基于计算思维的应用型大学计算机通识课程教学改革策略探索

基于计算思维的应用型大学计算机通识课程教学改革策略探索一文创作于：2023-08-16 04:19:27，全文字数：15141。

刘井莲，李 鑫，司亚利，赵卫绩

（常熟理工学院 计算机科学与工程学院，江苏 苏州 215500）

0 引言

近些年，大学生就业竞争激烈，岗位之间的竞争在一定情况下是以专业能力为基础的综合能力和素质的全方位竞争，利用计算技术解决复杂专业问题的综合能力是学生就业的砝码之一［1］。在计算机技术不断融入各专业的今天，大学计算机通识课程教学如何适应各专业对计算机技术的紧迫需求，是当前计算机通识教育中值得深入研究和思考的问题。计算机通识教育课程是公共基础课，受众面大，影响广泛，承担着所有非计算机专业本科生的计算机能力培养任务，其教学效果不仅直接影响到学生的计算机能力，在一定程度上也影响到本科教学质量。因此，当前大学计算机通识课程改革已经势在必行。结合应用型大学人才培养特点，以社会需求为标准，坚持育人为本，融合课程思政元素，培养非计算机专业学生的计算机操作、信息处理能力和利用计算机技术解决复杂专业问题的计算思维能力是当前计算机通识教育的主要任务。

1 相关研究

在大学计算机通识课程教学模式改革方面，牛国锋等［1］提出“1+X+Y”的计算机基础课程体系构建模式、分类教学创新模式和“N+1”课程考核模式，有效弥合了“零起点”与“非零起点”学生在计算机基础知识和技能的差异，对大学计算机基础课程改革具有很好参考价值；赵宏等［2］提出以能力目标为导向的整体化计算机通识课程育人的3A5S新模式；王志敏等［3］提出在大学计算机基础课程中进行模块化教学，按内容之间的联系切块教学内容，按技术特长对计算机基础授课教师团队进行切块，保证将最优质的教师部署到其最擅长的课程模块教学中；范盱阳等［4］以项目驱动构建教学内容和教学环节，以竞赛检验教学效果和学生能力，培养学生学习和运用计算机知识的热情；吕海燕等［5］提出课堂支撑—主题驱动—竞赛进阶式课程教学改革模式，以课堂教学为支撑、主题活动为驱动、学科竞赛为进阶，实现计算思维培养生根发芽—茁壮成长—开花结果的课程教学设计，为大学计算机基础教育中如何培养学生的创新能力提供了一种新思路；郝兴伟等［6］提出面向学科交叉融合的计算机通识教育“1+N”课程体系设计方案；何钦铭等［7］提出大学计算机基础教学要围绕通识型课程、技术型课程以及交叉型课程组成有机关联的、具有层次的“宽、专、融”的课程体系，形成对4年专业培养的持续支撑；季波等［8］通过对美国五所一流大学新一轮通识教育改革案例的分析，提出以学生发展为基础，构建塑造核心价值观的通识教育价值理念体系；以学生学习为导向，构建激励学习的通识教育课程体系；以学生学习效果为目标，构建科学评估、协同优化的通识教育管理体系。

立德树人是新时代教育的根本任务。在计算机通识教育教学过程中融入课程思政元素，对于培养学生的科学探索创新精神、自主学习能力、实践操作能力以及团队协作精神都具有非常重要的意义。当前国内一些学者对融合课程思政的大学计算机基础教学展开了研究，例如：施江勇等［9］提出将思想政治教育理念潜移默化、润物无声地渗透到大学计算机基础课程教学中，通过典型人物事迹、学校科研成果、时事政策、经典案例讲解等实现德育与智育的有机融合；李培等［10］针对大学计算机课程教学实际，提出集慕课、翻转课堂、课程竞赛为一体的立体思政体系；沈军彩等［11］提出三位一体的计算机基础课程思政构建思路，总结出一套围绕学生培养的提升教师职业道德、课程思政能力的课程教学方法。以上研究对计算机公共课开展课程思政提供了良好借鉴。

计算思维是信息化时代人们认识问题和解决问题的重要工具之一，培养学生的计算思维能力是高校教育的重点。2006年，美国卡内基·梅隆大学周以真教授指出计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动［12］。2007年，美国国家科学基金会启动“大学计算教育振兴的途径”计划，通过计算思维从根本上改变本科计算教育的内容［12］。2008年，中国计算教育研究会召开了“计算思维与计算机导论”专题学术研讨会，主要探讨在国内高校开展计算思维能力培养的研究。计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养，在2010年首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”上，985首批9所高校提出计算基础课程应以计算思维为核心，将计算思维引入到大学通识教育中，为计算机基础教学的发展指明了方向［13］。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会（2013－2017）确立了推进课程教学改革的总体目标，明确以计算思维为导向的改革方向、探索多元化的教学方案、推动以在线开放课程为代表的教学模式改革、完善课程教学成效评测方式，建设适应时代要求的新的大学计算机基础教学体系［14］。近年来，一些学者和高校教师针对计算思维的能力培养进行了探索与研究。例如，郭瑾等［15］提出计算思维导向的“在线课程—课堂教学—创新实践”三位一体混合教学模式；姜洋等［16］提出基于计算思维层次化认知的大学计算机课程改革方案，设计了针对不同层次计算思维认知水平的混合式教学方法，提出了反映不同层次计算思维认知能力的评价机制；林旺［17］认为计算无处不在、无人不计算，提出以计算思维为核心的课程改革方案，在课程定位、课程设置、教学方法等方面做了具体阐述；蹇柯等［18］提出构建面向计算思维的“宽、专、融”课程体系。

以上研究成果有许多可借鉴之处，但鉴于应用型大学自身的特点以及人才培养需求，并不能完全适用。本文结合应用型高校实际情况，分析当前计算机通识课程面临的新形势，提出基于计算思维的大学计算机通识课程教学改革新思路，以期提高应用型高校计算机通识课程的教学质量和育人效果。

2 计算机通识课程教学改革策略

2.1 坚持德育引领，融入思政元素，承担大学生价值引领、精神塑造任务

立德树人是教育的核心理念。教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中明确要求要将德育融入所有课程的日常教学活动中。计算机通识教育课程是全校公共基础课，受众学生数多，在计算机通识课程教学过程中潜移默化地渗透爱国主义教育对于提高学生道德修养、培养其价值选择具有重要现实意义。建议从以下几方面开展思政教育：

（1）加强学生爱国主义教育和服务意识，培养学生明辨是非的能力。对学生进行国情教育和中华民族优秀传统文化教育，在“七一”“八一”“十一”等重大节日，“七七”“九·一八”“一二·九”等重要纪念日对学生开展爱国主义教育，激发学生民族自尊心、自信心和自豪感，引导学生铭记历史，不忘民族耻辱，牢记“落后挨打”的教训，增强学生民族认同感，提高学生服务祖国和人民的意识。基于计算思维的应用型大学计算机通识课程教学改革策略探索

（2）倡导学生网络文明修养，引导其文明上网，进行网络道德教育和网络安全教育。在知识产权、个人隐私保护、网络安全等方面进行引导教育，帮助其抵制网络违法、网络谣言、邪教组织散布等不良信息的侵袭。

（3）培养学生友善品质，潜移默化引导其正确处理合作与竞争的关系，使其理解诚信、友善的品质对事业发展的重要性。

（4）激发学生学习计算机交叉学科科学的好

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