应用型大学计算机基础教学的不足及对策

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:分析目前应用型高校计算机基础教学存在的突出问题,提出计算机基础课程改革的总体思路,强调以应用能力和计算思维培养相结合,突出“浅出应用,深入思维”理念,分别从教学内容、教学模式和考核方式3个方面提出具体的应对措施,综合运用各种教学模式,以产教融合为目标构建计算机应用基础课程的分层次模块化立体教学框架。

  DOI:10.16512/j.cnki.jsjjy.2021.06.014

  0引言

  随着社会信息化不断向纵深发展,计算机技术与学科和专业的融合越来越紧密,培养和提高利用计算机解决专业领域中实际问题的能力,已成为普遍关注的问题[1]。很多高校经历了学时压缩的过程,目的是留出时间让学生们参加创新实践活动,这对课程内容编排提出了很大挑战[2-3]。

  1目前计算机基础教学存在的突出问题

  1.1丰富的教学内容与有限的教学课时的矛盾

  目前高校中计算机基础课程的教学学时普遍被压缩。与此同时,由于技术的快速发展,教学内容却越来越丰富[4]。由于计算机技术发展很快,计算机软硬件不断升级,在实际应用中这些内容又是共存的,因此教学内容很丰富。这与数学、物理等经典基础课程有较大的区别。由于我国发展不平衡,使得大学同一年级甚至同一班级中,来自不同地区的学生计算机基础水平差异很大。

  1.2教师的教学方法存在不足,模式单一

  计算机科技发展很快,而教学内容更新不及时,部分学生对学习内容不感兴趣、学习积极性不高、期待学习方式的多样化。一方面教学内容不能紧跟计算机科学发展步伐,计算机技术和网络技术飞速发展,新思想、新科技、新方法层出不穷,未能及时渗透于课程教学。另一方面,教师在教学模式上,囿于提出概念、分析内涵、举例说明的经典模式[5],学生参与度不高,动手实践内容体现不够突出,创新能力得不到培养。

  1.3理论与实践脱节

  理论教学与实践教学结合不够紧密,甚至有些理论课跟实验内容基本没有关系[6]。若计算机硬件基础和软件基础等课程没有足够实践,就很难理解和掌握课程内容,无法形成真正的应用能力。目前在教学实践过程中,计算机基础课程内容往往从计算机专业相关课程选取,但是无法选取相配套的实践环节。基础课程大多为大班课程,教师在批改大量学生的作业、指导大量学生进行实验时也难以保证质量。在教学实践过程中很多实验过程容易流于形式。

  1.4教学内容与专业教学内容出现严重的脱钩

  在大学阶段,各个专业对计算机基础水平的要求越来越高,并且不同专业对计算机基础知识的需求存在较大的差异,统一的教学模式和方法不能很好地适应各专业需求[7]。如何与专业教育实现“无缝对接”,是摆在所有教师面前的一道难题。因此,必须改革计算机基础教学的内容体系,建立与专业教育相结合的教学模式,以培养学生的计算思维能力为导向,才能满足大学教育的需求。

  教学内容及实验设备应随“时”而新,教学方式应随“势”而进,教学方法应随“内容”而变。卓越2.0计划的核心任务是建设一流专业和一流课程,即所谓的“金专”和“金课”。

  2计算机基础课程改革的总体思路

  根据本校学生的实际情况,应该以应用能力和计算思维培养相结合的改革思路,突出“浅出应用,深入思维”理念,利用案例驱动的教学方式把应用和思维串起来,重新建构和编排教学内容,并综合利用多种教学模式(MOOC、SPOC、翻转课堂和任务驱动等)提升学生积极性和主动性,加强互动和反馈,最终实现教学质量质的飞跃。

  3具体对策和措施

  3.1教学内容编排

  针对专业差异性和个体差异性以及创新能力培养需求,重新进行教学内容层次化和模块化编排,并结合不同学科专业的特色和内容,通过将计算思维理念深度融入,设计针对不同学科的特色教学内容,激发和维持学生对计算机应用基础课程的自主学习动机。目前各高校在计算机基础教学体系上进行分层的很多,但在计算机应用基础课程内部分层的却不多。表1分层模块化改造所有教学内容,并注意模块内容与后续课程与环节的衔接。

  在计算机应用基础课程的教学过程中,以计算思维理念引领,可使学生更好地意识到课程的价值和意义,有利于激发学生的学习兴趣[8]。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会,总结凝练了大学计算机基础教学涉及的计算学科的42个主要核心概念,提出了基于8个类别的计算思维表达体系,即计算、抽象、自动化、设计、评估、通信、协调、记忆[9-10]。以面向机电类学科(机械、汽车、轨道交通等)的计算机应用基础学科融合型特色教学内容设计为例,表2介绍了教学内容与专业融合的设计思路。

  3.2教学模式和手段

  本课程要综合运用各种教学模式,形成立体化教学框架。传统教学虽采用多种教学手段和教学方法,但知识的传授主要是教师讲学生听,学生处于被动学习状态,根据美国缅因州的国家训练实验室对各种学习方式下两周后学生的学习内容平均存留率的统计[9]:“听讲”作为最熟悉最常用的方式,学习效果却是最低的,两周以后学习的内容只能留下5%;“小组讨论”,可以记住50%的内容;第七种是“教别人”或者“立即应用”,可以记住90%的学习内容。最好的教学手段应该是综合运用混合教学模式,具体措施如下:

