基于问题导向的大学计算机基础课程教学改革

【摘 要】随着教学理念的不断完善、教学方式不断的更新，基于问题导向式教学化境下的教学设计能够提高学生的课堂参与度，发散学生的思维，提高学生的创新能力。本文探索问题导向式教学方法在《大学计算机基础》课程中的应用，研究分析这种全新的学习方式提升教学的质量和提高学生的学习效果。

【关键词】大学计算机基础；SPOCs；问题导向；课程设计

1、大学计算机基础教学存在的问题

信息化时代，大学计算机课程作为大一新生的必修课，培养本科生的计算思维能力为重点目的，但目前很多学校对计算机基础课程在大学教育中的作用认识不足，从而对课程的教学和施行也多数都流于形式。还存在不断压缩计算机基础课程的情形。因此形成了教学者要么抽象地讲计算机的理论和模型，要么就只讲简单的计算机操作。在当前的大学计算机基础课程教学中主要存在以下问题：

1.1培养模式单一、培养目标不明确

《大学计算机基础》作为各专业大一新生的一门必修课程，培养目标不明确，一些非计算机专业的培养目标与计算机专业设置的培养目标相同或相近，然而，非计算机专业在教材建设、师资队伍、学生现有知识背景等方面都达不到专业化水平，致使这样的培养目标成为一纸空谈。培养模式模糊，有学者认为要注重教授学生计算机思维能力，也有学者认为是着重培养大学生实际动手能力才是为他们今后进入社会打下基础的关键。因此，选择更合适的培养模式，更准确的培养目标现已成为高校计算机基础教育急需解决的一个问题。

1.2课程设置不合理、师资力量薄弱

由于学校领导对计算机这门课程的重要性认识不够。有些高校针对计算机类基础学科课时安排不合理，缩减非计算机专业这门课程的课时量，由原来的2+2压缩为1+1。随着高校学生人数逐年递增，师资力量短缺，部分基础课教师的年课时量高达400学时，不平衡的师生比导致很多教师缺乏良好的教学设计。

1.3重科研，轻教学

科研水平往往被看作是一所高校综合水平高低的表征，很过高校以研究为主，学校为了鼓励教师多做研究，在教师评估时将科研水平权重加大，相对忽略了教学成果，这就容易造成教师看重科研而轻视教学，他们全身心的投入科研而疏于精心的教学设计，最终造成课堂师生互动少，甚至频繁出现“一言堂”的现象，这极大的违背了大学“育人为本”的初衷。

1.4教材内容陈旧、教学方法不当

教材内容陈旧。计算机科学是随时代变化而变化较大的一个学科，但课程中的内容却显得很落后于当前发展，更是与国际先进水平存在巨大的差距。计算机课程的讲授是非常庞大的教学任务，因为科技的发展使得它的内容繁多且强大，从基础理论、抽象程序代码到人机交互界面、软件的设计与运用，其各个模块都有众多且相对于学生们之前所学习的知识点完全不同。因此，采用的教学方法不当，会使整个教学过程显得分外的复杂，同时也使学习者不仅没有学习到计算机相关的知识，反而会把它拒之门外，尤其是针对非计算机专业的学习者们，更是如此。如果这样一来，还怎样运用计算科学的方法来处理问题和培养学习者的计算思维能力？所以，如何深化改革大学计算机基础课程相关的教学方法，把计算思维方法和计算思维能力培养运用到计算机基础课程教学当中去，乃是当前探索和研究的重点和难点。

2、基于计算思维导向的大学计算机基础教学改革

2.1培养学生的信息素养，调整计算机基础教学目标

改变大学计算机基础课程教学中教师的教学观念、学生学习观念。大学计算机基础课程的教学目的是培养学生的信息素养，大学生应具备计算机学科基本思维能力。利用计算机相关知识进行创新的能力，要具有使用计算机和网络等相关技术分析问题、解决问题的能力，让学生站在一定高度，提升能力，根据不同情况下把问题转化成易于用计算机及相关技术解决形式的能力，为计算机在其他学科、行业的应用奠定基础。

2.2以层次化课程体系为基础，促进学生全体发展

由于新生的计算机学习基础不同，根据学生个体之间的差异，通过知识技能测试等方法，可以对学生进行分层次，在大学计算机基础课程教学中，教师对学生进行合理分层教学模式。在教学内容组织上，以“1+X”课程体系为基础构建大学计算机基础课程层次化课程体系，与分层教学方法相互呼应，从课程层面入手分步实施相关教学改革。促进学生全体发展。

2.3以问题驱动的教学方式，培养向创新能力

在大学计算机基础课程教学中，以计算思维培养为切入点，应积极推行问题驱动教学方式，先由教师设定情境、将知识分解成一个个问题模块，给出问题，学生通过自主学习、相互合作，教师及时引导学生进行归纳总结。最终解决问题。在问题解决的过程中，学生不仅掌握了知识与技能，也获得了搜索、存储、分析和递推信息的能力，同时养成了创新思考的习惯。从而达到创新能力的培养目标。

