以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐

曾 一，劉慧君，李 杰，楊瑞龍，陳恒鑫，古 平，朱慶生

（重慶大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，重慶 400044）

1 教學(xué)改革的背景

在教育部計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程指導(dǎo)委員的引領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)持續(xù)改革與建設(shè)，全國(guó)高校在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)方面取得了許多成果，但正如教指委在《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中指出的，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程仍然存在4個(gè)方面的共性問(wèn)題：①對(duì)于作為通識(shí)類課程的地位沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)；②課程的基本內(nèi)容不夠穩(wěn)定；③基礎(chǔ)支撐作用體現(xiàn)得不夠充分；④教學(xué)水平的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系有待改進(jìn)。

另一方面，全國(guó)各行各業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用需求越來(lái)越廣泛和深入，主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：①駕馭計(jì)算過(guò)程的能力已經(jīng)從計(jì)算學(xué)科轉(zhuǎn)變?yōu)楦鲗I(yè)的大眾計(jì)算共性需求；②抽象、建模、求解、優(yōu)化、可視化等方法和技能已成為跨專業(yè)的計(jì)算共性需求；③將計(jì)算過(guò)程與專業(yè)應(yīng)用需求相融合已成為大學(xué)生在本專業(yè)的學(xué)習(xí)、工作、研究、協(xié)作、應(yīng)用、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等方面的必備能力。

計(jì)算思維的提出[1]和進(jìn)一步闡釋[2]以及以計(jì)算思維為切入點(diǎn)的計(jì)算機(jī)課程改革[3]，給計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。計(jì)算思維的含義是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類行為理解的涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)，其本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化，即按照計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的基本方法考慮問(wèn)題的求解，以便構(gòu)建出相應(yīng)的算法和基本程序。

重新審視計(jì)算思維的內(nèi)涵與外延，計(jì)算思維的能力培養(yǎng)能夠高度概括和體現(xiàn)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，計(jì)算思維能力不僅能夠在不同層面體現(xiàn)學(xué)生具備的計(jì)算機(jī)文化和信息素養(yǎng)，而且能夠反映學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析、解決本專業(yè)實(shí)際問(wèn)題的核心能力。

2 教學(xué)改革思路

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的首要任務(wù)就是厘清改革的思路，不斷建立和完善與社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步相一致的教育理念；其次是設(shè)計(jì)具體的改革方案，然后在改革方案的框架下實(shí)施；最后評(píng)估改革的效果，逐步逼近改革目標(biāo)。

師資隊(duì)伍是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。要進(jìn)行教學(xué)改革，必須要有一個(gè)強(qiáng)有力的教學(xué)團(tuán)隊(duì)作為支撐。特別是在當(dāng)前新工科建設(shè)的背景下，應(yīng)該加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育，建立專兼職互補(bǔ)管理機(jī)制，融入非計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師，發(fā)揮非計(jì)算機(jī)專業(yè)兼職教師的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)計(jì)算學(xué)科知識(shí)和其他學(xué)科知識(shí)相互融合，樹立以人為本、因材施教、培養(yǎng)能力、服務(wù)專業(yè)、面向應(yīng)用的教育理念，針對(duì)專業(yè)需求和學(xué)生學(xué)習(xí)需求開展教學(xué)工作，為提高非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在本專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力提供有效的師資保障。建設(shè)優(yōu)秀的教師隊(duì)伍不能一蹴而就，要在教學(xué)改革中建設(shè)，建設(shè)中提高。

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)工程，主要涉及課程體系、支撐體系和能力目標(biāo)體系3個(gè)主要方面。課程體系的改革主要是針對(duì)課程的內(nèi)容、要求和對(duì)象；支撐體系的改革主要關(guān)注對(duì)課程的教學(xué)過(guò)程以及活動(dòng)的保障和支持，以滿足學(xué)生線上線下、課內(nèi)課外的學(xué)習(xí)與探索、協(xié)作與創(chuàng)新；能力目標(biāo)體系的改革則主要根據(jù)不同學(xué)校人才培養(yǎng)要求、專業(yè)需求、社會(huì)發(fā)展和個(gè)人學(xué)習(xí)需求設(shè)計(jì)不同的能力級(jí)別和要求，其能力目標(biāo)的達(dá)成則需要課程體系、支撐體系和教學(xué)方法與教學(xué)模式相互配合和支持。

