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1、93计算机教育 2006.10获 / 奖 / 论 / 文1 引言随着计算机技术、 网络技术日新月异的发展， 社会信息化程度不断提高 ， 对于计算机基础知识的深层次理解和基本技能的熟练掌握， 已成为当代大学生必备的一种基本信息素养。 作为培养这种素养的 “大学计算机应用基础” （或称大学计算机基础、 大学信息技术基础、 大学计算机与信息技术基础等） 课程， 国内高等院校普遍将其作为非计算机专业的第一门计算机课程开设。 在第一门课程开设过程中， 如何适应信息技术的最新发展和满足新世纪人才培养的需求， 一直是从事计算机基础教学一线教师和研究者关注的一个热点课题， 展开的议题非常丰富， 主要有课程体系
2、的构建、 教学内容的更新与充实、 教学方法与手段的完善与改革、 教学资源的研究与开发、 教学效果及评价的研究等。几年前国内出现了立体课程的提法，但一般仅指在传统课程基础上扩充了一些网络资源的课程。 研究虽然广泛， 但总体上比较凌乱， 缺乏系统性。 作者归纳了十余年计算机基础课程研究与改革实践的体会， 提出了 “大学计算机应用基础”三维立体课程模型的概念， 将广泛而凌乱的研究内容规范有序地统一到了该模型之中， 并应用于计算机基础课程的第一门课程改革实践， 取得了显著的成效。主要表现在 ： 提供了丰富的教学支持资源 ； 突出了网络学习和自主学习的特征 ；强化了学生实践创新能力的培养 ； 为教师更好
3、地组织教学提供了有力的支持 ；为学生提供了比传统教学更具自主性的学习内容、 学习途径， 同时为广大学生提供了多方位的、 不受课堂教学时间制约的学习和训练机会， 便于学生对知识的理解和掌握。 本文对 “大学计算机应用基础” 立体课程三维模型及其应用实践作一介绍， 并对三维模型中若干特色元素 自主研发的几个计算机辅助教学软件作进一步的说明。2 “大学计算机应用基础”立体课程三维模型的构建立体课程三维模型如图 1 所示。立体课程三维模型包含教学内容、教学资源和教学模式三个维度。 其中教学内容含公共基础模块和专业基础模块 ；教学资源含教材、 素材和软件、 网站等 ；教学模式含课堂教学、 网络教学、 课
4、外实践等。 该三维立体课程实现了教学内容、教学资源和教学模式的有机融合。2.1 教学内容三维模型的教学内容维度含公共基础模块和专业基础模块两个层次。 注意，同一层次内还可以根据实际情况进一步细分子层次， 如进一步细分子层次后的内容分层及相应的课程知识模块如图 2所示。“大学计算机应用基础” 三维立体课程的研究与实践詹国华 汪明霓 潘红 张量 袁贞明（杭州师范学院信息工程学院 杭州 310036）摘要 本文在国内首次提出了 “大学计算机应用基础” 立体课程三维模型的概念。 该模型包含教学内容、 教学资源和教学模式三个维度， 各个维度均分为若干层次。 文中给出了立体课程三维模型图及有关维度和层次的
5、说明， 并对模型中若干特色元素计算机辅助教学软件， 结合课程改革实践给出了概要的介绍。关键词 立体课程 三维模型 教学内容 教学资源 教学模式94 计 算机教育 2006.10获 / 奖 / 论 / 文同时， 课程教学内容作为一个整体，和后继课程之间还有一个衔接问题值得关注。 特别是作为第一门计算机的基础课程， 在 1+X 整个课程体系中， 既要注重公共基础模块的内容， 也要关注贴近专业的内容， 为进一步的专业计算机基础课程学习打好基础， 作好铺垫。2.2 教学资源三维模型的教学资源维度含教材、素材和软件以及教学网站三个层次， 广义地讲教学资源还应包含教学设施和师资队伍等内容。针对 “大学计算
