以自主学习能力培养为目标的计算机基础教育

摘要：当今素质教育的核心是自主学习。将自主学习融会于计算机基础教育中，在教授知识的同时进行自主学习能力的培养，是计算机基础教育的重要课题。文章在论述计算机教育与自主学习关系的基础上，构建包含课程体系、资源体系和师资体系的计算机基础教育自主学习体系，提出在计算机基础教学中贯彻自主学习的混合式教学模式和多样化教学方法。

关键词：自主学习；计算机基础教育；MOOC；混合式教学模式；翻转课堂

1 计算机基础教育和自主学习

社会的发展离不开具有主体意识、主体能力和主体精神的创新人才，自主学习已经成为新世纪学习的主题，是当今素质教育的核心。计算机基础教育的目的是培养学生的计算机素质，其核心是培养学生利用计算机技术和方法去思考问题，解决问题，即培养计算思维嘲。计算思维典型流程及方法如图1所示，其中每一个流程、每一种方法中，无不贯彻着自主学习的本质，同时又无不需要自主学习的素质。

学习者学习的动力源自内在的求知欲，而对未知领域的探索需要计算思维，计算思维为自主学习提供思路与方法。学习者解决问题所需要的知识积累依赖于其内在的学习能力，而这种自主学习的能力是在计算思维的锻炼中形成并不断增强的。对现有问题的分析、总结与反思是推动学习者不间断学习的重要力量，这种力量需要通过自主学习的精神来保障，并通过计算思维来实现。 无论是从过程性或是目标性角度来看，自主学习和计算思维均具有天然的一致性，两者相辅相成，互相作用，促进学习者综合素质和创新能力的提升。自主学习是计算机基础教育的目标，同时也是计算机基础教育的根本需要。

2 自主学习能力培养体系构建

2.1 课程体系

计算机基础教育课程体系的构建以计算思维能力和自主学习能力培养为核心进行组织，其体系结构为“3+X+Y”型，包含基础课、选修课和自修课3个层次，目前包括3门基础课、7门选修课和5门自修课，开设于1-6学期，具体见表l。

3门公共基础课程分别设置于第1、2、5学期，面向全校各专业学生开设，均为必修课程，主要讲授计算机及其软硬件的基础知识和基本原理，要求学生理解计算思维，理解计算机求解问题的思路与方法。

7门选修课设置于2-6学期，面向全校各专业学生开设，学生可根据个人兴趣选择。选修课程主要进行计算机技术及应用的普及教育，要求学生能进一步理解并应用计算思维，能利用计算机解决实际问题。

根据学生的实际需求，设置5门自修课程，建议学生分别在1-6学期进行自修。自修课程不组织统一授课，主要以MOOC形式由学生进行自主学习，学校根据实际情况组织讲座、研讨、答疑等活动，学生自愿参与，充分发挥并培养自主学习能力。

2.2 资源体系

自主学习能力的培养建立在学生主观能动性的基础上，充分体现以人为本的原则。为发掘、保护并促进学生的自觉性和学习的积极性，必须要有完善的资源体系作保障。为此，可在已有的基础资源基础上，加大力度进一步进行计算机教室改造和MOOC资源建设，构建软硬件先进、资源多样、内容丰富的计算机自主学习资源体系。

在传统的计算机基础教学中，理论教学和实验教学是分开的，理论教学在教室展开，以教师讲授为主，而实验教学在实验室展开，以学生实践为主，授课单位均为2学时。自主学习强调以学生为主，由学生主动进行知识的索取，学生在学习知识的同时，可以通过实验来分析问题、巩固知识并提出疑问进行课堂讨论，而无论是传统教室还是实验室均不能满足这种教学形式的展开。因此，可对微机中心进行改造，将传统的计算机机房改造为计算机教室，包含投影、黑板等教学设备和计算机实验设备，并通过教学管理系统，配合教室完善教学实施及管理过程，为自主学习提供良好环境。

MOOC（massive open online course）是一种新型的在线学习模式，可容纳大规模的学习者，具有高度的自发性和社会性。计算机基础类MOOC资源目前主要面向全校学生开放，包括所有自修课程，计划1-2年内完成全部公共基础课和公共选修课的制作。MOOC学习时，处于网络之中的学习者通过必要的社交网络工具，在学习者之间和学习者与教师之间进行资源共享、问题交流和协作学习。学习者在此过程中显现出高度的自主性、自发性和构建性，培养了自主学习的能力。

2.3 师资体系

以自主学习能力作为培养目标，在计算机基础教育中，教师不仅要教授学生计算机基础理论及应用技术等内容，还要教导学生计算思维的方法，让他们运用正确的学习策略，真正理解学习的目的，成为自主学习者，为其终生学习打下坚实的基础。自主学习模式下的师生关系民主平等、积极互动，以达到教学相长和共同成长的目的。

