[摘 要]在國家對高校提出加快培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才的要求下，基于計算思維的《大學計算機基礎》課程進行改革就顯得尤為迫切了。本文以培養(yǎng)計算思維為導向，從教學目標定位、教學體系建構、教學內(nèi)容設置等方面對應用型本科院?！洞髮W計算機基礎》課程進行了研究，提出了適合應用型本科院校人才培養(yǎng)的《大學計算機基礎》課程的教學模式。

[關鍵詞]計算思維 應用型本科 計算機基礎

基金項目：西安歐亞學院2021年度校級教育教學改革研究項目（項目編號：2021YB023）；西安歐亞學院校級科研基金項目（項目編號：2020XJZK12）。

課題：陜西省教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度課題（課題編號：SGH21Y0391）。

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A


引 言

近年來，大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術的出現(xiàn)，使得社會經(jīng)濟、人文科學等許多領域產(chǎn)生了一系列革命性的突破。信息技術已經(jīng)融入到社會生活的各個方面，深刻影響著人們的思維、生產(chǎn)和生活方式。國家也對高校提出了打破學科專業(yè)壁壘，加快復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。作為高校的一門計算機通識課程，《大學計算機基礎》課程如何為培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才做出貢獻，成為了一線教師關注的課題。而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，從而建立適應時代要求的新的大學計算機基礎教學體系，不僅為不同專業(yè)提供了解決專業(yè)問題的有效方法和手段，而且提供了一種獨特的處理問題的思維方式，即計算思維，這也是計算機基礎教學培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才的有效途徑。計算思維一詞最早是由美國卡內(nèi)基梅隆大學的周以真教授于2006年提出的，經(jīng)過多年的研究，不同的學者對計算思維有了不同的定義。不論何種定義，計算思維的本質(zhì)是：計算思維是一種解決問題的思維方式，它不是單一的思維，而是系統(tǒng)的思維過程，表現(xiàn)為問題分析能力、抽象概括能力、算法思維能力等，這種思維方式可被運用于各種領域，并不僅限于計算機領域。

《大學計算機基礎》課程改革的必要性

1.《大學計算機基礎》課程的三次改革

《大學計算機基礎》課程作為高校的一門公共基礎課，提供了計算機知識、信息處理能力、綜合素質(zhì)等方面的教育,在我國高等教育中已有30多年的發(fā)展歷史。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,計算機基礎教學經(jīng)過了三次較大的改革。

1997年確立了計算機基礎教學“三個層次”的課程體系(計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎),這次改革確立了《大學計算機基礎》課程的地位，對《大學計算機基礎》課程教學改革起到深遠的影響。

2006年教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會發(fā)布的《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（試行）》，明確提出了大學計算機基礎教學的“4領域×3層次”的總體框架，構建了“1+X”的課程設置方案，這一改革使計算機基礎教學進入更加科學化和規(guī)范化的發(fā)展時期。

2016年教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會頒發(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。明確指出大學計算機基礎教學應系統(tǒng)化地從通識教育角度出發(fā)構建課程知識和能力結構；根據(jù)高校類型和人才培養(yǎng)目標的不同，分類分層次地落實基于通識教育的《大學計算機基礎》課程教學目標。

2.《大學計算機基礎》課程的現(xiàn)狀

學生計算機水平參差不齊，學習能力較弱。由于教育資源的不均衡，各地方的計算機教育的普及程度不同，導致大一新生的計算機操作能力存在較大差異。另外，大部分應用型本科院校都是由二本院校和民辦本科轉(zhuǎn)型而來的，因此學生會與研究型本科院校的學生存在一些差距，如自主學習能力較弱，學習缺乏信心，學習一些深層次的知識點時，容易出現(xiàn)畏難情緒等。因此，在《大學計算機基礎》課程教學中，經(jīng)常會出現(xiàn)部分基礎較薄弱的學生因為知識太難而無法跟上學習進度，基礎好的學生又因為知識太簡單而失去學習興趣，這使得《大學計算機基礎》課程教學效果并不理想。