6、机应用基础” 课程的特点， 我们加强了基于网络的课程资源研发， 重点包含计算机辅助教学软件和教学网站， 并强化了教学互动、 过程指导、 自主学习以及课内外实践活动， 为学生提供了多样化的学习和实践平台， 培养了学生研究性学习和实践创新能力 ；构建了基于 Web 的功能完善的网络教学平台， 设计了多种立意新颖、 技术先进、功能强大的基于网络的计算机辅助教学软件， 对课程教学， 尤其是实践教学提供了强有力的支持。 开发的主要网络课程资源如图 3 所示。2.3 教学模式三维模型的教学模式维度含课堂教学、 网络教学和课外实践三个层次， 每一层次中具体的教学方法和教学手段一般不同。 本课程实践中， 根据
7、 “多元研究性学习和实践创新能力培养” 的定位， 重点加强了各层次教学方法和教学手段的改革。 尤其是针对网络教学层次， 开发了丰富的基于网络的计算机辅助教学软件，同时重点关注了课外实践这一通常被忽视的层次。 开展的主要课外实践活动如表 1 所示。3 自主研发的几个特色元素 计算机辅助教学软件在教学资源维度的 “素材和软件” 层次中， 软件是指针对课程而设计的计算机辅助教学软件， 可以实现答疑讨论、 重难点演示、 知识查询、 仿真教学、 模拟实验、 练习和评测等功能， 对课程教学具有重要的作用。 下面介绍几个自主研发的计算机辅助教学软件。3.1 开放式自主答疑系统开放式自主答疑系统是一个针对本课
8、程设计的网上专家自动答疑系统。 其特色在于 ：图 3 立体化课程改革实践中开发的网络课程资源图 1 “大学计算机应用基础” 立体课程三维模型 图 2 “大学计算机应用基础” 教学内容层次95计算机教育 2006.10获 / 奖 / 论 / 文1 ） 该系统克服了多数的网上专家坐堂答疑系统、 BBS 的系统、 Email 系统或是 AnswerWeb 系统等人工或半人工答疑系统的缺陷， 答疑工作完全是无人值守，由 Web Service 自动实现。2 ） 在改进了多层次的 FAQ 页面构成的答疑系统内容相对固定、 包容面狭窄，通常只能处理少量的、 专门的、 共性的问题的同时， 本系统能够包容任意
9、多专业领域和知识点， 汇集同一领域多个专家理论、 方法和见解， 具备更完善、 更全面、更权威的专家答疑能力。3 ） 本系统还具备开放性， 所有经过授权的专家随时随地就可以将最新、 最准确的知识及时送入知识库， 对发生的人为错误及时修正， 对过时的知识及时删除， 以保证当前知识库内容的相对准确性、 先进性和完备性。3.2 网络作业系统目前国内涉及整个作业教学环节的系统还不多见。 本系统中， 每个学生、 班级、 任课教师是相对独立、 互不影响的。教师可以根据班级的实际情况按需布置作业， 突出以学生为中心的教学构想， 并且可根据教学实际情况随时随地对布置的作业进行调整， 另外教师还可控制作业的上交时
10、间， 防止学生无故拖延作业的完成时间。 学生完成作业后， 可随时查阅教师对作业的批改情况， 并查看作业的评语， 对有疑问的地方可随时和教师联系， 促进了师生间的交流， 提高了 “教”与 “学” 的效果。 从另一角度来看也对教师的作业批改无形中形成一种监督， 方便了教学管理。 管理者还可以对全部的作业情况进行浏览、 统计和分析， 实现了真正意义上的过程管理。 其特色在于 ：1 ） 系统框架采用 B/S 的结构， 功能完善， 使用方便。2 ） 参与作业系统的教师、 学生可以不受时间、 空间的限制。3 ） 系统提供实时的、 无人值守的、远程的、 全天候的、 人机交互式的网络教学环境。3.3 在线练习
11、与评测系统在线练习与评测系统是一个基于B/S 结构的系统， 具有扩充性好、 维护性好、 操作性好并且安装方便等优势。 在线练习与测试系统的题型包括 ： 基础选择题， 文字录入题， Windows 操作题，Internet 操作题， 以及 Office 系列软件操作题。 学生可以不受空间和时间的限制，在任意一台接入校园网的机器上通过浏览器直接练习或测试。 在练习过程中学生可以随意抽取题库中的题目， 练习完毕后可在线评阅。 在测试过程中， 系统采用随机抽题的方式组合试卷， 确保同一个考场中的学生考卷是不同的。 其特色在于 ：1 ） 采用浏览器 / 服务器模式， 实现了系统的集中式管理， 系统和题库
