宋 暉，劉曉強(qiáng)，杜 明，王志軍

（東華大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海 201620）

1 背 景

近年來計算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了新一輪發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)改變了社會生產(chǎn)和生活方式。2012年“互聯(lián)網(wǎng)+”概念出現(xiàn)，并日益與工業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)等各領(lǐng)域全面深度融合。2015 年3 月，李克強(qiáng)總理在政府工作報告[1]中首次提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃, 提倡要大力推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融（ITFIN）的健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。“互聯(lián)網(wǎng)+”成為一種國家發(fā)展戰(zhàn)略，為高校計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)提出了迫切要求，也指明了方向[2]。目前互聯(lián)網(wǎng)中云計算、移動平臺、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)，行業(yè)融合等新概念、新技術(shù)在全國面向非計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中還較少涉及。很多計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革工作針對“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的教學(xué)方式，即“互聯(lián)網(wǎng)+教育”進(jìn)行了深入的探索和實踐[3-4]，而面向各行業(yè) “互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用需求，如何建立相應(yīng)的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，則成為高校人才IT素質(zhì)培養(yǎng)的進(jìn)一步重點研究方向。

2 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

隨著計算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了新一輪發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動平臺改變了人們的生活、生產(chǎn)方式，也對大學(xué)生的計算機(jī)教學(xué)提出了新的要求，各行業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用要求大學(xué)生具備以下素質(zhì)。①具備“互聯(lián)網(wǎng)+”意識，“互聯(lián)網(wǎng)+”的目標(biāo)是互聯(lián)網(wǎng)與領(lǐng)域業(yè)務(wù)融合，了解各領(lǐng)域融合案例與應(yīng)用模式，具備領(lǐng)域應(yīng)用的創(chuàng)新思維能力；②掌握“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)，了解基于Web、移動、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用的實現(xiàn)途徑和特點。

為了實現(xiàn)面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)目標(biāo)，目前的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面還面臨著以下挑戰(zhàn)。

（1）課程體系中缺乏“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維和技術(shù)能力體現(xiàn)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”將互聯(lián)網(wǎng)作為技術(shù)基礎(chǔ)，為各個專業(yè)領(lǐng)域服務(wù)，并正在產(chǎn)生大量業(yè)務(wù)新模式。非計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)基礎(chǔ)教育的主要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生將IT技術(shù)進(jìn)行領(lǐng)域應(yīng)用的能力。當(dāng)前的教學(xué)體系比較重視程序設(shè)計和工具應(yīng)用，缺乏“互聯(lián)網(wǎng)+”的應(yīng)用思維、技術(shù)分析和整合能力的培養(yǎng)，無法支持面向“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

（2）支持面向“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)的教材和教學(xué)資源匱乏?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是一種信息支持平臺，也是一種業(yè)務(wù)模式，它是對各種基于互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)在各領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，涉及技術(shù)繁雜，與應(yīng)用領(lǐng)域緊密結(jié)合?，F(xiàn)有的教學(xué)資源主要還是單項技術(shù)介紹或業(yè)務(wù)模式的分享。如何將互聯(lián)網(wǎng)思維、前沿技術(shù)和領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行有效整合，梳理出適合非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的素材，編寫支持教學(xué)實踐的教材是第一步。但是，由于“互聯(lián)網(wǎng)+”涉及的技術(shù)面廣而且變化迅速，而教材的出版和修訂周期都很長，單一的教材無法支持實際教學(xué)需求。

（3）單向以知識模塊為主導(dǎo)的教學(xué)方式難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。單向以知識模塊為主導(dǎo)的教學(xué)方式雖然循序漸進(jìn)，但知識離散，實踐環(huán)節(jié)更多的是技術(shù)驗證或簡單應(yīng)用，很難完成在有限的學(xué)時內(nèi)針對全體學(xué)生實現(xiàn)綜合應(yīng)用的教學(xué)目標(biāo)。需要設(shè)計貫穿課程的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)案例和實踐案例，通過模塊分解，技術(shù)解剖到模仿實現(xiàn)等多個教學(xué)環(huán)節(jié)，達(dá)到理解掌握“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用思維的教學(xué)目標(biāo)。

3 面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)體系

“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)涉及面非常廣，很難通過一兩門計算機(jī)課程實現(xiàn)內(nèi)容的覆蓋，因此需要設(shè)計合理的教學(xué)體系，將知識點和內(nèi)容組織、滲透到合適的課程中。我們通過對近年的教學(xué)成效和教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和總結(jié)[5]，同時對高校的各專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)生就業(yè)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解不同專業(yè)院系對計算機(jī)技術(shù)需求和社會應(yīng)用需求，提出了基于現(xiàn)有計算機(jī)基礎(chǔ)課程，融入“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)方案。課程方案在東華大學(xué)面向非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生開展教學(xué)，獲得了良好的學(xué)生和兄弟院校的反饋。

