尹鴻坦

（黃淮學院信息工程學院 河南 駐馬店 463000）

基于問題導向的大學計算機基礎課程教學改革

尹鴻坦

（黃淮學院信息工程學院 河南 駐馬店 463000）

隨著教學理念的不斷完善、教學方式不斷的更新，基于問題導向式教學化境下的教學設計能夠提高學生的課堂參與度，發(fā)散學生的思維，提高學生的創(chuàng)新能力。本文探索問題導向式教學方法在《大學計算機基礎》課程中的應用，研究分析這種全新的學習方式提升教學的質量和提高學生的學習效果。

大學計算機基礎；SPOCs；問題導向；課程設計

1、大學計算機基礎教學存在的問題

信息化時代，大學計算機課程作為大一新生的必修課，培養(yǎng)本科生的計算思維能力為重點目的，但目前很多學校對計算機基礎課程在大學教育中的作用認識不足，從而對課程的教學和施行也多數(shù)都流于形式。還存在不斷壓縮計算機基礎課程的情形。因此形成了教學者要么抽象地講計算機的理論和模型，要么就只講簡單的計算機操作。在當前的大學計算機基礎課程教學中主要存在以下問題：

1.1 培養(yǎng)模式單一、培養(yǎng)目標不明確

《大學計算機基礎》作為各專業(yè)大一新生的一門必修課程，培養(yǎng)目標不明確，一些非計算機專業(yè)的培養(yǎng)目標與計算機專業(yè)設置的培養(yǎng)目標相同或相近，然而，非計算機專業(yè)在教材建設、師資隊伍、學生現(xiàn)有知識背景等方面都達不到專業(yè)化水平，致使這樣的培養(yǎng)目標成為一紙空談。培養(yǎng)模式模糊，有學者認為要注重教授學生計算機思維能力，也有學者認為是著重培養(yǎng)大學生實際動手能力才是為他們今后進入社會打下基礎的關鍵。因此，選擇更合適的培養(yǎng)模式，更準確的培養(yǎng)目標現(xiàn)已成為高校計算機基礎教育急需解決的一個問題。

1.2 課程設置不合理、師資力量薄弱

由于學校領導對計算機這門課程的重要性認識不夠。有些高校針對計算機類基礎學科課時安排不合理，縮減非計算機專業(yè)這門課程的課時量，由原來的2+2壓縮為1+1。隨著高校學生人數(shù)逐年遞增，師資力量短缺，部分基礎課教師的年課時量高達400學時，不平衡的師生比導致很多教師缺乏良好的教學設計。

1.3 重科研，輕教學

科研水平往往被看作是一所高校綜合水平高低的表征，很過高校以研究為主，學校為了鼓勵教師多做研究，在教師評估時將科研水平權重加大，相對忽略了教學成果，這就容易造成教師看重科研而輕視教學，他們全身心的投入科研而疏于精心的教學設計，最終造成課堂師生互動少，甚至頻繁出現(xiàn)“一言堂”的現(xiàn)象，這極大的違背了大學“育人為本”的初衷。

1.4 教材內容陳舊、教學方法不當

教材內容陳舊。計算機科學是隨時代變化而變化較大的一個學科，但課程中的內容卻顯得很落后于當前發(fā)展，更是與國際先進水平存在巨大的差距。計算機課程的講授是非常龐大的教學任務，因為科技的發(fā)展使得它的內容繁多且強大，從基礎理論、抽象程序代碼到人機交互界面、軟件的設計與運用，其各個模塊都有眾多且相對于學生們之前所學習的知識點完全不同。因此，采用的教學方法不當，會使整個教學過程顯得分外的復雜，同時也使學習者不僅沒有學習到計算機相關的知識，反而會把它拒之門外，尤其是針對非計算機專業(yè)的學習者們，更是如此。如果這樣一來，還怎樣運用計算科學的方法來處理問題和培養(yǎng)學習者的計算思維能力？所以，如何深化改革大學計算機基礎課程相關的教學方法，把計算思維方法和計算思維能力培養(yǎng)運用到計算機基礎課程教學當中去，乃是當前探索和研究的重點和難點。

2、基于計算思維導向的大學計算機基礎教學改革

2.1 培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，調整計算機基礎教學目標

改變大學計算機基礎課程教學中教師的教學觀念、學生學習觀念。大學計算機基礎課程的教學目的是培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，大學生應具備計算機學科基本思維能力。利用計算機相關知識進行創(chuàng)新的能力，要具有使用計算機和網絡等相關技術分析問題、解決問題的能力，讓學生站在一定高度，提升能力，根據(jù)不同情況下把問題轉化成易于用計算機及相關技術解決形式的能力，為計算機在其他學科、行業(yè)的應用奠定基礎。

2.2 以層次化課程體系為基礎，促進學生全體發(fā)展

由于新生的計算機學習基礎不同，根據(jù)學生個體之間的差異，通過知識技能測試等方法，可以對學生進行分層次，在大學計算機基礎課程教學中，教師對學生進行合理分層教學模式。在教學內容組織上，以“1+X”課程體系為基礎構建大學計算機基礎課程層次化課程體系，與分層教學方法相互呼應，從課程層面入手分步實施相關教學改革。促進學生全體發(fā)展。

2.3 以問題驅動的教學方式，培養(yǎng)向創(chuàng)新能力

在大學計算機基礎課程教學中，以計算思維培養(yǎng)為切入點，應積極推行問題驅動教學方式，先由教師設定情境、將知識分解成一個個問題模塊，給出問題，學生通過自主學習、相互合作，教師及時引導學生進行歸納總結。最終解決問題。在問題解決的過程中，學生不僅掌握了知識與技能，也獲得了搜索、存儲、分析和遞推信息的能力，同時養(yǎng)成了創(chuàng)新思考的習慣。從而達到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標。

