高校計算機基礎教育研究與實踐

李穎 王巧玲 王春紅 張世民 程欣 姜紅

摘要：基于創新型復合人才培養的高校計算機基礎教育研究，提升大學生基于計算機核心技能與信息素養的普適性行為方式和思維方式，在高校計算機基礎課程教學實踐中改革教學手段、教學方式、考試方式等，采用百科園“自主學習，自主測評”平臺系統和翻轉課堂來輔助教學的改革方案和具體實施，培養出具有計算思維和計算機應用能力的高校創新型復合人才。

關鍵詞：計算思維；大學計算機基礎；程序設計；教學改革

中圖分類號：G434[HTH]文獻標識碼[HT]：A

1 概述

美國卡內基梅隆大學的周以真教授在計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上指出：“計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”[1]。2010年，在“九校聯盟（C9）計算機基礎教學課程研討會”上，明確提出計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養[2]。創新型復合人才，首先要有深厚而扎實的基礎知識。二是創新型復合人才要有敏銳的觀察力，可以從本源上發現重大問題，把握科技發展趨勢。三是創新型復合人才要有嚴謹的科學思維能力和對事物作出綜合分析的能力。四是創新型復合人才要有勇于創新的勇氣和能力。基于創新型復合人才培養的高校計算機基礎教育研究，提升大學生基于計算機核心技能與信息素養的普適性行為方式和思維方式，形成“教師指導下的，以學生為中心”的教學模式，培養具有計算思維和計算機應用能力的高校創新型復合人才。

2 計算機基礎課程教學改革

（1）分級考試。

2007 年至今每年新生入學后進行計算機分級考試，實施了分級教學，基于計算思維采用案例教學方法，編寫多部教材，“大學計算機基礎”教學研究獲學校教學成果三等獎。2002 年《信息技術基礎》被評為校級精品課程，2008年獲學校網絡輔助教學示范課程表彰。

（2）基于計算思維的任務驅動和探究式教學模式研究。

高校在培養創新型復合人才的實踐中，肩負著重要的歷史使命，對學生進行全面、深入的計算機基礎教育是高等教育的重要任務之一。通過在計算機基礎課程設置、教學方法等方面進行研究，因材施教，探索實例與任務驅動教學方法，在大學計算機基礎、VB程序設計、C程序設計等計算機基礎系列課程教學中進行研究，圍繞創新人才培養模式，突出應用型、復合型人才培養。按照人才培養目標重構課程結構及教學內容，創新教育教學方法，探索啟發式、探究式、討論式等教學。強化實踐育人環節，提高學生實踐能力。改革考試方法，注重學習過程考察和學生能力評價。科學設置課程內容，探討相關的教學手段、教學方式、考試方式的改革與創新。計算機基礎教學采用廣度優先，為后續專業課奠定基礎。逐步完善和豐富，并加強對學生的引導，由基本理論、基本操作到簡單應用再到綜合應用，為創新型復合人才培養模式的實現提供有效途徑。在程序設計課程教學中，教師以編程語言為載體，編程方法為基礎，編程思想為根本，改革教學內容、方法和手段，培養學生的學習興趣，理論和實踐相結合，使編程思想和方法貫穿到程序設計的學習中，幫助學生掌握程序設計方法，使教師和學生更好地形成互動，培養學生程序設計能力。

通過優化教學內容，改革學習方法、考試方式，為學生主動參與學習和交流合作等提供支持。采取多角度、多層次、多構成的形式進行研究，基于計算思維的“實例教學”與“任務驅動式教學”相結合，堅持針對性、實踐性、探索性、主體性等原則，采用調查法、歸納法、討論法等研究方法因材施教，培養學生的計算思維和創新能力。

（3）翻轉課堂。

個性化學習，是指以學習者個性差異為基礎，強調學習過程要針對其個性特征和發展潛能而采取恰當的方法、手段、策略、內容、過程、評價等，是學習者在各方面獲得充分、自由發展，以促進學習者個性發展為目標的學習范式[3]。

“翻轉課堂”可以根據個人需要有一個自定進度的學習，提升了大學生的個性化學習能力，促進了自身的個性發展，達到了較好的效果。“翻轉課堂”把學生掌握知識的作業過程轉變為課堂上交流學習成果、完成課堂作業的過程。“翻轉”教學有三個步驟，一是觀看視頻前的學習，討論并提出問題。二是觀看視頻時的學習，根據問題尋找答案，應用并解決問題的學習。三是深入問題進行探究[4]。經過“翻轉”后的課堂是師生互動、合作學習、應用與實踐的課堂。“翻轉課堂”翻轉了教學流程、教學理念、教學模式，利用混合教學模式將在線學習和面授教學相結合。

（4）實驗環境。

學習計算機知識過程中，上機實踐非常重要。通過上機實踐，加深了對計算機基礎知識的理解，鍛煉了動手實踐的能力，培養計算思維和創新能力。現有 3 個計算機實驗室，500 多臺微機，具有實時性、交互操作、實現資源共享。2008 年作為網絡輔助教學示范課程受到學校表彰。

（5）采用百科園“自主學習，自主測評”平臺系統。

課程考試是教學考核過程中重要的環節，在百科園系統中建立題庫，從題庫中抽取試題，以實踐操作能力和理論基礎知識相結合，體現學生對知識點的理解。學生在指定時間、地點進行統一考試，再由考試系統進行評分。實現教考分離，激發學生持久學習主動性，積極完成各階段學習任務，使學生具備使用計算機求解實際問題的能力[5]。

根據知識點劃分原則，按照教學大綱對各個章節知識點教學與考核的具體要求，分別編寫每章節的試題。通過題庫和考試系統的應用研究，培養學生的計算思維和計算機應用能力，提高學生學習的積極性、主動性和創造性，培養學生創新能力，提高教育教學質量，為后續課程的學習打下堅實的基礎。

3 結語

基于創新型復合人才培養的高校計算機基礎教育研究提升了學生基于計算機核心技能與信息素養的普適性行為方式和思維方式，通過教學中的實踐、探索，培養出具有計算思維和計算機應用能力的高校創新型復合人才。

本文系河北省高等學校社科研究年度基金項目“基于創新型復合人才培養的高校計算機基礎教育研究”（項目編號GH1047）研究成果。

參考文獻：

[1]Jeannette M.Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM，2006，49（3）：3335.

[2]何欽銘，陸漢權，馮博琴.計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養[J].中國大學教學，2010，（9）：59.

[3]鄭云翔.新建構主義視角下大學生個性化學習的教學模式探究.遠程教育雜志，2015，（4）：4858.

[4]曾明星，周清平，蔡國民，王曉波，陳生萍，黃云，董堅峰.基于MOOC的翻轉課堂教學模式研究[J].中國電化教育，2015，（4）：102108.

[5]王良瑩.基于自主學習、自主測評的《大學計算機基礎》課程教學改革探討[J].辦公自動化，2015，（8）：4041，47.

作者簡介：李穎（1974），女，漢族，河北唐山人，碩士，副教授，研究方向為計算機應用。