劉奕　張愛國

摘要：計算機基礎課程作為高校公共基礎課，承載著培養(yǎng)計算思維“第一課”的重任。文章針對目前大學計算機基礎課程教學過程中存在的一些不足，從課程的重要性、教學目標、教學內(nèi)容、教學模式方法、教學對象等方面，提出了計算思維與育人有機結合、提高線上教學有效性、課程內(nèi)容與專業(yè)有效融合等改進策略，為提高大學計算機基礎課程的教學質(zhì)量提供參考。

關鍵詞：計算機基礎課程;計算思維;教學改革;高等教育

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）26-0136-02

當前，信息技術、大數(shù)據(jù)及人工智能與機器學習的深度應用，已經(jīng)深入到各行各業(yè)和人們的日常生活當中，計算機已經(jīng)成為信息社會的必備工具之一。2006年3月，美國計算機科學家Jeannette M. Wing正式提出了“計算思維”的概念和體系[1]，該理論被認為是近十多年來產(chǎn)生的最具基礎性、長效性的學術思想。未來，運用計算思維，使用計算機解決實際問題，掌握計算機辦公應用能力，是人們需要具備的最基礎的計算機素質(zhì)之一[2]。大學計算機基礎課程是面向非計算機專業(yè)本科生開設的公共基礎課程，承載著培養(yǎng)計算思維“第一課”的重任。通過該課程的學習，使學生全面了解計算機基礎知識，掌握辦公軟件的使用，了解計算機領域的發(fā)展態(tài)勢，全面提高學生的信息素養(yǎng)、計算思維能力和實踐創(chuàng)新能力，為后續(xù)其他計算機課程及專業(yè)課程學習打下良好基礎。本文結合實際教學經(jīng)歷，通過對計算機基礎課程教學過程中存在的不足進行總結分析，提出改進策略，為提升計算機基礎課程的教學質(zhì)量提供參考。

1 計算機基礎課程教學現(xiàn)狀

以沈陽農(nóng)業(yè)大學為例，大學計算機基礎課程分兩階段學習。第一階段是計算機技術基礎理論知識，主要讓學生掌握計算機的工作原理與軟硬件，算法與程序設計，數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡等相關知識和基本概念，同時介紹一些計算機的新知識和新技術，如人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等，同時要求學生掌握常用辦公軟件的應用，并通過實踐教學提高學生的動手能力。第二階段是讓學生學習一門計算機編程語言，掌握基本數(shù)據(jù)結構、基本語法、流程控制結構、程序設計方法等基礎知識，使學生能夠運用程序設計語言編寫、調(diào)試、運行程序，進而能熟練使用一門編程語言來分析和解決與其專業(yè)相關的應用問題。計算機基礎課程以培養(yǎng)學生掌握計算機相關基礎知識，并學會運用計算思維解決工作生活中的具體問題及需求為教學目標。目前普遍采用理論教學及實踐操作相結合的教學方式，隨著時代的發(fā)展，在實際教學過程中逐漸顯露出一些不足，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.1 忽視課程“思政”元素，不利于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

大學計算機基礎課程具有較強的專業(yè)性和實踐性，由于受傳統(tǒng)教學目標與考核標準的影響，目前的教學相對忽視或弱化了人文關懷、思想道德教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，思想政治課的教學方式也產(chǎn)生了新的變化[3]。一方面，社會經(jīng)濟快速發(fā)展，生活與工作節(jié)奏加快，社會上不可避免地出現(xiàn)一些拜金主義、享樂主義等消極思想，特別是初入校園的大一新生，價值觀與行為方式更容易受到外界影響;另一方面，信息技術的發(fā)展改變了人們的生活方式，大學生畢業(yè)后選擇自主創(chuàng)業(yè)也是當今社會的潮流，這種趨勢在未來很可能繼續(xù)擴大。但受傳統(tǒng)就業(yè)觀念的影響，目前大學生畢業(yè)后選擇自主創(chuàng)業(yè)的比例還很低，缺乏創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。在目前的教學體系中，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程融合不足，學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)缺少一定的認識。如果只重視培養(yǎng)計算機基礎理論知識，忽略對學生的思想政治教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，則沒有真正幫助學生樹立正確的三觀，不利于學生的發(fā)展，也違背了全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標。

