以培養面向未來能力為主導的大學計算機基礎教學改革與實踐

呂海燕　周立軍　趙媛　張杰

［摘 要］打贏信息化戰爭、提升信息化素養的新型軍事人才培養目標，對大學計算機基礎課程教學提出了新的要求。文章以培養學員面向未來的能力為出發點，提出了“一條主線、兩股源泉、三方溫度、四個理念”的貫通內容—模式—方法—活動—評價的整合式教學設計方法，探討了實踐主導、重在“做到”的混合式教學，闡述了基于課程思政學員內驅力提升的考核評價等。實踐證明，該課程教學改革在一定程度上實現了培養學員面向未來能力的目標。

［關鍵詞］面向未來能力；大學計算機基礎；教學改革

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）15-0043-04

大學計算機基礎作為海軍航空大學（以下簡稱我校）高等教育各專業通用基礎課程科學文化模塊的一門必修課，在大學一年級下學期開設，肩負著“培養學員‘計算思維第一課”的重任[1]。課程目標是通過信息獲取、存儲、顯示、處理、傳輸、控制和應用的相關指導與訓練，讓學員充分感受信息文化、強化信息意識、提升信息素養。大學計算機基礎課程已從過去重技能應用的時代進入圍繞問題求解的思維訓練時代，從知識傳遞的科普時代進入能力導向的實訓時代，重在啟迪思想、培養思維，為學員打開一扇通往計算世界的大門[2]。基于這樣的轉型，著眼我校海空特色鮮明的辦學定位，課程組在優化重塑教學目標的基礎上，開展全過程多維度學情分析，進行貫通內容—模式—方法—活動—評價的整合式教學設計，實施實踐主導、重在“做到”的線上線下混合式教學，借力多源數據，重在以評促學，立足當下，培養學員面向未來的能力。

一、目標重塑，進行全過程多維度學情分析

著眼我校海空特色鮮明的辦學定位，課程組緊緊圍繞培養思想道德素質高、適應未來能力強的新型軍事人才的目標，在優化知識和能力目標的基礎上，重塑了培養目標，更加突出學員適應未來信息化戰爭的能力的培養。通過本課程的學習，學員能夠快速高效獲取信息，應對信息化戰場的瞬息萬變；合理嚴謹分析信息，抵御信息化戰場的網絡陷阱；科學全面運用信息，掌握信息化戰場的制勝機理。

為達成教學目標，更好地實現以學員為中心的教學設計，課程組將學情分析貫穿整個教學的始終，通過課前、課中、課后三個環節，采用問卷調查、單元小測和談心談話等方式，全過程多維度進行學情分析[3]。通過分析調查可知，從學員構成來講，教學對象由飛行學員和地面學員兩部分構成。其中，67%左右為飛行學員，其余為地面學員；地面學員中有20%為部隊生，其余均為應屆高中畢業生。課程實施的優勢是，學員通過高中或原大學相關信息課程的學習，普遍具備基本的信息處理能力（見圖1）。學員對本課程的學習期望是課上邊講邊練，課前課后多拓展、交流和實踐（見圖2）。當前，本課程授課對象均為“00后”學員，其中部分人存在學習動力不足、被動性強、受挫能力較弱的特點。而從課程本身來看，由于內容崗位指向性不強，導致部分學員感覺課程實用性不強，同時課程內容涉及知識點多、覆蓋面廣、實踐性強、整體脈絡不清晰，這些都是課程實施的難點。

二、針對痛難點，采用貫通內容—模式—方法—活動—評價的整合式教學設計

課程組基于以上學情分析，以教學目標為導向，基于課程實施優勢，針對教學難點，采用貫通內容—模式—方法—活動—評價的整合式教學設計。

（一）一條主線貫穿教學內容

以“信息表示和信息處理”為主線，將課程內容梳理重構，分為信息的表示、計算機系統、計算機網絡、數據庫技術、Python編程基礎共五大模塊，消除課程內容知識點多、覆蓋面廣、實踐性強的教學難點。以Python語言作為貫穿課程始終的問題求解工具，信息在計算機中的表示和處理是重點，其他三個模塊是難點，而其中的計算機網絡和數據庫技術相關的信息處理技術，則是課程挑戰度和高階性的集中體現。

