基于自主學習模式的大學計算機通識課程實驗教學范式改革

王 茜

（湖北經濟學院信息與通信工程學院 湖北·武漢 430205）

現代實驗教學范式在互聯網+時代隨著技術手段的革新和創新型研究型學習的應用，在教學理念和具體實施上都有了深刻的變化。教師既是教學者又是研究者，需要貫徹“學生為中心”的教學理念，使學生逐步在教學中成為主導，能夠自主地在“教”和“學”中主動探究、獨立思考，實驗教學目的已經從單純的學生掌握技能逐步過渡到培養學生具有提出問題、解決問題的能力。同時實驗教學在具體實施上，對于實驗環境、實驗內容和實驗效果也提出了進一步要求。實驗教學環境要有利于師生間的教學溝通和學術討論，特別強調學生對教學內容擁有充分和諧互動的表達空間；實驗內容從驗證型逐步過渡到創新型綜合型，學生參與的程度更多更豐富；教學效果更加取決于師生協作團隊分工，通過協作與相互啟發，促進學習和研究真正做到知行合一。

1 目前實驗教學范式改革現狀及發展趨勢

實驗教學范式是課程建設和教學改革的核心，近幾年來大學計算機通識課程的實驗教學改革圍繞著教學觀點，價值標準和實驗教學行為方式已經形成了初步的共識。實驗教學的目的不再僅僅是以掌握計算機以技能為主，而是加入了計算思維、綜合應用和創新能力的培養，微課、MOOC（慕課）、反轉課堂、信息素養、計算思維培養等一系列新思想新模式的提出，從另一個方面極大地推動了實驗教學的范式改革和學生自主學習。目前，國內很多省屬高校都根據自身情況進行大學計算機課程群的實驗平臺建設，其中大學計算機通識課程的改革主要是根據學校定位和人才培養目標要求，結合大學計算機通識課程的特點，首先在實驗課程教學中進行課程設計建設和自主學習平臺建設，通過凝練教育思想、探究教學方法、豐富教學手段、創新教學模式、提升教學能力，希望初步實現“自主、合作、探究”為特色的實驗教學觀，真正體現“以學生為中心”的自主學習理念。

2 實驗教學范式改革的課程設計革新

2.1 實驗課程設計的教學觀點革新

過去的大學計算機通識課程實驗教學往往因為學生層次、師資水平、教學條件等差異使得學生雖然具備了較為熟練的計算機技能，但在實際應用和專業學習中依然會對計算機方面的問題無法解決；同時計算機的學習也存在時間上的延續性，必須經過長期的訓練才能真正具備現代社會對學生在計算機方面的專業要求。因此根據不同專業的特點，設計和構建大學計算機實驗教學范式，逐步擴展大學計算機實驗教學的1+X模塊，才能更好的貫徹計算機實驗教育的自主性、多樣性和針對性原則，才能以能力培養為核心。

2.2 實驗課程設計的教學體系革新

通過多年改革和探索，我校的大學計算機通識課程實驗教學已經構建和完善了1+X模式，同時還設置了大學計算機基礎課程的免修制度。大學計算機課程的學習主要集中在大學一年級，開設1門全校性的通識必修課《大學計算機基礎》和后續根據不同專業特點選擇1門與專業相關的通識必修課，包括、《數據庫及其應用》、《VB程序設計》、《C語言程序設計》、《計算機硬件技術基礎》、《網絡技術與應用》、《辦公軟件高級應用》、《多媒體應用基礎》、《網頁設計與制作》、《人工智能導論》等。后續為了能夠使計算機的學習延續四年不中斷，又陸續補充了《Excel高階應用》、《Excel數據挖掘和可視化》、《游戲制作基礎》、《計算機動畫》、《實用軟件技術》、《虛擬現實技術》等多門面向全校各年級各專業學生的通識選修課程，如圖1所示。目前，我校已經基本形成了以自主學習和能力培養為核心的實驗教學范式，初步實現了以強化學生實踐能力為目標的梯度式教學科研實踐體系。

圖1：我校大學計算機通識課程1+X體系

3 實驗教學范式改革的自主學習平臺建設

3.1 自主學習平臺建設與新型教學理念相一致

自主學習平臺的建設一方面可以減小以往教學過程中存在的較大差異性，對于每門課具體的教學內容、教學案例和必會知識點加以明確；另一方面也可以給學生提供一個持續學習的平臺，讓學生知道學什么，怎么學，直至主動學，不僅僅以分數評價學生，還引入實際動手能力評價，最終達到學以致用的效果。