因此，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)包括課程體系、實(shí)踐支撐體系、能力目標(biāo)體系的教學(xué)體系。在該教學(xué)體系下，不僅可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享、教學(xué)活動(dòng)的監(jiān)督與管理、教學(xué)水平的有效提高，而且可以提升學(xué)生的計(jì)算思維能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。該體系應(yīng)該以課程體系為龍頭，通過(guò)實(shí)踐支撐體系支持整個(gè)教學(xué)過(guò)程，支持教學(xué)方法的改革和教學(xué)模式的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的不斷提升。課程體系需要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)要求設(shè)置不同層面的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，制定不同層次的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo)，使得學(xué)生既能夠在理論方面得到提高，也能夠在實(shí)踐創(chuàng)新方面得到鍛煉，從而使得能力培養(yǎng)目標(biāo)逐步遞進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。

教學(xué)改革的落腳點(diǎn)是在課程的具體建設(shè)和實(shí)施層面，以課程建設(shè)為抓手，制定具體改革措施，使改革落到實(shí)處。教學(xué)改革必須轉(zhuǎn)變教育思想，探索教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式，在面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)，要研究和探索新的教學(xué)方法和模式，使學(xué)生更容易理解和掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的內(nèi)容，重視運(yùn)用計(jì)算思維解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)[4]，將計(jì)算思維融入解決本專業(yè)的計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題中，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

教學(xué)改革實(shí)踐中，必須注意課程體系、支撐體系和教學(xué)方法手段三者之間的相互融合，還必須將計(jì)算思維與課程知識(shí)、技術(shù)、方法相融合，將計(jì)算思維與教學(xué)方法、手段、過(guò)程相融合，計(jì)算思維與學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科技活動(dòng)、研究協(xié)作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相融合。從引入計(jì)算思維概念，到強(qiáng)化計(jì)算思維訓(xùn)練，再到深化計(jì)算思維應(yīng)用，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，將計(jì)算機(jī)與專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，實(shí)施教育部課指委 “分層分類”的教學(xué)原則，實(shí)現(xiàn)分層次的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的逐次遞進(jìn)式發(fā)展和提高[5]。在實(shí)施過(guò)程中，還應(yīng)該充分利用現(xiàn)代教育支撐技術(shù)和手段，將教學(xué)與數(shù)字化、過(guò)程化管理緊密結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使得教與學(xué)能夠得到有效的結(jié)合。

總而言之，教學(xué)改革要能夠達(dá)到提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力的目的，要服務(wù)于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的優(yōu)秀高級(jí)人才的最終目標(biāo)。

3 教學(xué)體系構(gòu)建

根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的基本思路，構(gòu)建一個(gè)以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系，如圖1所示。

該教學(xué)體系主要包括課程體系、實(shí)踐支撐體系和能力目標(biāo)體系3個(gè)方面。

圖1 教學(xué)體系

1）課程體系主要包括一系列計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，課程和內(nèi)容的設(shè)置按照大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求進(jìn)行。第一層是基礎(chǔ)知識(shí)層，課程面向大學(xué)一年級(jí)，要求掌握計(jì)算思維的概念、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念、工作原理，學(xué)會(huì)基本應(yīng)用軟件；第二層是程序設(shè)計(jì)技術(shù)層，在學(xué)生具備第一層面的基礎(chǔ)上，可開設(shè)若干程序設(shè)計(jì)課程，如C程序設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)、VB程序設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、Python程序設(shè)計(jì)等，要求以計(jì)算思維為核心，掌握設(shè)計(jì)程序解決問(wèn)題的基本方法、技術(shù)和過(guò)程；第三層是專業(yè)應(yīng)用層，在學(xué)生具備程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，開設(shè)若干面向?qū)I(yè)應(yīng)用的課程，如數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和應(yīng)用、管理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)監(jiān)督與控制以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等，將計(jì)算思維的訓(xùn)練進(jìn)一步深入，要求掌握利用計(jì)算機(jī)軟件和硬件等技術(shù)解決專業(yè)相關(guān)問(wèn)題的方法和過(guò)程；第四層是興趣拓展層，面向大三或大四的學(xué)生，開設(shè)若干學(xué)生感興趣的技術(shù)應(yīng)用類課程，如網(wǎng)絡(luò)編程、游戲制作、圖形圖像處理、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等，進(jìn)一步拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

