“双一流”建设下课程体系建设与教学改革探索——以计算机公共基础课为例

吴运兵 张 莹 朱丹红 余小燕

（福州大学数学与计算机科学学院，福州 350116）

党的十九大报告明确提出“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程”，并对高等教育内涵式发展和“双一流”建设提出新要求，强调应加快一流大学和一流学科建设。2017年11月，第十届中国大学教学论坛在福州召开，论坛主题为“一流本科教学：课程、师生和方法”，教育部高等教育司司长吴岩同志在会上指出[1]：建设“双一流”高校根本在于建设一流本科教育，而一流本科教育重点是一流人才的培养，核心是一流的课程、教学方法等。

计算机公共基础课程作为高校一个重要公共基础课程，支撑着学校“双一流”建设目标中的通识课程，教学质量直接影响到学校“双一流”建设目标的实现。近年来，许多机构和学者对构建新一轮大学计算机公共基础课程体系改革进行了深入研究与探索，积累了许多宝贵经验。2013年，全国高等院校计算机基础教育研究会提出了关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见[2]，明确指出大学计算机基础教育应以能力培养为核心，以社会需求为导向，以分类教育为指导的新时期下大学计算机基础教育改革；龚沛曾等人[3]提出以计算思维为切入点的计算机基础课程联动改革与实践；谢鹏等人[4]提出以培养计算思维为导向的大学计算机基础课程教学改革与实践；2016年，教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制《大学计算机基础课程教学基本要求》[5]，阐述了新形势下大学计算机基础课程教学要求：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。

结合当前学校“双一流”高校建设目标，文章对非计算机专业的计算机公共基础课程进行改革及探索，建立适应时代要求的大学计算机公共基础教学体系，以此提升计算机公共基础课程的教学质量。

一、计算机公共基础课程的现状及问题

计算机公共基础课作为高校一门十分重要的公共基础课程，承载着培养高校非计算机专业学生的计算机操作与应用能力的重任。然而，随着时代的发展及新一轮高校“双一流”建设的开始，传统计算机公共基础课程体系及教学方法面临着新的问题与挑战。现阶段，许多高校计算机基础课程教学和考试均与各省计算机等级考试相关联，将省等级考试成绩作为课程期末成绩。以福建省为例，大多数省属高校计算机基础教育是以省计算机等级考试为导向，根据等级考试内容选用教材，设定相应教学大纲，并将计算机基础教育分成了一级（大学信息技术基础和大学计算机应用基础）和二级（C语言程序设计、VB程序设计和ACCESS数据库应用技术等），然而，以省等级考试为导向的计算机公共基础教育方式，存在着下列问题。

1.教材及教学内容缺乏差异性

由于受到省等级计算机考试指挥棒的影响，在课程教学内容及教材选择上，均要符合省等级考试大纲要求。然而，省等级考试要兼顾各个院校学生的基础和水平，只能设置较为通用和简单的考试大纲并选用相应的教材，不能突显学校间学生的差异性。同时，在教学内容方面也不能满足不同专业对计算机基础的要求。另外，随着高校“双一流”建设和新一轮工程教育专业认证的开始，现有以省等级考试所要求的教学内容与教材显然无法满足学校“双一流”建设目标的需要，以及支撑复杂专业工程认证对计算机公共基础课程的要求。

2.学生能力培养缺乏全面性

虽然针对非计算机专业学生的计算机基础教育培养目标是熟练掌握计算机技术，具备一定编程能力，能为专业学习提供扎实的计算机基础。然而，在现有的教学过程中，绝大部分教师只是为学生能顺利通过省等级考试而进行有目的教学，忽略了不同专业对计算机基础教育的要求，不能有效地为不同专业需求而设定相应的教学内容。同时，在学生能力培养方面，缺乏综合实践能力及计算思维的培养。在此情形下，导致了学生考试成绩较高，而实际计算机应用能力却并不能有效提高，无法为后续专业学习提供扎实的计算机基础，偏离了“双一流”建设目标对计算机公共基础课程教学的要求。

3.课程考核方式缺乏多样性

现有计算机公共基础课程考核是按照省等级考试成绩作为学生期末成绩，然而，等级考试卷面的难易程度要顾及全省高校学生平均水平，因此，对于一些高校而言，考试相对简单，学生成绩普遍较高。但是，高成绩并不代表学生已经完全掌握该课程知识。例如，在程序设计基础课中，虽然学生等级考试成绩很高，但让他们完成一个综合设计题目，却无法独立完成。同时，等级考试成绩作为期末成绩，无法体现出学生过程学习的成绩，造成学生平时上课不认真、期末狂刷题等现象。

