赖锦辉 梁 松

1.广东石油化工学院实验教学部 广东茂名 525000

2.广东石油化工学院计算机与电子信息学院 广东茂名 525000

目前，中国大学MOOC学习平台上提供了北京理工大学、哈尔滨工业大学等10多所著名高校的大学计算机课程，内容丰富，讲解到位，让在校大学生收益甚多。

大学计算机课程开设的内容模块一般有：(1)计算机的基本理论和基本常识；(2)计算机操作系统基本知识和Office办公软件的使用；(3)计算机网络的基础知识；(4)多媒体的基本概念和多媒体信息处理的基本技能；(5)数据库设计基础及应用；(6)算法与程序设计基础；(7)计算思维的本质、特征以及问题求解的基本框架。

随着人工智能和大数据的兴起，以及一贯提倡的产学合作协同育人和翻转课堂相结合的教学方式，面向全体大学生开展的计算机公共基础课程在内容改革上应该与时俱进，不断迭代以适应计算机知识的更新速度。

1 改革背景

目前我校大学计算机课程开设的教学内容模块见表1。

表1 原教学模块设置

在内容设置上，我校大学计算机课程讲授内容与其他高校差异不大，使用的是本校2011年自主编写的教材《大学计算机》。近年来，人工智能、大数据等迅速发展，形成了信息技术的新热点[1]。因此，在计算机基础类课程教学中适当融入新技术是必要和有意义的[2]。

首先，在教学内容改革上，响应教育部2018年印发的《高等学校人工智能创新行动计划》文件中提到的加快人工智能领域科技成果和资源向教育教学转化，将人工智能纳入大学计算机基础教学内容，实施“人工智能+”行动；同时响应2017年教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会与思科公司联合推进的以提升“网络素养与计算思维[3]”为目标的课程改革，借助思科公司免费提供的先进的课程资源、测试和仿真软件，实现校企合作，并采用MOOC/SPOC的翻转课堂混合激趣教学模式，激发学生的学习兴趣和提升学习效果，以更好地适应“互联网+”时代。

其次，在实验内容改革上，因为本课程是一门实验教学课程，因此实验内容至关重要，构建相应的合理的大学计算机课程的实验体系对提升学生的计算机实践动手能力，夯实计算机理论知识具有重要意义[4]。九校联盟计算机基础课程研讨会上曾强调计算机教学的核心任务是“计算思维能力的培养”，计算机教学课程体系和教学内容都应以计算思维能力培养为核心。因此，大学计算机的实验内容结合培养计算思维能力针对性设计实验方案，使学生学习计算机学科领域解决问题的基本思维方法。

再次，开展MOOC/SPOC的翻转课堂混合激趣教学模式，对于易理解的概念，先让学生在SPOC课前自学，课堂上再由教师精讲重点、难点以及设计互动问题，这样就可以最优化利用宝贵的课堂时间。

2 问卷调查

2017年初，根据对我校大一新生的问卷调查和一线教师的教学建议，总结出以下结果。

(1)现在所设置的模块中没有可省略的内容，课程中讲到的都是一些基础且重要的知识，即使以前有所掌握，但通过教师的讲解总能得到不一样的收获。

(2)减少第1模块的学时分配，进而加强学生的计算机技能，如图像处理、办公软件使用等。

(3)文科和理工科专业的计算机技能学习有区别，主要体现在授课内容方面。例如，对于文科学生，可以少讲信息技术、程序设计和数据库等内容，把重心放在多媒体技术的综合运用，丰富该章节内容，提升其分配学时。对于理工科学生，加强数据处理能力，引入简单易学的程序语言。

(4)同时还可根据各专业后续开设的课程来处理模块内容比重。例如，有些专业后续开设有多媒体技术与应用课程，有些专业后续开设有办公自动化、程序设计基础等课程，对相应内容可以减少学时，避免教学内容的“重复性建设”。

(5)保持Office软件的重要教学地位，同时提高Office模块部分高级应用的难度以及学时比例，注重“实用性”。

(6)增加网络信息获取应用以及App应用方面的知识。

(7)大部分学生对多媒体处理技术部分比较感兴趣，可以提高该模块的重要性和应用性，并增加视频制作的学习(如微视频、相册视频制作等)。

(8)根据《国家新一代人工智能发展规划》，推进智能教育发展，探索基于人工智能的新教学模式，结合计算机领域的发展和高水平理工科大学合格人才的培养，在计算机公共课程中引入人工智能和大数据分析的入门知识比较符合新时代的发展要求[8]；通过人工智能入门模块，让学生了解人工智能、机器学习、深度学习是什么，如何实际应用；通过一些实验环节，让学生了解相关的基础知识；通过大数据分析模块，让学生懂得收集行业相关的数据、分析数据、加工处理数据，增加学生对当前计算机热点技术的认识[9]。