1.2 新冠肺炎疫情下線上課堂難管理，教學互動困難

2020年起疫情打破了以往傳統(tǒng)課堂的授課模式，各大高校為了阻斷疫情的傳播做出了很多努力，大多采取了“混合型”線上授課方式， 如“MOOC+QQ群輔導”“騰訊會議+微信群輔導”等。但與線下教學相比，線上授課也存在一些問題，如學生上課精力不集中，自律性相對較差，課堂儀式感不夠，師生互動積極性欠缺。盡管可以通過簽到或課中提問等方式掌握學生是否在線，但學生的學習態(tài)度和聽課中出現(xiàn)的疑問難以全面了解。另外，部分實踐性較強的課程無法進行深度學習，如計算機基礎課程中的高級語言程序設計課程，在講授期間需要調(diào)用第三方軟件來編輯、調(diào)試、運行程序，有時還需要學生遠程分享屏幕，教師幫助在線修改程序，這就對線上教學方法提出了更高的要求。

1.3 教學內(nèi)容與非計算機專業(yè)缺乏有效融合

隨著計算機技術的快速發(fā)展，人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新概念不斷出現(xiàn)，計算機技術也廣泛融入了各行各業(yè)中，與各個學科交叉融合。因此，計算機基礎課程不僅面向計算機專業(yè)學生開設，非計算機專業(yè)學生同樣需要熟練掌握計算機相關知識，并應用于本專業(yè)實際需求中。不同專業(yè)涉及計算機方面的知識點不同，但對計算機技術的需求程度普遍提升。目前，計算機基礎課程普遍采用統(tǒng)一授課的教學方式，教學內(nèi)容與非計算機專業(yè)的教學內(nèi)容缺乏有效融合，部分專業(yè)的學生對講授內(nèi)容不感興趣，認為與本專業(yè)關聯(lián)度不大，直接影響了學生學習的積極性。如何滿足不同專業(yè)對計算機技能的需求，培養(yǎng)學生的計算思維，提高學生在本專業(yè)的計算機應用能力是目前需要解決的問題。

2 計算機基礎課程教學的改進策略

目前，計算機基礎課程教學受到從業(yè)者廣泛關注，并提出多種教學模式及策略。陽紅[4]探討了“課程思政”融入計算機基礎課程教學的路徑與對策;王千千[5]提出了將PBL教學模式應用于計算機基礎課程中;常志玲和趙鵬[6]針對非計算機專業(yè)學生，提出了使用線上輔導、強調(diào)幫助文件、構建科學合理的評價指標等方式;唐日成等[7]提出了構建基于MOOC+SPOC的移動端題庫的計算機基礎語言課程教學模式;何止戈[8]以計算機基礎課為例，搭建了互聯(lián)網(wǎng)+的教學平臺，并應用到教學過程中;張翠平等[9]提出從創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)思維兩方面，進一步完善計算機基礎課的教學目標;姚珺[10]探討了計算機基礎課教學中計算思維培養(yǎng)的策略。張愛國等[11]提出了基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的高級語言程序設計在線教學模式。

基于上述教學模式及策略，通過借鑒前人教學經(jīng)驗，結合實際教學情況，針對目前計算機基礎課程教學過程中存在的問題，提出如下建議：

2.1 挖掘“思政”元素，將計算思維與育人有機結合

在計算機基礎課程教學期間，教師可充分挖掘課程的思政元素，將愛國敬業(yè)、敢于擔當、團結協(xié)作、誠實守信、雙創(chuàng)思維等思政內(nèi)容融入課程教學中，潛移默化地影響學生，這樣引導學生樹立正確的三觀、實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和思政育人有機結合。

