以培养面向未来能力为主导的大学计算机基础教学改革与实践

吕海燕　周立军　赵媛　张杰

［摘 要］打赢信息化战争、提升信息化素养的新型军事人才培养目标，对大学计算机基础课程教学提出了新的要求。文章以培养学员面向未来的能力为出发点，提出了“一条主线、两股源泉、三方温度、四个理念”的贯通内容—模式—方法—活动—评价的整合式教学设计方法，探讨了实践主导、重在“做到”的混合式教学，阐述了基于课程思政学员内驱力提升的考核评价等。实践证明，该课程教学改革在一定程度上实现了培养学员面向未来能力的目标。

［关键词］面向未来能力；大学计算机基础；教学改革

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）15-0043-04

大学计算机基础作为海军航空大学（以下简称我校）高等教育各专业通用基础课程科学文化模块的一门必修课，在大学一年级下学期开设，肩负着“培养学员‘计算思维第一课”的重任[1]。课程目标是通过信息获取、存储、显示、处理、传输、控制和应用的相关指导与训练，让学员充分感受信息文化、强化信息意识、提升信息素养。大学计算机基础课程已从过去重技能应用的时代进入围绕问题求解的思维训练时代，从知识传递的科普时代进入能力导向的实训时代，重在启迪思想、培养思维，为学员打开一扇通往计算世界的大门[2]。基于这样的转型，着眼我校海空特色鲜明的办学定位，课程组在优化重塑教学目标的基础上，开展全过程多维度学情分析，进行贯通内容—模式—方法—活动—评价的整合式教学设计，实施实践主导、重在“做到”的线上线下混合式教学，借力多源数据，重在以评促学，立足当下，培养学员面向未来的能力。

一、目标重塑，进行全过程多维度学情分析

着眼我校海空特色鲜明的办学定位，课程组紧紧围绕培养思想道德素质高、适应未来能力强的新型军事人才的目标，在优化知识和能力目标的基础上，重塑了培养目标，更加突出学员适应未来信息化战争的能力的培养。通过本课程的学习，学员能够快速高效获取信息，应对信息化战场的瞬息万变；合理严谨分析信息，抵御信息化战场的网络陷阱；科学全面运用信息，掌握信息化战场的制胜机理。

为达成教学目标，更好地实现以学员为中心的教学設计，课程组将学情分析贯穿整个教学的始终，通过课前、课中、课后三个环节，采用问卷调查、单元小测和谈心谈话等方式，全过程多维度进行学情分析[3]。通过分析调查可知，从学员构成来讲，教学对象由飞行学员和地面学员两部分构成。其中，67%左右为飞行学员，其余为地面学员；地面学员中有20%为部队生，其余均为应届高中毕业生。课程实施的优势是，学员通过高中或原大学相关信息课程的学习，普遍具备基本的信息处理能力（见图1）。学员对本课程的学习期望是课上边讲边练，课前课后多拓展、交流和实践（见图2）。当前，本课程授课对象均为“00后”学员，其中部分人存在学习动力不足、被动性强、受挫能力较弱的特点。而从课程本身来看，由于内容岗位指向性不强，导致部分学员感觉课程实用性不强，同时课程内容涉及知识点多、覆盖面广、实践性强、整体脉络不清晰，这些都是课程实施的难点。

二、针对痛难点，采用贯通内容—模式—方法—活动—评价的整合式教学设计

课程组基于以上学情分析，以教学目标为导向，基于课程实施优势，针对教学难点，采用贯通内容—模式—方法—活动—评价的整合式教学设计。

（一）一条主线贯穿教学内容

以“信息表示和信息处理”为主线，将课程内容梳理重构，分为信息的表示、计算机系统、计算机网络、数据库技术、Python编程基础共五大模块，消除课程内容知识点多、覆盖面广、实践性强的教学难点。以Python语言作为贯穿课程始终的问题求解工具，信息在计算机中的表示和处理是重点，其他三个模块是难点，而其中的计算机网络和数据库技术相关的信息处理技术，则是课程挑战度和高阶性的集中体现。