(9)介绍全国大学生计算机设计大赛的参赛类目和获奖作品，引导学生做应用。

(10)校企合作，与思科公司产学合作协同育人，筛选合适的思科模块，思科成绩可以作为基础知识的补充学习与考核。

(11)增加一些有趣的案例，注重培养学生对计算机应用的兴趣。

3 改革后的教材模块设置

改革后的教学模块设置见表2。

表2 改革后的教学模块设置

4 改革后的实验内容设置

大学计算机课程的实验内容结合培养计算思维能力针对性设计实验方案，学习计算机学科领域解决问题的基本思维方法。改革后的实验内容设置见表3。

5 MOOC/SPOC翻转课堂混合激趣教学法

MOOC成本低、易普及和效率高，但是难以实现个性化教学。SPOC的出现在一定程度上解决了这个问题，SPOC被视为校内慕课，授课教师在该平台上可以对第三方的MOOC课程进行相应调整，并且根据需要整合MOOC资源和课堂教学，从而提升混合式教学的质量。SPOC具有在线学习、测试测评、布置作业、研讨、答疑、参考资料阅读、问卷调查、实验等活动。

表3 改革后的实验内容设置

教学实践包括线上自学和课堂讨论两个过程，线上资源由教师组织和整合，并将学习任务和计划下达给学生，学生完成自学。回到课堂上，教师答疑解惑、设计互动环节。

5.1 课前自学阶段

根据课程特点，对于易理解的概念可以让学生在SPOC上课前自学，课堂上再由教师精讲重点、难点，这样就可以最优化利用宝贵的课堂时间。教师根据设定的教学模块，对各章节知识点进行提炼，将微视频和案例上传到SPOC上供学生观摩学习，教师按照教学计划提前发布任务书、布置探究主题和测试题。学生课前自学并可以进行线上讨论、做测试和训练。学生在规定的时间内完成学习内容，总结疑问提交给教师。师生可以约定在某个时间段线上即时交流答疑，也可以随后线上答复或在课堂互动答疑。

5.2 翻转课堂阶段

翻转课堂的教学设计包含教师精讲和课堂互动环节，精讲包括抽象、难理解的知识点。互动环节包括学生完成任务书遇到的问题、主题探究讨论等。例如，教师对计算机网络的OSI模型进行精讲，精讲后让学生讨论对计算机网络层次的理解、各层运行的协议及其功能。

5.3 课后巩固阶段

对学生学习成果作品进行展示和评价交流，同时将学习的难点、解决方法、知识拓展在SPOC上总结，实现资源共享。

6 考核方式

共设置两次通过性考试，学生通过该考试即可获得该模块分数。学完第1、第2模块后进行第一次考试，学完第3模块后进行第二次考试，第4模块是学生在规定的时间内登录思科公司免费提供的先进的、持续更新的课程资源平台自学后自行考核立即获取分数。

因此，期末总成绩=平时成绩×20%+第一次考试成绩×30%+第二次考试成绩×30%+思科自主考核成绩×20%。平时成绩由考勤和实验作业与测试两部分组成，另外积极参与SPOC活动的，包括观看微课、提问、讨论、主动上传资源、评价学习成果和分享学习经验等有额外加分。

7 结语

根据对教务处组织的例行本科课堂教学质量评价比较，学生普遍认为改革后的课程教学内容安排合理，重点突出；实验内容新颖，在学习过程中有效地拓展了学生的计算思维，有意识并系统地培养了学生的计算思维等相关能力；教学方法得当，课堂气氛活跃，学生积极性高。通过访谈可了解到，MOOC/SPOC翻转课堂教学模式使得知识点突出、灵活生动、交互性强。课堂互动更灵活便利，更具针对性，将所学知识落到了实处。经过一年的实践，大学计算机课程改革得到了学生的认可，基础知识和应用能力得到了双重提高。在今后的教学环节中，还将继续探索更加生动有趣的实验教学方式，优化教学内容，增加其新颖性、实用性和趣味性，努力提升学生的学习效果。