30周年了。在这30年里，研究会团结了工作在全国高校教学第一线的教师，在促进我国高校计算机基础教育从无到有、从弱到强的发展过程中做出了历史性的贡献，取得了丰硕的成果，CFC 2004、CFC2006与CFC2008，以及很多精品课程、精品教材建设成果的产生就是最好的佐证。因此，CFC2014版修订的基调应该是“继承、创新、发展”。我们需要在认真遵循CFC 2004、CFC2006与CFC2008核心思想的基础上，结合新形势与新要求，实行教学理念、课程体系、教学内容与方法的创新。这种创新首先要表现在CFC2014的指导思想上。CFC 2004提出的“计算机基础教育要面向应用”的指导思想，在CFC2006与CFC2008中不断得到体现和充实。[1]

CFC2014的第一部分从30年计算机基础教育发展经验、国家中长期发展规划、计算机与信息技术发展、中小学信息技术教育影响，以及计算机基础教育现状的角度，援引了大量的数据，阐明了“指导思想”产生的背景。第二、三部分按照“指导思想”展开，讨论如何推进大学计算机课程体系的改革。CFC2014是在注意解决好与CFC2008的继承性与衔接性的基础上修订而成的，它继承和发展了“面向应用”的教学理念，并进一步提出：“以计算思维为切入点，推进大学计算机课程教学内容改革”的工作思路。

第二，前瞻性与可执行性的关系。

我国经过“九五”、“十五”与“十一五”等三个信息化五年计划的建设，信息技术与计算机应用在全社会得到了空前的发展。“大学计算机基础教育”上升到“大学计算机教育”的高度是历史的必然，也是全国潜心于大学计算机基础教育的广大教师几十年奋斗的结果。

计算机技术与软件工程技术面临着高速发展与广泛应用的局面。移动计算与嵌入式计算、传感网与物联网、大数据与分布式处理、云计算与超级计算、交互设计与敏捷软件开发、基于组件的软件工程与面向服务的软件工程，以及计算思维能力培养问题，已经或正在改变大学计算机教育的内容与方法。新的教学模式——慕课（MOOC）及其对大学计算机教育的影响已经开始显现。

如何处理好计算机技术发展对大学计算机教学内容与方法的影响，与大学计算机教学系统性、稳定性的关系是一个挑战性的课题。计算思维对大学计算机教育改革的影响已经是不可回避的问题。CFC2014在起草过程中反复征求一线教师，尤其是中青年教师对“计算思维”如何“落地”问题的意见。一派意见是“计算思维不可能由一门课程完成，它需要贯穿在多门课程的教学过程中”；而另一派意见是“我们可以开出一门专门教授‘计算思维’的课程”。研究组认真听取、比较和分析了各种意见。本着科学的态度，充分尊重不同的意见，鼓励“百家争鸣”，在CFC2014修订稿中将不同意见提供给广大教师，引起大家更为深入的讨论。在结合不同类型学校的教学大纲与课程教学内容的讨论中，采取了“尊重教学规律，稳中求进，逐步改革”的思路，力求处理好前瞻性与可执行性的关系，使得CFC2014具有创新性、引领性、可读性与可执行性。

社会对具有很高计算机与信息技术应用能力的复合型人才需求也越来越高，而大学计算机教育在其中承担着越来越重要的角色。CFC2014提出并认真贯彻“以应用能力培养为导向，完善复合型创新人才培养实践教学体系建设”的工作思路。

第三，大学计算机教育与专业课程体系的关系。

CFC2014修订过程中涉及到不同类型的学校，以及同一所学校不同专业的不同要求。如何处理好重点院校与普通院校的关系、同一所学校不同专业的关系也是一个复杂的问题。在处理这个问题时，我们首先需要注意处理好大学计算机教育内容与大学专业课程体系配合、融合的关系。未来社会对不同专业大学毕业生的共同要求之一是信息技术素养与计算机应用能力。大学计算机教育内容对于专业课程体系仍然是一个服务的关系。

大学计算机教育内容与大学专业课程体系关系的最佳状态是：计算机课程与专业课程相互融合，形成有机的体系，产生学科交叉的新课程与应用能力培养的新模式。目前很多学校在这一方面已经迈出了可喜的一步，并且取得了很宝贵的经验。但是，也有一些学校出现了忽视大学计算机课程和削减学时、减少教师的现象，原因可能应该从两个方面去寻找。当然，某一些学校的教学管理人员对大学计算机教学内容并没有深入了解，以为就是Word、Excel、PPT的使用。另一方面，我们从事计算机基础教学的教师也需要从自身作用，以及对复合型人才培养的重要程度去查找原因。“内容陈旧、偏离社会需求”是当前计算机专业老师认识到的在计算机专业课程教学中普遍存在的弊病。对于从事非计算机专业教学的教师，我们是不是也应该从这个角度去思考自身存在的问题。CFC2014在第8章用15门交叉课程及新课程的设计范例，试图回答这个问题，希望通过新课程的设计范例来引起不同学校老师的关注、思考与讨论。在此基础上，CFC2014提出了“以服务于专业教学为目标，在交叉融合中寻求更大的发展空间”的工作思路。3　CFC2014主要的内容与特点3.1　CFC2014的主要内容