2）實(shí)踐支撐體系要為課程體系所有教學(xué)活動(dòng)提供必要的、有效的支撐。主要包括教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建立和完善、教學(xué)過(guò)程的監(jiān)督和管理以及學(xué)生科技活動(dòng)和創(chuàng)新研究的指導(dǎo)與咨詢。其中，教學(xué)過(guò)程的監(jiān)督和管理尤為重要。目前，隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化教育教學(xué)的不斷深化，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)和過(guò)程管理已經(jīng)成為基本要求。因此，實(shí)踐支撐體系中需要引入相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)系統(tǒng)如EOL、Sakai、Moodle等，基于移動(dòng)終端的師生課堂互動(dòng)平臺(tái)如藍(lán)墨云、雨課堂等，以及國(guó)家精品資源共享課程平臺(tái)等，這些支撐體系不僅可以共享數(shù)字化教學(xué)資源，還可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的有效管理和監(jiān)督，也有利于積極開展新的教學(xué)模式、教學(xué)方法的改革、研究和實(shí)踐。

3）能力目標(biāo)體系的建立首先應(yīng)該按照課程教學(xué)要求確定，其次應(yīng)該按照循序漸進(jìn)、逐步提高的原則確定其具體目標(biāo)。因此，能力目標(biāo)體系與課程體系相對(duì)應(yīng)，也分為4個(gè)層面：第一層以計(jì)算思維為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和計(jì)算機(jī)的基本使用能力；第二層培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本計(jì)算的能力；第三層深化計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)相關(guān)問(wèn)題的基本能力；第四層拓展計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生合作、研究、創(chuàng)新的意識(shí)和能力。

實(shí)際上，教學(xué)體系的構(gòu)建對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革十分重要，它不僅可以為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革提供一個(gè)總體策略和框架，也為具體的教學(xué)實(shí)踐提供明確的路徑。一方面，課程體系通過(guò)實(shí)踐體系的有效支撐才能達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力目標(biāo)；另一方面，將學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力目標(biāo)分解為4個(gè)層面，與課程層次相對(duì)應(yīng)，這符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于學(xué)生通過(guò)不斷學(xué)習(xí)改進(jìn)和提升計(jì)算思維能力，逐步提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

4 教學(xué)模式與教學(xué)方法改革與實(shí)踐

雖然計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系的構(gòu)建為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革提供了重要的基礎(chǔ)框架，但是，要想取得良好的教學(xué)效果，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，還需要以不同層次的具體課程為載體，緊緊圍繞計(jì)算思維的本質(zhì)和核心，創(chuàng)新教學(xué)模式，改革教學(xué)方法和手段，并在教學(xué)過(guò)程中不斷完善。其中，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)是教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段改革與實(shí)踐的重要保障。因此，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的基本策略是首先建立技術(shù)支撐平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展教學(xué)模式與教學(xué)方法改革與實(shí)踐。

4.1 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)支撐平臺(tái)

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)支撐平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的課程教學(xué)、教學(xué)過(guò)程監(jiān)督和管理、教學(xué)資源共享、師生課上課下互動(dòng)等。技術(shù)支撐平臺(tái)要為實(shí)施教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段改革提供必要的支持，使得教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段的改革能夠以計(jì)算思維為導(dǎo)向順利展開實(shí)施。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)支撐平臺(tái)與教學(xué)模式和教學(xué)方法的關(guān)系如圖2所示。

圖2 以計(jì)算思維為核心的教學(xué)方法與手段圖

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以選擇Sakai系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可以建立網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)站點(diǎn)，也可管理課程的教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的數(shù)字化管理和教學(xué)過(guò)程的數(shù)字化管理。借助于Sakai系統(tǒng)，可以構(gòu)建課程的“課程資源共享站點(diǎn)—課程教學(xué)班站點(diǎn)”的兩級(jí)站點(diǎn)架構(gòu)模式[6]，“課程資源共享站點(diǎn)”用來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，所建資源可以是課程大綱、課件、課程應(yīng)用案例、課程重難點(diǎn)微視頻、學(xué)生作品、課程軟件下載包、軟件工具使用說(shuō)明、課程參考資料、助教工作流程和要求、試卷樣例以及課程的各種教學(xué)和管理要求等；“教學(xué)班站點(diǎn)”則由任課教師創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，對(duì)關(guān)鍵教學(xué)活動(dòng)和過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，教師活動(dòng)主要包括個(gè)性化課程資源建設(shè)與更新、教學(xué)討論、答疑、推送課程預(yù)習(xí)資源、作業(yè)布置、作業(yè)批改等；學(xué)生活動(dòng)包括作業(yè)提交、資源訪問(wèn)、提問(wèn)、討論等。通過(guò)制定基于Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)施與評(píng)價(jià)細(xì)則，進(jìn)一步規(guī)范計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的過(guò)程監(jiān)管。另外，在Sakai系統(tǒng)中還可以添加國(guó)家級(jí)、省部級(jí)精品課程資源的鏈接，指導(dǎo)學(xué)生的進(jìn)一步自學(xué)。

