MOOC与计算思维在计算机应用基础课程中的应用

杨 路

(1.安徽公安职业学院，安徽 合肥 230031；2.南京工业大学，江苏 南京 211816)

“科技强警”是提升公安系统战斗力的必经之路，随着警务信息化水平的不断发展，对公安民警的计算机技能提出了更高的要求，公安院校的计算机应用基础课程教学成为关键。不同于普通高校，公安院校培养的是未来的警务专业人才，行业性应用性较强。因此在课程的设置和教学模式上都应有所创新，能够根据学生已有的计算机水平因材施教，把行业特色融入到教学过程，培养学生的实战能力。

1 课程教学现状分析

公安院校的计算机应用基础课程面向所有公安类专业学生开设，统计教学过程的反馈情况，目前存在的问题如下：①学生基础差异性，公安院校是面向全国或全省各地招生，有大中城市，也有乡镇及偏远地区。大中城市的学生很早就已接触计算机知识，对软硬件有一定的了解，具有Office软件的使用经验，有的甚至参加过省级乃至国家级的计算机编程比赛。反之偏远贫困地区的学生接触计算机较少，基础薄弱。传统“一刀切”的教学方式无法照顾到“两头”学生，导致授课效果不佳。②教学内容与业务脱节，目前公安院校使用的教材、授课内容与普通院校没有太大差异，实训内容往往是排版、数据处理等常规操作，与常用的公文审批、问讯笔录、侦查取证等公安业务脱节，授课时学生的代入感不强，不贴近各类警种的业务实战。③考核方式单一。我院考核学生采用的是参加全国计算机等级一级考试的方式，由于全国计算机等级考试是面向全国学生的，其考题的着重点与公安业务需求有一定的差别，所以该类考核形式还需要进一步改进。教师对学生的考核往往在课程结束后才进行，这意味着教学过程中存在的问题不能及时改进，具有明显的滞后性，甚至还存在教师为了得到高分而降低对学生课堂要求的情况，缺乏对学生的约束。

2 混合教学模式在计算机应用基础课程教学中的应用

2.1 基于MOOC的线上阶段

线上MOOC的学习能够积极发挥学生的主动性，同时缓解公安院校师资教学任务繁重、课时受限等问题。采用“先学后教”模式，教师在课堂教学前布置问题，学生利用碎片时间在线观看MOOC视频学习，完成在线提交作业、社区讨论等活动。基础差的学生可多次观看和练习，有效解决学生的基础差异性问题。通过MOOC平台的提前学习，学生可以预先掌握教学重点并且记录自己遇到的问题，在课堂上重点听课并获得解答。如果有什么问题建议，可在MOOC平台留言。教师根据留言进行在线解答，如果留言较多，可通过基于python的网络爬虫抓取所有留言，再通过LDA主题分析汇总学生的问题，在线下课堂阶段有针对性的进行重难点解析。

2.2 融合计算思维的线下阶段

线下阶段包括课堂教学和课后评价2部分。课堂教学以问题为导向，教师先根据在MOOC平台归纳的问题和课堂提问进行针对性讲解和实际操作，并梳理学生在MOOC平台上学习的零散知识点串联。学生因为有了课前阶段的基础，并且是带着问题来听课的，使课堂教学活动更加紧凑，教学效率更高。我院计算机应用基础采用的是安徽地区普通高等院校的选用教材，课堂教学内容包括计算机工作原理和Office软件办公软件应用两部分。计算机工作原理内容仅限于纯理论式介绍，Office应用案例都是常见的制作个人简历、书籍排版、考试成绩统计、诗词赏析等，没有体现出公安院校的特殊性。以培养从事网络安全保卫和执法专业人才的网安专业为例，除了要熟练掌握Office办公软件外，还应具备各类编程语言应用能力，需要通过计算机应用基础的学习打下良好的基础。过于抽象的纯理论内容难以吸引学生的兴趣，不能为后续C等编程语言的学习打下良好的知识基础，也不能吸引学生主动学习。因此，在课堂教学中融入计算思维，讲述计算机工作原理时，不是直接告诉学生结论，而是以贴合公安实战的案例，通过环环相扣的情境设置引导学生以计算思维思考，采用编程语言的实现逻辑理解计算机的工作原理，如图1所示。