2.4 充分利用網絡平臺，豐富教學環(huán)境

計算機及網絡的普及，豐富我們的教學環(huán)境，也為學習者提供了良好的學習環(huán)境。微博客、論壇、QQ等良好的網絡平臺可以方便地用來輔助教學，例如，在講授“EXCEL表格函數(shù)使用”這部分內容時，教師提前在微博上發(fā)布時間安排，這樣方便自主學習，利用網絡同學們按照自己興趣自主搜索相應的資源，來獲取相關的知識。教師要在理論講解和實驗課程之外，分出時間給同學們在課下自由學習，學生通過網絡與老師、同學們進行交流。這種學時安排，一方面使同學們有了預習環(huán)節(jié)，提高了課堂上的學習效率；另一方面，可為在課堂上沒有掌握這部分內容的同學提供一定的時間在課后進行知識補充，減輕了學生負擔。

2.5 建立科學的多元化評價制度，促進學習者全面發(fā)展

傳統(tǒng)的計算機基礎課程評價存在的主要問題有：評價內容過多依賴課本知識，忽視創(chuàng)新能力、心理素質、學習態(tài)度和學習習慣等綜合素質的考察；評價過多依賴量化結果，多主體共同參與、相互作用的評價模式應用較少等。針對上述課程評價問題，提出以下評價改進思路：降低期末考試成績在綜合成績中的比例，在實驗室授課期間積極舉辦一些小規(guī)模的競賽，并將成績作為綜合成績的一部分；注重過程，將終結性評價和形成性評價結合起來，使評價更加合理；鼓勵個性化發(fā)展，關注個體差異，使評價指標趨于多元化；積極嘗試新的科學評價方法，強調定性與定量相結合的評價方式，使評價方法趨于多樣化；強調互動和協(xié)作、相互評價，使評價主體趨于多元化。

3、基于問題導向的大學計算機基礎課程SPOCs設計

3.1 問題導向式教學方法

問題導向的教學法(Problem-oriented Learning)指的是以問題為導向，提倡學員的個性化以及自主學習，借助教師的從旁指導，以期實現(xiàn)提高學生的創(chuàng)新能力，合作能力及實際解決問題的能力，最終提高教學質量的教學方法。它的具體實現(xiàn)方式是：將學生劃分成小組，每組指定一名指導教師，學生提出假設，討論發(fā)現(xiàn)的問題，再通過圖書館等渠道獲取解決問題的方法。整個過程中，小組成員都積極參與，而老師在整個過程中及時回答學生的疑問，并給予指點。

3.2 SPOCs

SPOCs(Small Private Online Courses)，小規(guī)模限制性在線課程，它是將MOOCs(Massive Open Online Courses)課程本地化為在校生學習使用的一種教學模式。是大規(guī)模開放在線課程校園化的一種形式。SPOCs概念的提出者?？怂?Fox)認為，將SPOCs教學模式結合傳統(tǒng)課堂實施，既可以有效地提高學生的參與度、對知識的掌握程度，還可以有效的降低老師的工作量。SPOCs教學是一種網絡教學，它的學習觀強調學習是一個連續(xù)的、知識網絡形成的過程。是尋找構成偌大知識網絡的知識點，并找到知識點之間的關聯(lián)，從而正確構造我們的知識網絡。將其放到一門課中，學習過程就可以被理解成是：我們不斷挖掘本門課程中的知識點，找到知識點之間存在的或顯性或隱形的關系，最終幫助我們形成該課程的結構脈絡圖。

3.3 SPOCs課程教學方案設計

針對SPOCs課程網上資源，在教學設計方案中，先由領域專家確定該門課程的知識元集合，然后校本專業(yè)任課老師憑借多年經驗，按照給定的方法，并結合本校學生的實際情況，篩選并確定可以作為問題的知識元，再確定知識元的先后順序設置問題。SPOCs 課程教學設計主要分為兩個階段、三個部分，即線上和線下階段，課前、課中、課后三部分。在課前部分，學生根據(jù)老師提供的問題，依據(jù)教師給定的教學目標，瀏覽教師推薦或按照個性化的學習自己查找課程資源。在不懂或者測試遇到難題的時候可以通過討論進行探究，并完成相應任務。課中，教師根據(jù)每節(jié)課知識點的不同，確定合適的教學活動展開師生、生生間的交流互動；課中討論則是課前學習的提高和升華。SPOCs網絡課程教學，教師依據(jù)問題導向的教學方法，通過設計形式多樣的教學活動，為學生設置一個個“知識管道”里的“節(jié)點”，學生根據(jù)教師的引導，一步步突破自己。課后，教師會布置測試題讓學生及時鞏固所學知識，并給出下節(jié)需要預習的問題。課后環(huán)節(jié)是課上環(huán)節(jié)的鞏固和補充，課上環(huán)節(jié)則是課后環(huán)節(jié)的凝聚和提煉。學生通過課后環(huán)節(jié)對課上學習的知識及時鞏固，而課上學生學習過程中的輸出成果則為課后的評價提供了依據(jù)。針對每堂課學生完成的作品，都會有相對應的成果導向評價方法來檢驗學生是否達到培養(yǎng)方案要求的技能，該評價結果將作為反饋，供任課老師遴選知識元設置問題。SPOCs 教學設計中線上線下活動方案如圖1所示。

圖1 SPOCs 教學設計線上線下活動方案

針對大學計算機基礎教學中存在的問題，轉變教學觀念，以計算思維為導向，改變教學目標，從應用能力培養(yǎng)向創(chuàng)新能力培養(yǎng)轉變，實現(xiàn)分層教學方法及分層課程體系，提出了針對大學計算機基礎課程教學改革的具體方案。

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