3.1 課程體系構(gòu)建

面向“互聯(lián)網(wǎng)+”構(gòu)建的課程體系，應(yīng)是在現(xiàn)有的課程基礎(chǔ)上進(jìn)行改革，設(shè)立2個層次的課程群（如圖1所示），第一層次“程序設(shè)計類”包括4門課程，通過各種基礎(chǔ)語言類課程培養(yǎng)學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)時代的計算思維能力基礎(chǔ)；第二層次“創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)類”包括6門課程，面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的不同類別的關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用能力。

課程群中， Python語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)、電子商務(wù)網(wǎng)站開發(fā)技術(shù)為近年來逐步開設(shè)的新課程。綜合應(yīng)用課程：信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)已在很多高校開設(shè)多年，這些課程需要將互聯(lián)網(wǎng)中云計算、移動平臺、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)，行業(yè)融合等新概念、新技術(shù)與原有的教學(xué)內(nèi)容融合，梳理淘汰精簡過時知識，增加“互聯(lián)網(wǎng)+”的行業(yè)案例，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，助力學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

圖1 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”課程核心教學(xué)內(nèi)容組織

第二層次的創(chuàng)新應(yīng)用課程群面向“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用的各種技術(shù)，圍繞互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息系統(tǒng)開發(fā)、移動應(yīng)用開發(fā)和數(shù)據(jù)分析等核心技術(shù)，根據(jù)側(cè)重點不同組織為6門課程。在東華大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實踐中，各門課程的核心教學(xué)內(nèi)容如下：①計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)課程在傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，引入互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)：移動網(wǎng)絡(luò)、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)，介紹核心技術(shù)及其應(yīng)用，通過云存儲、云桌面、智能家居等新實踐案例幫助學(xué)生掌握互聯(lián)網(wǎng)如何為行業(yè)應(yīng)用提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。②信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程介紹信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識、實現(xiàn)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。課程圍繞典型“互聯(lián)網(wǎng)+”案例：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)和網(wǎng)上書店，使用開源MySQL數(shù)據(jù)庫、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MongoDB和云數(shù)據(jù)庫進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的教學(xué)。③多媒體應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)課程貫穿“互聯(lián)網(wǎng)+”海洋農(nóng)業(yè)案例介紹圖像、聲音、視頻處理軟件，同時引入HTML5技術(shù)、移動多媒體、云渲染、VR&AR&MR等技術(shù)，支持新的多媒體應(yīng)用模式。④移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)課程基于Android平臺和Android應(yīng)用程序，介紹移動應(yīng)用APP的開發(fā)基本技術(shù)，引入圍繞地圖定位的互聯(lián)網(wǎng)生活應(yīng)用為課程案例，幫助學(xué)生掌握基于移動平臺開發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用的方法。⑤電子商務(wù)網(wǎng)站開發(fā)技術(shù)課程圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”中最廣泛的電子商務(wù)應(yīng)用，全面介紹電商平臺的設(shè)計、開發(fā)和實現(xiàn)技術(shù)。⑥數(shù)據(jù)分析技術(shù)課程針對“互聯(lián)網(wǎng)+”各行業(yè)產(chǎn)生的日益增長的大數(shù)據(jù)處理需求，講授數(shù)據(jù)存儲、探索、挖掘、圖形化展示等統(tǒng)計、人工智能數(shù)據(jù)處理方法，引入國民經(jīng)濟(jì)、各行業(yè)、各學(xué)科專業(yè)的數(shù)據(jù)集，引導(dǎo)學(xué)生掌握利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理領(lǐng)域數(shù)據(jù)的基本思想和方法。

4 建設(shè)實施方案

4.1 建設(shè)核心內(nèi)容穩(wěn)定、技術(shù)模塊時變的教學(xué)資源

開展教學(xué)首先需要有教學(xué)大綱、教材、實驗案例等教學(xué)資源的支持，而“互聯(lián)網(wǎng)+”本身也是一個探索中的新事物，相關(guān)技術(shù)大量涌現(xiàn)，相關(guān)應(yīng)用種類繁多，需要將互聯(lián)網(wǎng)思維、前沿技術(shù)和領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行有效提煉和整合，梳理出適合非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容和素材，建設(shè)適用的教學(xué)支持資源。以原有的計算機(jī)綜合應(yīng)用能力系列課程為基礎(chǔ)，精練“互聯(lián)網(wǎng)+”的實際應(yīng)用案例，提取關(guān)鍵知識點，融入傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫、多媒體等課程中，建設(shè)新的教材和相關(guān)教學(xué)資源。每門課程都圍繞精煉后較完善的一個或幾個大型案例展開來介紹互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用思想、開發(fā)方法和核心技術(shù)