例如，在講解計算機的發(fā)展歷程時，通過介紹我國計算機事業(yè)的起步與發(fā)展過程，讓學生了解科學家是如何在艱苦條件下，實現(xiàn)計算機從無到有的艱苦創(chuàng)業(yè)歷程，又如何通過艱辛努力成功研發(fā)銀河、天河等超級計算機，在世界超級計算機排行榜中屢占鰲頭，從而激發(fā)學生的國家榮譽感及自豪感，增強學生的愛國精神[12];在講解Python圖形庫時，可以利用Turtle第三方庫從簡單的圓形、三角形、矩形到五角星進行繪制、填充顏色，讓學生根據(jù)所學知識繪制出五星紅旗，將愛國情愫融入教學中，激發(fā)學生對計算機學習的興趣;在講解Python語言網(wǎng)絡爬蟲知識點時，通過介紹互聯(lián)網(wǎng)信息活動時的一些不良行為、這些行為帶來的不良后果，以及在公共文件數(shù)據(jù)處理方面涉及的信息安全法律法規(guī)等案例，引導學生認識到網(wǎng)絡信息安全的重要性，深入認識自身良好的行為規(guī)范對網(wǎng)絡信息社會的影響，從而遵守道德規(guī)范、法律法規(guī)規(guī)范，幫助學生樹立信息保密意識，恪守職業(yè)道德，強化職業(yè)操守。

另外，在教學過程中，通過對行業(yè)前沿和科技成果的介紹，培養(yǎng)學生不斷探索，勇于創(chuàng)新的精神。鼓勵并引導學生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、計算機競賽、實習實踐等活動，并將所學的計算機知識運用到活動中，達到學以致用的目的，提升學生在社會實踐中認知與處理計算機領域相關問題的能力和競爭力。如目前國內(nèi)有關創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的比賽主要有“互聯(lián)網(wǎng)+”，“創(chuàng)青春”等，也可以結合校情，充分利用當前教學資源，與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽相結合，開展競賽活動并引導鼓勵學生參加，給予課程成績（分數(shù)）等獎勵，激發(fā)學生積極學習計算機技術和技能，運用所學到的知識解決實際問題，提高對雙創(chuàng)實踐的積極性。

2.2 采用翻轉教學模式，提高線上教學有效性

隨著新冠肺炎疫情的有效控制，各大高校的線下教學逐步恢復，在疫情過后更需要總結經(jīng)驗，鞏固并完善線上教學資源的運行機制和保障體系，推動線上線下深度融合發(fā)展，促進線上教學平臺與線下課堂教學相結合的常態(tài)化。不同于傳統(tǒng)的線下教學方式，線上教學應更注重于課程教學的有效性。

針對上文提出的線上課堂難管理，教學互動困難問題，教師可以在線上教學中采用翻轉課堂的教學模式，將課堂內(nèi)外的時間進行重新調(diào)整，把學習的決定權轉移給學生，增加學生自學部分比重。比如，在講解高級語言程序設計的布爾數(shù)據(jù)類型時，教師可以在課前為學生布置一個具體問題，如創(chuàng)建兩個變量X、Y，再創(chuàng)建一個變量W使W = X and Y，分析X、Y為不同數(shù)據(jù)類型時，W的變化值，討論并寫出所有可能出現(xiàn)的情況。布置任務后，組織學生進行分組討論、學習和交流，課堂中讓每個小組對討論結果進行匯報，小組間可以進行辯論，最后根據(jù)討論結果評出最優(yōu)小組，這樣可以極大地提高學生對學習的興趣和積極性，并且可以通過討論引出教學中的重點難點問題，讓學生理解得更加深刻。

