基于“寬專融”課程體系的計算機基礎課程群

龍勝春，江 頡，李 強

（浙江工業(yè)大學 計算機科學與技術學院，浙江 杭州 310023）

1 研究背景

自1997年教育部高教司頒發(fā)《加強非計算機專業(yè)計算機基礎教學工作的幾點意見》以來，高校計算機基礎教學工作對普及計算機知識起到了重要作用。隨著計算思維概念的提出，2015年教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會（以下稱教指委）確立了推進課程教學改革的新目標：明確以計算思維為導向的改革方向，探索多元化的教學方案，推動以在線開放課程為代表的教學模式改革，完善課程教學成效評測方式，從而建設適應時代要求的新的大學計算機基礎教學體系[1]。

結合新的教學目標，大學計算機基礎課程體系也隨之發(fā)生重要變化。從1998年提出“三個層次”課程體系（計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎），到2006年教指委提出針對不同學科基于“1+X”體系的核心課程組成方案，直至2016年，教指委頒發(fā)的《大學計算機基礎課程教學基本要求》提出適應時代需要的“寬、專、融”的課程體系。“寬、專、融”從計算機課程與不同專業(yè)關聯(lián)性的角度出發(fā)，結合課程內容與專業(yè)應用中的定位，對計算機基礎課程群進行了課程適用性的劃分。

2 基于“寬專融”課程體系的課程群建設內容

單一的一門課程很難完整體現(xiàn)計算思維能力培養(yǎng)，需要從課程體系的角度通盤考慮，研究計算機基礎教學培養(yǎng)計算思維的整個架構[2]，因此計算機基礎課程群建設勢在必行。

課程群建設離不開專業(yè)定位，計算機基礎課程群是面向綜合性高校各專業(yè)開設的通識必修課程。大學計算機基礎課程被定位為通識性課程，應該從未來公民信息素養(yǎng)的要求、學生走向社會后的可持續(xù)競爭力以及由此形成的國家發(fā)展實力等幾個角度來審視[3]。周以真教授指出，應該將計算機能力作為像語文和數(shù)學那樣的人的基本素質[4]，由此帶來對于大學計算機通識性課程新的理解和改革動力。針對各個專業(yè)培養(yǎng)目標，結合寬、專、融3個特點的課程體系，學校將計算機基礎課程群設置為三大模塊，面向新高考體制下浙江省2017級學生實行教學試運行，反饋結果表明，學生學習積極性和學習效果明顯高于以往教學模式。

2.1 基于“寬”教學特點的課程設置

“寬”即為通識。課程適合各類專業(yè)學生，沒有明顯的專業(yè)指向性，旨在培養(yǎng)學生對計算機系統(tǒng)的基本理解，掌握計算機基礎知識、基本方法、基本應用。面對時代迅猛發(fā)展、知識急劇膨脹與高校各專業(yè)學時數(shù)壓縮的矛盾以及對基礎課程核心價值的質疑，本校推出了線上先修課程大學信息技術基礎。該課程的學習通知隨高考錄取通知書一并送達，要求新生在報到前在指定學習網站自學16課時網絡課件及視頻，新生報到后有兩次上機考核機會。

線上先修大學信息技術基礎可以解決很多現(xiàn)有問題：①解決了學生計算機基礎參差不齊的問題，有些學生高中計算機知識接觸較多，甚至有些是新高考體制中參加信息類考試進入大學的，計算機基礎非常扎實，學習該課程只需要很短的時間，而有些學生可能從未接觸過電腦，甚至不了解計算機基礎常識，線上無限時的學習方式完全可以解決計算機基礎相差迥異的問題；②教學效果高于線下教學，尚未走進大學校門的學生學習積極性遠高于進校學生，剛畢業(yè)的高中生憧憬大學校園生活，對新知識的渴求欲望強烈，假期還完全沉浸在被錄取后的喜悅和高中學習習慣的延伸階段，這個時間用于學習大學信息技術基礎課程，吸收快、記憶強，效果優(yōu)于進入高校后落差心理狀態(tài)下的學習；③線上先修課程的學習為后續(xù)程序設計基礎課程學習起到了很好的補充作用。

