计算机入学教程范文

关键词：计算机基础课程；计算思维；医药专业；教学改革

医药类高等院校的计算机基础教学在很大程度上决定着未来的医药卫生人才掌握信息化技术的程度。经过近30年的发展，大学计算机基础课程已经成为医药院校的公共必修基础课，也是医药专业本科生通识教育的重要组成部分，是培养学生信息素养、综合素质及计算机应用能力不可或缺的重要环节。但是近年来，医药院校的计算机基础教学也遇到了一些新问题，如随着计算机技术的飞速发展和日益普及，刚进入高校的新生对在大学计算机基础课程中能学到什么有困惑，任课教师对在大学计算机基础课程中教什么、怎么教也有疑惑；同时，随着医学技术的发展以及国家对医师资格和队伍管理的日益加强，医学相关课程的内容及学时量大为增加，使得部分医药院校不得不压缩公共课程包括计算机基础课程的学时数，但是医疗机构信息化进程的不断深入和计算机在医学临床及基础研究中的广泛应用，又对从业人员的信息素养和计算机应用能力提出了更高要求。上述各种因素，都使得目前医药院校的计算机基础课程教学面临很大挑战。

本文结合国内外教育界对大学计算机教学的新认识和新要求，对开展以计算思维培养为核心的医药院校计算机基础课程教学改革的必要性进行深入探讨，并阐述了对医药院校计算机基础课程进行教学改革的主要思路。

一、国内外计算机教学的新发展

近年来，随着计算机技术的飞速发展和计算科学跨学科交融的深入，计算学科促进其他学科发展的作用日益凸显。国内外教育界对计算科学的重要性有了进一步

的认识和体会，并将与计算科学对应的计算思维的培养提到了新高度。所谓计算思维（ComputationalThinking），按照美国卡内基·梅隆大学周以真教授2006年给出的定义是“运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”，其“本质是抽象和自动化”[1，2]。为确保美国在计算科学领域的竞争力，2007年美国科学基金会（NSF）启动了“大学计算教育振兴的途径”（CPATH）计划，旨在改革本科生的计算教育，提升学生对计算科学的兴趣。而在项目实践过程中，计算思维的作用日益凸显。为此，NSF进一步启动了一个重大基础研究计划“计算使能的科学发现与技术创新”（CDI），内容涉及所有学科，并以计算思维培养为核心。2011年，NSF又启动了CE21（TheComputingEducationforthe21stCentury）计划，目的是提高中小学生和大学一、二年级学生及老师的计算思维能力[1，3]。

计算思维在国外计算机教育中的兴起也引起了我国计算机教育界的高度重视。在教育部高等教育司的领导下，计算机基础课程教学指导委员会逐步确立了以计算思维培养为导向的计算机基础课程教学改革方向[4]，并组织了一系列的计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会，以推进国内教育界对计算思维的理解及相关教学改革的开展。特别是在计算机基础课程教学指导委员会的推动下，教育部高等教育司于2012年底批准的以计算思维培养为导向的大学计算机课程改革项目，其主要目标和内容包括：（1）从理论层面研究计算思维的内涵、表达形式以及对大学计算机教学的影响；（2）从系统层面科学规划大学计算机课程的知识结构和课程体系；（3）从操作层面将大学计算机课程建设成为培养计算思维能力的有效途径，并建设一批教学资源；（4）从实践层面推动一批高校按照不同层次培养目标、不同专业应用需求开展大学计算机课程改革探索[3]。包括理、工、文、农、医等在内超过百所高校参加的这一批项目的启动，标志着我国高校计算机基础教学改革进入了新的篇章。

二、对医药院校计算机基础教学的重新定位

计算机应用能力的培养一直是医药院校计算机基础教学的重点。在2011版《高等学校医药类计算机基础课程教学基本要求》中，将课程的能力培养目标归纳为四点：对计算机的认知能力、应用计算机解决问题的能力、依托信息技术的共处能力及基于网络的学习能力。但在实际教学过程中，许多教学管理者、任课教师和学生都受计算机“狭义工具论”思想的影响，将计算机基础教学的重点放在系统操作、应用软件的使用和在医学中的具体应用上。

随着计算科学的发展以及与自然和社会各个学科结合的日益紧密，它已从最初的数值计算工具、仿真技术以及基于网络的E-Service平台等，变成普遍适用于自然和社会领域的通用思维模式。在医学领域，计算科学也已从最初的生理系统仿真建模、医院信息管理系统、数字医院的应用逐步发展到计算医学、计算生物学、生物信息学、电子病历系统、虚拟人、健康物联网等新型交叉学科以及更广泛深入的应用，并在医学发展和研究中发挥出越来越重要的作用。作为培养医学生掌握先进计算技术的第一门课——大学计算机基础课程，能否在其中发挥应有的作用，就显得至关重要。医学生能否具有计算思维并掌握利用先进计算技术来分析解决医学相关问题的能力，成为医药院校计算机基础教学面临的重大挑战。