基于移動(dòng)終端的師生課堂互動(dòng)平臺(tái)則是為進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)效果的改善、滿足學(xué)生線上線下自主學(xué)習(xí)的需求而建立的。在課程的教學(xué)過(guò)程中，為了提供課堂師生應(yīng)答新手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，優(yōu)化課堂教學(xué)互動(dòng)機(jī)制，提高互動(dòng)效率，可以構(gòu)建基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端的課堂應(yīng)答系統(tǒng)[7]或基于移動(dòng)終端的師生課堂互動(dòng)平臺(tái)，如藍(lán)墨云、雨課堂等，實(shí)現(xiàn)課堂點(diǎn)名、問(wèn)題應(yīng)答、分組討論、授課效果反饋、課程評(píng)價(jià)等功能。通過(guò)該系統(tǒng)，教師在課堂上把學(xué)習(xí)內(nèi)容分解成一系列的教學(xué)問(wèn)題，每個(gè)教學(xué)問(wèn)題引發(fā)一個(gè)“互動(dòng)微循環(huán)”，形成課堂互動(dòng)場(chǎng)景，師生課下還可以繼續(xù)利用該平臺(tái)開展問(wèn)答、討論、咨詢和指導(dǎo)等教學(xué)活動(dòng)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)背景下教學(xué)模式和教學(xué)方法改革

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺(tái)的建立，為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式和教學(xué)方法的探索、改革和實(shí)施提供了廣闊的空間，在教學(xué)體系所確定的課程中，可以分層次開展教學(xué)方法與手段的研究、改革與實(shí)踐。在不同層次的課程中，探索實(shí)施研討式、案例式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂、SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂、“三段+互動(dòng)微循環(huán)+創(chuàng)新共享”互動(dòng)協(xié)作、線上線下互動(dòng)、科技活動(dòng)+技術(shù)指導(dǎo)等教學(xué)方法和手段的相互融合，將計(jì)算思維的概念、方法、過(guò)程融入課程的教學(xué)過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自覺(jué)性、主動(dòng)性、創(chuàng)新性，尋求適合于不同團(tuán)體的個(gè)性化教學(xué)方法，獲取滿意的教學(xué)效果，使學(xué)生能夠達(dá)到應(yīng)用計(jì)算思維解決本專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的目的。

1）融入計(jì)算思維概念的研討式教學(xué)方法。

在第一層次的課程中，引入計(jì)算思維概念，采用研討式教學(xué)方法。該方法結(jié)合計(jì)算機(jī)文化、發(fā)展、研究熱點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等選擇研討課題，分小組協(xié)作完成資料查找、PPT制作、成果展示、課堂討論、自評(píng)互評(píng)等研討式教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2）培養(yǎng)計(jì)算思維能力的層次式案例教學(xué)方法。

針對(duì)第二、三、四層次課程的特點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，按照由簡(jiǎn)到難的原則設(shè)計(jì)4種不同層次的問(wèn)題和案例：知識(shí)導(dǎo)入型案例、知識(shí)點(diǎn)認(rèn)知型案例、綜合認(rèn)知型案例、自主提高型案例。針對(duì)不同案例的特點(diǎn)，以計(jì)算思維為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)3種教學(xué)方法：案例分析法、案例討論法、案例驗(yàn)證法，逐步提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。

3）“三段+互動(dòng)+共享”的互動(dòng)協(xié)作教學(xué)方法。

在所有層次的課程教學(xué)過(guò)程中，構(gòu)建課前、課中和課后的“三段式”一體化教學(xué)過(guò)程，借鑒“微課”和“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念，如MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂、SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂，充分利用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)、基于移動(dòng)終端的課堂互動(dòng)平臺(tái)，共享教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)、課后協(xié)作交流和創(chuàng)作成果分享的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