CFC2014全书共分为三个部分。

第一部分“课题研究的背景与指导思想”分为2章，内容包括：信息技术与我国社会信息化发展趋势分析，计算机科学与技术、软件工程发展趋势分析，计算思维对计算机基础教育影响分析，国外大学计算机基础教学现状研究，以及新的教学模式——慕课（MOOC）及其对大学计算机教育的影响，我国高校计算机基础教育的历史回顾，我国中小学信息技术教学对大学计算机教学的影响，以及国家中长期教育发展规划对高校计算机基础教育的新要求。

第二部分“大学计算机课程体系”分为3章，内容包括大学计算机课程体系的设计、课程类型与课程体系设计策略、大学计算机基础教育课程体系参考方案以及大学计算机基础课程教学设计方案。

第三部分“典型课程教学设计方案与教学资源建设”分为3章，内容包括：程序设计类教学设计方案，我国精品课程、教学资源与精品开放共享课建设情况，以及15门计算机与相关学科交叉课程及新课程的设计范例。3.2　CFC2014的主要特点

在CFC2014修订过程中，研究组采取了“研究”的态度与“用数据说话”的原则。这也是使大学计算机教学研究从“经验”走向“科学”的重要标志。在起草每一章节时，研究组要求执笔老师尽可能调查各个大学的实际情况，引用最新的权威数据，在数据分析的基础上提出自己的观点与意见。

在“第1章机遇与挑战”的“信息技术与我国社会信息化发展趋势分析”中，通过引用2014年1月16日中国互联网络信息中心[2]（CNNIC）发布的第33次《中国互联网络发展状况统计报告》最新数据，让读者了解截至2013年底我国互联网网民规模、手机网民规模、我国互联网普及率的发展情况，以及我国互联网网民年龄分布的特点，了解到大学计算机基础教育潜在的教育对象，即年龄在10～19岁青少年网民的数量，以及他们掌握互联网知识、应用水平、获取知识的方式和行为特征，因为这些问题直接影响到他们进入大学之后希望进一步获得的知识、学习方式与交流方式，同时也将影响到大学计算机基础教育体系、内容与教学方式改革方向的问题。

在讨论“我国社会信息化发展对大学生就业环境的影响”与社会对未来复合型、创新人才需求问题时，引用了关于我国社会信息化的发展对大学毕业生就业的企事业单位、国家机关、大型国企和民营与中小型企业运行方式，以及对大学毕业生计算机知识结构与能力要求影响的很多数据。

在研究“计算思维”概念提出的背景与对大学计算机教育影响的问题时，在讨论互联网、移动互联网与物联网应用、大数据研究、大数据对未来企业竞争的影响，大数据对人文与社会学科研究的影响，以及大数据与计算思维中引用了很多有研究价值的数据。

在研究中小学信息技术教育对新生入学计算机应用能力的基础，以及分析大学新生计算机基础情况时，我们援引了昆明理工大学2012年对4915名新生中的部分学生进行了问卷调查的数据。这些数据包括：中学信息技术课程教学开展的实际情况、学生计算机知识与操作技能的主要学习途径、学生对常用计算机操作技能的掌握情况（计算机基本操作与汉字录入、Word软件、Excel软件、PowerPoint软件使用的实际水平）、学生对计算机基础课程的认识、学生对计算机的兴趣程度、学生对计算机基础教育课程学习的期望，以及学生对计算机基础教育课程重视的程度等。

在大学计算机教育对复合型创新人才培养作用的研究中，本书第一次使用教育部《普通高等院校本科专业目录（2012年）》的统计数据，给出了属于大学计算机教育范围的非计算机类本科专业数占到本科专业总数的98.22%的数据；根据2013年全国招生专业总数与招生总数，计算出非计算机专业招生人数占全国招生总人数的92.7%的数据。看到这些数据，使我们深刻地认识到大学计算机教育的重要性，以及大学生计算机教育对我国复合型创新人才培养的重要作用。

对于国外知名大学计算机教育现状的研究中，我们选取了美国、加拿大、英国的一些大学所开设的计算机基础课程作为研究对象，重点研究其教学内容的设定、采用的教学方法、考核形式以及课程资源和教材的选用情况等一系列资料与数据，希望读者能从中了解一些国外大学计算机教育的发展情况。在研究慕课（MOOC）及其对大学计算机教育的影响时，我们援引了慕课的主要平台、慕课的教学形式与典型课程案例的相关资料与数据，也讨论了慕课面临的主要问题与挑战。

在第7章从精品课程到精品资源开放共享课中，我们在对2003—2010年间陆国家级精品课程建设思路、发展现状与作用分析的基础上，系统地统计了计算机公共基础精品课程情况、“第一门”课程中的精品课与教学资源建设、程序设计课程的精品与教学资源建设，以及其他精品课程的基本情况与数据。

大学计算机教育在培养复合型创新人才培养方面担负着重要的任务。针对目前大学计算机基础教育中面临的挑战，研究专业学科培养目标，在教学方法和教学内容中融入计算思维能力的培养，设计出突出不同专业特点与需求，突出学生创新思维能力和计算机应用实际工作能力培养的新课程，是今后一段时间大学计算机教学改革中需要集中精兵强将、重点突破的重要方向之一。