作为基本思维方式，计算思维不仅具有通识教育应有的特征，且在医学基础研究及临床实践，特别是整合医学中具有独特优势。因此，无论是作为大学通识教育的重要内容，还是作为提高医药专业本科生综合素质的有效途径，在医药院校计算机基础教学中引入计算思维培养，是计算机教学向深层次发展的必由之路和必然选择。面对计算机基础教学面临的新问题和新挑战，通过改变传统教学方式，使计算思维成为大学计算机基础教学所体现的主要思想，从更高层面定位医药院校的计算机基础教学，并成为改革的主要目标。这一次的教学改革，并不是完全现有的教学模式和内容，而是一种更新和提升，是以本科医学教育的国际标准和国家标准为指导，再结合医药专业人才培养要求和医学应用特色，以计算思维能力培养为导向，实现对医学生应用能力、信息素养和思维能力的综合培养。

三、医药院校计算机基础课程改革的思路

面向计算思维培养的医药院校计算机基础课程改革应在促进教学观念转变的基础上，以计算思维能力的培养为核心及主线，结合医药专业培养目标和《高等学校医药类计算机基础课程教学基本要求及实施方案》，开展计算机基础核心课程的教学改革研究，重点围绕课程的教学内容、教学方法改革、课程资源建设及实验平台建设等四个方面展开。目的是在对医学生进行计算机文化、信息素养教育和计算机应用能力培养的基础上，进一步突出计算思维能力的训练与培养，使大学计算机基础教学的核心课程能够成为开发和培养医学生计算思维能力的重要途径，使医学生对计算及计算机科学的思维形式有更深刻的理解，具有应用计算思维解决医学及临床问题的习惯。

鉴于医学基础及临床研究与实践的特点，长期以来，医学生的培养主要以实验科学和实证思维为主，计算科学和计算思维则相对缺乏。计算机基础课程教学中也更重视计算机操作和工具应用，较少涉及计算思维能力的培养。因此，在课程改革中，需要从医学应用的角度加强学生对抽象、设计等计算思维基本要素的理解。通过对医学生计算思维能力的训练，培养他们对人体复杂生理、病理、生化、药理等过程及临床复杂问题进行分解、提炼归纳、系统设计的能力，从而提高医学生利用计算技术分析解决医学基础和临床实际问题的思维能力和应用能力。

下图是开展面向计算思维培养的医药院校计算机基础课程教学改革的总体框架。通过教学改革研究，力争探索出适合医药专业本科生计算思维培养的计算机基础课程教学实施方案，精选出能适应改革要求的课程内容，总结出适合计算思维培养的教学设计、教学方法、实践实验环节，并积累一批能深度融合和体现计算思维的医学教学案例、应用实例、教学片段等教学资源库，建设相应的实验教学平台和实验案例库，编写出具备计算思维核心要素、体现计算思维方法训练、医学案例和应用丰富的全新课程教材。通过面向计算思维培养的教学改革，把目前医药院校大学计算机课程“工具论”式的教学，提升到对文化素养、应用能力和思维能力的综合培养。

在上述框架中，进行教改的关键是在计算机文化教育、信息素养教育、计算机应用能力培养目标之上，对医药院校计算机基础核心课程教学内容的建设。通过对原有教学内容进行精炼、更新和提升，去掉那些已掌握及可自学的基础知识和操作技能，增加能体现计算思维和计算理论的相关内容，特别是与解决医学问题相关的表达和方法；对课程核心内容进行梳理，对与计算思维概念、理论及问题求解方法等相关的知识单元/知识点/实验单元予以加强；突出医学特点和专业应用。在此基础上，再按照计算思维体系对内容进行优化重组，建立知识单元和知识点等与计算思维表达体系间的映射关系，体现思维方法，初步实现计算思维从“科学”层面到医药院校计算机基础课程“教学”层面的转换。在教学改革实施过程中，针对计算思维能力的培养目标，精选能够体现计算思维方法和过程并与医学应用结合的教学片段/案例、临床数据、实验项目，是资源建设的关键。基于医学数据管理、统计分析、信息处理等应用实例，展示应用计算思维进行求解的过程，特别是核心问题的抽象建模、算法化描述、自动化处理等，可极大促进医学生计算思维和解决问题能力的培养和锻炼。教学改革的另一个关键是通过对教学方式和教学设计的改变，在教学中突出计算思维的过程和基于不同层次计算环境的医学问题求解思路。