（二）两股源泉生成教学案例

依托课程组完成的各类建设、科研项目，基地训练团信息化建设服务这两股源泉，同时结合计算机前沿应用生成教学案例，融合教学内容，增强课程内容的岗位指向性，消除教学内容岗位指向性不强、学员感觉课程实用性不强的教学痛点。

（三）三方温度实现思政赋力

围绕科学家探索发现的历程、“时代楷模”——我校舰载飞行教官团体敢闯敢试的担当精神、计算机学科前沿技术的应用对社会尤其是在军事方面的推动作用，以及近年来中国科学家、中国技术在计算机领域取得的成果，建设课程思政案例库，有机融入课程思政，让学员感受到来自社会、课程和教员的有温度的课程思政，一方面实现学员人格养成、价值引领，另一方面让学员感受到学科魅力，变被动学为主动学，增强学习的内驱力[4-8]。

（四）四个理念整合教学设计

在以上三个方面的基础上，基于“着眼为战育人，生成案例主题”“立足内容整合，设计案例需求”“突出思维训练，分解案例步骤”“注重能力生成，实现案例进阶”四个理念，课程组进行了整合式教学设计。以突出飞行特色为主，将整个课程核心内容整合融入四大教学案例中：从飞行训练管理信息系统开发，到飞行训练数据加密与解密，再到飞行训练基地局域网建设、飞行综合显示控制系统解读，将基础知识适时地植入案例求解进阶步骤中，就这样在攻克任务关卡、接近任务目标的过程中，凝练方法、内化知识、训练思维、生成能力，实现依托专业教育培养学员面向未来岗位的学习力、转化力和思维力的目标，依托思政赋力，激发学员学习的内驱力。具体如图3所示。

三、实践主导，实施重在“做到”的线上线下混合式教学

结合学员的“网生代”特点和课程的先天性“信息”属性，课程组率先采用线上线下混合式教学模式，以实践为主导，重在“做到”，并不断优化，让学员体验“有料、有趣、有爱”的学习之旅。每个教学环节的设计都是以学员为主体，重在让学员参与各种教学活动（见图4）。

（一）课前自主学习，重在发现问题

课前，依托优质丰富资源，服务学员自主学习。借助中国大学MOOC（慕课）、军职在线等平台给学员提供一流在线课程、全军优质微课等高质量的学习资源和发布课前学习任务单等；同时，通过绘制知识导图，助力学员发现问题。要求学员在课前自主学习之后，完成预习报告、绘制知识导图，带着通过思考发现的问题去上课。

（二）课中启发引导，重在赋能提升

课中，通过问题引导，层层进阶，驱动整个课堂。依托融合课程内容生成的四大案例，以问题提出、分析、解决、升级四个环节为主线，结合教学内容特点灵活采用BOPPPS六步教学法和研讨式教学等教学方法，开展形式多样的教学活动。结合雨课堂推题、实训闯关、卡牌游戏等智慧和传统教学工具开展丰富多彩、形式多样的课堂测验、分享交流、小组竞赛等学习活动，使学员真正以主体的身份参与课堂教学活动，提高学习效果。

（三）课后复盘巩固，重在合作共赢

课后，依托游戏闯关式的头歌（EduCoder）实践教学平台、万维全自动网络考试平台等，发布拓展实训作业、课后测试、学习资料，鼓励学员在课前知识导图的基础上，結合上课的思考收获、心得体会绘制自己的思维导图等，引导学员实现课后复盘巩固、拓展提升、合作共赢。教员要结合学员在整个学习过程中的各类学习情况反馈进行教学反思，修订教学设计，不断实现教员角色的转变，即从最初的指导者到同行者再到激活者，培养学员独立思考、自主学习等能力。