图1 计算思维在教学过程的应用

2.2.1 计算机工作原理内容讲解示例

案例设计如下：网安大队在侦查某起网络犯罪案件中发现A、B、C、D四名犯罪嫌疑人，在询问过程中，嫌疑人A说：“不是我做的”。嫌疑人B说：“是C做的，与我无关”。嫌疑人C说：“我知道，是D做的这件事”。嫌疑人D说：“我没做这件事”。公安民警在侦办案件过程中发现有三个人说的是真话，犯人就是这4名嫌疑人中的1人，那么怎么找出凶手，可采用如下顺序分析。

(1) 把实际问题抽象化，不是文字而是用表达式表达。用Crimer表示犯罪的人，嫌疑人A说：“不是我做的”。Crimer!=A；

嫌疑人B说：“是C做的，与我无关”。Crimer==C；

嫌疑人C说：“我知道，是D做的这件事”。Crimer==D；

嫌疑人D说：“我没做这件事”。Crimer!=D；

判断每句话的真假逻辑(1、0)，Sum是上述4句话的逻辑和，Sum=(Crimer!=A)+(Crimer==C)+(Crimer==D)+(Crimer!=D)

(2)常用的计算机算法。其结构有顺序、选择、循环等，进行说明后提出问题让学生们思考，选用哪种结构来解决这个问题。

(3)给出几种可能的解决方案。如循环嵌套、分支选择等。让学生思考后尝试根据解决方案画出流程图，并以伪代码的形式写出算法得出计算结果。该案例采用循环结构，设计流程如图2所示。逻辑如下：先假设A是罪犯，再判断4名犯罪嫌疑人说话是否有3句是真的，如果是则A就是罪犯，算法结束。如果不是，则假设下1人B是罪犯，再判断是否有3人说的话是真的，依次类推，直至找到罪犯。

图2 循环算法流程图

(4)总结在解决问题的过程中用到的计算思维方法。一来帮助学生更好的理解计算机的工作原理，二来提前锻炼学生的计算机编程能力。

2.2.2 Office办公软件应用讲解示例

Office办公软件应用包括Word、Excel和PPT，Word实操案例可采用制作办案流程中涉及的公文审批流程表、询问笔录等文档。基本涵盖了课本Word录入编辑、文档排版、表格、高级应用等内容，贴近实战，提升学生的主动性，加强课堂的实训效果。Excel和PPT不采用课本现成模板重复练习的方式，而是给学生一段内容，让学生自定义设计合适的图表和幻灯片。一来锻炼学生的动手能力，而不是照着课本做枯燥的重复操作。二来贴近工作需求，工作任务往往需要自行理解后以合适的形式展示，不是照着模板复制粘贴。

Excel实例采用2018年12月至2019年6月中国网民各类互联网应用的用户规模，让学生画出图表和计算使用率和增长率。基本涵盖了Excel的数据操作、表格美化、使用公式和函数、创建图表等内容。PPT实例采用了网络安全的基础知识，让学生自定义选择和设计幻灯片形式。基本涵盖了PPT的演示文稿录入、美化、动画效果和高级设置等内容。 最后组织课堂讨论，以学生为主体，教师积极参与其中，进行内容总结。

2.2.3 课后评价

课后评价采用多元化考核方式，考核的目的是通过这种“反馈”作用形成正向激励，提升教学效果，促进教师教的能力和学生学的能力的同步提升。对学生，之前计算机应用基础的课程考核仅由期末的等级考试成绩决定，使得学生容易忽视之前的学习过程，仅在最后通过突击复习应付考试。因此课程考核应包含过程性成绩和等级考试成绩，过程性成绩等于课堂操作成绩+平时作业+教师课堂评价，如果学生对某次操作或作业不满意，可重复提交，鼓励学生精益求精，教师课堂评价是对班级的评价，除了计入课程成绩外，还按一定比例计入学生的学年量化考核成绩中，过程性成绩占比应不低于30%。对老师，采用学生按月评价的方式，便于及时发现过程问题并改进。

3 结束语

线上MOOC与融合计算思维的线下教学的混合模式能够调动学生的主动性和思维性。MOOC解决了传统课堂中的个体差异等问题，有助于培养学生的自学能力，融合计算思维的课堂教学培养了学生应用计算机技术解决实际问题的能力，探索了一条解决现有计算机应用基础课程教学存在问题的有效途径。