相较理工科院校针对计算思维的培养已在前期开展了较多的理论和实践探索，医药院校计算机基础课程教学在相关方面的改革才刚刚起步，因此应该采取系统展

开、循序渐进、分步实施的策略，可以先在小专业、小班中试点，再逐步推广。同时，考虑到基础医学、临床医学、药学等各医学专业对计算机应用能力和工具技术的要求有所不同，对计算思维能力培养的要求也应逐步提高。

计算思维的引入为医药院校计算机教学的改革打开了一扇新的窗户。将计算思维的培养融入医药院校计算机基础课程的教学改革，能够为计算机教育提供更深层次的内涵和更高的目标，体现了计算科学的新发展和计算机教育理念的进步。通过从计算思维培养涉及的不同层次上进行改革探索，为构建医药院校以计算思维能力培养为核心的计算机基础课程教学体系提供经验和参考。

参考文献：

[1]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学，2011（1）：7-11，32.

[2]J.MWing.ComputationalThinking[J].CommunicationsofACM，2006，49（3）：33-35.

计算机入学教程范文篇2

【关键词】CDIO模式；计算机专业；嵌入式系统；教学改革

CDIO是2000年由美国麻省理工学院联合瑞典的查尔姆斯技术大学等四所高校研究和建立的一种先进的工程教育理念和实施体系，代表了当今的高等工程教育的发展态势。CDIO由构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）等四个部分组成。CDIO教育模式是以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验[1]；是以工程项目为教学对象，通过做中学等方式，全面地提升学生的综合素质和创新精神，使学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，满足社会对创新型高级工程技术人才的需求。

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，具有嵌入性、专用性与计算机系统等三个基本要素，一般由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序四个部分组成[2]。

目前嵌入式系统课程的教学普遍存在着以下问题：内容多，课时少；没有统一的经典教材；实践能力培养不够，实验课时不足，过于依赖实验箱；学生对此课程的兴趣小；师资力量较弱。对于该课程，如果采用传统的教学模式、课堂讲解及课程实验，学生学到的仅仅是些皮毛，这将不利于充分培养学生的能力及发展学生的潜能，达不到预期的教学目的。

本文探讨了基于CDIO工程教育模式，研究分析嵌入式系统的课程特点，以嵌入式系统的CDIO工程项目为教学内容，针对计算机专业学生，探讨嵌入式系统课程的教学体系、教材建设、教学方法改革等内容；通过做中学等方式，全面提升学生的工程能力和创新精神，使学生掌握嵌入式系统的基础理论，同时具备嵌入式产品的开发能力，满足社会对创新型高级工程技术人才的需求。

1构建CDIO模式的课程教学体系

嵌入式系统课程教学内容是丰富的，涉及到最基础的硬件、软件等方面的知识，这就要求学生系统、连贯地形成一个完整的知识体系，本课题在分析上述内容的基础上，发掘上述内容内在联系，提出构建CDIO模式的课程教学体系。

2建设CDIO模式下的课程教材

选择嵌入式系统教材应该遵循如下几个原则：

学生容易看懂、快速上手实践，符合循序渐进、由浅入深的原则；能将技术难点通过直观的方式体现出来；以应用为主线，按照教学特点展开，体现理论与实践的平衡与互补；其中的实例能激发学生的好奇、创新的欲望和潜能等。

3改革CDIO模式下教学方法

3.1理论教学的组织

嵌入系统理论教学的组织应在CDIO模式框架内，积极开展有效的教学活动把过去的以教师为中心、课堂为中心、传授知识为目的传统教育观念，转变成“以学生为中心，学生学得如何和用得怎样”的新观念。为引导学生主动学习，需要研究如何将CDIO精神灵活地贯穿在教学活动当中。激发学生们的学习兴趣和培养学生的学习主动性与积极性、改进教学方法、提高教学质量、让学生喜欢学习本课程是课堂教学的着力点。对于教学的重点与难点内容要讲深讲透，注重对学生的思维方法训练。大大增加教学信息量，提高学习效率。改变传统的“填鸭式”教学，实施启发式教学。比如采用对比教学法：有些教学内容可以采用对比教学法，增强学生对知识的感受强度。