3.2 自主學習平臺建設與實踐能力培養相促進

自主學習平臺依據自主學習模式來進行建設，根據學校特色來加強以對應專業的計算機應用能力培養，在實驗教學中針對知識模塊中的難點設計教學專題輔導，充分利用現有教學網站開發各類教學工具，使用分層次、分類別的教學體系統籌規劃教學內容，解決學生認知能力發展與知識接受程度之間的進度匹配問題，從而有效保證教學效果。

3.3 自主學習平臺建設與梯度式教學科研實踐體系相融合

自主學習平臺建設利用互聯網+優勢多層次展開，更好地提升學生的實踐動手能力的同時也能夠建立更合理地教學科研實踐體系。互聯網和新技術的發展突破了傳統計算機通識課程實驗教學的局限，引入目前最新的微視頻、MOOC等模式，并加入任務驅動和科研導向，摸索并制定一套全新適合培養學生計算應用能力的，有本校特色的實驗教學方案。自主學習平臺改變了傳統的學習方式和教學方法，為學生自覺學習，自主學習，自我提升創造可行性學習環境。自主學習平臺提供基于計算機課程知識點的過程化控制，能夠全面、科學的評測學生的計算機應用能力和教師的實驗教學效果，注重具體教學環節的實現，將各實驗教學階段應完成的教學任務轉化為對知識點的過程化考核，考察知識點教學的完成率和學生的掌握程度，能夠正確量化和實時評估實驗教學各階段的教學效果。

4 新冠疫情期間的網絡實驗教學范式探索

時值新冠疫情期間，我校積極響應國家教委號召“停課不停學”，在保證網課教學質量的同時也積極開展了網絡實驗教學改革探索。本學期網課主要通過QQ群，“學習通”平臺和各類直播軟件進行，以學生為中心，積極打造“面對面”的網絡教學環境，學生們自學能力得到了長足的進步，同時也挖掘了自身的計算機潛力。學生能力的獲得需要科學規范的思維和實踐訓練，借助網絡教學中老師角色的轉換，學生們普遍感到學習環境更加開放包容，學習內容和形式更加豐富，學生不僅接受知識也要主動交流，在信息化環境下多種教學方式的嘗試，例如網上直播、分組研究討論、課外閱讀、綜合性作業、設計型創新型實驗、過程管理、科研項目和學科競賽配合等，都促進了自主學習。在疫情期間，實驗教學和網絡教學緊密聯系融為一體，網絡教學提供了豐富的網絡資源，實驗教學則提升了互動性趣味性，學生整體反映和教學反饋都體現了新型實驗教學范式的優勢。

5 小結

自2014年我校全面修訂的本科培養規范方案以來，我校的大學計算機通識課程實驗教學一直以“立足本地資源、服務地方經濟，培養創新能力”為宗旨，逐步構建和形成了“層次化、模塊化、網絡化和開放式”的新型實驗教學新范式。該范式緊緊圍繞課堂教學，實驗教學和網絡教學三個教育核心，樹立以“學”為中心的教學理念和以學生為中心的教學模式，同時也依據任課班級的具體專業和具體知識點初步開展自主學習模式的實踐和研究。課堂教學從計算思維和創新能力出發，采用了多媒體教學、互動性教學，研究性教學和啟發式教學等多種形式，目的是讓學生明確學習的重難點，對課程整體結構有一個深入的認識；實驗教學則注重動手能力和實際應用，循序漸進的從驗證型實驗出發，逐步學習和實現創新型實驗，綜合性課程設計，大學生科研項目，學科競賽和應用開發等，也為以后在高年級開設的計算機背景專業課程，如會計信息系統、財務管理信息系統、網絡營銷、金融投資模擬等實驗教學提供一個堅實的計算機技術基礎；網絡教學則是近幾年新興的、非常重要的教學方式，自主學習平臺也是在網絡教學資源基礎之上進一步完善而發展起來的，目前新興的微課、慕課（MOOC）、雨課堂、超星學習通、交流論壇等均是非常有效的自主學習方式。

大學計算機通識課程的實驗教學范式改革和實踐一方面從師生聯系最緊密的計算機實驗課入手，將信息技術應用于實驗教學，注重對學生的自主學習方法和習慣的培養。另一方面也以此為契機，引導教師積極參與大學計算機課程的教學設計，利用自身參與科研項目和企業項目等便利，帶領學生進行創新型研究型學習，對教師實踐教學和管理能力的提升也進行了有利和有力的嘗試。在提高實驗教學質量的同時，教師自身的信息素養也進行了全面提升，能夠更好地運用當代信息技術，更新互聯網+時代教學理念，同時教學研究能力和創新意識以及社會責任感和參與意識都能夠得到了更好地體現。