以“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)”課程為例，課程在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，協(xié)議解析的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容下，引入學(xué)生身邊的智能家居為實例，介紹各種家居產(chǎn)品如何嵌入網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，構(gòu)建小型局域網(wǎng)，通過TCP/IP的各層協(xié)議連入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)家居設(shè)備遠(yuǎn)程一體化的監(jiān)控和管理。

在教材建設(shè)時，在教材中嵌入二維碼關(guān)聯(lián)圖文、視頻等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，方便未來不斷擴(kuò)展和實時更新教學(xué)資源；通過MOOC平臺提供教學(xué)視頻、互動討論的教學(xué)環(huán)境，建設(shè)教材相關(guān)的基于“互聯(lián)網(wǎng)”的立體化教學(xué)資源，形成核心思想穩(wěn)定、技術(shù)模塊時變擴(kuò)展、互動學(xué)習(xí)的教學(xué)支持環(huán)境。

4.2 探索案例驅(qū)動、立體混合互動的教學(xué)方式

針對基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)時有限、學(xué)生群體巨大的實際教學(xué)狀況，在教學(xué)實踐中探索案例驅(qū)動的學(xué)習(xí)方式、立體互動的混合式學(xué)習(xí)方式。應(yīng)用MOOC教學(xué)平臺，提高教學(xué)覆蓋面和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)督能力，課程設(shè)立1/2以上的實踐課時，強(qiáng)化應(yīng)用實踐和面向應(yīng)用的考核環(huán)節(jié)。以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的MOOC平臺和各種輔助工具支撐和保證學(xué)習(xí)、作業(yè)和考試等各環(huán)節(jié)的有效管理，在有限的師資條件下，能較好地保障大面積的計算機(jī)教學(xué)實踐的有序與有效實施。

在課程群中設(shè)置開放性自主項目，學(xué)生可以自組小組，模仿課程范例系統(tǒng)，從自己的專業(yè)學(xué)習(xí)和生活中發(fā)現(xiàn)問題，確定創(chuàng)新應(yīng)用目標(biāo)，設(shè)計實現(xiàn)。學(xué)期結(jié)束時，每組提交系統(tǒng)設(shè)計文檔和應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行項目匯報和演示，檢驗“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用能力培養(yǎng)效果。

東華大學(xué)面向“創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)”的第二層次課程中，均設(shè)置開放項目實踐環(huán)節(jié)，獲得學(xué)生的積極響應(yīng)，約有1/4的學(xué)生選擇參與開放項目提交成果作為考核評價。很多同學(xué)將小組作業(yè)進(jìn)一步提升和完善，參與上海市和全國的計算機(jī)大賽，獲得各級別獎項，培養(yǎng)了大批具備“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和創(chuàng)新能力的優(yōu)秀學(xué)生。

5 結(jié) 語

計算機(jī)基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)大學(xué)生 “互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新應(yīng)用能力的平臺，圍繞如何培養(yǎng)具有“互聯(lián)網(wǎng)+”意識和掌握相應(yīng)技術(shù)大學(xué)生人才的教學(xué)目標(biāo)，提取互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用核心思想和前沿技術(shù)，設(shè)置合理的課程體系及教學(xué)內(nèi)容，從各領(lǐng)域應(yīng)用中提煉體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)思維和典型技術(shù)的教學(xué)和實踐案例，探索行之有效的教學(xué)方法，使學(xué)生掌握信息技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用，面向廣大的學(xué)生群體，培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新能力。

[1] 政府工作報告(2015)[EB/OL]. [2017-03-16]. http://www.gov.cn/guowuyuan/2015-03/16/content_2835101.htm.

[2] 卓曉波.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)思考[J]. 高教學(xué)刊, 2017(10): 56-59.

[3] 唐坤劍, 杜廣周.“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)思考和探索[J]. 亞太教育, 2016(1): 101-102.

[4] 楊卉. 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程建設(shè)及實踐[J]. 教育教學(xué)論壇, 2016(33): 64-65.

[5] 教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會. 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016.