经过30多年的教学实践，我国大批从事大学计算机教育的老师跟进技术的发展，根据社会对创新人才培养的要求，在各学科复合型人才培养方面进行了大胆的创新和实践，取得了突出的成果。第8章选择16门已开或准备开设的，有代表性的交叉课程、新课程的教学方案为例，展示从事大学计算机教育的老师在学科交叉课程建设方面的成果，也为进一步开展计算机与相关学科交叉课程的改革提供了宝贵的经验。我们选择的课程设计范例主要包括三种基本的类型：第一类介绍计算机与信息技术最新发展以及社会热点问题，可以作为各专业开设的导论课，或者可以为全校各专业学生开设通识教育的公选课。第二类是结合不同专业的特定需求，在传统课程基础上改革、形成的特色课程。第三类是为不同专业学生开设的交叉型的专业必修课或选修课。

CFC2014是在总结研究会30年工作经验，CFC 2004、CFC2006与CFC2008以及很多高校计算机课程体系建设经验与精品课程、精品教材建设成果的基础上修订的，因此CFC2014应该是很多工作在大学计算机教育教学第一线教师智慧的结晶。同时，由于研究组成员的学术视野不够宽泛，教学经验与学科建设经验不足，总结、归纳、分析有很大的局限性，因此CFC2014存在着很多提法不妥或描述有错误的地方，恳请老师们批评指正。参考文献

[1]全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．北京：清华大学出版社，2014．

[2]中国互联网络发展状况统计报告．中国互联网络信息中心，www.cnnic.net.cn．

1．南开大学

2．北京理工大学

3．中国人民大学

4．天津大学大学教育面临的问题和思考汪　蕙清华大学信息科学技术学院，北京100084

摘　要　以大学本科人才培养和课程设置为切入点，阐述大学本科教育教学的现状，剖析所存在的问题，以及相应的思考。1　引言

改革开放30余年来，中国的大学本科教育有了长足的进步，无论是在数量上还是在质量上都有较大的飞跃，得到了国内外的普遍认同。但是，国人对教育现状的忧虑、纠结甚至是不满很多，对教育改革的期盼也与日俱增。中国大学本科教育究竟存在什么问题？症结何在？本文试图从人才培养、大学教学平台的视角做些解读。2　大学教育存在的问题和思考2.1　培养方案中，必修的课程过多，选修课程少，可供选择的课程数量种类少

培养方案是人才培养理念的第一载体，是人才培养的龙头和纲要。

目前大多数学校的培养方案（或教学计划）中，必修课程约占80%，甚至更高；选修课程（有的还分限选课程和任选课程）可能少于10%，可供选择的课程种类也很少。所培养的学生像是一个传送带上输出的统一规格的产品，没有差别和特色。

清华大学在本世纪初进行培养方案的改革和修订，总学分为170，其中课程学分140（包括课内实验和独立设课的实验、实践），集中[1]实践学分30；选修课程学分占总学分的30%～40%以上。必修课程不是一门门的课程而是一组课程，也是可以选择的，也就是说我们强调的是“必修学分”，而非必修课程。整个培养方案是个宽松、灵活的框架，学生可以在此框架内根据自己的兴趣和需求选择课程。当然，清华目前的培养方案也还不甚完美，存在着不少问题，如核心课程偏多，任选课程学分偏少，可供选择的课程种类偏少，实践与理论的比例有待提高等。

培养方案的优劣、必修选修课程的比例，是大学教育是否成熟的重要标志，是一个大学人才培养理念的显著体现。我国教育者常常认为，学生只有学习了规定的全部课程，才能成为这个专业或领域的合格人才，甚至少一门课程、少一个学时都不行。实际上，世界在进步，经济在发展，人一生的职业在变迁，学生要根据自己的兴趣、自身对职业生涯的志向，自主地选择专业和知识，这种硬性死板的教育模式，只能束缚和制约学生的学习和发展。

在本世纪初，曾经有机会与北大的季羡林老先生在一起谈论学生培养的话题，他说他曾经在北大教务处工作过，年年都在修改教学计划，他认为一个好的教学计划应该是：“给通才定规则，给天才留空间”。而大多数高等院校往往注重了“定规则”，而忽略了“留空间”，以至培养的人才中，通才不“通”，天才却被遏制了。2.2　课程划分过细，课程内容过繁，深度有余，广度不够

很多教育者特别善于把一个完整的体系分解成若干子体系，并且还能一级一级地分下去，似乎这样学生学得就越深入、越好。例如，要学会编程，需要学习C语言、程序设计、算法等几门课程，而一般国外大学计算机系都只有一门程序设计课程，它包括了语言、编程方法和算法，甚至是数据结构的内容。在国内，一般看重的是细节，希望每一个分支、每一门课程都自成体系，因此内容过细、过繁，甚至过深；学生虽然对分支有了较深入的了解，但不清楚分支之间的关系，不知道分支是如何构成整体的，缺乏宏观的概念与视野。而国外大学看重的是综合完整的系统，每个分支可能没有过多涉及，但体现了分支之间的关联、配合，整体的贯通融合，这样培养的人往往能干大事。因此，尽管花费了巨大的学时，学生也学了不少东西，但培养出的是打工仔，而非创造性人才。

