吕云山　栗强强

【摘要】交叉融合是新工科的核心，计算思维融合不同专业，为新工科建设提供了一条现实可行的途径。随着新工科建设的不断开展和深入，必将建立起一系列以计算思维为核心的专业培养体系及与专业结合的课程教学体系。因此，计算思维是每个大学生必须掌握的基本技能。高校计算机基础基础课程内容改革也将围绕“计算思维”能力的培养，调整优化课程体系结构，达到新工科背景下计算机基础教育的要求。

【关键词】高校;计算机;教学改革

一、背景

2017年2月，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，“新工科研究与实践”项目正式启动，迅速成为当前高等教育关注的热点，也成为新时代高等教育教学改革的新方向。2018年教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，这意味着新工科教学改革全面开始。新工科的研究和实践将围绕工程教育改革的新理念、新結构、新模式、新质量、新体系展开。

随着互联网的不断发展，以计算机技术为基础的应用层出不穷，对计算机基础知识及应用的要求也逐步提高。计算机基础教学是高等学校通识教育的重要组成部分，主要任务已由培养学生掌握计算机理论基础知识及基本应用转向培养学生计算思维能力，使学生具备应用信息技术对复杂工程问题进行预测、模拟和求解的能力。

目前，高校大学计算机基础课程均面向全校大一新生开设，知识体系结构按照以往要求设置，教学模式按照传统要求开展，在“新工科”视角下，高等教育中大部分应用型本科高校在面向大一新生进行计算机基础教学时，还不能达到与之匹配的计算机问题求解能力培养课程体系。因此，进行计算机基础课程改革，转变传统教育教学方式，培养具有“计算思维”的复合型、创新型人才，有着十分重要的意义。

二、存在的问题

结合我国工程教育的理念和要求，目前很多应用型本科高校计算机基础教育存在以下不足：

（一）与专业培养目标脱节

长期以来计算机基础课程内容设置定位为面向大一新生的通识课程，较少考虑本门课程的知识点对学生专业培养目标和毕业要求的支撑，导致学生对内容理解不深入、不透彻，在后续专业学习时无法对本门课程进行有效呼应和理解，无法很好地做到课程之间的衔接，可能导致学生产生学而无用想法。而且，当前的计算机基础课程教学并未能让学生深刻地认识到计算机科学作为一门学科的重要性和系统性，不利于培养学生的计算思维方式与工程实践能力。

（二）教学模式落伍

目前，大部分院校计算机基础课程教学基本依照传统的教学方法，大部分教师采用“计算机+投影仪”教学模式进行灌溉式教学，学生被动接受，缺乏课堂参与性与互动性，大大降低学生的积极性。课程考核基本以计算机等级考试要求内容为主，导致学生学习时并不注重工程项目中计算思维的培养，只是关注考核内容的练习，缺少计算思维的训练。

（三）教学思维陈旧

教师多年计算机基础课程教学经验形成了相对固定的教学模式和思维习惯，在教学方式、理念及手段上不能做到与时俱进，常学常新。负责计算机基础教学的教学单位由于长久以来形成的惯性思维，对于教学内容往往一成不变，也不会积极主动对接所在高校学科专业的建设需求进行课程内容的调整。新工科背景下课程改革的推进更加困难。

（四）学生差异性

由于经济社会发展和教育资源分配不均衡，学生计算机水平和能力相差大。因而，整个授课过程难以针对每一个学生指导到位，难以满足每个学生独立个体发展的需要。

综上，随着教育信息技术的快速发展和多学科融合发展的新业态的不断涌现，我校也必须对计算机基础课程内容做出相应的调整和变革。改革不仅要重视课程体系的优化重组和教学内容的更新调整，还要在重视培养学生工程思维和综合能力、注重学科交叉和问题导向、反映学科前沿和技术进步、体现行业标准和企业需求方面有所加强。

三、改革措施探索

计算思维是数学思维和工程思维的相互融合，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表，其根本问题是什么能被有效的自动进行，为了机器的自动化，需要在抽象过程中进行符号转换和建立计算模型。计算思维是人的求解问题的思维方法，不是计算机的思维方式。因此，围绕计算思维进行计算机基础教学改革的改革措施有：