3.2课外兴趣小组的成立

课外兴趣小组的培养是嵌入式系统课堂教学的延伸。针对那些对课程有浓厚兴趣的学生，引导学生组建课外兴趣小组，并建立CDIO创新实验室作为课外活动的场地。学生的能力得到进一步的培养、锻炼，同时也为参加“挑战杯”等各种设计竞赛活动打下基础。教学手段的合理丰富。传统的课堂教学课时少，时间紧，满足不了学生对于疑问的求解。大量的课外时间是可以被有效利用作为课堂教学补充的。微博的时代合理利用微博交流学习心得也是致力的一个方向点。

3.3嵌入式系统综合设计（校企合作）

嵌入式系统综合设计是嵌入式系统课程教学最后的一个重要环节，属于CDIO的二级项目，这也是本课题研究的重点。CDIO的二级项目实施，方式是引入企业参与人才的培养，聘请企业的工程师作为指导教师，由企业带入工程项目，时间安排一般为1周或者2周，工程项目采用CDIO的模式实施，集中强化训练，学生分组实施，以团队的形式完成相关的工程项目。

3.4创新能力的培养

创新能力主要是由提出问题、分析问题和解决问题构成，并通过创新实践过程和创新实践活动等体现出来。因此，实践教学是创新人才培养的重要环节，对于实践性很强的嵌入式系统课程来说，意义尤为重大。

3.5合理开展“双语教学”

双语教学是提高学生专业知识和英语能力的优秀武器，在嵌入式系统课程教学中，合理开展双语教学，不仅可以激发学生的学习动力，加深专业词汇的理解，同时也能有效地和国外先进器件和编程方法接轨，提高学生的适应能力。

【参考文献】

[1]王硕旺，洪成文.美国麻省理工学院工程教育的经典模式：基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

[2]陈春林，朱张青.基于CDIO教育理念的工程学科教育改革与实践[J].教育与现代化，2010，94（1）：30-33.

[3]黄智伟，邓月明，等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].北京航空航天大学出版社，2008：1-4.

[4]张雯，高守平，等.应用型本科嵌入式系统课程教学改革与实践[J].中国教育技术装备，2010，204（18）：39-40.

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关键词：案例教学;计算机文化基础;教学改革

中图分类号：G64文献标识码：B

文章编号：1672-5913（2007）04-0036-03

1问题的提出

“计算机文化基础”课程是高校非计算机专业教学计划中的一门很重要的公共基础课，之所以称为“文化”，是因为它具有广泛性、传递性和极为深刻的教育性。随着计算机教育的普及，可以断言，再过几年，该课程必然下放到高中学习阶段。根据大纲要求，通过该课程的学习，学生应掌握较为扎实的计算机操作技术。为达到此要求，在教学过程中应十分注重上机实践操作这一教学环节。而传统的教学方法是以教材为蓝本，教师一项一项地讲解计算机操作的各项操作步骤，然后学生上机遵循教师的操作步骤学习操作技能。这种教学方法导致学生在上机时总认为教师所传授的操作步骤过多，且每个步骤听起来比较简单而不屑一试，但真正让学生独立做出一项完整的任务却又无从下手。这种现象往往使得上机操作课的效果无论是从教学组织还是从教学效果上看都不十分理想，要避免这种现象的发生，我院“计算机文化基础”精品课程组的成员采用了新的教学方法――案例教学法来改革教学。

所谓案例教学法是一种理论联系实际，启发式的教学相长的教学过程，根据教学大纲规定的教学目的，以案例为基本素材，在教师的指导下，运用多种形式启发学生独立思考，对案例所提供的材料和问题进行分析研究，提出见解，做出判断和决策，以此提高学生分析问题和解决问题能力的一种教学方法。因此，案例教学法是一种激发学生学习兴趣，启发学生研究实际问题，注重培养学生能力的现代教学方法，它有着传统教学方法所不具备的特殊功能。

2用案例教学法改革“计算机文化基础”教学的理论依据

2.1案例教学法有助于高校人才培养目标的实现

案例教学法是以培养学生的能力为核心的新型教学法，它的一个重要特点就是要求所学知识的可操作性强。这种教学法能够密切联系实际，使学生学以致用，将理论与实际相结合，实用性和可操作性非常突出。由于这些特点，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力；有利于激发学生学习的兴趣，促使学生主动学习，利用这种方法培养出来的学生是实用型人才，这些正是高校人才培养的目标。

