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与专业相融合的计算机基础课程改革研究

范文

刘啸张传庆聂黎生

摘要：针对理工科人才培养的需求，分析总结了计算机基础教学的必要性，提出了目前计算机基础教学与学科專业联系不密切的问题，通过行业内计算机应用发展的现状得出计算机基础教学与相关专业融合的切入点，给出课程改革中应该增加的课程模块内容，并提出基于翻转课堂的线上线下教学模式。对本科院校计算机基础教学改革进行了有益的探索。

关键词：计算机基础;课程改革;专业融合;翻转课堂;理工科

中图分类号：G434? ? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）23-0114-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on the Reform of Computer Basic Course Integrated with the Major

LIU Xiao1， ZHANG Chuan-qing2， NIE Li-sheng1

（1. School of Education Intelligent Technology， Jiangsu Normal University， Xuzhou 221116， China; 2. Logistics Management Office， Jiangsu Normal University， Xuzhou 221116， China）

Abstract： Analyses the demand of the cultivation of talents in science and engineering， summarizes the necessity of computer basis teaching， puts forward the basic computer teaching and the close contact of disciplines， through industry development present situation of computer application basic computer teaching and related professional integration of the breakthrough point， given should increase the course module content in the curriculum reform， and put forward based on turning the classroom online teaching mode. This paper probes into the reform of computer basic teaching in universities.

Key words： basis of computer; course reform; combination with specialty; flipped classroom; science and engineering

1 引言

计算机基础课程是面向高等院校非计算机专业学生开设的公共必修课程，其教学目标是全面培养学生的信息素养，提高学生的计算机应用水平和使用计算机解决问题的能力。由于大多数院校的新生入学时都已经初步具备了一定的计算机应用能力，因此对本门课程的开设始终存在着一些疑问。目前大多数院校的计算机基础课程的内容以办公套件的教学为主，学生对课程的兴趣不易调动，与专业相融合进行教学内容和方案的调整不失为一个好的研究方向。下文以作者所在学校生命科学学院若干专业为切入点，讨论与专业相融合的课程改革思路。

2 开设计算机基础课程的必要性

在大学本科阶段对非计算机专业学生开设计算机基础课程是很有必要的，从以下几点可以得到这个结论。

从人才培养角度看，2015年11月28日，教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会正式发布《大学计算机基础课程教学基本要求》。明确提出高校要科学、系统地构建计算机基础教学的“能力体系—知识体系—课程体系”。其中突出强调了《大学计算机基础》课程在整个课程体系中的基础性地位和作用。《大学计算机基础》作为各高校普遍开设的必修课程，有着无可比拟的重要地位。开设这门课程的主要目的是培养学生的操作技能、信息素养和计算思维，该门课程讲授的知识，诸如进制转换、ASCII码表示以及数据的分类等，对后续计算机课程尤其是程序设计类课程起到重要的铺垫作用。如果学生没有系统学习这部分知识，将对后续课程学习造成疑惑，带来学习上的困难。

从工作实际看，计算机应用技术在各个领域发展迅速。为了适应知识经济和信息社会发展的需要，熟练操作和应用计算机已成为人们必须具备的一种基本技能。许多单位、部门已把掌握一定的计算机知识和应用技能作为职务晋升、职称评定、上岗资格的重要依据之一。本课程所涵盖的实践操作内容满足了对学生计算机技能培养的需求，尤其是本课程中办公软件的高级应用操作对学生实践能力的提高提供了切实的保障。

从当前就业角度看，很多领域都要求毕业生取得计算机等级考试证书。比如报考公务员、事业单位编制，教师招聘等，都明确要求取得全国计算机等级考试二级及以上证书;再者上海等地落户就业申请一次性提交的申请材料亦要求计算机等级证书。本课程中的理论知识和实践操作正好对应了全国计算机等级考试中相关类别的一级、二级考试内容，通过本课程的学习能够帮助学生获得相应的计算机等级证书。

从我校学生信息素养看，我校教务处在每年开学初会组织大一新生进行计算机免修考试。该方案自实施以来，虽然历年学生报名考试热情高涨，但是能够达到免修标准的学生每年从未超过五人。说明我校新生计算机应用能力和信息素养总体水平不高，仍然需要通过系统的理论学习和实践进一步提高计算机应用水平。

3 课程改革的原因

随着新兴信息技术与各行业、领域的深度融合，各学科专业对计算思维、信息素養的培养需求急剧增加。目前，我校计算机基础教学着重于计算机基础知识和通用技能的培养，与学科专业的结合不够紧密，教学目标倾向于统一化，没有充分体现计算机基础教学对各学科人才培养的支持与影响。依据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的白皮书，即《大学计算机基础课程教学基本要求》，按照通识教育与专业教育相融合的培养理念，我们将完善大学计算机基础课程的教学，其教学体系要依据与学科专业紧密关联的角度来进行设置，进一步明晰通过该课程学习我院学生应获得的知识、素质与能力。