教學內(nèi)容傳統(tǒng)、教學方法和評價模式單一。目前大部分應用型本科院校的《大學計算機基礎》課程教學內(nèi)容仍為計算機基礎知識、Windows操作系統(tǒng)、辦公軟件及計算機網(wǎng)絡等幾個模塊。這種傳統(tǒng)的教學內(nèi)容過于枯燥乏味，缺乏專業(yè)特色，已經(jīng)不能適應發(fā)展需求；在單一的教師講學生做的授課模式下，學生漸漸失去學習興趣，最終造成學生的知識學習流于表面，不能很好地將理論和實際聯(lián)系起來?！捌綍r成績+期末考試成績”的傳統(tǒng)課程評價模式，只能單一地考查學生的知識掌握程度，對于學生的綜合素質(zhì)和思維能力無法做到有效而客觀的評價。

教師的能力有待提升?！洞髮W計算機基礎》課程是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，教師的專業(yè)能力和計算思維教學能力直接決定了所培養(yǎng)的學生的計算思維水平。但是目前高校的情況是，一方面是部分教師對計算思維教學的認識不是很到位，對于如何以計算思維的方式設計、組織教學還缺乏經(jīng)驗。另一方面是應用型本科院校的教師因長期從事的是基礎性的教學工作，在跨學科知識的融合及計算機專業(yè)的相關研究方面，能力有所欠缺。因此，要想培養(yǎng)學生的計算思維，實現(xiàn)復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標，教師就必須在教學理念、教學設計和教學組織及綜合項目的研究上繼續(xù)努力探索，盡快提升個人能力。

《大學計算機基礎》課程改革思路

當前以計算思維能力培養(yǎng)為切入點的《大學計算機基礎》課程改革已進入一個新的階段，如何通過對《大學計算機基礎》課程的不斷改革，實現(xiàn)對學生計算思維能力的更好培養(yǎng)，是《大學計算機基礎》課程教學面臨的一個重大挑戰(zhàn)。應用型本科院校應當以此為契機，加大《大學計算機基礎》課程改革力度，把培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才作為著力點，改革教學模式，有效落實計算思維能力培養(yǎng)，為社會發(fā)展培養(yǎng)更多創(chuàng)新型應用人才，以滿足社會發(fā)展的需求。

1.《大學計算機基礎》課程教學目標的定位

教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會在《關于申報大學計算機課程改革項目的通知》中指出，大學計算機基礎教學的總體目標是大學生通過學習應能夠理解計算學科的基本知識和方法，掌握基本的計算機應用能力，同時具備一定的計算思維能力和信息素養(yǎng)。根據(jù)這一總體目標，結合應用型本科院校以培養(yǎng)高層次的應用型人才為最終目的的人才培養(yǎng)目標，確立計算機基礎課程的教學目標為有意識地進行計算思維的訓練，培養(yǎng)學生科學思維的素質(zhì)和能力，以及正確獲取、評價和使用信息的素養(yǎng)與能力。通過引入計算機科學中的基本理念、技術及解決各學科問題的一般方法，使學生具備基于信息技術手段的交流和持續(xù)學習能力；拓展學生的視野，為其后續(xù)專業(yè)課程的學習做好必要的知識儲備，使他們在各自的專業(yè)領域中能夠有意識地利用信息技術進行學習和處理專業(yè)問題。

2.基于計算思維的《大學計算機基礎》課程改革探索

（1）構建《大學計算機基礎》課程教學體系及模式

隨著信息技術的發(fā)展和廣泛應用，應用型本科院?，F(xiàn)行的以辦公軟件操作為主要內(nèi)容的《大學計算機基礎》課程教學已無法滿足社會對復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。結合2016年教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會在《大學計算機基礎課程教學基本要求》中提出的適應時代需要的“寬專融”的課程體系，應用型本科院校應盡快重新對《大學計算機基礎》課程的知識結構和課程體系進行規(guī)劃，構建適合應用型人才培養(yǎng)的《大學計算機基礎》課程體系。要求新構建的《大學計算機基礎》課程體系的課程設置不僅要考慮計算機課程的通識性，還要考慮到應用型人才的培養(yǎng)目標和不同專業(yè)對《大學計算機基礎》課程的需求；不僅要考慮對學生計算機應用能力的培養(yǎng)，還要考慮對學生計算思維能力和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。筆者根據(jù)學校實際情況提出了“1+1+X+Y”的《大學計算機基礎》課程體系。