在国外的一些大学，学生一学期最多修4～5门课程，已经不堪重负了，而国内的大学生一学期学7～8门课再正常不过了，也累，也还活着。有人比喻，像是吃山楂，你是吃一个一个原汁原味的山楂果，还是吃穿成一串的糖葫芦，或干脆吃捻成泥做成糕的山楂糕，内涵可能一样，可多少个山楂果才能做成一块山楂糕，何况口感、质地、营养和品味也大不相同。2.3　技术型课程偏多，人文社科类课程偏少

清华大学工科院系培养方案的140课程学分中，人文社科类课程学分占1/4（35学分），数学和自然科学基础类课程占1/4（35学分），专业相关课程学分占1/2（75学分）；这种格局比过去有了很大进步，但是在中国特色的框架内，“体外马”课程在人文社科类课程中占了绝对统治地位，真正可学可选的人文社科课程非常有限。中国学生从高中就开始分科，考入大学的理工科学生那点人文知识基础真是可怜，大学仍就如此，单靠那些窄而又窄的“专业知识”，能够有足够的视野、宽阔的胸怀？能够干什么“大事”出来？

世界的前进，科学的发展，自动化程度的飞速提高，社会对工科人才的需求肯定是越来越少，对学科交叉融合的人才需求越来越迫切。目前美国一流大学的培养方案中，必修的核心课程比例越来越低，美国MIT计算机系的核心课程只有4门，要求学生跨学科选课，以迎[2]接未来科技的挑战。对每个学生而言，在他今后的职业生涯中，会面临多次的更新、提升，还有改行和淘汰，难道不应该在学校中多做一点准备吗？

一位在美国工作的清华大学本科毕业生说，就业做工程师绝对优秀，活干得漂亮；但做领导就有欠缺，开拓能力、决策能力、组织能力、交流沟通能力、表达能力，还有文化背景等等，都难以与欧美人和印度人竞争。这就是现实。2.4　理论与实践不能有机结合

教育的首要目的是使学生得到全面发展。理论与实践紧密结合是学校人才成长的必由之路，它既是培养创新人才的有效模式，也是学生树立正确世界观、人生观和价值观的重要途径。计算机技术是个实践性很强的领域，在人才培养上要融入更多的实践活动。

国内高校的课程总体来说还是以传授为主，讲授的比例较高，实验、实践通常是起辅助作用。为了加强实践教学的作用，教育部设立了国家实践教育示范中心等项目，各高校也相应提出各自的实践教学体系。实际上，不存在什么独立的“实践教学体系”，实践与理论是一个完整的教学体系，是密不可分的。理论课中有实验，实验课中有理论，是非常正常的；实验、实践绝不是辅助教学，它与理论课是平等的，同样重要。

实际上，国内高校的实验老师待遇低，实验课程学时计算量小，不少实验实践环节不计学分，教师带实验课程不计入课程教学工作量等等，都反映我们的教育实质上并不重视实践。但愿教育部的种种措施能够真正提升实践的重要性。也许，有一天我们不再特别强调实践教学的重要性时，理论与实践的紧密结合就真正到位了。2.5　课程实验中验证型偏多，综合型、创新型实验比例偏少

学校各专业所开实验课程中验证型、综合型和创新型的比例，是教育部考核学校办学质量的重要标志，是学校师资水平和学生学习能力的具体体现。

目前的教学实验中，验证型实验的比例还比较高。因为对于这类实验，教师容易设计，学生容易学习，但结果是收效甚微，学生学到的是一个个孤立的知识点，甚至是支离破碎的东西，在今后的学习或职场生涯中很难再捡起或用到，所以不宜过多。综合型实验应该是主体，综合不一定就是大，也是可大、可小，可以是一种知识的横向拓宽，也可以是几种知识的纵向贯通，学生要通过动手和动脑，了解知识点之间的联系和应用，所得到的是比较完整、系统的概念和实现，这样学生所学到的东西才是活生生的，接近当今社会实际，与现实生活贴切的，才是到手的、有用的。

创新是一件很难的事情，在本科阶段，对大多数学生而言，不要把“创新”作为培养目标。如果能有创新意识就很不错了，现在动不动就说什么是创新，也让其庸俗化了。所以创新实验不一定多（但要有），将其设为选修或任选比较合适，让有兴趣、有天才的学生有施展的空间。2.6　缺少系统级的课程和实验设置

系统级实验可以看作是大型的综合型实验。特别强调系统计实验，是因为它太重要了，而且也太缺乏了。即使本科教育最后阶段的毕业设计，其中有不少课题可能都不能算作系统级实验。当然，系统也有大小之分，计算机、手机、汽车、飞机等可以算大系统，计算机中又分硬件系统、软件系统，硬件系统中又分主机系统和外围设备系统，主机系统还可以分为CPU和内存系统等等，这些依次是小一些的子系统。系统是可以完成某种应用的完整设备或部件。学理工的学生要对一个具体层面的系统有所了解，不但是技术方面，对于应用环境、质量和性价比等方面也要略知一二。现在缺少的是以系统设计为主的课程，特别是系统级设计的实验和实践。学生每门课程所学的大多是相对独立的、专门的、分立的知识，如果没有一门课或实验将这些分散的知识串起来，形成系统，那么学生就很难了解所学知识的作用和意义。换言之，学生只有了解了系统，才能站在更高的层次上理解每一门专门知识的作用和意义，他的知识才是完整的。这样的学生将来才能干大事。2.7　团队精神重视不够