四、思政赋力，实现学员由“可燃型”向“自燃型”转变

关于考核评价，课程组结合整个课程特点，借力多源数据，采用多元化考核方式。其中，过程性考核（包括在线学习、课堂参与、作业检测）占总成绩的40%，期末考试（30～40%属于基础知识，60～70%属于分析应用）占60%。评价的目的不是给学员贴标签，而是以评促学，引导学员树立终身成长的意识，因此课程组非常注重过程性考核，通过评价环节尽力发现学员的闪光点和不足并给予反馈，然后通过激励，增强学员成就感，做到以评促学，唤醒学员学习自觉[9-10]。

从近三年的课程考核成绩和学员反馈来看，学员成绩逐年提升，教学反馈良好，这说明课程组的教学转型与实践取得了一定的效果。关于素养评价，即学员的内驱力、使命感、责任感等情感态度以及价值观方面的评价，除了在课程考核上有所体现，在学员课外参加俱乐部活动、学科竞赛的情况上有更为明显的体现：一是参加的学员数量逐年增加；二是学员选题的方向，覆盖了传统文化传播、科学精神弘扬、军旅生活与未来憧憬、军用软件设计等（见表1）。这些都在一定程度上体现了学员的文化自信、国家意识、科学精神、使命担当等，并且他们在努力主动地用好计算机技术讲好中国故事，讲好他们自己的故事。这些都在一定程度上说明，课程组通过思政赋力，让学员实现了由“可燃型”向“自燃型”的转变。

五、结语

随着信息技术的发展，不同的行业、领域对计算机技术的应用有不同层次的要求[11-12]。计算机基础知识的掌握程度直接影响学生后期在专业领域的发展，因此，大学计算机基础课程教学改革必须一直在路上。课程组依托智慧课堂，提供先进智慧教学条件和丰富的教学资源；立足备战打仗，为战教战，通过科研、教学、服务三方联动，实现教学案例聚焦岗位需求；依托课程思政，实现内驱力激发，使学员创新意识和能力得到有效提升，课程考核成绩稳步提升，同时在各级各类学科竞赛中取得优异成绩。课程组一直在努力做到依托专业课程，培养学员面向未来的能力，践行立德树人使命，让学员心中有爱、眼中有光、腹中有墨、海空有路。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 王洁，徐瑾劼，黄开宇.培养学生面向未来能力的教师专业认识与准备：基于UNESCO亚太地区的实证研究[J].全球教育展望，2017，46（12）：101-112.

[2] 于卫红，张兴娜，谭敏.面向课程思政的师情、学情、课情、行情分析[J].航海教育研究，2022，39（3）：40-45.

[3] 黄桂雯.基于线上学习行为数据的学情分析研究[D].武汉：华中科技大学，2021.

[4] 姜大志，熊智，杜支强.计算机类专业课程思政实施方略研究[J].计算机教育，2021（3）：85-89.

[5] 李培，刘擎，白琳.大学计算机基础课程多元化立体思政体系建设[J].计算机教育，2021（1）：93-96.

[6] 阚媛，马文彬.“大学计算机基础”课程思政教学探讨与实践：以陆军军事交通学院为例[J].军事交通学院学报，2021，23（3）：81-84.

[7] 陈志勇，叶桦畅，张笑钦.计算机类专业的课程思政：核心元素、基本原则与实施策略[J].中国大学教学：2021（4）：34-38.

[8] 文学禹，韩玉玲.新时代高校课程思政教学创新研究[M].长春：吉林大学出版社，2020.

[9] 王丹丹，曹文君.基于过程性评价考核方式的满意度评价[J].大学教育，2020（5）：195-198.

[10] 周凤艳，余华鸿.新大纲《大学计算机基础》课程考核方式探究[J].计算机工程与科学，2019，41（S1）：218-220.

[11] 李翠超，张培艳，凌芳.能力输出和过程控制的实践教学改革探索[J].实验室研究与探索，2019，38（8）：227-231.

[12] 谢艳梅，梁竹梅，邱意弘，等.“面向未来而教”视角下的高校教师认知与行为研究[J].当代教育实践与教学研究，2019（11）：234-236.

［责任编辑：周侯辰］