在“1+1+X+Y”課程體系中，“1+1”是指面向全體學生的計算機基礎性課程。沒有明顯的專業(yè)性，主要進行計算機知識、能力、素質(zhì)方面的教育，學生通過學習能理解計算機學科的基本知識和方法，掌握基本的計算機應用能力，同時具備一定的計算思維能力和信息素養(yǎng)。課程體系中第一個“1”是以Office辦公軟件為主的《Office高效辦公》課程，《Office高效辦公》課程側(cè)重于對學生計算機應用能力的培養(yǎng)，因大部分學生已經(jīng)具備了一定的計算機應用基礎，因而可以采用線上學習+線下工作坊的授課方式。線下工作坊從項目出發(fā)，引導學生從計算思維的角度分析問題和解決問題；第二個“1”是《大學計算機基礎》課程，主要包含計算機基礎知識、信息素養(yǎng)、基本算法等，培養(yǎng)學生運用計算思維，通過計算機獲取信息、處理信息和解決問題的意識與能力。

“1+1+X+Y”課程體系中的“X”是根據(jù)不同專業(yè)類別的需要，較深層次地分類講解具體的計算機應用技術，培養(yǎng)學生掌握應用特定計算機技術解決專業(yè)問題的能力和方法。提供了《Python程序設計》《多媒體技術應用》《數(shù)據(jù)庫技術及應用》3門課程，供不同專業(yè)選擇及各分院根據(jù)需求選取相應的課程，在大一至大二學年完成相應的學習?！禤ython程序設計》重點講授程序設計語言和程序設計方法及基于Python的編程技術，促使學生通過程序設計解決實際問題，加強對學生計算思維的培養(yǎng)?！抖嗝襟w技術應用》講解多媒體技術的基本概念，包括不同媒體形式的存儲和處理技術；介紹相關多媒體制作軟件的使用，幫助學生掌握制作一個完整的多媒體作品的方法；《數(shù)據(jù)庫技術及應用》系統(tǒng)講述了數(shù)據(jù)庫的基礎理論和基本操作及Access數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)的方法，培養(yǎng)學生利用數(shù)據(jù)庫技術進行信息加工的意識。

“1+1+X+Y”課程體系中的“Y”對應“寬專融”新體系中的“融”，是隨著計算機技術在各專業(yè)領域的不斷深入而產(chǎn)生的一類新課程，這些課程在內(nèi)容上是以相應專業(yè)作為背景的，融合新的計算機技術，反映著各學科領域新的發(fā)展方向。這一部分的課程大多是由各專業(yè)根據(jù)實際情況以專業(yè)基礎課的形式開設，幫助學生了解計算機技術在本專業(yè)中的一些應用。

（2）重構《大學計算機基礎》課程內(nèi)容

結合應用型本科院校學時少和重應用的實際情況，可以對原來的《大學計算機基礎》課程內(nèi)容進行優(yōu)化與調(diào)整。首先，在新的《大學計算機基礎》課程中取消操作系統(tǒng)和常用辦公軟件講解，將辦公軟件操作設置為一門獨立的線上課程；其次，新的《大學計算機基礎》課程適當刪減一些晦澀難懂的專業(yè)名詞和過于復雜的系統(tǒng)實現(xiàn)細節(jié)講解內(nèi)容，把重心放在問題的求解與分析方面，通過設置不同的案例、項目、活動將各模塊知識點融入其中，重點培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)及基于計算思維的問題求解方法和能力。如《大學計算機基礎》課程的內(nèi)容主要分為5個基本模塊，課程涉及的模塊、知識點、基本教學要求如表1所示。

