基于自主学习模式的大学计算机通识课程实验教学范式改革

王 茜

（湖北经济学院信息与通信工程学院 湖北·武汉 430205）

现代实验教学范式在互联网+时代随着技术手段的革新和创新型研究型学习的应用，在教学理念和具体实施上都有了深刻的变化。教师既是教学者又是研究者，需要贯彻“学生为中心”的教学理念，使学生逐步在教学中成为主导，能够自主地在“教”和“学”中主动探究、独立思考，实验教学目的已经从单纯的学生掌握技能逐步过渡到培养学生具有提出问题、解决问题的能力。同时实验教学在具体实施上，对于实验环境、实验内容和实验效果也提出了进一步要求。实验教学环境要有利于师生间的教学沟通和学术讨论，特别强调学生对教学内容拥有充分和谐互动的表达空间；实验内容从验证型逐步过渡到创新型综合型，学生参与的程度更多更丰富；教学效果更加取决于师生协作团队分工，通过协作与相互启发，促进学习和研究真正做到知行合一。

1 目前实验教学范式改革现状及发展趋势

实验教学范式是课程建设和教学改革的核心，近几年来大学计算机通识课程的实验教学改革围绕着教学观点，价值标准和实验教学行为方式已经形成了初步的共识。实验教学的目的不再仅仅是以掌握计算机以技能为主，而是加入了计算思维、综合应用和创新能力的培养，微课、MOOC（慕课）、反转课堂、信息素养、计算思维培养等一系列新思想新模式的提出，从另一个方面极大地推动了实验教学的范式改革和学生自主学习。目前，国内很多省属高校都根据自身情况进行大学计算机课程群的实验平台建设，其中大学计算机通识课程的改革主要是根据学校定位和人才培养目标要求，结合大学计算机通识课程的特点，首先在实验课程教学中进行课程设计建设和自主学习平台建设，通过凝练教育思想、探究教学方法、丰富教学手段、创新教学模式、提升教学能力，希望初步实现“自主、合作、探究”为特色的实验教学观，真正体现“以学生为中心”的自主学习理念。

2 实验教学范式改革的课程设计革新

2.1 实验课程设计的教学观点革新

过去的大学计算机通识课程实验教学往往因为学生层次、师资水平、教学条件等差异使得学生虽然具备了较为熟练的计算机技能，但在实际应用和专业学习中依然会对计算机方面的问题无法解决；同时计算机的学习也存在时间上的延续性，必须经过长期的训练才能真正具备现代社会对学生在计算机方面的专业要求。因此根据不同专业的特点，设计和构建大学计算机实验教学范式，逐步扩展大学计算机实验教学的1+X模块，才能更好的贯彻计算机实验教育的自主性、多样性和针对性原则，才能以能力培养为核心。

2.2 实验课程设计的教学体系革新

通过多年改革和探索，我校的大学计算机通识课程实验教学已经构建和完善了1+X模式，同时还设置了大学计算机基础课程的免修制度。大学计算机课程的学习主要集中在大学一年级，开设1门全校性的通识必修课《大学计算机基础》和后续根据不同专业特点选择1门与专业相关的通识必修课，包括、《数据库及其应用》、《VB程序设计》、《C语言程序设计》、《计算机硬件技术基础》、《网络技术与应用》、《办公软件高级应用》、《多媒体应用基础》、《网页设计与制作》、《人工智能导论》等。后续为了能够使计算机的学习延续四年不中断，又陆续补充了《Excel高阶应用》、《Excel数据挖掘和可视化》、《游戏制作基础》、《计算机动画》、《实用软件技术》、《虚拟现实技术》等多门面向全校各年级各专业学生的通识选修课程，如图1所示。目前，我校已经基本形成了以自主学习和能力培养为核心的实验教学范式，初步实现了以强化学生实践能力为目标的梯度式教学科研实践体系。

图1：我校大学计算机通识课程1+X体系

3 实验教学范式改革的自主学习平台建设

3.1 自主学习平台建设与新型教学理念相一致

自主学习平台的建设一方面可以减小以往教学过程中存在的较大差异性，对于每门课具体的教学内容、教学案例和必会知识点加以明确；另一方面也可以给学生提供一个持续学习的平台，让学生知道学什么，怎么学，直至主动学，不仅仅以分数评价学生，还引入实际动手能力评价，最终达到学以致用的效果。