與此同時，可建立課程學習專用討論群，針對大學計算機基礎類課程特點，學生在編程期間很容易出現(xiàn)各種各樣的問題，但由于線上學習不同于在學?？杉杏懻摻涣鳎W習討論群一方面可以增加學生之間的交流討論，也可以尋求教師幫助，一起解決問題共同進步，另一方面也可以讓教師了解學生對知識的掌握程度，以便后續(xù)課堂有針對性地講解。利用翻轉課堂的教學模式，使教學方式從“先教后學”轉為“先學后教”，讓學生更有參與感，有問題能夠及時解決，更加有利于學生的有效學習，提高學生的自主學習、團結協(xié)作和實踐創(chuàng)新能力。

2.3 結合專業(yè)編排課程內(nèi)容，激發(fā)學生學習興趣

以沈陽農(nóng)業(yè)大學為例，計算機基礎課程中的大學信息技術基礎，及高級語言程序設計分別為公共選修課和公共基礎課。學生的專業(yè)背景、基礎水平和應用需求不同，以及計算機技術發(fā)展帶來的理論和應用的快速變化，導致了計算機基礎課程教學的復雜性。不僅需要激發(fā)不同專業(yè)學生對計算機基礎課程的學習興趣，還要引導學生應用計算機技術進行學科交叉的應用創(chuàng)新能力。課程編排充分體現(xiàn)以學生為中心，從老師教什么、怎么教、教得怎么樣，轉變?yōu)閷W生想學什么、怎么學、學得怎么樣 [13]。即針對不同專業(yè)的特點和需求合理編排并細化課程內(nèi)容，與時俱進。

1） 層次化和模塊化編排教學內(nèi)容。開課前與各專業(yè)進行深入交流，了解不同專業(yè)對計算機知識的需求，有針對性地進行計算機知識講解，提高學生在學科專業(yè)層面的計算機應用能力，引導學生根據(jù)自身專業(yè)進行程序設計，提高學生對知識的理解，注重與不同專業(yè)的后續(xù)教學內(nèi)容進行有效銜接。比如在高級語言程序設計中的Python庫講解時，為有數(shù)據(jù)分析需求的專業(yè)著重講解matplotlib、numpy、pandas等用于數(shù)據(jù)分析及可視化的第三方庫;為有圖像處理需求的專業(yè)著重講解PIL、OpenCV等用于圖像處理和影像分析的第三方庫。

2） 開設應用型、趣味型計算機選修課程，課程內(nèi)容與時俱進。只限于公共基礎課的學習通常不能滿足一些對計算機感興趣的學生對知識的渴求，開設選修課既能滿足各專業(yè)學生的興趣愛好，又能拓寬知識面，還能培養(yǎng)計算思維。選修課程可選擇計算機等級考試等應用型內(nèi)容，如MS Office應用、Access數(shù)據(jù)庫程序設計、網(wǎng)絡技術等，或選擇學生較感興趣的Photoshop圖像處理軟件，及Python的高級應用等。

3 結束語

大學計算機基礎課程作為公共基礎課，其教學質(zhì)量對各專業(yè)學生的培養(yǎng)有著十分重要的作用。本文通過分析現(xiàn)階段大學計算機基礎課程的教學現(xiàn)狀和存在的問題，以促進學生的全面發(fā)展為理念，以提升學生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為核心，以提高學生對大學計算機基礎課程學習的興趣和熱情為主線，以實現(xiàn)全面提高課程的教學質(zhì)量為目標，針對性地提出了將計算思維與育人有機結合、采用翻轉教學模式提高線上教學有效性、課程內(nèi)容與不同專業(yè)有效融合等改進策略，為進一步提高大學計算機基礎課程的教學質(zhì)量提供參考，也對其他公共基礎課教學模式的研究提供借鑒。

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2022-06-13

作者簡介：劉奕（1992—） ，女，遼寧沈陽人，助教，碩士，主要研究方向為計算機基礎教學;通信作者：張愛國（1969—） ，男，山西臨汾人，副教授，碩士，主要研究方向為計算機基礎教學。