學校從2017級新生開始實行線上先修課程教學模式（非強制性的選修），經過一年的嘗試發(fā)現(xiàn)，報到前暑假參加先修課程的學生在后續(xù)的程序設計課程中成績明顯優(yōu)于未修線上課程的學生成績，統(tǒng)計結果見表1。該統(tǒng)計數(shù)據(jù)基于經貿學院2017級信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)兩個行政班級共計53人的統(tǒng)計結果（這兩個班程序設計基礎課程基本為同一個教師授課，平時成績相對比較一致，可比性高）和全校各專業(yè)參加過先修課程及未參加先修課程的Python課程統(tǒng)計成績。統(tǒng)計結果表明，參加過線上先修課程的學生，學習程序設計基礎課程的能力優(yōu)于未參加線上先修課程的學生。雖然這個統(tǒng)計數(shù)據(jù)量不夠，但是教師在教學過程中，不止一次聽到學生反饋，沒有參加先修課程的學生學習程序設計語言的邏輯能力不如參加過的好。

表1 2017/2018（1）學期“程序設計基礎Python”課程成績統(tǒng)計

2.2 基于“專”教學特點的課程設置

“專”即為專業(yè)。根據(jù)不同學校、不同專業(yè)類別的需要開設各種專業(yè)性課程，圍繞計算機技術組織相應的課程內容，深入介紹各種計算機應用技術，如程序設計基礎、計算機網絡技術與應用、多媒體技術與應用等，通過這些專業(yè)性計算機基礎課程的學習，學生掌握應用計算機技術解決各種問題的方法，培養(yǎng)以訓練計算思維為目的的分析問題、解決問題的能力。

根據(jù)教指委以計算思維訓練為核心教育的指導方針，針對新高考體系下的學生獲取計算機知識面增加、使用智能設備能力提高、學生進入高校后轉專業(yè)率增加等特點，學校調整基于“專”教學特點的課程設置，保留了傳統(tǒng)的程序設計基礎C。這門課程既可以作為計算機、信息兩大學院的大一專業(yè)基礎課程，也可以作為理學院、經貿學院等相關專業(yè)的計算機基礎課程。添加面向對象C++編程及面向對象Java編程兩門課程，是根據(jù)教指委頒發(fā)的《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求》，針對部分與計算機專業(yè)關系更為密切的理工科專業(yè)，需要進一步加強面向對象程序設計課程的教學要求而開設的。

為了更加適應“專”教學特點，學校從2017年開始將程序設計基礎VB課程改為程序設計基礎Python。雖然C語言、Java語言和VB語言都能體現(xiàn)計算思維，但是C語言更偏向系統(tǒng)結構、Java更偏向主客體關系、VB更偏向交互邏輯，而Python最偏向于問題求解。Python語言輕語法、重功能，加之在開放社區(qū)有超過6萬個的函數(shù)庫，為眾多專業(yè)技術領域提供了學習、交流、發(fā)展的平臺。Python語言的學習對于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力有更大的優(yōu)勢。

在經過一年實踐教學后，筆者對255名非計算機專業(yè)學生做了問卷調查，其中151名為選修過VB的在校或已畢業(yè)學生，104名為選修過Python的17級大一學生，統(tǒng)計結果見表2。為了清晰地顯示對比結果，將表2的數(shù)據(jù)以百分比形式繪制柱狀圖見圖1。

表2 對同一教師名下255名學習過VB或Python語言學生的問卷調查

圖1 對已選修過程序設計基礎VB或Python的學生的問卷調查

從圖1可以看到，255名非計算機專業(yè)學生，有近70%的學生認為計算機程序設計基礎課程是很有意思的，真正認為這門課程一點都沒有用的學生不到5%，這說明普及計算機基礎知識已經被各個專業(yè)的學生所認可。但從分項問卷可以看到，學過VB的學生更多地不清楚以后會不會使用這門課程知識，而66.35%學了Python的學生希望以后繼續(xù)深入學習這門課程，有42.31%的學生已經打算用Python這門課的知識為后續(xù)專業(yè)課使用。