培养学生的团队精神，是大学教育中一直追求的，但真正实施起来并不容易。理论课中的分组讨论、实验课中的分组研究，都属于培养团队精神的有效途径。尽管各个高校都在做，但比较表面化、形式化，不怎么深入。在大多数人的头脑里，课堂教学是老师的天地，老师一个人驾驭还不够用呢，留给学生讨论，能讨论出个什么，不是浪费时间吗。我们注重的是老师教，而不是学生学，从小学开始就是如此，老师只管一个劲地传授，而且绝对永远正确，学生只要跟着老师的指挥棒转就行了。学生更习惯“个人奋斗”、“埋头苦干”，而不是集体讨论、研究、实施和实现。

此外，考核、评价体系单一，更适合于个人评价而非集体。如果是团队完成一个实验项目，其中难免有“跟班”、“混事”的学生，都给一样的分数显然不公平，但真分出子丑寅卯也相当费神呢，最后就是：还不如学生“单干”。国内高校的体系、制度注重的是管学生、教学生，而不是培养学生，指导学生学会学习。所以我们的毕业生在职场上可以是个体的“英雄”，但当集体合作、共谋大业时，就可能是大海中的一滴水。2.8　阅读量太少

中国学生的阅读量实在是太少了，无论是与课程相关的还是无关的，恐怕只有美国学生的1/20～1/10，这是中国教育的最大败笔之一。

国内大多数高校的教学标准常常是，学生能够听懂老师课堂上讲的内容，课下会做作业，考试能及格，就OK了。教科书要老师划出重点内容，非重点一概不看，甚至只看老师课堂上的PPT课件就够了，书都不必看了。这不是“学习”，这是“应试”。其实，任何一门知识都不是一本教科书所能够完全覆盖的，更不是老师讲授48学时、64学时，以至更多学时所能学到手的。老师的讲授只是引导如何学习，是引路，是个过程，绝不是终点。学习一门知识的完整构架应该是：老师课堂讲授，学生阅读教科书和相关资料，学生讨论，习题、实验和实践，综合贯通总结复习，考核。本科课程教学中最缺少的就是“阅读教科书和相关资料”，老师课后一般只留些习题是硬性要交的，有的老师也会介绍一些参考文献和资料，但也大多没有硬性的要求和检查。阅读是学生学会自我学习的必要手段，是培养终身学习的一种能力和习惯，是我们的教育从小学就要开始培养学生要具备的能力和习惯。阅读的内容要有深度，也要有宽度，还要有一定的量。老师要根据阅读内容给一些思考题，组织学生进行讨论、交流，并在考核中涉及阅读的内容和问题。如果我们的“阅读”能使学生养成终身阅读的习惯，那我们的培养就到位了，就真是学会“学习”了，真是功德无量了。2.9　智商高，情商低

过去我们只知道智商，只重视智商的培养，不知道情商为何物，而且与教育无关。

情商（EQ）全称情绪智力，它主要是指人在情绪、情感、意志、耐受挫折等方面的能力。最新的研究显示，一个人的成功，只有20%归诸智商的高低，80%则取决于情商。美国哈佛大学的教授丹尼尔·古尔曼表示：“情商是决定人生成功与否的关键。”由此可见，情商对人的成长是多么的重要（摘自网络）。

中国的教育，从小学、中学到大学，历来只重视智商的成长和发展，忽视情商的培养与提升。我们的教学安排、课程设置等等都是以提高知识水平为目标而规划的，所以中国大学生的智商水平比较高，得到国际的公认。而与情商有关的：合作能力、团队精神、组织能力、表达能力、包容心智、自信心、勇敢精神、批判思维能力、挫折承受等都没有得到足够的重视、设计和规划。外界评价我们学生和毕业生的不足之处，与情商相关的这些词恐怕是出现频率最高的，确实是我们的教育之短。所以我们的教育培养不出突出的拔尖人才，我们的毕业生中“成功人士”寥寥无几。3　总结

以上所述的几方面，仅仅是从培养方案、课程设置等角度考虑，还不足以说明中国本科教育所面临的更全面更深刻的问题。实际上，国家的体制、机制，社会和经济的环境，前续的中小学教育，以至公众的期望（包括学生父母），学生自身的觉悟等等均是教育改革与发展的制约因素，要进一步阐述的问题还很多。具体的、局部的问题相对容易解决，高层的、全局的问题会随着国家体制、政治经济发展的步伐逐步改善。

其实中国的本科教育并不是一无是处，还有相当的优势。例如，我们重视数理基础教育，学时多、难度大，基础雄厚、结构系统，另外中国学生理解能力强，比较严谨，肯吃苦（高考练就的），这些多少弥补了由于创新不足、批判性思维差所带来的弱势，在职业生涯中还可能拼搏胜出。这也是一些国外一流大学比较喜欢招收中国学生攻读研究生的原因之一。如果中国的本科教育能够保持自身基础厚的优势，同时改进所存在的诸多问题，尤其是在创新、独立思维等方面有所突破，那中国大学自立于世界一流大学之林只是时间问题。参考文献

