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）
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。
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。
2.1 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。
（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奇心和想象力，引导其主动学习、敢于挑战自我，使其在挑战性任务中获得成就感与幸福感。
2.2 开发学生计算思维，实现从“拥有知识”到“具备能力”的转变
应用型大学计算机通识课程的教学目标不仅是扩展学生的计算机知识面，熟悉office办公自动化操作，培养信息素养，还应培养学生采用计算机技术解决复杂专业问题的计算思维能力。如何开发和培养高校非计算机专业学生的计算思维方式，提高其应用计算机知识分析和解决问题的计算思维能力，实现学生从“拥有知识”到“具备能力”的转变，是当前大学计算机通识课程中一项迫切需要深入研究和探索的工作，也是常熟理工学院计算机通识教育课改革的一个重要部分。相关工作主要从以下几个方面展开：
（1）教材建设。培养和发展学生的计算思维首要解决的是教什么、如何教的问题，教材建设至关重要。当前市面上已有一些融合计算思维的大学计算机基础教材，但大多适合“985”“211”高校。“985”“211”高校培养的是研究型人才，主要培养解决科学问题的计算思维能力，而应用型大学培养的是落地应用型人才，培养的是解决应用问题的计算思维能力。因此，建议一线教师结合自身教学内容和教学经验，编写适用于应用型大学培养目标的面向计算思维能力培养的计算机通识课程教材。
（2）程序设计。在教学中要强调使用编程解决特定问题的方式，即程序思维方法，而不是语言本身。教学实施中要注重实践，使学生通过实践切实感受和领悟计算机问题求解的基本方法和思维模式。结合不同专业需求选择目前比较主流的编程语言作为实验环境，如C语言、Python语言。此外，针对不同专业学生的兴趣和需求，建议将基于“互联网+”的创新思维培养作为选修内容。
2.3 分层次教学，弥合计算机基础差异，促进有潜力学生深度学习
在信息化时代，不论是日常办公操作，还是工业、技术操作都需要具备一定的计算机实践动手能力。针对学生基础水平参差不齐的问题，以能力本位教育理念为指导，考虑不同专业对计算机知识的不同要求，提出分类、分层、分级教学方案，实施 X+1+Y 的课程分层体系，其中X为以计算机操作为主的基础课，主要包括文档处理、音频处理、图像处理、动画制作等；
1指以计算思维及程序语言为主的必修课；
Y指以算法竞赛或项目实训为主的选修课，是结合不同专业对计算机应用需求，基于不同学生的潜力和兴趣开设的算法竞赛和专业相关的项目实训课。
大一新生的计算机知识和操作技能水平存在较大差异，将计算机操作纳入选修内容，通过考试方式考察学生实际水平。该课程主要针对大一零起点和基础差的学生开设，考试合格的学生可免修。此外，考虑到不同学生的兴趣和潜力，开设与专业相关的应用选修课程，促进学有余力的学生进行深度学习，发挥学生潜能，提高其创新能力和解决复杂专业问题的能力。
2.4 融入创新意识，引入竞赛和项目驱动机制，培养创新拔尖的复合型人才
计算机技术发展经历数次重大变革，是技术发明创新的漫长过程，没有创新就不可能有发展。在大学计算机通识教育中培养学生的创新意识和创新能力对教师是挑战也是使命。发挥自主学习能力强的学生的主体性，在其掌握基础知识的基础上给予辅助、引导，促进深度学习，形成知识到能力的转变，主要从以下两个方面出发：①引入竞赛机制驱动教学法，开设竞赛算法选修内容，培养学生算法兴趣和创新能力；
②引入项目实训驱动式教学法，设置综合项目实训选修内容，培养学生项目实战能力和团队协作能力。
2.5 集中优质师资进行模块化教学，充分发挥教师专长
当前大多应用型高校计算机通识课程教学主要是office办公操作，部分理工科专业开设编程语言。由于长期从事计算机基础教学工作，一些计算机公共课教师不能从整体上把握以计算思维为核心课程的知识脉络，承担以计算思维为核心的计算机通识课程教学任务还有一定压力，需要一定时间转变。因此，当前大部分应用型高校开设计算思维为核心的计算机通识课程面临着一定师资困境。传统计算机通识课程教学中任课教师是一个人负责所有内容的讲授，教师需要具备完整的理论知识体系，熟练掌握所有软件的使用方法。针对一些应用型大学计算机公共课教师师资问题，借鉴前人思路，建议采用模块化教学，将计算机基础教学内容按内容之间的联系划分成若干个模块，每个教学模块既相互独立又有一定关联，基于教师团队中教师的兴趣和技术特长为每个教学模块确定相对固定的教师，保证最优质的教师部署到其最擅长的课程模块教学之中。每个教师专注于自己负责的模块，将会促进其授课质量和技术的精进，降低教师的时间成本，也有利于知识的交叉和教学内容的有机融合，保证课程开设的高水平。此外，建议开设大学计算机通识课程的网络在线课堂，进行线上线下混合式教学。
本文针对应用型高校特点，结合各专业领域复合型人才对计算机知识和能力的需求，从教育对象差异性、技术体系融合性、教学内容实用型3方面探索应用型高校的计算机通识能力课程建设，探讨融合思政元素、因材施教、分层次教学、模块化教学、线上线下混合式课堂等教学策略，以培养学生利用计算机技术解决专业和实际问题的能力，推进计算机通识课程的教学质量和育人效果。然而，高校计算机通识课程不同于专业课程，其教学学时有限。如何解决在较短学时内保质保量地完成知识体系庞大、技术难度复杂的以计算思维为核心的通识课程教学，对于应用型高校十分有挑战，这也是下一步需要重点关注的工作。
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