圖1的選項中還有一個非常獨特的現(xiàn)象，就是25.17%學過VB的學生還希望繼續(xù)學習Python。由于本次調查對象是針對非計算機專業(yè)學生，從問卷結果可以看到，隨著時代發(fā)展，計算機技術在各個領域的滲透，越來越多的學生期待用計算機知識輔助自己的專業(yè)領域，同時他們對Python語言在自己本專業(yè)的應用也開始有所了解，進一步驗證了本校將程序設計基礎VB改成程序設計基礎Python的正確性。

2.3 基于“融”教學特點的課程設置

“融”即為融合。設置交叉型課程是隨著計算技術在各專業(yè)領域應用的不斷深入而產生的新課程形式。這類課程以特定專業(yè)內容為背景，直接面向專業(yè)應用能力培養(yǎng)服務。涉及的知識領域以“數(shù)據(jù)管理”“信息處理”“軟件應用”為主，從專業(yè)需求角度展現(xiàn)計算機應用技術和方法，具有明顯的專業(yè)特征。

為了使大學計算機基礎課程具有更多的選擇性和靈活性，學校設置了適合藝術和播音等專業(yè)的計算機應用基礎課程。該課程摒棄了以往僅以Of fi ce為主要教學內容的思路（從2017級開始，Of fi ce基礎內容已經全部歸入先修課程），增加了適合藝術和播音專業(yè)學生學習的音視頻剪輯、微電影制作、高級辦公自動化軟件使用等教學內容，更大程度地符合專業(yè)需求，學生缺勤率大大減少，學習積極性明顯提高。

3 從基于“寬專融”課程體系的課程改革到通識課程落地建設

如果說專業(yè)教育旨在培養(yǎng)學生在某一專業(yè)領域的技能和手段，那么通識課程則通過知識的基礎性、綜合性、整體性、廣博性，使學生拓寬視野，培養(yǎng)學生獨立思考與判斷能力、社會責任感與健全人格。計算機基礎課程被定位為通識課程，則是要培養(yǎng)學生利用計算機技能從廣度和深度上拓寬本專業(yè)的知識領域，利用計算思維能力對自己專業(yè)的知識有更綜合、全面的掌握和應用。

在傳統(tǒng)教學中，教師和教材是唯一的教育資源提供者，教學中大多數(shù)教師會采用案例教學法，各專業(yè)選課后的混合課程班，在一定程度上阻礙了教師在專業(yè)層面上的內容重組和案例設計，缺少對學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

基于“寬專融”課程體系改革后的課程設置，首先解決了大學生基礎知識參差不齊的現(xiàn)狀，培養(yǎng)每個學生最基本的計算機應用技能，更好地服務于本專業(yè)。其次有專業(yè)針對性的程序設計課程設置提高了學生學習積極性，結合MOOC、SPOC、微課、雨課堂、超星學習通等各種教學資源和教學平臺，采用翻轉課堂、混合式教學等各種教學方法，豐富教學模式，提高學生學習興趣，利用課程內容培養(yǎng)學生獨立思考和判斷能力，提高學生計算思維邏輯能力。對于交叉融合型課程，更多地采用翻轉課堂的教學形式，以學生為中心設計教與學，結合專業(yè)需要，加強計算機應用技能的訓練，真正做到利用“寬專融”的課程體系將計算機基礎通識課程落地建設。

4 結 語

隨著計算機的普及及其應用領域的爆炸性發(fā)展，計算思維不再是計算機工程人員的專屬技能，而是人們生活中的普遍技能，它逐漸普及成為所有大學生的必備技能。經學校一年多的實踐表明，該課程群設置符合“寬專融”課程體系要求，能夠貫徹執(zhí)行教指委以計算思維為導向的新一輪教學改革方針，程序設計專業(yè)基礎課程設置符合“以學生為本，以產出為導向”的OBE教育模式，對于非計算機專業(yè)學生，課程設置以專業(yè)為背景，更多地培養(yǎng)學生掌握應用計算機技術解決各種問題的方法，培養(yǎng)以訓練計算思維為目的的分析問題、解決問題的能力。