[1]清华大学教务处．清华大学本科培养方案．清华大学内部资料，2013．

[2]全成斌，李山山．美国计算机专业课程体系的调研报告．清华大学计算机实验教学中心，2010．强化知识点教学法提高学生软件开发能力1222丛培盛　龚沛曾　王睿智　王　利

摘　要　围绕教学章节展开讨论区，强调教学章节的知识点，为重要知识点提供一个或几个2～5分钟的短视频，以此强化知识点展开软件教学实践，使学生的学习有的放矢，提高学习效率，达到提高软件开发能力的目的。在近三年的时间里完成了配套教学网站（http://cal.tongji.edu.cn/soft）、软件课程的知识点及短视频的建设，实施在线统计学生参与讨论、观看视频等方面的情况，为教师及时改进教学提供依据。1　背景

软件开发课程由于涉及的知识面广，且多数程序规模大、逻辑思维强度大，在课程进展到后半阶段，极易造成学生两极分化，使部分学生失去学习兴趣。为改变这种情况，多年来，同济大学的软件教学团队一直尝试着多种教学改革方案，追求尽量达到易教易学的目的。[1，2，3]利用信息通信技术以在线方式促进教学的方法，使得教学可以有效地向时、域纵深开展，如在线讨论区、电子化教学资料、在线答疑等，确实给我们的教学带来了极大的促进，但仍有诸多问题需要改进，其重点是如何让学生在有限的时间里，迅速了解教学重点，强化掌握这些重点，并使教师及时得到学生学习情况的反馈。围绕这样的教学目的，我们的教学团队在近三年的时间里，重构了教学网站，利用教学网站设置每个教学章节的知识点、讨论区，为重点知识点提供2～5分钟短视频强化教学，在线统计学生参与讨论、观看视频的情况，及时了解学生的学习状态。两年多来我们在软件开发课程中建立百余个知识点，五十余个短视频，并在教学实践中采用这种强化知识点的教学方法开展针对性的强化软件课程教学，教学效果明显，教师在教学中更加有的放矢，学生更容易掌握学习的要点，开发能力得到了有效提高。2　提高软件开发能力的教学措施

为提高学生的软件开发能力，我们围绕教材建设、教学重点、应用实践三个方面开展了软件课程的教学改进。2.1　教材建设

为培养适合社会需要的软件人才，我们采用微软的．Net平台，以C#为开发语言，对软件开发教材内容进行了重组。与以往的教材相比，新教材将需求分析中的数据建模分析、软件的搭建、数据结构、应用开发章节统一到对象分析上来，使各章节的衔接更加紧密，两年多的教学实践表明是教材的内容设置是成功的。2.2　强化教学的举措

为使教学更具针对性，我们从内容构造、易交互、强化重点三个方面，提出了强化教学的理念，并将这些概念注入教学管理网站的建设中，主要表现在以下三点。（1）突出重点：以章节为栏目设置讨论区并设置相关知识点，两年多来，通过不断建设，已经为软件课程总结了百余个知识点。这些知识点的设定，使学生可以轻松找到相关内容的讨论，有助于学生提高学习效率，及时发现自己学习中的不足。教师也可以根据学生的讨论情况，及时了解学生对哪些章节的掌握不够，从而实现针对性的教学。（2）深化重点：经过逐步建设，软件课程中已经建设了五十余个关键的短视频，它有效克服了传统网络教学中大段视频的针对性不足、学生耗时长的缺点，这些针对性的2～5分钟的短视频，保证了学生做到课前易预习，课后针对性强化的目的。（3）跟踪反馈：通过在线统计，及时跟踪学生参与讨论，阅览论坛中的提问和解答，观看关键知识点短视频的情况，教师掌握了第一手的学生对课程参与情况的资料。同时，由于学生能很及时地得到问题的解答，学生的学习过程很易从被动转换为主动。

教学管理网站强化知识点教学的短视频材料主界面如图1所示。图1　强化知识点教学的短视频资料界面

图1中左侧是讨论区的目录树。右侧为相关知识点，每个知识点中，教师可根据学生对知识点的理解情况，提供一个或多个针对性的短视频，帮助学生课后加强理解，短视频名称后面的数字是其被访问的次数。2.3　应用开发实验

课程的各个实验设置，都围绕着软件开发的关键知识点展开，包括C#泛型实用类的数据结构运用、数据库设计及ADO操作的关键步骤、关键数据库操作类库的建设提高代码复用、数据显示类库的建设等，这些实验的结合，就组成了课程最终学生项目开发的关键代码。配合关键的知识点深化短视频，学生掌握起来更加容易。3　教学实践应用情况

采用强化知识点教学法初期只应用于小班（2011—2012春季131人，2012—2013春季141人），在配套网站建设成熟及教学取得效果的情况下，于2013～2014春季推广到全部的软件班级中（共670人）。围绕这些班级的教学法的应用效果简单介绍如下。3.1　了解教学建设重点

统计每个章节的讨论情况，我们发现，在“软件开发技术课程”中，学生在语言语法、顺序表、链表、期末项目开发中提问了大量的问题。近三年来，数据结构中的链表有94个问题，顺序表有72个问题；基础语法有134个问题；期末分组的项目开发作业中，学生的问题主要表现在数据库连接和嵌入式SQL语句中。这些问题中的大部分都由学生主动回答，有效提高了学生的学习参与度，达到了知识共享的目的。另外，教师据此也可以在今后的授课中加强对相关知识的讲解，建立相关的教学短视频。3.2　知识点强化的效果