2.4充分利用网络平台，丰富教学环境

计算机及网络的普及，丰富我们的教学环境，也为学习者提供了良好的学习环境。微博客、论坛、QQ等良好的网络平台可以方便地用来辅助教学，例如，在讲授“EXCEL表格函数使用”这部分内容时，教师提前在微博上时间安排，这样方便自主学习，利用网络同学们按照自己兴趣自主搜索相应的资源，来获取相关的知识。教师要在理论讲解和实验课程之外，分出时间给同学们在课下自由学习，学生通过网络与老师、同学们进行交流。这种学时安排，一方面使同学们有了预习环节，提高了课堂上的学习效率；另一方面，可为在课堂上没有掌握这部分内容的同学提供一定的时间在课后进行知识补充，减轻了学生负担。

2.5建立科学的多元化评价制度，促进学习者全面发展

传统的计算机基础课程评价存在的主要问题有：评价内容过多依赖课本知识，忽视创新能力、心理素质、学习态度和学习习惯等综合素质的考察；评价过多依赖量化结果，多主体共同参与、相互作用的评价模式应用较少等。针对上述课程评价问题，提出以下评价改进思路：降低期末考试成绩在综合成绩中的比例，在实验室授课期间积极举办一些小规模的竞赛，并将成绩作为综合成绩的一部分；注重过程，将终结性评价和形成性评价结合起来，使评价更加合理；鼓励个性化发展，关注个体差异，使评价指标趋于多元化；积极尝试新的科学评价方法，强调定性与定量相结合的评价方式，使评价方法趋于多样化；强调互动和协作、相互评价，使评价主体趋于多元化。

3、基于问题导向的大学计算机基础课程SPOCs设计

3.1问题导向式教学方法

问题导向的教学法（Problem-oriented Learning）指的是以问题为导向，提倡学员的个性化以及自主学习，借助教师的从旁指导，以期实现提高学生的创新能力，合作能力及实际解决问题的能力，最终提高教学质量的教学方法。它的具体实现方式是：将学生划分成小组，每组指定一名指导教师，学生提出假设，讨论发现的问题，再通过图书馆等渠道获取解决问题的方法。整个过程中，小组成员都积极参与，而老师在整个过程中及时回答学生的疑问，并给予指点。

3.2 SPOCs

SPOCs（Small Private Online Courses），小规模限制性在线课程，它是将MOOCs（Massive Open Online Courses）课程本地化为在校生学习使用的一种教学模式。是大规模开放在线课程校园化的一种形式。SPOCs概念的提出者福克斯（Fox）认为，将SPOCs教学模式结合传统课堂实施，既可以有效地提高学生的参与度、对知识的掌握程度，还可以有效的降低老师的工作量。SPOCs教学是一种网络教学，它的学习观强调学习是一个连续的、知识网络形成的过程。是寻找构成偌大知识网络的知识点，并找到知识点之间的关联，从而正确构造我们的知识网络。将其放到一门课中，学习过程就可以被理解成是：我们不断挖掘本门课程中的知识点，找到知识点之间存在的或显性或隐形的关系，最终帮助我们形成该课程的结构脉络图。

3.3 SPOCs课程教学方案设计

针对SPOCs课程网上资源，在教学设计方案中，先由领域专家确定该门课程的知识元集合，然后校本专业任课老师凭借多年经验，按照给定的方法，并结合本校学生的实际情况，筛选并确定可以作为问题的知识元，再确定知识元的先后顺序设置问题。SPOCs 课程教学设计主要分为两个阶段、三个部分，即线上和线下阶段，课前、课中、课后三部分。在课前部分，学生根据老师提供的问题，依据教师给据每节课知识点的不同，确定合适的教学活动展开师生、生生间的交流互动；课中讨论则是课前学习的提高和升华。SPOCs网络课程教学，教师依据问题导向的教学方法，通过设计形式多样的教学活动，为学生设置一个个“知识管道”里的“节点”，学生根据教师的引导，一步步突破自己。课后，教师会布置测试题让学生及时巩固所学知识，并给出下节需要预习的问题。课后环节是课上环节的巩固和补充，课上环节则是课后环节的凝聚和提炼。学生通过课后环节对课上学习的知识及时巩固，而课上学生学习过程中的输出成果则为课后的评价提供了依据。针对每堂课学生完成的作品，都会有相对应的成果导向评价方法来检验学生是否达到培养方案要求的技能，该评价结果将作为反馈，供任课老师遴选知识元设置问题。SPOCs 教学设计中线上线下活动方案如图1所示。

针对大学计算机基础教学中存在的问题，转变教学观念，以计算思维为导向，改变教学目标，从应用能力培养向创新能力培养转变，实现分层教学方法及分层课程体系，提出了针对大学计算机基础课程教学改革的具体方案。

参考文献：

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[2] 王朋娇，段婷婷，蔡宇南，曾祥民.基于SPOCS的翻转课堂教学设计模式在开放大学中的应用研究[J].中国电化教育，2015，12：79-86.

[3] 郭喜凤，孙兆豪，赵喜清.论计算思维工程化的层次结构[J].计算机科学，2009，36（4）：64-67

定的教学目标，浏览教师推荐或按照个性化的学习自己查找课程资源。在不懂或者测试遇到难题的时候可以通过讨论进行探究，并完成相应任务。课中，教师根