4.2案例教学法适应“计算机文化基础”课程的教学要求

在高校非计算机专业开设“计算机文化基础”课程，就是为了让学生掌握较强的计算机操作技能，主要包括三方面的技能：一是对计算机系统安全与稳定的维护；二是利用计算机进行日常办公；三是能高效灵活地应用计算机网络，为工作、学习提供服务。要掌握这些技能，主要由学生在教师的指导下通过大量的上机实践途径来实现。教师在指导学生上机实践的过程中，如果对于学生的每一步操作都做出统一的要求并指明操作的详细步骤，学生会感觉枯燥，大大降低学习的兴趣；另外，计算机操作步骤的不唯一性也决定了在教学过程中，教师没有必要完全告诉学生操作的各个细节。如果采用案例教学法，就能很好地解决这些问题。

3用案例教学法改革“计算机文化基础”教学的实施方案探讨

根据我个人多年的教学经验，总结出用案例教学法改革“计算机文化基础”课程教学，可从如下几个环节入手：

3.1突破传统教材观念，改革教学内容

我院近几年采用的“计算机文化基础”课程虽然有不同的版本，但其内容编排大同小异，涉及到了计算机的发展历史、计算机的基本理论、操作系统介绍、Office办公软件、计算机病毒及防治、网络基本知识等内容。前几年在介绍这些内容或操作过程时，偏重理论的灌输，在操作技能上着重介绍操作的步骤与方法而忽略了对学生操作能力的培养与训练。如果教师按照教材将各知识点和操作过程灌输给学生，学生虽然或多或少地掌握了一些操作技能，却没有独立维护计算机系统、用计算机办公、用计算机学习、用计算机辅助设计的综合能力，这样的教学效果恰恰与高校人才培养的目标相违背。

目前，社会上对各类非计算机专业人才的计算机操作技能的要求不外乎也是这几种基本能力：一是能维护计算机系统的稳定与安全；二是能用计算机进行熟练的文字办公；三是能高效地应用网络进行办公、学习和交流；四是能用计算机进行简单的辅助设计。因此，我们的教学改革就以锻炼和培养学生的这四类能力为原则，将所有教学内容进行案例分解。教学内容进行案例分解的项目设置如表1所示。

3.2运用现代教育技术，改革课堂教学模式

根据案例教学法的规律，“计算机文化基础”课程中每一个案例的核心就是要解决三个问题：一是通过这个案例所掌握的教学内容是什么，并能做什么？二是要完成一个案例，学生应具备什么样的基础技能？三是学生学完一个案例后应该制作出什么样的作品？要解决这三个核心问题，教师除了要在备课的时候做好充分准备之处，还要在课堂上简洁明了地讲述清楚这三个问题。本文以表1所示的案例3为例，阐述案例教学法的课堂教学模式。

案例3是用Word制作政府公文，在这一案例教学的课堂上，首先教师提出问题：用Word办公软件制作政府公文，也就明确告诉学生，这个案例所学的是Word办公软件；接着提出政府公文格式是怎么样的，即使知道了格式，在Word环境中如何编辑排版？因此，学生在讨论中明白第二个核心问题：我们要完成这一案例，需要了解政府公文的排版格式(教师提醒学生，这个格式是可以在网络上找到的)，同时还要掌握Word的基本操作技能；接下来，教师运用多媒体演示制作一份政府公文的全过程，在演示的过程中强调公文各个要素的格式，而忽略如何设置成某种格式的步骤，最后，向学生展示一份完整的政府公文，也就是告诉学生：你们在完成这个案例后，要能制作出同样的或者更好的作品。通过案例教学，明显地提高了学生的操作技能。

4案例教学过程中可能存在的问题

4.1引入案例教学法，给教师带来更大的工作量

要成功地使用案例教学法，教师在备课，尤其是案例的选择、批改作业等环节上要花费大量的时间。为解决这一矛盾可从两方面入手：一是设计开发高效实用的作业批改系统，二是在教师工作量的考核上进行适当调整，以保证教师的工作积极性。

4.2引入案例教学法，可能会与现行的教师管理办法、教师能力考核办法出现冲突

进行教学改革后，由于教师的课堂组织形式、上机操作辅导模式等与传统的教学要求有所变化，如果用现行的教师管理办法、能力考核办法进行管理与考核，很可能影响教学环节的实施和教师实行教学改革的积极性与创造性。教师在进行教学改革的过程中，就要注意与学校教学管理部门主动协调，以期顺利达到教学目标。

参考文献：

[1]林卓然.计算机基础教程WindowsXP与OfficeXP[M].北京：人民邮电出版社,2004．

[2]扬树新.案例教学法初探[J].乌鲁木齐职业大学学报,2001(1).

[3]王纪中，等.高等教育现状分析[J].辽宁农业职业技术学院学报,2004(4).

[4]蔡家树.各行业对计算机操作技术的基本要求［N］.电脑报,2005-6-15.

[5]郑金洲.案例教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2000.

投稿日期：2006-09-14