计算机公共基础多维课程教学体系改革研究
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作者:张淮鑫
摘要：“计算思维”概念自卡内基·梅隆大学周以真教授提出以来，已成为国内外高校计算机课程教学改革的主要研究方向。基于我校的“2+x+Y”计算机公共基础课程平台，以计算思维能力培养为导向，建立了行之有效的多维课程教学体系及其运行机制。通过探索和实践课内与课外、校内与校外、教室与网络、现实与虚拟相结合的全方位立体式课程教学及管理模式，进一步拓展教师教学、学生学习的空间和时间，为充分发挥计算机公共基础课程的教学效率提供了保障。
关键词：计算思维;计算机;公共基础;教学
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）30-0181-02
“计算思维”概念自卡内基·梅隆大学周以真教授提出以来，已成为国内外高校计算机课程教学改革的主要研究方向。我校教师团队经过多年坚持不懈地的探索、研讨和实践，获得了四川省教育厅相关项目的支持，以計算思维能力培养为导向，以构建多维课程教学体系为目标，建立了大学计算机公共基础课程知识体系，探索了新的教学模式和考评机制，推动了优质课程教学资源的建设与共享。在计算思维能力培养与新的教学模式方面取得了一些创新性成果。
1科学规划和系统构建大学计算机公共基础课程知识结构，培养计算思维能力
围绕新的人才培养方案，以计算思维为主线，梳理了大学计算机从基础课程一设计课程一应用课程贯穿的计算思维内容，修订了大学计算机公共基础课程教学大纲，引进了新的课程教学方法和手段。将“大学计算机基础”与“计算机操作实践”课程整合为“大学计算机基础”一门课程，并逐步向“计算机与计算思维”课程过渡，将课程定位为大学本科生必修的通识教育课程，从计算思维的角度讲授计算机相关方面的知识，让学生学习计算机学科经典的、对人们现在和未来有深刻影响的思维模式。
计算思维包含的内容不是一门课程所能承担的，需要贯穿在大学期间的所有计算机相关课程中，而程序设计类课程和计算机应用课程可以很好地体现学生利用“计算思维”去解决各自学科的学习、工作中所遇到的问题。因此针对程序设计基础和计算机应用课程与不同学科专业培养目标相结合设计方案，修订了程序设计类（vB、c、JAVA等）和计算机应用技术类（多媒体技术）课程的教学大纲和实验教学大纲，从计算思维的角度出发，重组经典案例，将算法生活化，将案例实际化，提高了学生的学习兴趣。同时增加综合案例项目的开发，注重需求分析、工具选择、系统设计与开发等知识的融合，让学生获得了有益于解决实际问题的思路和方法训练。
2根据不同培养目标、不同专业应用需求开展以计算思维教学为导向的新教学模式的探索与实践
（1）充分结合我校实际情况，成功引入计算思维导论优秀MOOC资源，进一步优化我校大学计算机基础教学资源，实施了基于MOOC理念的SPOC+翻转课堂的混合教学模式，根据不同专业的培养目标和需求，实行线上视频学习和线下讨论的分类分层教学。让学生的“知识”随着“思维”的讲解而介绍，“思维”随着“知识”的贯通而形成，“能力”随着“思维”的理解而提高。
在程序设计类和计算机应用课程中，采用案例教学和问题教学的方法，以经典案例为例，贯穿整个教学过程。实施以“发现问题、分析问题、解决问题”的方法进行课程教学，将知识教学升华为思想和方法的教学，提高了学生运用计算思维去思考和解决问题的能力。在教学过程中，注重以问题求解为驱动、以计算思维为导向引导学生进行问题的分析、求解、设计、建模与实现。通过这种方法加强和促进了学生对算法的构建，简化了对程序语言的复杂性的理解，进而提高了学生运用计算思维去思考和解决问题的能力，同时增加了学生学习的主观能动性。
（2）在实践环节，根据学生已经具有的计算机操作能力分层设计实验项目，充分考虑无基础、弱基础和强基础等不同层次学生的学习情况。同时结合计算思维能力的培养，重新研讨和规划实践项目。大幅度提高实用性、创新性、游戏类等综合型、设计型项目的比例，激发了学生利用计算机解决问题的兴趣，培养了学生的实践动手能力和创新思考能力。
（3）利用中国大学MOOC平台和学校网络课程中心，积极开展课外自主学习、在线讨论、在线自我评测和师生实时互动，突破了传统教学的时空限制，进一步拓展了教师教学和学生学习的空间和时间，让不同层次、不同特点的学生，随时随地都能够找到适合自己的个性化学习模式。
3课外科技活动与教学环节联动，促进计算思维能力培养
通过将课外科技活动中的项目带到教学过程中，或将教学中的实践环节延伸到课外科技活动中去，实现课内实践操作、课外小组研讨以及组织参加各级各类竞赛，极大地激发了学生的创新性和主动性。注重发挥和调动学生学习的积极性与参与性，一是开展互帮互学、小组讨论的教学手段，促进学习;二是课内、课外与实践相结合，注重问题导向式教学;三是注重学习成效，提高学习的自觉性，有效地训练和提高了学生利用计算机解决实际问题的能力，促进了学生计算思维能力的培养。同时教师通过参与学生课外科技活动的指导，反哺自己的教学过程，让教学案例更多彩，让教学方法和手段更丰富，从而实现自身教学能力与手段的不断提高与创新。
4加强教学资源建设，利用网络平台实现无处不在的计算思维能力训练
4.1网络课程建设
教学资源建设是课程建设的重要环节，是课程体系改革的重要支撑，是新教学模式实施的重要保障。结合我校大学计算机基础教学的实际需求和学生特点，在以计算思维能力培养为导向的教学体系建设中，利用中国大学MOOC平台，申请并创建了大学计算机基础基于MOOC的SPOC课程，推动了我校大学计算机基础——四川省精品资源共享课程建设，加强了VB程序设计、c语言程序设计、多媒体技术及应用等课程的网络资源建设，充分发挥了网络在学校教学中的作用，丰富完善了课程网络资源，实现无处不在的计算思维能力训练。
4.2教材建设
根据大学计算机基础教学需要，与兄弟高校一并修订了“十一五”国家级规划教材《大学计算机基础》，引入了“十二五”国家级规划教材《大学计算机——计算与信息素养》。为了满足以计算思维能力训练为导向的新的教学要求和学生的个性化学习需求，合编完成一套新形态教材：《Visual Basic程序设计》及其实验指导书，实现了配套资源的全程数字化，其大量的电子资源以二维码的形式呈现给读者，通过扫码可以快速、方便地获取视频资源和电子文档，使之更好地全方位地服务于教师、学生和教学。
5改革课程考评机制，突出计算思维能力训练
课程考核是课程教学的重要环节之一，也是影响教学质量的重要因素。针对大学计算机公共基础课程的特点，引入先进的无纸化考试系统，结合我校课程教学的实际需求，不断优化题库内容，探索与实践学习效果跟踪机制，通过综合性全程式考评机制改革，从根本上改变过去“一考定成败”的学习评价模式，以满足计算思维能力培养与训练的教学目标要求。
6结束语
在公共基础课程体系的教学改革与实践中，我们将继续深入探索研究大学计算机公共基础课程在大学生人才培养中的作用以及学校不同院系的教学需求，建设更完善的课程体系，以满足不同专业人才培养的特殊需求。
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