3.2 自主学习平台建设与实践能力培养相促进

自主学习平台依据自主学习模式来进行建设，根据学校特色来加强以对应专业的计算机应用能力培养，在实验教学中针对知识模块中的难点设计教学专题辅导，充分利用现有教学网站开发各类教学工具，使用分层次、分类别的教学体系统筹规划教学内容，解决学生认知能力发展与知识接受程度之间的进度匹配问题，从而有效保证教学效果。

3.3 自主学习平台建设与梯度式教学科研实践体系相融合

自主学习平台建设利用互联网+优势多层次展开，更好地提升学生的实践动手能力的同时也能够建立更合理地教学科研实践体系。互联网和新技术的发展突破了传统计算机通识课程实验教学的局限，引入目前最新的微视频、MOOC等模式，并加入任务驱动和科研导向，摸索并制定一套全新适合培养学生计算应用能力的，有本校特色的实验教学方案。自主学习平台改变了传统的学习方式和教学方法，为学生自觉学习，自主学习，自我提升创造可行性学习环境。自主学习平台提供基于计算机课程知识点的过程化控制，能够全面、科学的评测学生的计算机应用能力和教师的实验教学效果，注重具体教学环节的实现，将各实验教学阶段应完成的教学任务转化为对知识点的过程化考核，考察知识点教学的完成率和学生的掌握程度，能够正确量化和实时评估实验教学各阶段的教学效果。

4 新冠疫情期间的网络实验教学范式探索

时值新冠疫情期间，我校积极响应国家教委号召“停课不停学”，在保证网课教学质量的同时也积极开展了网络实验教学改革探索。本学期网课主要通过QQ群，“学习通”平台和各类直播软件进行，以学生为中心，积极打造“面对面”的网络教学环境，学生们自学能力得到了长足的进步，同时也挖掘了自身的计算机潜力。学生能力的获得需要科学规范的思维和实践训练，借助网络教学中老师角色的转换，学生们普遍感到学习环境更加开放包容，学习内容和形式更加丰富，学生不仅接受知识也要主动交流，在信息化环境下多种教学方式的尝试，例如网上直播、分组研究讨论、课外阅读、综合性作业、设计型创新型实验、过程管理、科研项目和学科竞赛配合等，都促进了自主学习。在疫情期间，实验教学和网络教学紧密联系融为一体，网络教学提供了丰富的网络资源，实验教学则提升了互动性趣味性，学生整体反映和教学反馈都体现了新型实验教学范式的优势。

5 小结

自2014年我校全面修订的本科培养规范方案以来，我校的大学计算机通识课程实验教学一直以“立足本地资源、服务地方经济，培养创新能力”为宗旨，逐步构建和形成了“层次化、模块化、网络化和开放式”的新型实验教学新范式。该范式紧紧围绕课堂教学，实验教学和网络教学三个教育核心，树立以“学”为中心的教学理念和以学生为中心的教学模式，同时也依据任课班级的具体专业和具体知识点初步开展自主学习模式的实践和研究。课堂教学从计算思维和创新能力出发，采用了多媒体教学、互动性教学，研究性教学和启发式教学等多种形式，目的是让学生明确学习的重难点，对课程整体结构有一个深入的认识；实验教学则注重动手能力和实际应用，循序渐进的从验证型实验出发，逐步学习和实现创新型实验，综合性课程设计，大学生科研项目，学科竞赛和应用开发等，也为以后在高年级开设的计算机背景专业课程，如会计信息系统、财务管理信息系统、网络营销、金融投资模拟等实验教学提供一个坚实的计算机技术基础；网络教学则是近几年新兴的、非常重要的教学方式，自主学习平台也是在网络教学资源基础之上进一步完善而发展起来的，目前新兴的微课、慕课（MOOC）、雨课堂、超星学习通、交流论坛等均是非常有效的自主学习方式。

大学计算机通识课程的实验教学范式改革和实践一方面从师生联系最紧密的计算机实验课入手，将信息技术应用于实验教学，注重对学生的自主学习方法和习惯的培养。另一方面也以此为契机，引导教师积极参与大学计算机课程的教学设计，利用自身参与科研项目和企业项目等便利，带领学生进行创新型研究型学习，对教师实践教学和管理能力的提升也进行了有利和有力的尝试。在提高实验教学质量的同时，教师自身的信息素养也进行了全面提升，能够更好地运用当代信息技术，更新互联网+时代教学理念，同时教学研究能力和创新意识以及社会责任感和参与意识都能够得到了更好地体现。