针对上述存在问题，由学校教务处牵头，结合不同学院和不同专业对计算机基础课程教育的要求，对2017级非计算专业的计算机公共基础教育做出新的改革探索，提出以服务学校“双一流”高校建设为目的，“以学生为中心”，面向专业需求的计算机公共基础课程改革与探索，以适应新时期下学校“双一流”建设目标对计算机公共基础课程教育新要求。

二、计算机公共基础课程体系构建

“双一流”建设的底层是一流本科教育，而一流本科教育的支撑点是课程体系与教学方法[6]，因此，依据学校“双一流”建设目标指导思想，结合学校不同院系实际情况，构建非计算机专业的计算机公共基础课程体系结构，具体情况如图1所示。

图1 计算机公共基础课程体系结构

图1中，将非计算机专业的计算机公共基础课程分成了通识类教育、程序设计类和能力培养类，其中通识类是指计算机基础知识，包括计算机科学领域中常识问题以及常用基本技能，如：计算机系统、数据库基础、程序设计基本思想、计算机网络、信息安全等；而程序设计类是指各种编程语言，依据非计算机专业对计算机编程能力培养而设定，不同专业需求开设不同课程，以满足各专业对计算机基础教学需要；能力培养类是结合当前社会对计算机需求而开设选修课，满足学校双一流建设中不同专业学科对计算机应用能力提升的需求。

关于计算机公共基础课程的课程性质、学分情况及不同专业需求，结合各个专业工程认证对计算机公共基础课程的要求情况，我们制定了有关计算机公共基础课程情况表，具体如表1所示。表1中，由于涉及学院和专业太多，无法详细说明，只是笼统列举不同学院计算机公共基础课程的教学安排情况。

三、教学目标和教学方法改革与探索

根据学校“双一流”建设目标的总体要求，以及不同专业工程认证需求，明确了 “以学生为中心”、面向专业需求和面向服务社会的总体目标。学校从2017级开始取消计算机公共基础课程省等级考试要求，并对专业班级（小班化）进行授课，因此，我们对计算机公共基础课程的教学目标和教学方法进行相应改革与探索。

1.针对不同课程，重构教学目标

教学目标是指教学活动实施的方向和预期达成的结果，是一切教学活动的出发点和最终归宿。计算机公共基础课程是面向全校非计算机专业学生提供计算机知识、能力、素质方面教育的基础课程，学生通过学习应能理解计算机学科的基本知识，掌握基本的计算机应用能力，同时具备一定的计算思维能力和信息素养[5]。围绕当前学校“双一流”建设目标，及不同专业对计算机公共基础课程教学需求，对教学目标进行了修改，以适应当前学校建设目标及各专业工程认证的需求。

针对通识类计算机基础课程，其教学目标为：全面培养学生的信息素养、计算科学修养和计算思维能力，提高学生的计算机应用水平和计算机问题求解能力，为后续课程的学习奠定基础。例如，了解当前计算机技术的发展动态，包括大数据、云计算、物联网等技术，理解计算机系统、网络技术等基本知识和基本理论，理解计算机分析问题、解决问题等基本方法，包括算法、程序设计、数据库管理等，掌握常用办公软件和其它一些应用软件。

表1 计算机公共基础课程安排情况表

针对程序设计类课程，其教学目标为：利用程序设计思想为解决专业课程服务，培养学生分析问题、解决问题能力，掌握编程思想及良好的程序设计风格，具备一定的编程实力，培养学生具有计算思维能力等，初步具备利用程序设计语言和开发环境编程求解专业实际问题的能力。

针对能力培养课程，其教学目标为：依据“双一流”建设要求交叉融合方面而开设的X选修课程，面向全校非计算机专业学生，采用小班化教学模式。以不同专业内容为背景，重点培养学生交叉融合应用能力，增强学生利用计算机进行相关科研训练，培养创新能力。

2.探索多种教学方法，提升课程教学质量

教学方法是指教师和学生为了完成共同的教学目标及教学任务，而采用的具体方法和教学方式等，是教授方法和学习方法的统一体。根据学校“双一流”建设目标，以及信息技术的特点，对计算机公共基础课程的教学方法进行了探索，并依据不同专业对计算机基础课程的需求，根据不同课程采用不同的教学方法。

（1）以网络慕课为资源，开展多样化教学

随着信息技术与教育教学深度融合的发展，我国高校建设的慕课资源已达到3000多门[7]，这些慕课资源基本上覆盖了计算机基础学科的全部课程。结合学校实际情况，选择合适的慕课资源作为学生线下学习资料。以通识类计算机基础课程为例，学校将其列为校选课模式 （除音乐学专业外），并限定只能是大学新生才能选修该课程，由于受到课程学时的限制，无法深入讲解计算机领域的基本知识，需借助网络慕课资源，将部分知识点列为学生自学。例如，针对通识类计算机基础必修课，考虑到授课对象是音乐学专业，在教学过程中，将那些较为复杂的计算理论知识作为学生线下学习内容，重点在讲解多媒体方面的知识等，同时加强office及多媒体制作软件的学习。而对于选修课来说，由于大部分学生在高中阶段已学习过相关的计算机基础知识，因此，在教学过程中，主要讲解信息技术理论、数据库理论、基本程序设计思想、云计算及物联网等相关理论，同时，加强文档排版、数据库操作、网络信息检索等上机实验内容。另外，由于采用小班化教学，使得翻转课堂模式得以应用，提高学生表达能力。