（二）兩股源泉生成教學案例

依托課程組完成的各類建設、科研項目，基地訓練團信息化建設服務這兩股源泉，同時結合計算機前沿應用生成教學案例，融合教學內容，增強課程內容的崗位指向性，消除教學內容崗位指向性不強、學員感覺課程實用性不強的教學痛點。

（三）三方溫度實現思政賦力

圍繞科學家探索發現的歷程、“時代楷模”——我校艦載飛行教官團體敢闖敢試的擔當精神、計算機學科前沿技術的應用對社會尤其是在軍事方面的推動作用，以及近年來中國科學家、中國技術在計算機領域取得的成果，建設課程思政案例庫，有機融入課程思政，讓學員感受到來自社會、課程和教員的有溫度的課程思政，一方面實現學員人格養成、價值引領，另一方面讓學員感受到學科魅力，變被動學為主動學，增強學習的內驅力[4-8]。

（四）四個理念整合教學設計

在以上三個方面的基礎上，基于“著眼為戰育人，生成案例主題”“立足內容整合，設計案例需求”“突出思維訓練，分解案例步驟”“注重能力生成，實現案例進階”四個理念，課程組進行了整合式教學設計。以突出飛行特色為主，將整個課程核心內容整合融入四大教學案例中：從飛行訓練管理信息系統開發，到飛行訓練數據加密與解密，再到飛行訓練基地局域網建設、飛行綜合顯示控制系統解讀，將基礎知識適時地植入案例求解進階步驟中，就這樣在攻克任務關卡、接近任務目標的過程中，凝練方法、內化知識、訓練思維、生成能力，實現依托專業教育培養學員面向未來崗位的學習力、轉化力和思維力的目標，依托思政賦力，激發學員學習的內驅力。具體如圖3所示。

三、實踐主導，實施重在“做到”的線上線下混合式教學

結合學員的“網生代”特點和課程的先天性“信息”屬性，課程組率先采用線上線下混合式教學模式，以實踐為主導，重在“做到”，并不斷優化，讓學員體驗“有料、有趣、有愛”的學習之旅。每個教學環節的設計都是以學員為主體，重在讓學員參與各種教學活動（見圖4）。

（一）課前自主學習，重在發現問題

課前，依托優質豐富資源，服務學員自主學習。借助中國大學MOOC（慕課）、軍職在線等平臺給學員提供一流在線課程、全軍優質微課等高質量的學習資源和發布課前學習任務單等；同時，通過繪制知識導圖，助力學員發現問題。要求學員在課前自主學習之后，完成預習報告、繪制知識導圖，帶著通過思考發現的問題去上課。

（二）課中啟發引導，重在賦能提升

課中，通過問題引導，層層進階，驅動整個課堂。依托融合課程內容生成的四大案例，以問題提出、分析、解決、升級四個環節為主線，結合教學內容特點靈活采用BOPPPS六步教學法和研討式教學等教學方法，開展形式多樣的教學活動。結合雨課堂推題、實訓闖關、卡牌游戲等智慧和傳統教學工具開展豐富多彩、形式多樣的課堂測驗、分享交流、小組競賽等學習活動，使學員真正以主體的身份參與課堂教學活動，提高學習效果。

（三）課后復盤鞏固，重在合作共贏

課后，依托游戲闖關式的頭歌（EduCoder）實踐教學平臺、萬維全自動網絡考試平臺等，發布拓展實訓作業、課后測試、學習資料，鼓勵學員在課前知識導圖的基礎上，結合上課的思考收獲、心得體會繪制自己的思維導圖等，引導學員實現課后復盤鞏固、拓展提升、合作共贏。教員要結合學員在整個學習過程中的各類學習情況反饋進行教學反思，修訂教學設計，不斷實現教員角色的轉變，即從最初的指導者到同行者再到激活者，培養學員獨立思考、自主學習等能力。

