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标题

以赋能为目标的大学计算机基础混合式教学改革实践

范文

刘才华姜洋李俊生

摘? 要：针对大学计算机基础课程如何赋能，以及如何适应计算机新技术升级要求的问题，分析计算机基础课程改革必要性。从教学目标、教学内容、教学模式和目标考核方面介绍计算机基础课程混合式教学的改革方案，通过实践说明教学改革效果。文章所做的有益探索，可为其他公共计算机基础课程提供改革思路。

关键词：大学计算机基础; 赋能教育; 课程建设; 计算机新技术; 混合教学模式

中图分类号：G434? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ?文章编号：1006-8228（2020）12-114-04

Abstract： Aiming at the issues of how to make the college basic computer courses enabling， and make the courses adapt to the requirements of the upgrading of new computer technology， this paper analyzes the necessity of the reform of computer basic courses. The reform scheme with blended teaching of computer basic course is introduced from the aspects of teaching objectives， teaching contents， teaching mode and objective assessment， and the effect of teaching reform through practice is described. The beneficial exploration in this paper can provide reform ideas for other public computer basic courses.

Key words： college computer fundamentals; enabling education; courses construction; new computer technology; blended teaching mode

0 引言

为了应对新一轮工业革命与产业变革对高等教育的挑战，成果导向教育已经逐渐成为多个国家教育改革的主流理念[1]。成果导向核心内涵之一就是強调能力本位，注重学生能力的培养。我国正在推进的教育工程认证、新工科等教育改革，均强调以学生为中心，以产出为导向，提升学生的知识、能力和素质，形成了以赋能教育为核心的新一轮教育改革大潮[2-4]。赋能即赋予对象能力或者能量，教师必须对学生毕业时应达到的能力及水平有清楚的构想，然后寻求设计适宜的教育结构来保证学生达到这些预期目标。

计算机技术的迅猛发展，也带动了教育改革的发展，以“云大物移智链”等为代表的计算机科学新技术已经成为未来新技术革命的核心竞争力。2017年7月国务院发布《新一代人工智能发展规划》，明确国家正在推动人工智能相关学科发展、技术创新等，以期各领域向智能化跃升，争取在未来国际竞争中占据优势地位，带动新一轮产业变革。2019年10月，习近平在中央政治局集中学习中指出，要把区块链作为核心技术自主创新的突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。新一代的计算机相关技术涉及多个行业的革新，是未来多个专业学生需要了解的基本技术。

1 大学计算机基础课程现状分析

大学计算机课程，是面向全校非计算机专业的必修课程，肩负着计算机基础知识传递、计算机基础技能培养以及计算思维能力培养的重要使命。课程目前存在以下问题：

1.1 教学方法注重知识传递

在知识爆炸的年代，知识正在指数级增长，教师无法传授全部的知识给学生。同时，现代社会获取信息知识的途径丰富，学生完全有能力自主学习一部分知识。本文针对学生对知识的传递方式，以及学生能力培养的调研发现，83.34%的学生更倾向于能力的培养和提升，而不是单纯的被传授知识。可见学生的思维方式已经发生了改变，更注重在学习过程中能否获得分析、归纳、解决问题的学习能力。但仅仅锻炼学生的学习能力还是不够的，应充分发挥课程作用，锻炼学生团队协作、信息素养、计算思维等多维能力的全面提升。

1.2 教学内容需与时俱进

目前针对计算机基础课程的改革多在改革教学模式，教学内容虽然不尽相同，但是大同小异，并无根本性的改变。新时代信息技术发展迅速，计算机的基础知识也应该随着技术的更新普及而更新。同时，新技术的变革往往伴随的不是单一行业而是全行业的变革与知识更新，即计算机知识具有全行业属性，新技术可以应用到各个行业。我们也要结合课程、专业进行人工智能等新技术相关内容的补充，尽量提升各行业人才对计算机新技术的认知水平。

1.3 混合教学模式需要完善

随着计算机基础教育改革的发展以及MOOC等教学方式的普及，很多学校的大学计算机基础课程均采用开放课程的方式来上课，MOOC形式教学要求学生具备较好的自我管理能力。随之而来的问题是很多学生并未按照要求进行学习，实际教学效果很差。因此，需要对教学模式的设计更加完善立体化，通过多种手段来保证教学效果。

教育理念改革热潮以及新技术的快速发展对大学计算机课程的教学模式、教学手段以及教学内容均提出了新的要求。教学理念要与国家政策方针保持一致性，教学模式手段要与时俱进，教学内容要满足各行业的计算机知识升级需求。因此，以赋能为目标的大学计算机基础课程改革具有重要的研究意义。

2 计算机基础教学改革方案

2.1 教学目标设计

根据所述改革方向，可以将大学计算机基础课程的教学目标设计为3个，主要注重学生的赋能培养，具体如下：

⑴ 计算机知识掌握能力。具体包括了解计算机的发展历史、计算机的应用、计算机发展趋势与计算机研究新热点，了解计算机安全知识;掌握计算机编码知识;理解计算机软硬件知识;了解网络基础知识;掌握利用计算机对数据的获取、处理和呈现方法;理解人工智能技术基本理论和实际应用;理解大数据技术基本理论和实际应用;理解物联网技术基本理论和实际应用。

⑵ 培养自主学习能力、信息组织能力、計算机新技术的应用能力，提高信息素养。这部分主要通过大规模在线课堂以及翻转课堂形式实现。

⑶ 培养计算素养，逐步构建计算思维能力。要培养学生基本的算法与编程思维进而实现学生分析和解决问题能力，构建计算机思维能力。

2.2 教学内容设计

根据对应的教学目标，在总课时不变的情况下，重新设定的教学内容以及教学方式见表1，保留大部分的教学内容，将部分教学内容挪到SPOC上学习，教师加强对学生学习过程的监督。同时，通过翻转课堂方式进一步检验相应知识的学习。最后，增加12学时的新技术讲座内容，并鼓励学生自主学习新技术相关知识。

