計算機公共基礎多維課程教學體系改革研究

張淮鑫

摘要：“計算思維”概念自卡內基·梅隆大學周以真教授提出以來，已成為國內外高校計算機課程教學改革的主要研究方向。基于我校的“2+x+Y”計算機公共基礎課程平臺，以計算思維能力培養為導向，建立了行之有效的多維課程教學體系及其運行機制。通過探索和實踐課內與課外、校內與校外、教室與網絡、現實與虛擬相結合的全方位立體式課程教學及管理模式，進一步拓展教師教學、學生學習的空間和時間，為充分發揮計算機公共基礎課程的教學效率提供了保障。

關鍵詞：計算思維;計算機;公共基礎;教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0181-02

“計算思維”概念自卡內基·梅隆大學周以真教授提出以來，已成為國內外高校計算機課程教學改革的主要研究方向。我校教師團隊經過多年堅持不懈地的探索、研討和實踐，獲得了四川省教育廳相關項目的支持，以計算思維能力培養為導向，以構建多維課程教學體系為目標，建立了大學計算機公共基礎課程知識體系，探索了新的教學模式和考評機制，推動了優質課程教學資源的建設與共享。在計算思維能力培養與新的教學模式方面取得了一些創新性成果。

1科學規劃和系統構建大學計算機公共基礎課程知識結構，培養計算思維能力

圍繞新的人才培養方案，以計算思維為主線，梳理了大學計算機從基礎課程一設計課程一應用課程貫穿的計算思維內容，修訂了大學計算機公共基礎課程教學大綱，引進了新的課程教學方法和手段。將“大學計算機基礎”與“計算機操作實踐”課程整合為“大學計算機基礎”一門課程，并逐步向“計算機與計算思維”課程過渡，將課程定位為大學本科生必修的通識教育課程，從計算思維的角度講授計算機相關方面的知識，讓學生學習計算機學科經典的、對人們現在和未來有深刻影響的思維模式。

計算思維包含的內容不是一門課程所能承擔的，需要貫穿在大學期間的所有計算機相關課程中，而程序設計類課程和計算機應用課程可以很好地體現學生利用“計算思維”去解決各自學科的學習、工作中所遇到的問題。因此針對程序設計基礎和計算機應用課程與不同學科專業培養目標相結合設計方案，修訂了程序設計類（vB、c、JAVA等）和計算機應用技術類（多媒體技術）課程的教學大綱和實驗教學大綱，從計算思維的角度出發，重組經典案例，將算法生活化，將案例實際化，提高了學生的學習興趣。同時增加綜合案例項目的開發，注重需求分析、工具選擇、系統設計與開發等知識的融合，讓學生獲得了有益于解決實際問題的思路和方法訓練。

2根據不同培養目標、不同專業應用需求開展以計算思維教學為導向的新教學模式的探索與實踐

（1）充分結合我校實際情況，成功引入計算思維導論優秀MOOC資源，進一步優化我校大學計算機基礎教學資源，實施了基于MOOC理念的SPOC+翻轉課堂的混合教學模式，根據不同專業的培養目標和需求，實行線上視頻學習和線下討論的分類分層教學。讓學生的“知識”隨著“思維”的講解而介紹，“思維”隨著“知識”的貫通而形成，“能力”隨著“思維”的理解而提高。

在程序設計類和計算機應用課程中，采用案例教學和問題教學的方法，以經典案例為例，貫穿整個教學過程。實施以“發現問題、分析問題、解決問題”的方法進行課程教學，將知識教學升華為思想和方法的教學，提高了學生運用計算思維去思考和解決問題的能力。在教學過程中，注重以問題求解為驅動、以計算思維為導向引導學生進行問題的分析、求解、設計、建模與實現。通過這種方法加強和促進了學生對算法的構建，簡化了對程序語言的復雜性的理解，進而提高了學生運用計算思維去思考和解決問題的能力，同時增加了學生學習的主觀能動性。

（2）在實踐環節，根據學生已經具有的計算機操作能力分層設計實驗項目，充分考慮無基礎、弱基礎和強基礎等不同層次學生的學習情況。同時結合計算思維能力的培養，重新研討和規劃實踐項目。大幅度提高實用性、創新性、游戲類等綜合型、設計型項目的比例，激發了學生利用計算機解決問題的興趣，培養了學生的實踐動手能力和創新思考能力。

（3）利用中國大學MOOC平臺和學校網絡課程中心，積極開展課外自主學習、在線討論、在線自我評測和師生實時互動，突破了傳統教學的時空限制，進一步拓展了教師教學和學生學習的空間和時間，讓不同層次、不同特點的學生，隨時隨地都能夠找到適合自己的個性化學習模式。

3課外科技活動與教學環節聯動，促進計算思維能力培養

通過將課外科技活動中的項目帶到教學過程中，或將教學中的實踐環節延伸到課外科技活動中去，實現課內實踐操作、課外小組研討以及組織參加各級各類競賽，極大地激發了學生的創新性和主動性。注重發揮和調動學生學習的積極性與參與性，一是開展互幫互學、小組討論的教學手段，促進學習;二是課內、課外與實踐相結合，注重問題導向式教學;三是注重學習成效，提高學習的自覺性，有效地訓練和提高了學生利用計算機解決實際問題的能力，促進了學生計算思維能力的培養。同時教師通過參與學生課外科技活動的指導，反哺自己的教學過程，讓教學案例更多彩，讓教學方法和手段更豐富，從而實現自身教學能力與手段的不斷提高與創新。

4加強教學資源建設，利用網絡平臺實現無處不在的計算思維能力訓練

4.1網絡課程建設

教學資源建設是課程建設的重要環節，是課程體系改革的重要支撐，是新教學模式實施的重要保障。結合我校大學計算機基礎教學的實際需求和學生特點，在以計算思維能力培養為導向的教學體系建設中，利用中國大學MOOC平臺，申請并創建了大學計算機基礎基于MOOC的SPOC課程，推動了我校大學計算機基礎——四川省精品資源共享課程建設，加強了VB程序設計、c語言程序設計、多媒體技術及應用等課程的網絡資源建設，充分發揮了網絡在學校教學中的作用，豐富完善了課程網絡資源，實現無處不在的計算思維能力訓練。

4.2教材建設

根據大學計算機基礎教學需要，與兄弟高校一并修訂了“十一五”國家級規劃教材《大學計算機基礎》，引入了“十二五”國家級規劃教材《大學計算機——計算與信息素養》。為了滿足以計算思維能力訓練為導向的新的教學要求和學生的個性化學習需求，合編完成一套新形態教材：《Visual Basic程序設計》及其實驗指導書，實現了配套資源的全程數字化，其大量的電子資源以二維碼的形式呈現給讀者，通過掃碼可以快速、方便地獲取視頻資源和電子文檔，使之更好地全方位地服務于教師、學生和教學。

5改革課程考評機制，突出計算思維能力訓練

課程考核是課程教學的重要環節之一，也是影響教學質量的重要因素。針對大學計算機公共基礎課程的特點，引入先進的無紙化考試系統，結合我校課程教學的實際需求，不斷優化題庫內容，探索與實踐學習效果跟蹤機制，通過綜合性全程式考評機制改革，從根本上改變過去“一考定成敗”的學習評價模式，以滿足計算思維能力培養與訓練的教學目標要求。

6結束語

在公共基礎課程體系的教學改革與實踐中，我們將繼續深入探索研究大學計算機公共基礎課程在大學生人才培養中的作用以及學校不同院系的教學需求，建設更完善的課程體系，以滿足不同專業人才培養的特殊需求。

【通聯編輯：代影】