生命科学学院设本科专业方向有生物科学（师范）、生物技术和生物制药，仔细研读我院2018版人才培养方案后总结各专业对于学生计算机方面的能力培养要求如下。生物科学（师范）：具备较为扎实的数学、物理学和化学方面的基础理论及知识，同时具有计算机科学和信息科学等方面的基础知识，具有一定的计算机及信息技术应用的能力;生物技术：具有较强的数学、统计学、化学、计算机科学等方面的知识和较强的计算机操作技术，具有一定的计算机及信息技术应用的能力;生物制药：掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术跟踪并获取信息的方法。各专业对于大学计算机基础课程教学的需求主要是使学生通过学习掌握计算机科学知识基础知识、较强的计算机应用技能，培养学生的信息素养和计算思维，进而能够解决专业问题。因此，生命科学学院的大学计算机基础课程内容要突出计算机科学基础知识和基本专业技能相结合，为后续本专业涉及的数据获取、数据分析、定量化、建模等应用打好基础，其中生物科学（师范）专业还要有对师范生教育教学能力方面的培养，优质幻灯片课件的制作、慕课及微课的设计与制作也必不可少。

4 行业计算机应用现状及教学改革的切入点

2018年5月，第六届数学、计算机与生命科学交叉研究青年学者论坛在北京成功举办。本论坛旨在加强从事 “数学、计算机与生命科学交叉研究”青年学者之间的联系，交流生命科学与计算生物学研究领域的最新成果，了解相关国际发展动态和研究热点，促进我国数学、计算机与生命科学交叉研究与应用实践的更好发展。由此可见生命科学的研究和计算机的应用密不可分。

当今的时代生命科学与计算机科学皆在迅猛发展，与生物专业相融合的计算机基础教学改革要找到一个合适的切入点。两个领域的交叉，尤其是计算机在生命科学中的应用日趋广泛和深入，基础生物学和计算机密切相关。在生物学研究方面，计算机可利用经典力学定律模拟微观分子的相互作用，存储和管理海量的实验数据，发掘隐含于实验数据中的自然规律。

生命科学是一门实验的科学，计算机自投入应用以来即在实验科学中发挥着作用，承担了大量实验数据的存储、处理以及分析，一些适合于不同类型生物学实验数据处理的软件包纷纷问世，为科研人员的实验提供了巨大的方便。

计算机系统结构和操作系统两个分支为分子生物学提供了其必需的高性能计算平台;计算机网络技术为其创建了高带宽的分布式计算和网络应用环境;算法研究和软件工程则直接涉及分子生物学工具与软件的设计与开发;数据库技术为生物学信息的存储检索提供了有效手段。以上这些计算机领域的理论和应用技术可以作为不错的课程内容改革的切入点。

5 大学计算机基础课程与专业相融合应该增加的模块内容

开设《大学计算机基础》课程的目的是以计算机作为辅助工具，培养学生运用计算机及其相关知识解决本专业实际问题的能力，所以教学内容应将专业需要用的一些计算机知识融入计算机课程教学中。首先，除计算机基础的基本教学模块外各专业增加生物学软件包简介，例如Emboss;其次，生物科学（师范）专业学生应加强课件、微课、慕课制作方面所涉及的内容，比如音视频编辑软件、网页制作软件的简介，以及各大课件、微课、慕课资源平台的介绍;生物技术专业要求学生有较强的数据处理方面的技能，建议加强程序设计、数据分析、数据库类软件的介绍。

通过调研，为了满足学生学习需求，在教学和各种实验练习中常用的软件有如下几种，见表1：

为了确保课程改革的实现，通过使用翻转课堂的理念，重构传统课堂教学，着力开发数字化学习资源，深度融合线上线下教学优势，拓展学习模式和空间。其中线下和线上具体实施如下。

1）线下部分

在课程理论部分增加以下内容：计算思维的内容，介绍计算思维的概念，计算思维的现状及计算思维的应用等;在计算机应用部分增加与我院各专业相融合的计算机应用模块，在课堂上介绍与专业相融合的2到3种软件工具，其他工具在线上提供学习链接;案例与专业相融合。

2）线上部分

在线选修课程的设计，以及案例库，网址库，共享软件库，参考资料库等资源的提供。

通过初步调研，为了提升和改进公共课教学质量，并进一步推动大学计算基础课程改革，针对理工类学生计算机基础教学现状和学生实际出发，设计如下选课方案，见表2。

6 结束语

通过对大学计算机基础课程以与专业相融合为方向进行教学内容的调整，提升了学生对本门课程的兴趣，为学生后续专业课程的学习在计算思维与计算机应用方面打下坚定的基础。

参考文献：

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【通联编辑：王力】

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