新工科背景下高校计算机基础实践课程改革

李晓红　李茂林

摘要： 新工科给工科教育开辟了新方向。这种紧贴时代发展的新模式，新理念同样适合计算机基础课程的教学。以新工科为背景，在打造实用性、有深度、有难度的“金课”标准的指导下，将计算机基础理论课程与实践课程做到完全融合，采用线上+线下混合模式、实验内容设置分层模式、过程化评价模式等，创新基础实践课程的教学模式。

关键词：新工科;计算机基础;金课;混合模式;分层模式;

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）01-0147-02

Abstract： The new engineering course has opened up a new direction for engineering education. This new model which is close to the development of the times， the new concept is also suitable for the teaching of basic computer courses. With the new engineering as the background， under the guidance of creating a practical， in-depth and difficult "golden course" standard， the computer basic theory course and practice course are completely integrated. The teaching mode of basic practice course is innovated by using online and offline mixed mode， experimental content setting layered mode， process evaluation mode and so on.

Key words： new engineering; computer foundation; gold course; mixed mode; hierarchical model

1 引言

新工科是传统工科专业在现代信息技术飞速发展的情况下，为适应现代社会需要而提出的工科专业的升级改造。在人工智能、大数据、机器人、智能制造等新兴产业的逐渐成熟的情况下，新工科强调了高校工科专业改革不仅要与产业发展相匹配，又要面向当前急需，还要考虑未来发展，促进学校教育与社会教育的有机结合。

其实高校专业改革不仅限于工科专业，所有专业在信息化浪潮推动下都要变革。2018年教育部提出“金课”建设[5]，与新工科立足当前，考虑发展的教育目标是相相辅相成的。计算机基础科目是高校学生的必修课程，是刚入校的学生们学习专业课程的过渡课程，起到了承上启下的作用。计算机基础课程在信息化大环境下也要走改革之路。其中基础课程中的实验课更是锻炼学生能力，启发学生思维的帮手。

2 对新工科的理解与思考

首先新工科重实践、跨学科，鼓励创新创业[1]。新工科无疑是为了让高校的教育紧跟社会智能化的发展速度。智能化时代带来了很多的机遇和机会。高校鼓励学生跨学科合作，鼓励学生创新创业，并给予学生很多的发展平台，如创新创业项目、“互联网+”大赛等。

其次，产学合作[1]。在新工科的理念里，理论课程是为实践课程服务的，不是简单的理论与实践相结合，而是在实践课程里融入理论，真正改变枯燥的理论学习模式，让学生在实践中总结理论，在实践中发现理论，在时间用应用理论。这才是高校学生该有的自主学习精神和创新学习精神。

再次，协同育人[1]。学校从企业的需求出发，结合自身实际，持续改进创新人才培养目标、培养方案、课程体系和教学要求。企业可以为学生提供较好的实践平台，可以实现理论与实践的统一。以工程教育的中国模式，应对新一轮科技革命与产业革命。

3 计算机基础实践课程的改革与设计

新工科的理念对学科学习的模式提出了新方法，新挑战[2]，传统教育模式需要革新，计算机基础实践课程的教学模式以新工科为背景进行实验课程的过程化管理，是培养学生实践能力，创新能力的重要手段。

3.1计算机基础实验教学的现状

1）计算机基础课程课时压缩，实验课程课时更少，不利于学生通过实验课程来巩固理论课程的知识。

2）学生不重视实验课。学生认为实验课就是完成老师布置的作业的课。课上注意力不集中，只求完成任务，不求学到多少，注意力不集中。

3）教师任务重，课时压缩后，很多的任务要在规定的时间布置下去督促學生完成，难以把握所有学生的动态，也难以了解学生对知识的掌握程度。

4）实验成绩重结果轻过程。教师通过学生对实验报告完成情况给分，兼顾不到实验过程。

3.2 计算机基础实验教学过程化管理的模式构建

理论课仅仅是对知识的了解，对知识的掌握和灵活应用必须依靠实验才能达到效果。这也是新工科提出重实验的原因。学生提出问题，思考问题，分析问题，解决问题的能力也是在实践中得到长进的。实验课要达到新工科所提倡的育人目标，必须重视过程化管理。在新工科背景下，在“金课”的大力推行下，计算机基础实验课程的过程化管理包含以下3个方面：

