基于“宽专融”课程体系的计算机基础课程群

龙胜春，江 颉，李 强

（浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 310023）

1 研究背景

自1997年教育部高教司颁发《加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见》以来，高校计算机基础教学工作对普及计算机知识起到了重要作用。随着计算思维概念的提出，2015年教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会（以下称教指委）确立了推进课程教学改革的新目标：明确以计算思维为导向的改革方向，探索多元化的教学方案，推动以在线开放课程为代表的教学模式改革，完善课程教学成效评测方式，从而建设适应时代要求的新的大学计算机基础教学体系[1]。

结合新的教学目标，大学计算机基础课程体系也随之发生重要变化。从1998年提出“三个层次”课程体系（计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础），到2006年教指委提出针对不同学科基于“1+X”体系的核心课程组成方案，直至2016年，教指委颁发的《大学计算机基础课程教学基本要求》提出适应时代需要的“宽、专、融”的课程体系。“宽、专、融”从计算机课程与不同专业关联性的角度出发，结合课程内容与专业应用中的定位，对计算机基础课程群进行了课程适用性的划分。

2 基于“宽专融”课程体系的课程群建设内容

单一的一门课程很难完整体现计算思维能力培养，需要从课程体系的角度通盘考虑，研究计算机基础教学培养计算思维的整个架构[2]，因此计算机基础课程群建设势在必行。

课程群建设离不开专业定位，计算机基础课程群是面向综合性高校各专业开设的通识必修课程。大学计算机基础课程被定位为通识性课程，应该从未来公民信息素养的要求、学生走向社会后的可持续竞争力以及由此形成的国家发展实力等几个角度来审视[3]。周以真教授指出，应该将计算机能力作为像语文和数学那样的人的基本素质[4]，由此带来对于大学计算机通识性课程新的理解和改革动力。针对各个专业培养目标，结合宽、专、融3个特点的课程体系，学校将计算机基础课程群设置为三大模块，面向新高考体制下浙江省2017级学生实行教学试运行，反馈结果表明，学生学习积极性和学习效果明显高于以往教学模式。

2.1 基于“宽”教学特点的课程设置

“宽”即为通识。课程适合各类专业学生，没有明显的专业指向性，旨在培养学生对计算机系统的基本理解，掌握计算机基础知识、基本方法、基本应用。面对时代迅猛发展、知识急剧膨胀与高校各专业学时数压缩的矛盾以及对基础课程核心价值的质疑，本校推出了线上先修课程大学信息技术基础。该课程的学习通知随高考录取通知书一并送达，要求新生在报到前在指定学习网站自学16课时网络课件及视频，新生报到后有两次上机考核机会。

线上先修大学信息技术基础可以解决很多现有问题：①解决了学生计算机基础参差不齐的问题，有些学生高中计算机知识接触较多，甚至有些是新高考体制中参加信息类考试进入大学的，计算机基础非常扎实，学习该课程只需要很短的时间，而有些学生可能从未接触过电脑，甚至不了解计算机基础常识，线上无限时的学习方式完全可以解决计算机基础相差迥异的问题；②教学效果高于线下教学，尚未走进大学校门的学生学习积极性远高于进校学生，刚毕业的高中生憧憬大学校园生活，对新知识的渴求欲望强烈，假期还完全沉浸在被录取后的喜悦和高中学习习惯的延伸阶段，这个时间用于学习大学信息技术基础课程，吸收快、记忆强，效果优于进入高校后落差心理状态下的学习；③线上先修课程的学习为后续程序设计基础课程学习起到了很好的补充作用。

学校从2017级新生开始实行线上先修课程教学模式（非强制性的选修），经过一年的尝试发现，报到前暑假参加先修课程的学生在后续的程序设计课程中成绩明显优于未修线上课程的学生成绩，统计结果见表1。该统计数据基于经贸学院2017级信息管理与信息系统专业两个行政班级共计53人的统计结果（这两个班程序设计基础课程基本为同一个教师授课，平时成绩相对比较一致，可比性高）和全校各专业参加过先修课程及未参加先修课程的Python课程统计成绩。统计结果表明，参加过线上先修课程的学生，学习程序设计基础课程的能力优于未参加线上先修课程的学生。虽然这个统计数据量不够，但是教师在教学过程中，不止一次听到学生反馈，没有参加先修课程的学生学习程序设计语言的逻辑能力不如参加过的好。

表1 2017/2018（1）学期“程序设计基础Python”课程成绩统计

2.2 基于“专”教学特点的课程设置

“专”即为专业。根据不同学校、不同专业类别的需要开设各种专业性课程，围绕计算机技术组织相应的课程内容，深入介绍各种计算机应用技术，如程序设计基础、计算机网络技术与应用、多媒体技术与应用等，通过这些专业性计算机基础课程的学习，学生掌握应用计算机技术解决各种问题的方法，培养以训练计算思维为目的的分析问题、解决问题的能力。

根据教指委以计算思维训练为核心教育的指导方针，针对新高考体系下的学生获取计算机知识面增加、使用智能设备能力提高、学生进入高校后转专业率增加等特点，学校调整基于“专”教学特点的课程设置，保留了传统的程序设计基础C。这门课程既可以作为计算机、信息两大学院的大一专业基础课程，也可以作为理学院、经贸学院等相关专业的计算机基础课程。添加面向对象C++编程及面向对象Java编程两门课程，是根据教指委颁发的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》，针对部分与计算机专业关系更为密切的理工科专业，需要进一步加强面向对象程序设计课程的教学要求而开设的。