四、思政賦力，實現學員由“可燃型”向“自燃型”轉變

關于考核評價，課程組結合整個課程特點，借力多源數據，采用多元化考核方式。其中，過程性考核（包括在線學習、課堂參與、作業檢測）占總成績的40%，期末考試（30～40%屬于基礎知識，60～70%屬于分析應用）占60%。評價的目的不是給學員貼標簽，而是以評促學，引導學員樹立終身成長的意識，因此課程組非常注重過程性考核，通過評價環節盡力發現學員的閃光點和不足并給予反饋，然后通過激勵，增強學員成就感，做到以評促學，喚醒學員學習自覺[9-10]。

從近三年的課程考核成績和學員反饋來看，學員成績逐年提升，教學反饋良好，這說明課程組的教學轉型與實踐取得了一定的效果。關于素養評價，即學員的內驅力、使命感、責任感等情感態度以及價值觀方面的評價，除了在課程考核上有所體現，在學員課外參加俱樂部活動、學科競賽的情況上有更為明顯的體現：一是參加的學員數量逐年增加；二是學員選題的方向，覆蓋了傳統文化傳播、科學精神弘揚、軍旅生活與未來憧憬、軍用軟件設計等（見表1）。這些都在一定程度上體現了學員的文化自信、國家意識、科學精神、使命擔當等，并且他們在努力主動地用好計算機技術講好中國故事，講好他們自己的故事。這些都在一定程度上說明，課程組通過思政賦力，讓學員實現了由“可燃型”向“自燃型”的轉變。

五、結語

隨著信息技術的發展，不同的行業、領域對計算機技術的應用有不同層次的要求[11-12]。計算機基礎知識的掌握程度直接影響學生后期在專業領域的發展，因此，大學計算機基礎課程教學改革必須一直在路上。課程組依托智慧課堂，提供先進智慧教學條件和豐富的教學資源；立足備戰打仗，為戰教戰，通過科研、教學、服務三方聯動，實現教學案例聚焦崗位需求；依托課程思政，實現內驅力激發，使學員創新意識和能力得到有效提升，課程考核成績穩步提升，同時在各級各類學科競賽中取得優異成績。課程組一直在努力做到依托專業課程，培養學員面向未來的能力，踐行立德樹人使命，讓學員心中有愛、眼中有光、腹中有墨、海空有路。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 王潔，徐瑾劼，黃開宇.培養學生面向未來能力的教師專業認識與準備：基于UNESCO亞太地區的實證研究[J].全球教育展望，2017，46（12）：101-112.

[2] 于衛紅，張興娜，譚敏.面向課程思政的師情、學情、課情、行情分析[J].航海教育研究，2022，39（3）：40-45.

[3] 黃桂雯.基于線上學習行為數據的學情分析研究[D].武漢：華中科技大學，2021.

[4] 姜大志，熊智，杜支強.計算機類專業課程思政實施方略研究[J].計算機教育，2021（3）：85-89.

[5] 李培，劉擎，白琳.大學計算機基礎課程多元化立體思政體系建設[J].計算機教育，2021（1）：93-96.

[6] 闞媛，馬文彬.“大學計算機基礎”課程思政教學探討與實踐：以陸軍軍事交通學院為例[J].軍事交通學院學報，2021，23（3）：81-84.

[7] 陳志勇，葉樺暢，張笑欽.計算機類專業的課程思政：核心元素、基本原則與實施策略[J].中國大學教學：2021（4）：34-38.

[8] 文學禹，韓玉玲.新時代高校課程思政教學創新研究[M].長春：吉林大學出版社，2020.

[9] 王丹丹，曹文君.基于過程性評價考核方式的滿意度評價[J].大學教育，2020（5）：195-198.

[10] 周鳳艷，余華鴻.新大綱《大學計算機基礎》課程考核方式探究[J].計算機工程與科學，2019，41（S1）：218-220.

[11] 李翠超，張培艷，凌芳.能力輸出和過程控制的實踐教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2019，38（8）：227-231.

[12] 謝艷梅，梁竹梅，邱意弘，等.“面向未來而教”視角下的高校教師認知與行為研究[J].當代教育實踐與教學研究，2019（11）：234-236.

［責任編輯：周侯辰］