1）实验课程分“线上+线下”的混合模式

线上指的是搭建网络实践平台。平台的搭建要内容详实。“金课”的一个很好的理念是课程要有深度，有一定难度，需要学生跳一跳才能够得着答案。因此实验课除了发布有点难度的实验作业，还需要为学生提供完成实验作业必需的学习资源：如视频，文字，PPT等，指导学生去寻找解决问题的方法。平台后台能对学生的实验成绩给出客观的评价，以深度学习的方法分析学生的学习情况。这是线上课程智慧和智能的地方。

线下指的是教师的一对一指导。学生够不着的地方，自行解决不了的地方，需要有一个面对面与老师的交流。此时学生经过线上的学习和练习有了自己的经验和想法，与老师的交流会有一定的深度，问题也能在线下一次性解决。

2）实验作业采取分层的方式

实验作业的难度把握是教师最头疼的，学生的智力水平不一，实践能力不一，理解能力不一，相同的作业不能满足学生的梯度。但是如果为每位同学安排不同的作业，在增加教师工作量的同时，也不利于学生的学习和发展。实验作业分层设置是一个好办法。40%的作业针对一般的学生，40%的作業针对学有余力的学生，另外20%针对想提高，追求难题的学生。这种模式的好处是，一般的学生不吃力，学有余力的学生有事可做，想拔尖的学生有能力展现的地方。其实这种方式促进了班级的学习风气，提高了学生的学习兴趣。分层设计实践教学内容是本校程序设计实践课程经过几年的教学实践检验得出的。在“线上”的实验平台搭建之时，教研室考虑了“00后”对新鲜事物的关注度、对进阶的热衷度和对游戏的沉迷度情况，用大数据分析后得出结论，以指导平台搭建。现在搭建的平台上的实验任务以游戏通关的模式进行，一级一级由简入难。平台同时集成了视频课程学习，知识点点播，后台嵌入式实验环境，学生成绩分析自动生成系统，对学生的评价客观全面。这种模式给了教师更多辅导学生、快速了解学生的机会。较大地提高了实验课教学质量。

3）过程化评价，提高学生的自信心

在平台的学生评价中，有考勤得分，有每道题目正确率的得分率，有学生运行程序的次数统计，每道题目的通关时间计算，学生学习视频的相关情况，学生的活跃度和进入课堂、退出课堂的时间等。从学生的微动作中发现学生在某个知识点上存在的问题。综合各方面的数据得出学生的实验成绩。通过对学生满意度调查发现，这种过程化的学生成绩评价，起到了激发学生学习兴趣的目的。学生认为评价的结果公平公正。过程化的评价的另一好处是，方便教师根据评价结果优化实验课的设置，真正做到了学生满意，教师满意。

4 结语

新工科教学理念推动了计算机基础实验课程的改革，在改革的过程中学生的自主学习能力得到了提高，创新能力得到了提高，自信心得到了提高，但对教学改革的探索还将继续，不断改进实验教学手段，以适应教育信息化改革的步伐。

参考文献：

[1] 教育部. 新工科研究与实践项目指南[EB/OL].（2017-06-21）[2019-12-02].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/20170 7/t20170703_308464.html.

[2] 教育部高等学校大学计算机课程教育指导委员会. 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， 2015：12-17.

[3] 吕念玲， 黄晓梅， 张林丽， 等.高校实验教学过程管理的系统方法[J]. 实验技术与管理， 2018，35（11）：17-23.

[4] 张龙， 李凤霞， 刘茜.新时期大学计算机教材及实验内容重构方案[J]. 计算机教育， 2018（3）：136-139

[5] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.

[6] 徐雪峰.基于翻转课堂的高校图书馆信息素养教育平台构建[J].大学图书情报学刊，2017，35（2）：100-104.

[7] 晏莉娟.面向创新创业的民办高校计算机基础课程教学改革研究[D]. 武汉：华中师范大学，2015.

[8] 孔德宇，徐久成. 基于计算思维的大学计算机基础课程教学改革与创新研究[J].计算机教育2014（17）：16-19.

【通联编辑：王力】