（一）调整课程体系结构

根据计算思维能力的培养要求，计算机基础课程内容应结合CDIO的工程教育理念并以实践项目为核心进行调整与修改，体现出应用型、工程型人才培养模式的特点。同时，计算机基础课程教学要践行以学生为中心的教学理念，从培养学生的能力出发进行课程知识体系改革，达到培养学生计算思维的能力目标。传统计算机基础课程教学内容相对陈旧，难度偏低，没有结合实践项目中的应用场景进行项目化教学，已经不适应专业人才培养需求。在以计算思维能力培养为目标的新工科计算机基础教学中，高校计算机基础应以工程教育为核心，将课程内容结合实际应用场景重新规划与调整，形成应用项目式教学方式。

新工科建设下的计算机基础课程教学将围绕工程教育专业认证提出的毕业要求调整课程体系结构、提高课程难度、加大实验学时比例等措施，结合实际应用场景将课程内容项目化，模块化，注重培养学生计算思维能力，锻炼学生以计算思维方式解决实际问题的能力。

（二）改革教学模式

结合CIDO工程教育理念并以产出为导向的OBE模式是工程教育专业认证作为推动高等工程教育内涵式发展的重要举措，将此理念和模式运用到新工科建设的计算机基础教学中，展现了使用新方法解决新业态的理念。

在计算机基础课程的具体实施过程中，根据新工科建设需求，适时引入CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate））的工程教学理念，对课程的教学内容重新设计，并改革传统的教学方法、教学手段和考试方式，探索出一套符合本课程实际的课程教学模式改革方案。在课程内容设计上，突出工程教育的特点，实行理论教学、课内实践和课外实践相结合的模式。

（三）创新教学方法与手段

根据高校办学条件和学生情况，引入MOOC在线学习资源，开设SPOC授课班级，形成“MOOC/SPOC自主在线学习+线下课堂学习”方式。在课堂教学中，以回顾上次课程主要内容、提问、回答作业中存在的问题、回答学生提问开始，对知识梳理，保证学生对已学内容的理解;再以项目实践为主，进行课程内容教学。以OBE（成果为导向的教学模式，Outcame based education）思想组织教学，以学生学习成果产出、学生专业知识培养、学生计算思维能力培养为重点，同时注重理论联系实际，激发学生兴趣，培养学生认识工程问题、分析解决工程问题的能力。

（四）教学质量保障

在新工科背景下，应用型高校的内涵和特征对计算机基础教育的质量保障体系提出新的要求。（1）计算机基础教育呈现“多元化”发展趋势，专业学科与信息融合愈加明显。作为我校计算机基础基础课程的授课教师也需要不断强化个人的计算思维，进一步提高个人的专业化水平。（2）围绕“卓越工程师计划”、“工程教育专业认证”等人才培养体系的具体要求，提出多维度、过程性和开放性的课程考核质量标准。

因此，以当前产业需求和科技发展为导向，建立由外部驱动的持续改进机制，完善学生、教师、用人单位和校友共同参与的“以学生为中心”学生培养质量持续改进体系，完善从学习目标—培养目标—培養方案—课程大纲—评价分析—课程品质报告—改进方案实施—学习目标的闭环质量持续改进体系。

在“新工科”的建设中，计算机基础课程面向的群体是所在高校的大一新生，是大学公共基础课的重要组成部分，在学生信息技术的普及与信息素养的培养方面发挥着重要作用。基于对工科专业学生计算机教学目标与定位的认识，针对计算机科学新技术的发展的现状，考虑到计算机科学技术在各应用领域的深入应用，结合计算机教学的特点，以及各专业对计算机应用水平的不同要求，本文围绕计算思维进行了新工科环境下计算机基础课程教学改革探索，在后续的进一步探索中要不断发展和完善，才能使这门课程保持旺盛长久的生命力。

参考文献：

[1]孟彩霞.高校计算机基础课教学改革的探索与实践.科技信息，2013.

[2]张芳.高校计算机基础课程教学改革研究与实践.成人教育，2010.

[3]王润云.计算机基础课程教学改革与实践.教育发展研究，2003.

作者简介：

吕云山（1986-），男，汉族，重庆人，讲师，重庆邮电大学移通学院，研究方向：计算机图形图像学、人工智能;

栗强强（1991-），男，汉族，山西晋城人，讲师，重庆邮电大学移通学院，研究方向：计算机网络。