通过对短视频点击次数的统计，我们发现一些与应用实验相关的短视频被进行了大量的访问，多者被点击了几百次。学生对此的反响是，知识点的深化让他们可以轻松找到解决问题的突破口。例如读文本数据文件时的字符串割裂及汉字处理问题、函数调用中的实参和形参问题。过去的教学中，教师要反复用实例进行多次讲解，而现在学生遇到类似问题时，可以通过几分钟的短视频立即获得答案。3.3　学习过程跟踪

三个教学年度学生参与讨论的情况参见表1，这些在线的统计数字表明，学生学习的主动性得到有效调动。期末结束时，2012—2013春季参与提问及回答问题数与学习成绩的关系如图2所示。从图2中看出，调动学生的主动参与对学习成绩的提高有着正比关系。表1　三个教学年度学生学习过程跟踪情况教学年度人　数提问数回复数浏览数13127098329 2372011—2012春季2012—2013春季141330130030 0002013—2014春季（进行中）670400130035 000图2　学生提问、回答数与成绩的关系

目前，670名同学的期中考试已经结束，240份四平校区学生的考卷中，与以往同等水平的考卷相比，高分的考卷比例较以往大幅度提高，以往学生大面积出错的函数返回路径问题、类名字空间问题，现在大幅度下降，其根本原因就是知识点的强化。3.4　应用开发实践

很多完成软件开发课程的学生，结合自己的专业课程开发相应的软件，参与上海市计算机应用能力大赛，取得了较好的成绩。典型的作品有钢结构力学应力分析软件、基于安卓的三维辅助测记系统、基于C#的矩阵计算类库设计等，也侧面说明了学生的软件开发能力的提高。4　结语

围绕知识点及强化的教学法，使教师在每节课的开始即做到有目标的教学，学生在课前可在短时间内快速了解老师即将讲解的重点，做到有的放矢，事半功倍，让学生非常有针对性地在课后回顾教师讲解的重点，强化掌握。教学取得的初步成果，也获得了学校、院系教务管理部门的认可，教学模式容易在其他课程中推广。参考文献

[1]Miri Barak, Transition from traditional to ICT-enhanced learning environments in undergraduate chemistry courses. Computers & Education, 2007, 48(1): 30-43.

[2]周小勇．从信息技术与课程整合的角度评析《大学英语课程教学要求》．中国大学教学，2011, 7: 51-54．

[3]Hrastinski, S. A theory of online learning as online participation. Computers & Education, 2009, 52(1): 78-82.

1．同济大学化学系

2．同济大学电信学院，上海200092被误解的用户界面设计课程张　钢天津大学计算机科学与技术学院，天津300072

摘　要　用户界面设计课程的重要性已经被软件工程专业和计算机科学与技术专业所认识，但是用户界面设计课程的重要性似乎还没有被面向非计算机专业学生的大学计算机基础教育所认识。本文试图澄清对用户界面设计课程存在的一些误解。1　引言

已经有比较多的学校在软件工程、计算机科学与技术和工业设计等专业中开设“用户界面设计”课程。但是，在其他非计算机专业中还很少有开设“用户界面设计”课程的，主要还是讲授程序设计语言、数据库系统等。2　被误解的用户界面设计概念

经常能够听到的对“用户界面设计”的误解有以下几种。

用户界面设计就是平面设计，所联想到的是色彩、美工、美术、艺术等。

用户界面设计就是网页设计，所联想到的是网站、网页、浏览器等。

用户界面设计就是人机交互技术，所联想到的是键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏等。

用户界面设计就是图形用户界面，就是使用窗口、菜单、工具栏、对话框、消息等实现程序的界面，所联想到的是控件、触发、script等。

由于用户界面设计是一个多学科交叉的领域，涉及到计算科学、认知工程、人机工程、视觉艺术、设计方法等多个学科和领域，所以站在不同的角度就会有不同的理解。但是很多对用户界面设计的自发理解其实是误解。在诸多误解中最不容易解释的是“用户界面设计”与“人机交互技术”之间的差别了。因为，用户界面设计和人机交互技术两者之间本来就是相互依赖和相互联系的，非专业人员很难区分其中的差别。但是，严格地说，用户界面设计和人机交互技术是两个不同的概念。2.1　用户界面与人机交互

为了说明“用户界面设计”与“人机交互技术”之间的差别，有必要先来看看“用户界面”、“人机交互”、“设计”、“技术”等几个概念的含义。（1）什么是“用户界面”？

用户界面（User Interface，UI）是指人和计算机之间发生交互的地方，是人与计算机之间的通信媒体或手段。（2）什么是“人机交互”？

人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是指为完成特定任务，在人与计算机之间以一定的交互方式进行的信息交换过程，是一门研究系统与用户之间交互关系的学问。从概念上可以看出，用户界面介于人与计算机之间，用户界面是进行交互的“媒介”，人机交互是人与计算机进行交互的“过程”。（3）什么是“设计”？

