面向新工科建设的大学计算机基础课程改革与实践

陆青梅 刘红敏 李军莉 乔志惠

摘要：新工科作为新一轮科技革命和产业变革的趋势，它更强调学科的实用性、交叉性与综合性。本次教学改革从高校实际出发，构建“1+X”课程教学体系，提高学生自主学习能力和学习高效性。

关键词：“1+X”;新工科;过程化考核

0 引言

2017 年教育部提出了“新工科”概念，此后，教育部全力推进新工科建设，探索新的助力国家发展的教育模式。新工科作为新一轮科技革命和产业变革的趋势，它更强调学科的实用性、交叉性与综合性。对于大学计算机基础教学而言，新工科的提出强化了计算机基础教学的实用性与实践性，对计算机课程跨学科创新能力的培养提出了更高的要求。

1 教改方案设计

本次教学改革从我校实际出发，构建“1+X”课程教学体系，其中“1”表示一门必修课（程序设计语言类），“X”表示面向不同专业学生的学习需求而开设的若干选修课，包括大学计算机应用基础（专业结合）、 计算机文化基础（办公操作）、数据分析及应用、Python+专业应用等。“X”阶段计算机应用基础不仅是学生后续课程学习的需要，也是学生专业素质的重要组成部分。将大学计算机基础课程定为我校理工类非计算机专业“1+X”计算机基础教育模式的第二门课程（“X”）。通过本课程的学习，使学生掌握面向对象程序设计方法的基本原理，掌握常用的數据结构与算法的基础知识，掌握数据库技术基本理论，培养学生使用计算机解决实际问题的能力，为后续专业课学习打下坚实基础。

2 教改项目实施特点

a.基于 BOPPPS 模型的课堂教学

课堂教学处于整个教学工作的主体地位，课堂教学质量直接影响着教学质量和人才培养质量。BOPPPS 教学模型起源于北美，是一个强调学生参与和反馈的闭环教学过程模型，其理念是“以学生为中心，以产出为导向”，围绕教学目标设计教学活动和评价机制。其教学过程分为如下6个步骤：

（1）导入 ：通过播放视频、提问题、内容回顾等方式引发学生兴趣，让学生快速进入学习状态。

（2）产出 ：明确学生的课堂学习目标，即学到什么知识、掌握哪些技能，使学生带着目的去学习。

（3）前测 ：通过提问、小测试、问卷调查、头脑风暴等了解学生是否具备开展进一步学习的基础，从而指导教师对本堂课教学内容进行重新规划和选择。

（4）参与式学习 ：通过分组活动、游戏、角色扮演等交互式方法，让学生参与到课堂教学中来，从而激起学生学习的积极性，促进学习效果。

（5）后测 ：通过提问、测试等方法检测学升高对已讲授内容的掌握程度，判断是否达到学习目标，以调整后续教学设计。

（6）小结 ：总结课堂教学内容，并帮助学生梳理各个知识点之间的关系。

b.相匹配的考试系统和相关题库

考试系统的主要功能包括：

（1）支持题库管理功能 ：支持的题型种类包括 ：单选题、多选题、填空题、判断题和程序设计题等。

（2）支持试卷管理功能 ：支持试卷练习、考试、作业、实验及自主学习五种任务模式。

（3）考试管理功能 ：支持随机、固定、AB 及自选等多种抽卷模式;支持练习、作业、实验时间范围设置，非时间范围内无法进入任务 ;具有完善的防作弊措施及异常处理机制 ;支持填空、改错、程序设计等操作题型，并在真实的编译环境中进行试题作答。

（4）成绩统计功能 ：支持详细的考生成绩报表及统计分析报表，支持多服务器考生成绩合并功能。在大学计算机基础课程的考核评测上，利用在线考试系统提供的在线评测功能，实现其教学内容的在线考核，从而科学合理地反映出学生的理论学习成果和自主编程能力，最大限度地杜绝考试作弊问题，提高大学计算机基础课程理论和实践性考核结果准确性和合理性。

c.结合课程教学管理平台督促学生自主学习

将自主开发的教学管理平台提供的在线统计、在线测验、自动评判等功能融入基于 BOPPPS 模型的课堂教学，督促学生自主学习。具体体现在如下几个方面 ：

1） 利用课程教学管理平台的相关功能辅助完成课堂教学BOPPPS 模型中的前测和后测环节，以及测试结果的在线统计和发布，使得教师可以根据测试结果进行课堂教学内容的灵活调整。

2）课后利用课程教学管理平台发布作业，并实现作业客观题的自动判阅和统计，提高作业批改效率，减少教师的工作负担。

3）利用考试系统进行章节测试，以便督促学生自主复习，教师及时了解学生学习情况，调整学习内容与学习进度安排。

d.过程化考核方式

优化成绩考评方法，发挥考试的激励与诊断反馈功能。为了约束学生的学习行为，真正考查学生平时的学习情况，按照学习模块的不同，阶段性考核督促和检验学生学习。

3 结语

大学计算机基础的相关课程通过本次面向“新工科”的教学改革，学生学习成绩有了较大幅度，并且这种模式的教学有助于增强学生学习积极性与主观能动性，全面培养其问题解决能力、实践能力及创新能力，提高了学生的工程教育理念，在今后专业课学习中，也有极大的帮助。

参考文献：

[1]李家春.大学计算机基础课程的“虚拟第三学期”教改[J]. 计算机教育， 2021（4）.60-63

[2]蒲翔鹏.大学计算机基础课程进行“项目驱动、过程考核”式教学改革[J].中国多媒体与网络教学学报. 2020（25），19-20.

[3]陈卫东. 教育技术学视野下的未来课堂研究[D]. 上海： 华东师范大学， 2012.

[4]刘欣欣， 徐红云. 大学计算机基础的MOOC教学实践[J]. 计算机教育， 2017（1）： 14-17.

基金项目：教育部2021年第二批产学合作协同育人项目（项目编号：202102603001）