12、的升级维护异常方便。2 ） 突破了常见 B/S 结构考试软件只能考客观题的困难， 实现了操作题的在线练习和测试。3 ） 既采用具有统一界面、 易用性好的浏览器作为操作界面， 又 使用真实的应用软件环境， 操作仍然在本地机上，不改变用户的操作习惯。4 ） 基于多层结构和组件式的体系结构， 确保系统的实时性、 安全性和可靠性， 同时实现了软件的全自动更新。5 ） 系统提供了自动在线阅卷功能，特别是 Windows 、 Office 操作题和Internet 操作题的自动阅卷， 能够让学生实时了解答题情况， 为学生的自主学习提供实践环境。6 ） 集中式的考试管理， 可以在一台教师机上实现试题库的安装
13、与配置， 考生库的安装与管理， 考试范围的设置， 考试过程的实时监控， 统一的回收过程等。3.4 开放式评测系统开放式评测系统是一个功能更强大的评测系统， 在国内得到广泛的应用， 其最主要的特点在于开放性。 该系统是一个集命题、 测试、 监控、 阅卷于一体的计算机技能评测平台， 拥有独特的自主命题、 智能阅卷技术， 而强大的安全机制，灵活多样的评测模式可以满足各层次计算机教学、 评测的需求， 解决了计算机应用能力评测过程中出题难、 评价难的问题。 其特色在于 ：1 ） 开放式的自主命题方案 ： 用户可以根据需要自主命题， 建立属于自己的题库。 尤其对于计算机操作考试所涉及的题型， 自主命题更能
14、适应 “无纸化考评” 的要求。2 ） 通用化的自动阅卷功能 ： 实现计算机自动阅卷评价， 把阅卷工作者从繁重的人工阅卷过程中解放出来。3 ） 多样化的测试评价模式 ： 学习者自评的练习模式、 统一分析的评价模式、 严密可靠的考试模式满足各层次计算机教学、 评测的需要。4 ） 强大的安全的数据保护机制 ： 从题库加密， 用户登录认证， 结果加密等多个方面保证数据的安全性。5 ） 更灵活的考场管理方式 ： 便捷的考务管理， 高效的试场监控功能使考场管理不再是负担。6 ） 易操作的升级维护功能 ： 系统自带更新功能， 无论是评测系统的更新还表 1 立体化课程改革实践中的课外实践活动96 计 算机教育
15、 2006.10获 / 奖 / 论 / 文是题库的更新， 只需用监控系统简单配置就可实现客户端的自动更新。4 结束语本文以 “大学计算机应用基础” 课程为例对立体课程三维模型进行了研究与探讨， 所提出的三维模型对其他课程、尤其是信息类课程的改革与建设具有广泛的参考价值。 本文源自作者多年的计算机基础课程研究与改革实践， 主要有 ：浙江省高等教育省级精品课程 “计算机应用基础” （ 2003 ）， 浙江省教育厅教学成果鉴定 “计算机应用基础开放式网络化立体教学系统的研究与实践” （ 2004 ），浙江省新世纪高等教育教学改革研究项目 “计算机程序设计开放式网络化立体教学系统的研究与实践” （ 2
16、004 ）， 教育部文科计算机基础教学指导委员会教学研究项目 “大学计算机应用基础 （文科）开放式网络化立体教学系统的研究与实践” （ 2005 ）。参考文献1 教育部高教司 . 高等学校文科类专业大学计算机教学基本要求 .2003.2 教育部高教司计算机基础教育白皮书 . 关于进一步加强高校计算机基础教学的意见 .2004.3 中国高等院校计算机基础教育课程体系 . 北京 ： 清华大学出版社 ,2006.4 全国高等院校计算机基础教育研究会 2004 学术年会集 . 北京 ： 清华大学出版社 ,2004.5 全国高等院校计算机基础教育研究会 2006 学术年会集 . 北京 ： 清华大学出版社 ,2006.轨道的正确性和可靠性。中国科学院院长路甬祥院士在广州举行的 “第七届海内外设计与制造科学会议” 作报告时指出 ： “如过多依赖国外的先进技术而没有自己的创新， 自给率低 ； 高层次人才严重缺乏， 特别是能参与国际竞争的战略科学家太少。 目前制造业的许多领域