（2）以专业需求为导向，突显项目实践能力

现阶段，随着专业工程认证的发展与推进，面向专业需求课程教学引起各高校的重视。对于计算机公共基础课程教学应当符合各专业的需求，培养学生分析问题、分析/开发解决方案、综合项目实践和管理能力。例如，在程序设计类课程中，除上述利用慕课等资源外，还要求在课程教学中增加综合项目的实践，结合相关专业需求，设计相应项目。同时，在教学过程中，注意培养学生团队合作精神和文档写作能力，要求以小组为单位进行综合项目的设计与开发，最终进行小组答辩，并提交完整项目文档等材料。

（3）以计算思维为切入点，培养学生综合素质

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学的一系列思维活动[3]。计算机公共基础课程是培养全校非计算机专业学生掌握计算思维的重要途径，因此，在教学过程中，以计算思维为切入点，培养学生综合能力。结合教学内容将计算思维融入学生的生活，选择现实生活中遇到的问题，作为教学案例进行分析问题和解决问题的训练[8]。例如，在程序设计类课程中，通过设计学生成绩管理系统等综合实验，教会学生问题描述、算法描述及编码实现等，增强学生的计算思维意识和计算思维能力。

四、完善课程考核评价体系

课程考核评价是指对该门课程的教学情况、学生掌握知识情况等进行综合考核。现有计算机公共基础课程考核评价是采用省等级考试成绩作为课程最终成绩，其存在着问题前面已经描述。从2017级开始，学校取消计算机公共基础课程与省等级考试挂钩的要求，因此，需对课程考核评价进一步完善。

1.改变期末考试“一锤定音”的考核方式

传统的计算机公共基础课程考核方式是依据期末考试成绩作为学生的最终成绩，造成学生平时课堂间不认真听讲、期末狂刷题等现象。因此，改变期末考试“一锤定音”，需加强过程化的教学与考核。课程考核方式可以考虑结合过程化教学情况，如：平时成绩（包括课堂出勤情况、MOOC资源学习情况、课程内容讨论情况、平时作业情况等）、期中考试成绩、综合实验成绩、期末考试等，并根据不同课程的性质，灵活分配不同的权重。如通识类计算机基础，平时成绩占20%，期中考试占10%，期末考试占60%；而程序设计类课程，平时成绩占20%，期中考试占10%，综合项目设计与实践占20%，期末考试占50%。

2.从知识考核向能力考核的转变

大学计算机公共基础课程培养的目的是让学生了解计算机基本原理和应用方法，掌握计算思维，能充分应用计算机进行分析问题、解决问题的能力等。目前，大学计算机公共基础课程的考核方式大多侧重于对课程理论知识点的掌握情况，忽略了问题驱动、场景设计等开放式能力测试。因此，需转变课程考核方式。通过设计问题、设计场景等开放式综合考核方式，使学生能真正利用已学知识来解决实际问题，从而促使学生在知识理解、应用、分析、综合等层次上达到更高层次的目标[5]。

3.采用多元化的考核评价方式

由于大学计算机公共基础课程的多样性，决定了考核方式应采取多元化。可以根据不同课程性质的灵活性，采用不同形式的考核方案。例如：对于通识类计算机公共基础课程可以结合考试平台进行在线测试，而对于部分程序设计类的课程而言，可以结合相应的专业需求，设计综合项目实践、课程设计等形式。

五、展望与建议

随着计算机科学技术发展，特别是云计算、物联网、大数据和人工智能等技术应用，势必对计算机公共基础课程教学提出更高要求，今后计算机公共基础课程教学方向应顺应时代发展和社会需求而改变。

1.教学方式和学习渠道多样化

当前，信息技术与本科教育深度融合发展，特别是近年来大规模在线开放课程等新型在线课程和学习平台的兴起，拓展了学生学习渠道及教学时空，给传统计算机公共基础课程教学带来新的机遇和挑战。因此，在今后教学过程中，学生可以通过在线课程及移动平台等多种渠道进行自主学习，而教师教学方式不像传统课堂教学“一言堂”和“满堂灌”形式，可以结合翻转课堂模式，重点培养学生分析问题、解决问题等计算思维能力。