关于设计有各种不同的定义。

一般认为设计是为构建对象或系统所创建的计划或设想，并以某种形式把计划或设想表示出来的活动过程，比如建筑设计蓝图、工程草图、电路图等。

Brooks在“设计原本”一书中，在讨论什么是设计时，描述了“a design”和“design”两个概念的不同之处。Brooks认为“a design”是指在设计者头脑中完成的被设计物的一种构想（idea），构想处于实际时空之外，只存在于人的头脑中；而“design”是指实现设计者头脑中的一个构想的设计过程，实现或设计过程处于实际时空之中。从Brooks对设计的描述中可以看出，设计实际上包括构想和实现（或称设计过程）两个既相互联系又相互区别的阶段。

由此可以看出，不论是一般的设计概念，还是Brooks对设计的解释，尽管表达方式不同，但是所表达的设计的内涵是相同的。（4）什么是“技术”？

技术一般有两方面的含义。技术既可以指为了解决某个问题所采用的技术手段，也可以指使用工具或机器有效完成工作的知识。2.2　用户界面设计与人机交互技术

有了对用户界面、人机交互、设计和技术等基本概念的认识之后，再来看看“用户界面设计”和“人机交互技术”之间的差别。

人机交互技术指的是通过计算机输入输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。而用户界面设计指的是为实现人与计算机之间简单和高效的交互，在可用性原则和用户体验的指导下，基于特定的人机交互技术，对用户界面进行的设计。

从对用户界面设计的定义中可以看出，人机交互技术是用户界设计的技术基础，用户界面设计离不开人机交互技术，比如：如果没有图形显示技术，就不可能设计出图形用户界面。

用户界面设计的目标是使用户能够尽可能简单和高效地完成任务。用户界面设计过程必须在技术、功能与视觉元素（如心智模型）间找到平衡，才能使系统可用、好用并适应用户的需求。3　被误解的用户界面设计课程

在一些程序设计课程中，一般都会有一章是“用户界面设计”的内容，所讲授的知识点一般包括：菜单的设计、对话框应用、工具栏应用、控件应用、鼠标和键盘事件等。其实，这是对用户界面设计内容的误解，用户界面的内容要比表面上显现出来的丰富的多，并不仅仅是窗口、图标、下拉菜单和鼠标等。如果认为用户界面就是窗口和图标等的堆砌，那就大错特错了！

为了给出用户界面设计课程内容的基本框架，下面从专业规范中的知识点、天津大学开设的用户界面设计课程内容和MIT开放课程用户界面设计与实现课程的内容等三个方面介绍用户界面设计课程应该讲授的内容。3.1　专业规范给出的知识点

在“高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）”中可以看到，“人机界面设计”是“软件设计”（DSE）知识领域中的一个独立知识单元（DES. hci），并给出了10个知识点，表1列出了这10个知识点。表1　人机界面设计知识点编　号知　识　点DES. hci. 1人机界面设计的一般原则DES. hci. 2模式和导航的使用DES. hci. 3编码技术与可视化设计DES. hci. 4响应时间和反馈DES. hci. 5设计模态DES. hci. 6本地化和国际化DES. hci. 7人机界面设计方法DES. hci. 8多媒体DES. hci. 9隐喻和概念模型DES. hci. 10人机界面心理学

另外，“人机用户界面测试和评价”是“软件验证与确认”（VAV）知识领域中的一个独立知识单元（VAV. hct），并给出了6个知识点，表2列出了这6个知识点。表2　人机用户界面测试和评价知识点编　号知　识　点VAV. hct. 1有用性与易用性VAV. hct. 2启发式评价VAV. hct. 3认知走查VAV. hct. 4用户测试方法VAV. hct. 5Web可用性，网站测试技术VAV. hct. 6特定人机界面控制的测试假设的正式实验

应该说，上述知识点给确定用户界面设计课程的内容提供了指导性建议。3.2　用户界面设计课程主要教学内容实例

天津大学在软件工程专业和计算机科学与技术专业讲授用户界面设计课程，课程的主要内容如表3所示。MIT开放课程“用户界面设计与实现”的教学内容分为25讲，每讲一个核心主题，见表4。表3　天津大学用户界面设计课程内容编　号课程内容1界面和用户界面定义2用户中心设计3人信息处理4认知意识和潜意识5关注点和关注点单一性6习惯和并发任务执行7模式、临时模式和准模式8可见性9可供性10单调性11可用性与可用性测试12可达性13GOMS模型与计算14界面效率测量15Fitts律16Hick律Steering Law操纵律1718统一性19导航表4　 MIT开放课程用户界面设计与实现课程核心主题编　号主　题Usability可用性第1讲Learnability易学性第2讲第3讲Visibility可见性Efficiency有效性第4讲第5讲Errors & User Control错误和用户控制第6讲User-Centered Design用户中心设计Task Analysis任务分析第7讲Generating Design生成设计第8讲第9讲UI Software Architecture UI软件架构第10讲Layout布局Output输出第11讲Input输入第12讲第13讲User Testing用户测试Controlled Experiments受控实验第14讲Experiment Analysis实验分析第15讲第16讲Web-Scale Research Methods大规模研究方法Prototyping原型第17讲Graphfc Design图形设计第18讲第19讲Information Visualization信息可视化第20讲Color Design and Typography色彩设计和排版Accessibility可达性第21讲第22讲Internationalization国际化第23讲Heuristic Evaluation启发式评价第24讲Animation动画Input/Output Technology输入输出技术第25讲

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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