计算机基础教育的师资体系以团队的方式构建，包含计算机软件教学团队、计算机硬件教学团队和计算机创新实践团队。计算机软、硬件团队的建设主要依托相应课程的建设，包括若干课程组，每个课程组由1名组长作为课程负责人，l～2名副组长协助课程负责人进行课程规划和建设，2-5名成员负责课程的全面建设和课程实施。根据教学规划及教师自愿的原则，每名教师至少加入2门基础课、2门选修课和2门自修课的课程组，学校鼓励教师加入不同教学团队和课程组之中，参与多门课程建设。

以海军工程大学电子工程学院为例，其计算机创新实践团队是学院计算机基础教育的特色团队，是全面支持自主学习的重要基础组织。该团队义务进行全校电脑维修保障，组织每年计算机文化节各项活动，组织学生参加各项计算机类竞赛。团队成员包括教师和学生，各项活动和任务的实施和完成以学生为主，教师主要发挥指令性作用。计算机创新实践团队的建设充分发挥、培养并依赖学生的自主学习能力。

3 以自主学习为核心的混合式教学模式

传统教学模式可以使教师及时了解学习者的学习情况和理解程度，合理安排教学方法和教学进度。MOOC教学模式可以充分考虑学习者的学习风格和学习习惯，让学习者自主安排学习时间和地点，充分体现学习的个性化。这两种教学模式各有利弊，可将二者有机融合，构建混合式教学模式，充分发挥两种教学模式的优势，提高教与学的效率。

混合教学模式的核心是通过在恰当的时间对合适的人采用适当的学习方式来匹配不同学习者的学习风格，以使他们更好地掌握知识技能，让学习效果达到最优化。以下为混合教学模式下的几种典型教学策略：

1）分级教学。

计算机基础教育的根本目的是提高学生的计算机素质。分级教学强调学生有个性地学习，有利于培养具有创新思维和创新能力的人才。分级教学打破原有的教学模式，学生间的相互竞争使学生看到了差距和努力的方向，同时由于分级后同级学生的基础相当，也有利于教师掌握教学内容和进度，使学生在学习中获得成功与自信，极大地激发他们的学习兴趣，提高学习的积极性和主动性，培养其克服困难的毅力，提高教学效果和质量。

分级教学可针对不同层次的学生制定不同的教学大纲，实施不同的教学方法，适当调整教学内容、知识容量及深度，真正做到因材施教，切实提高学生的学习兴趣和学习效率。

2）专题讲座。

教材内容分成若干个专题，每个专题以一个“小型讲座”的形式呈现给学习者，这种策略开放且充满个性，有利于全面创新教学理念和实施素质教育。将专题讲座引入课堂教学，真正实现以学生为本，使教学过程人性化，充分调动和发挥学生的学习积极性；打破了传统教学方式对教师能力的束缚，使教师的教学能力能够充分发挥，更好地为学习者服务。

例如，在多媒体技术和数据库技术及应用这两门课程中开展专题讲座教学，授课教师可以采取有效的教学方法与手段，对过于陈旧的内容进行升级，充分迎合学生的喜好进行讲授，吸引学生的注意力，使其对经过加工的教学内容充满热情。

3）翻转课堂。

翻转课堂重新调整课堂内外的时间，让学习的决定权从教师转移到学生。这种模式下，学生课后自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式，教师则采用导学和协作的方法来满足学生的需要，促成他们的个性化学习，其目标是让学生通过自主学习更有效地获取并掌握知识。翻转课堂注重培养学生自主学习的能力和自控力，有利于促进知识的内化。同时，教师作为课堂指导者、学生学习的帮助者和资源的提供者，引导学生向探究的深层思维发展，以挖掘学习者学习的潜力，发挥学习者的主动学习积极性，注重探究过程，培养学生的科学素养。

例如，在计算机语言与软件课程中开展翻转课堂，主要包括教师备课、学生自主学习和交流以及面对面指导、总结和评价几个环节。教师负责准备学习资源，给学生布置学习任务，为学生课前自主学习提供支持和帮助。学生主要按照教师的安排自主学习，并积极与其他学生或与教师进行交流。在课堂上，教师通过一个任务或者一个问题作为课程的开始，在每个小组合作完成任务或者解决问题的过程中，给予学生个性化的指导，并在课程结束时进行总结与评价。

4 结语

海军工程大学电子工程学院在计算机基础教育方面一直探索自主学习之路，并在课程教学、各类竞赛和创新实践取得了一定的进步和成绩。近年来，学生计算机等级考试1级通过率为100%，2级通过率为95%。在计算机仿真大赛中，学生连续4年获特等奖，多人在蓝桥杯全国总决赛中获奖。计算机文化节和电脑120已成为本校的重要名片之一。

在今后的道路中，还须一如既往地贯彻以自主学习能力培养为目标的计算机基础教育，构建先进的计算机基础教育体系和课程体系，改革完善计算机基础教育教学和资源环境，提高计算机基础教育者的学术水平、业务能力和师德素养，为培养新一代具有计算思维、自主学习能力的创新人才奠定坚实的基础。