表1 《大學計算機基礎》課程框架和教學基本要求

（3）應用型本科院?！洞髮W計算機基礎》課程教學方法

應用型本科院校對學生的培養(yǎng)更加側(cè)重于知識的綜合應用。通過對已有研究成果的梳理總結發(fā)現(xiàn)，不同學者提出的計算思維培養(yǎng)策略存在一定的共性，如都強調(diào)學習情境、問題解決、實踐活動和知識遷移，這一點與案例式教學和項目式教學有共通之處。案例式教學與項目式教學都強調(diào)以學生為中心，通過情境的設置，鼓勵學生通過自主探究、小組協(xié)作等方式進行學習，并將理論知識與實踐操作有效結合起來。

由于大一學生缺乏知識系統(tǒng)性的認知，所以教師可以在日常教學過程中通過案例式教學引導學生對不同問題進行針對性的分析，選擇合適的方法解決問題。如案例設置可以根據(jù)不同的知識模塊進行劃分，以幫助學生構建系統(tǒng)性的知識結構。

教師可以引導學生從自己的興趣或?qū)W科領域出發(fā)，尋找解決問題的方法，鼓勵學生自行組建項目團隊共同探討解決問題的方法。指導學生使用計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、問題的求解計算、數(shù)據(jù)分析及結果呈現(xiàn)的方法，最后以撰寫項目報告等方式展示自己取得的成果。教師可以在項目的完成過程中培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力、責任感、自主學習及團隊協(xié)作精神等。如在“大學生咖啡消費行為分析”項目中，就需要學生融合相關統(tǒng)計學、經(jīng)濟學及營銷學等知識，對收集到的數(shù)據(jù)用Excel進行數(shù)據(jù)處理與分析，最后用Word撰寫分析報告，并將分析報告做成PPT進行匯報。

案例式教學和項目式教學真正體現(xiàn)了以學生為中心，其核心思想是做中學，注重學生的實踐學習和體驗學習，是培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的有效方法之一。

（4）基于計算思維的《大學計算機基礎》課程評價方式改革

傳統(tǒng)的《大學計算機基礎》課程多采用“平時成績+期末考試成績”的評價方式，這種方式主要考查的是學生的知識掌握程度，對于學生的綜合素質(zhì)和思維能力的提升則無法做到客觀而全面的評價。

基于計算思維的《大學計算機基礎》課程評價方式應是多元化的，如將過程性評價和終結性評價結合起來。不僅關注學生學習的最終結果，還要關注學生學習的過程。合理地評價教學過程中的每個環(huán)節(jié)，最終達到根據(jù)統(tǒng)一的標準公平地評價每一名學生，使課程、教學和評價相統(tǒng)一。

過程性評價中采用階段測試與自我評價量表相結合的方式及時對學生的階段學習效果進行反饋。階段測試包含在線測試和實踐檢測兩種類型，其分別從知識點的理解和知識的綜合應用兩個角度考查學生的知識掌握情況；自我評價量表則從學生的角度，通過學生自我認識和自我評價對個人的階段學習效果進行評估。

終結性評價是通過對項目的實施過程和項目報告完成的質(zhì)量進行綜合考查后評價學生。這種方式不僅考查了學生從計算思維的角度，綜合各學科知識分析問題和解決問題的能力，同時還考查了學生的團隊協(xié)作、表達溝通等通識能力。

結 語

《大學計算機基礎》課程改革是一個循序漸進的過程，應用型本科院校應基于寬度優(yōu)先的教學設計原則，處理好《大學計算機基礎》課程教學過程中學生計算機能力培養(yǎng)和計算思維培養(yǎng)兼顧的關系。通過構建新體系與重構內(nèi)容之后的《大學計算機基礎》課程，除了要著眼于軟件工具的使用，還要有相對穩(wěn)定的、能體現(xiàn)計算機學科思想和方法的核心內(nèi)容，并能突出對學生思維方法和知識融合能力的訓練，而這對高校和授課教師都是一次極大的挑戰(zhàn)。

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（彭娟、權赟：西安歐亞學院通識教育學院）

責任編輯：張 言