2.拓展计算机公共基础教学内容

传统计算机公共基础课程内容通常分为通识类（大学计算机基础）和程序设计类（各种语言），所涉及教学内容通常是一些计算机理论知识、办公软件的使用和基础编程语言学习等。然而，随着计算机技术和网络的发展，这些公共基础课程教学内容无法适应当前各专业及社会需求，因此，需要拓展计算机公共基础课程教学内容。例如，在教学内容上可以添加一些数据处理技术和应用等，包括数据获取技术、数据分析技术、数据挖掘和应用等，以适应专业和社会发展需要。

3.转变教育理念

近年来，随着国家高等教育由外延式向内涵式转型的发展，及党的十九大报告中对高等教育的要求，计算机公共基础教育应紧跟社会和科学技术发展步伐。在今后教学过程中，不断更新教育理念，改变原来计算机公共基础课程基于安排和给予型的教学管理形式，变为主动服务型的人才培养模式[2]。计算机公共基础课程的教学理念不仅仅限定于计算机基础知识的灌输，更应当关注于社会发展和专业需求对计算机基础知识体系要求的教育理念，以学生为中心，助力于全面发展和多元化发展的思想格局[9]。

另外，基于学校“双一流”建设目标下对计算机公共基础课程教学要求，从三个方面提出建议。

（1）从管理层面，应重视对课程基础设施的建设

一流本科学校建设离不开管理层对本科教学的重视和投入，在本科教学方面给予更多支持。然而，现阶段大多数高校管理者更看重科研成果，重视科研团队和平台的建设和投入，存在着 “重科研、轻教学”的普遍现象。随着国际上一些一流高校推出“回归”本科教学的建设，“重科研、轻教学”现象势必会影响本科教学。因此，建议从学校领导层面重视本科教学质量，以教学为中心，加大对本科教学的投入，如公共机房的建设与开放，搭建相应云教室平台等；同时，为了激励公共基础课程教师教学热情，应出台相应职称晋升条例，重在教学成果、教学论文、教改项目等方面的考核。只有在领导层面对本科教学的重视和投入，才能使大学教学真正“回归”于本科教育。

（2）从教师层面，应加强师资队伍建设

教师是教学的实施者，是教学之魂，是所有教学资源贯穿、集成和系统化应用的核心[7]。一流本科学校建设关键在于一流的教学，而教学需要有高水平师资队伍。现阶段，从事计算机公共基础课教师学历基本上都是硕士，科研能力相对薄弱。近年来，学校为了提升公共基础课教师的教学和科研水平，每年都选派若干个青年骨干教师到海外进行访学研修，有效提升了计算机公共基础课程教师的科研和教学水平。而随着云计算、物联网和人工智能等计算机新技术发展，对计算机公共基础课程老师也提出了新的要求，因此，为了能更好地提升计算机公共基础课程教学，建议让计算机公共基础课程教师也承担部分专业课教学，以便提升专业和科研水平，及时地将科研成果转化为教学质量，让学生接触学科前沿，掌握最新方法[10]；同时，专业课教师也应加入基础课程的教学，对于新引进计算机专业的年轻博士，最好能加入到计算机公共基础课程的教学，为公共基础课程教师注入新鲜血液。

（3）从学生层面，应加强引导自主学习

2018年6月，教育部陈宝生部长在四川大学作了新时代全国高等学校本科教育工作会议的讲话[11]，明确提出对当前大学生要合理“增负”，提升学生学业挑战度，激发学生的学习动力和专业志趣。然而，现有绝大部分大学生由于高中阶段经历了“压榨式”学习，认为到了大学就可以放松学习，导致不少学生在大学期间并不能自主学习，荒废学业。因此，需加强学生自主学习能力的培养。建议学生利用课余时间加入老师的科研团队，自主学习科研动态，提升科研水平；同时可以组织全校性的程序设计大赛，通过以赛促学的方式，培养学生探究式的自主学习能力。

总之，随着信息技术与本科教学深度融合，及学校“双一流”建设目标的确定，对计算机公共基础课程教学提出了更高要求，如何顺应时代发展，开展有效的计算机公共基础课程教学是摆在计算机教育工作者面前的一个重要课题。

六、结束语

计算机公共基础课程是全校非计算机专业的必修课程，承载着培养大学生具备良好的计算机技能和应用能力的重任。随着学校“双一流”建设目标确定，如何提高计算机公共基础课程教学质量成为我们面对着问题。本文分析了当前学校计算机公共基础课程教学现状与问题，构建基于“双一流”建设目标下的计算机公共基础课程体系结构，对教学目标和教学方法提出相应改革及探索，并对今后计算机公共基础教学作了展望及建议。希望借此改革及探索，为“双一流”建设提供更好的计算机公共基础课程教学质量，为当前专业需求和社会发展需要培养具备良好计算机技能的复合型人才。