为了更加适应“专”教学特点，学校从2017年开始将程序设计基础VB课程改为程序设计基础Python。虽然C语言、Java语言和VB语言都能体现计算思维，但是C语言更偏向系统结构、Java更偏向主客体关系、VB更偏向交互逻辑，而Python最偏向于问题求解。Python语言轻语法、重功能，加之在开放社区有超过6万个的函数库，为众多专业技术领域提供了学习、交流、发展的平台。Python语言的学习对于培养学生分析问题、解决问题的能力有更大的优势。

在经过一年实践教学后，笔者对255名非计算机专业学生做了问卷调查，其中151名为选修过VB的在校或已毕业学生，104名为选修过Python的17级大一学生，统计结果见表2。为了清晰地显示对比结果，将表2的数据以百分比形式绘制柱状图见图1。

表2 对同一教师名下255名学习过VB或Python语言学生的问卷调查

图1 对已选修过程序设计基础VB或Python的学生的问卷调查

从图1可以看到，255名非计算机专业学生，有近70%的学生认为计算机程序设计基础课程是很有意思的，真正认为这门课程一点都没有用的学生不到5%，这说明普及计算机基础知识已经被各个专业的学生所认可。但从分项问卷可以看到，学过VB的学生更多地不清楚以后会不会使用这门课程知识，而66.35%学了Python的学生希望以后继续深入学习这门课程，有42.31%的学生已经打算用Python这门课的知识为后续专业课使用。

图1的选项中还有一个非常独特的现象，就是25.17%学过VB的学生还希望继续学习Python。由于本次调查对象是针对非计算机专业学生，从问卷结果可以看到，随着时代发展，计算机技术在各个领域的渗透，越来越多的学生期待用计算机知识辅助自己的专业领域，同时他们对Python语言在自己本专业的应用也开始有所了解，进一步验证了本校将程序设计基础VB改成程序设计基础Python的正确性。

2.3 基于“融”教学特点的课程设置

“融”即为融合。设置交叉型课程是随着计算技术在各专业领域应用的不断深入而产生的新课程形式。这类课程以特定专业内容为背景，直接面向专业应用能力培养服务。涉及的知识领域以“数据管理”“信息处理”“软件应用”为主，从专业需求角度展现计算机应用技术和方法，具有明显的专业特征。

为了使大学计算机基础课程具有更多的选择性和灵活性，学校设置了适合艺术和播音等专业的计算机应用基础课程。该课程摒弃了以往仅以Of fi ce为主要教学内容的思路（从2017级开始，Of fi ce基础内容已经全部归入先修课程），增加了适合艺术和播音专业学生学习的音视频剪辑、微电影制作、高级办公自动化软件使用等教学内容，更大程度地符合专业需求，学生缺勤率大大减少，学习积极性明显提高。

3 从基于“宽专融”课程体系的课程改革到通识课程落地建设

如果说专业教育旨在培养学生在某一专业领域的技能和手段，那么通识课程则通过知识的基础性、综合性、整体性、广博性，使学生拓宽视野，培养学生独立思考与判断能力、社会责任感与健全人格。计算机基础课程被定位为通识课程，则是要培养学生利用计算机技能从广度和深度上拓宽本专业的知识领域，利用计算思维能力对自己专业的知识有更综合、全面的掌握和应用。

在传统教学中，教师和教材是唯一的教育资源提供者，教学中大多数教师会采用案例教学法，各专业选课后的混合课程班，在一定程度上阻碍了教师在专业层面上的内容重组和案例设计，缺少对学生解决实际问题的能力和创新能力的培养。

基于“宽专融”课程体系改革后的课程设置，首先解决了大学生基础知识参差不齐的现状，培养每个学生最基本的计算机应用技能，更好地服务于本专业。其次有专业针对性的程序设计课程设置提高了学生学习积极性，结合MOOC、SPOC、微课、雨课堂、超星学习通等各种教学资源和教学平台，采用翻转课堂、混合式教学等各种教学方法，丰富教学模式，提高学生学习兴趣，利用课程内容培养学生独立思考和判断能力，提高学生计算思维逻辑能力。对于交叉融合型课程，更多地采用翻转课堂的教学形式，以学生为中心设计教与学，结合专业需要，加强计算机应用技能的训练，真正做到利用“宽专融”的课程体系将计算机基础通识课程落地建设。

4 结 语

随着计算机的普及及其应用领域的爆炸性发展，计算思维不再是计算机工程人员的专属技能，而是人们生活中的普遍技能，它逐渐普及成为所有大学生的必备技能。经学校一年多的实践表明，该课程群设置符合“宽专融”课程体系要求，能够贯彻执行教指委以计算思维为导向的新一轮教学改革方针，程序设计专业基础课程设置符合“以学生为本，以产出为导向”的OBE教育模式，对于非计算机专业学生，课程设置以专业为背景，更多地培养学生掌握应用计算机技术解决各种问题的方法，培养以训练计算思维为目的的分析问题、解决问题的能力。