4）課內(nèi)外相結(jié)合的協(xié)作教學(xué)方法。

充分利用所建教學(xué)支撐平臺(tái)，開展課堂內(nèi)外、線上線下、自主協(xié)作、研究創(chuàng)新的教學(xué)活動(dòng)，采用應(yīng)用問(wèn)題引導(dǎo)、計(jì)算任務(wù)驅(qū)動(dòng)、科技活動(dòng)+技術(shù)指導(dǎo)等教學(xué)方法和手段，教師主要承擔(dān)指導(dǎo)作用，在指導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題、完成任務(wù)、創(chuàng)作作品的整個(gè)過(guò)程中，將計(jì)算思維貫穿其中，進(jìn)一步提升學(xué)生的計(jì)算思維能力、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

5）體現(xiàn)能力為優(yōu)的多元化考核評(píng)價(jià)方法。

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革過(guò)程中，不僅要有完善的教學(xué)體系、良好的教學(xué)方法，還應(yīng)該建立合理、有效、實(shí)用的評(píng)價(jià)方法。如何在課程教學(xué)中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和考核是值得深入研究的課題。研究與實(shí)踐表明，開展對(duì)學(xué)生的多元化考核是一種值得嘗試的方式。通過(guò)對(duì)不同課程設(shè)置若干關(guān)鍵教學(xué)活動(dòng)和考核點(diǎn)，可以達(dá)到對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的評(píng)價(jià)。如分組研討、實(shí)驗(yàn)、大作業(yè)、作品創(chuàng)作、參賽獲獎(jiǎng)、科研項(xiàng)目、理論考試、上機(jī)測(cè)試等，都可以作為對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)內(nèi)容。在不同層次的課程中，綜合考量這些考核內(nèi)容，既可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、自覺(jué)性、積極性和創(chuàng)新性，也可以客觀、合理、有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的“基本使用能力”“基本計(jì)算能力”“基本應(yīng)用能力”“協(xié)作創(chuàng)新能力”。

6）計(jì)算思維教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)一步延伸。

計(jì)算思維概念的建立和計(jì)算思維能力的提高，不能停留在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程本身的教學(xué)過(guò)程中，還需要得到進(jìn)一步的延伸和拓展。實(shí)際上，在學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用問(wèn)題解決、科研項(xiàng)目、科技競(jìng)賽、作品創(chuàng)作等許多活動(dòng)中都需要給予及時(shí)的指導(dǎo)，因此，有必要建立計(jì)算機(jī)科技活動(dòng)咨詢指導(dǎo)中心，這種機(jī)構(gòu)既可以使計(jì)算思維在學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作研究的過(guò)程中得到延伸，也可以營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生的創(chuàng)新能力的提高提供必要的支持。這種機(jī)構(gòu)可以由經(jīng)驗(yàn)豐富的教師、優(yōu)秀的高年級(jí)學(xué)生、研究生組成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、基于移動(dòng)終端的互動(dòng)平臺(tái)建立。

5 結(jié) 語(yǔ)

面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)具有量大、面廣的特點(diǎn)，要開展教學(xué)改革，首先面向全國(guó)同類高校開展調(diào)研，然后根據(jù)自身人才培養(yǎng)要求和學(xué)生特點(diǎn)做出良好的規(guī)劃，制訂改革方案，最后通過(guò)實(shí)踐加以驗(yàn)證、評(píng)價(jià)和完善。在規(guī)劃中，構(gòu)建面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)、以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)體系是改革的重要環(huán)節(jié)，而以網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境為支撐的教學(xué)方法的實(shí)踐則是檢驗(yàn)教學(xué)效果的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

重慶大學(xué)近幾年開展的以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐結(jié)果表明，所建立的“課程—環(huán)境—能力”三維立體化教學(xué)體系，以及開展的以網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和教學(xué)方法的探索和改革，都取得了令人滿意的效果，無(wú)論是教學(xué)效果還是學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化素養(yǎng)、計(jì)算思維能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，都達(dá)到了學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近5年重慶大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生結(jié)合專業(yè)應(yīng)用和實(shí)際應(yīng)用，運(yùn)用計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文914份，其中校優(yōu)秀論文41份；完成SRTP項(xiàng)目253項(xiàng)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目55項(xiàng)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目57項(xiàng)；獲得中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)37項(xiàng)，獲中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽重慶市級(jí)賽獲獎(jiǎng)45項(xiàng)，獲獎(jiǎng)人數(shù)逐年遞增。2016年學(xué)校還獲得“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽全國(guó)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”。

但是，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要各方的支持，其改革之路還很漫長(zhǎng)，還有許多問(wèn)題需要解決。盡管如此，以計(jì)算思維為核心的對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革仍將繼續(xù)。