  (1)积极使用在线教学模式,建立网络教学平台和课程网站,拓展学生学习空间,将线下课堂延伸到线上,加强互动和反馈,计算基础理论难于设计实验,可以借助线上虚拟仿真实验平台。目前,本校已经搭建一个基础网络教学平台,实现了实验内容的发布以及学生实验情况的监控功能。

  实验介绍:实验大纲、实验环境描述、实验要求等教学文档的在线浏览,要求学生以学号为ID进行注册,并预习实验内容。

  实验演示:在线点播软硬件安装的示范视频,既达到提前预习的目的,又能够帮助学生解决课上遗留的问题。

  课程论坛:在学生完成了实验课程后,对学生适当地提出问题,给出一些思考题,针对学生的回答情况推断实验课程的上课效果。

  通过后续建设,平台将涵盖了学习社区、网上论坛、课程资源共享、优秀案例交流以及类似wiki百科的互动知识库等多个模块,为教师与教师、教师与学生、学生与学生搭起了沟通的桥梁,成为教师答疑、经验交流、成果共享、网上协作、课程考核的有力工具。

  (2)利用教师导学/MOOC+教师讲解/SPOC+翻转课堂等混合模式。计算思维基础性理论利用MOOC和教师讲解导学相结合的模式,使用国家级精品在线课程资源;数据与信息处理理论和面向专业的计算机应用导论使用教师讲解加SPOC模式,按照我校专业特色由教师录制微课和示范视频辅助教师讲解内容,并在线上布置作业与小测试;综合性任务和项目由学生自由分组,课下自行研究讨论,并在课堂上演示,形成翻转课堂。

  (3)虽然在线教学资源丰富,面对面的授课仍然无法替代。不论线上线下,讲课都要想方设法吸引学生的兴趣和注意力,秉持“浅出应用,深入思维”理念,利用案例驱动的教学方式把应用和思维串起来,按照案例到知识点再到实践的循序渐进的教学思路实施教学。

  3.3考核方式改革

  模块化考核与阶段性考核相结合,教学内容模块化按比例考核,教学过程阶段性考核,并及时发布。传统的考核方式注重基础知识和理论的掌握,忽视能力和专业素质的考核;阶段性模块化考核方式注重知识、技能、操作和实践能力的灵活运用。这里放弃传统的期末笔试加平时成绩的考核方法,突出了任务型作品评价的比重,从作品立意、实现技法、综合表现等多方面评定学生的成绩。

  为了强调和督促学生自主学习,考核学生网上学习情况,借助网络辅助平台,对学生发贴、提问、答疑、上传资料等网上行为进行量化评价(如登录,浏览,评分,提问,上传等),并最终纳入考核指标,作为平时成绩的一部分,加上考勤、上机实验和实验报告、综合任务评比以及期终考试成绩一起都作为课程成绩的组成部分。适用于线上线下混合教学模式的计算机应用基础课程考核方式范例,线上考核以学生学习行为评价为主,线下以实验、大作业和笔试等评价方式为主,各种方式的权重可灵活调配,考核的时间点也可根据课程进度分阶段安排。

  为了应对基础课时被压缩,可补充线上视频教学内容,学生自行观看,完成相关线上作业即可;还可组织线上阶段性小测试,以选择题为主,短时间集中测试,可以立即得到测试结果;平时学生在线上提问和回答问题也可得分,课堂上的各种互动也可以作为评价内容,表现好者可加分;实验表现评价包括上传的实验任务电子文档和实验报告,由教师审查批阅和评分;学生按照兴趣可选任务型课外作业进行一些个性化创作,可选取优秀作品放在网上公开展示;最后课程结束仍然会组织传统的笔试,包含综合理论和实践内容,但评分比例大大降低。阶段性的考核分数可以定期公布,以鼓励认真的学生并督促学习不够认真的学生。

  4结语

  本文所述一系列举措都在实施当中,初步应用效果显示:学生的积极性明显提高,成功地改变了课堂教学氛围;丰富而新鲜的教学内容和教学模式引起了学生的兴趣;而多阶段的考核方式也使学生有了持续投入主动学习的动力。至于计算思维和应用能力方面的提高还有待后续通过对比实验进一步评估。

  参考文献:

  [1]张学林,陈凤琴,李蓉,等.“一体两翼”人才培养模式下大学计算机基础课程的教学改革[J].实验技术与管理,2013(11):199-202.

  [2]张兰芳.高师院校计算机基础教学改革的研究与实践[J].中国大学教学,2011(10):45-47.

  [3]王宇英,秦兴国,景新幸.以就业为导向的“大学计算机基础”实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2013,220(6):

  172-176.

  [4]安利,赵永梅,LiAN.大学计算机基础课程教学改革探索与实践[J].计算机工程与科学,2014(36):179-181.

  [5]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.

  [6]黄百钢,王忠.MOOC与计算机基础教学改革[J].计算机工程与科学,2014,36(2):182-185.

  [7]熊刚强.行业导向的计算机公共基础课程教学改革研究[J].继续教育研究,2014(9):125-128.

  [8]梁正平,朱泽轩,李延红,等.学科融合型“大学计算机基础”MOOC教学改革初探:以面向生命科学学科的“大学计算机基础”学科融合型特色教学内容设计为例[J].工业和信息化教育,2017(7):7-11.

  [9]李瑛,刘瑜,李祁.利用MOOC开展计算机基础教学改革实践[J].计算机工程与科学,2016,38(1):237-240.

  [10]教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社,2016.

作者:胡建鹏,陈 强 单位:上海工程技术大学 电子电气工程学院

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