2.3 教学模式设计

根据教学目标以及教学内容所设计的一种混合教学模式如图1所示。教学方法主要包括SPOC教学、实验实做、翻转课堂以及新知识的讲解。

⑴ SPOC教学主要通过MOOC方式实现学生的网上自主学习，学生可以充分利用碎片化的时间进行学习，教师对教学中的问题有集中的答疑讲解。教师注重学生平时的学习表现，并结合其平时表现与期末考试的成绩，评价学生对于基础知识的掌握程度。通过自主的在线学习不仅锻炼了学生自我管理、自主学习能力，还使学生可以很好地利用碎片化的时间，提升时间管理能力。

⑵ 实验实做环节则主要针对Office操作以及Python编程部分制作一些操作案例。虽然学生平时接触办公软件较多，但是学生只会一些基础的功能，缺少对办公软件高级功能的系统性学习。办公软件的系统使用可以提升学生对办公软件的掌握程度，大幅提升工作效率。同时，通过对算法与编程的实际练习促进学生具备分析、解决乃至评价更新问题的能力。学生通过具体的案例，可以完成必备技能及计算思维能力的培养。

⑶ 翻转课堂的部分，通过设计与SPOC教学内容相关的扩展性题目，考察学生对于知识的掌握能力。通过分组汇报的形式，学生经历了协作搜集、讨论、归纳到最后讲解的信息处理全过程，可以全面提升学习的团队协作以及信息素养能力。

⑷ 新技术讲解，采用讲座普及的方式，因为新技术往往缺少系统的信息材料，需要由老师来进行信息的归纳形成针对学生讲座性质的导论式课程，通过学习新技术扩展了同学们的视野，并鼓励学生将新技术与自身专业知识融合进行创新提高，进而实现知识提升。

2.4 课程目标达成考核设计

课程的评价由平时成绩、平时课堂表现以及期末考试三个部分组成，具体见表2。

3 教学改革效果分析

经过一个学期的教学改革之后，学生考试成绩由原来的平均成绩66分，方差9.23，变为平均分79.65，方差8.87。两次考试均为上机考试，学生从题库随机抽取题目，具有很好的可比性。两年的翻转课堂平均成绩、平时成绩基本持平。究其原因可能是以下几点：①翻转课堂效果好，学生开阔了眼界，增强了学习计算机的兴趣;②对于实验作业以及MOOC要求更严格，确保了学生对于知识点的掌握;③通过对新技术的讲解，引导学生结合自身专业思考“人工智能+”等概念，思考未来计算机与自身专业的融合发展，培养学生学习计算机专业知识的热情。

对本次教学方式实施之后学生的考试成绩情况进行了相应的分析，具体课程目标的达成度如图所示。课程目标1：达成度为83.1% ，表明本班学生已经掌握计算机的基本概念、原理，能够动手操作，仍需加强学生对计算机新技术的掌握。课程目标2：达成度为85.6%，表明学生信息素养方面有显著提升，制作文稿质量也较上年有提升，自主学习保持的比较好。在下轮课程的实施过程中，应该增加一些信息新技术讲解与应用教学环节。课程目标3：该课程目标主要是通过实际操作以及python初步编程来达成的，达成度显示为89.7%，说明学生可以很好地使用算法基本理论进行简单编程，实现对于学生计算思维的培养。下一步要增加问题的复杂度，提升学生解决更复杂问题的能力。

对授班级进行了课程设置情况的调查，共收到92份有效的课程评价反馈，具体情况见表5。通过调研发现：①在教学内容方面90%同学认为增加新的内容带来了益处，希望增加相关新技术的学习;②在教学方式方面，大约83.34%以上的同学是认同MOOC/SPOC的上课方式，说明目前MOOC已经得到了大部分同学的认可，但是要做好答疑的环节;另外同学认为可以提升自己的能力，主要的提升在于时间管理能力以及自主学习能力;③67.78%的同学认为翻转课堂确实带来了能力的提升，主要的能力提升在于团队协作、搜集整理信息以及汇报交流。翻转课堂的方式有待设计更好的方式方法保证翻转课堂的质量。本文搜集了学生对于新技术的感兴趣程度，按照感兴趣程度分别为人工智能90%，大数据74.4%，物联网56.67%，云计算55.56%，区块链31.11%。有趣的是学生对新技术的感兴趣程度与新技术的流行程度是相关的，但是部分新技术学生可以查阅的资料有限，教师需要进行必要的讲授。

4 结束语

混合模式的大学计算机基础课程教学方法，通过SPOC+翻转课堂+案例实做+新技术讲座的方式，既保证了教学过程中学生能力的培养又兼顾了学生对于知识升级的需求。除了教学模式方法，在配套的学生评价部分设计了相应的考核方式，以保证新教学模式下学生的学习效果。通过调研分析发现，该教学流程设计获得了学生的认可，并以较高的达成度完成了所设计的教学目标。

参考文献（References）：

[1] Spady W G ， Marshall K J . Beyond traditional outcome-based education[J]. Educational Leadership，1991.49（2）：67-72

[2] 陆欢.基于OBE模式的工科院校计算机基础课程教学改革研究[J].电脑知识与技术，2017.31：180-181

[3] 刘清雪，刘影.基于OBE的大学计算机基础教学改革研究[J].通讯世界，2019.26（6）：282-283

[4] 黄斌，滕启龙，张岚.基于OBE教育模式的《大学计算机基础》课程教学改革探索[J].产业与科技论坛，2019.18（4）：163-164

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