计算机应用基础课程的“四位一体”教学模式

　　摘要：针对新疆高校计算机应用基础课程教学面临的挑战以及培养学生编程能力、应用开发能力和分析、解决问题能力等方面的要求，提出“教学+实践+项目十网络空间”的四位一体教学模式，阐述基于该模式的立体化教学环境构建理念，说明理论教学、实践教学和综合素质养成三维并重的课程体系实践过程和取得的教学成果。
　　关键词：计算机应用基础课程；四位一体；教学模式；课程体系
　　0 引 言
　　计算机应用基础类课程主要培养学生的编程能力、应用开发能力以及分析问题、解决问题的综合能力，是当代大学生必须掌握的计算机知识和应用技能。非计算机专业的学生今后要承担本专业计算机软件开发、应用、数据分析的任务，必须具备一定的软件开发基础知识，而不能仅仅是计算机操作员。因此，新疆高校长期以来非常重视计算机应用基础类课程的教学，为提高教学质量进行了大量的探索，确立了以就业为导向、以专业建设为出发点、以课程改革为核心的指导思想，打破了传统以理论教学为主的教学体系，建立理论教学、实践教学和综合素质养成三维并重的课程体系，形成了“教学+实践+项目十网络空间”的四位一体教学模式。
　　1 现状分析
　　1.1 学生情况分析
　　新疆作为少数民族聚居省份，高校计算机应用基础课程教学面临的困难是少数民族学生汉语基础薄弱，起点差异大，语言交流和应用能力不强，对专业词汇的理解困难；单纯的理论知识课堂教学效果不理想。具体来说，新疆高校学生学习计算机应用基础课程具有以下特点。
　　（1）心理特点：学习目的不明确、动力不足、易产生厌学情绪、重理论轻实践。
　　（2）知识方面：对计算机基础知识的理解不足、专业英语水平有待提高、少数民族学生汉语水平有待提高。
　　（3）能力方面：具有一定的理性思维能力、抽象思维能力较弱、考试能力强、编程能力弱等。
　　1.2 课程总体目标
　　计算机应用基础类课程旨在培养学生计算思维能力、逻辑思维能力、编程基本技能及掌握运用计算机技术解决实际问题的方法和步骤，其总体目标包括以下几方面。
　　（1）知识目标：激发学生应用信息技术的兴趣，要求学生掌握结构化程序设计思想和规范而实用的编程方法，培养编程技能和逻辑思维能力，为后续专业课程的学习奠定基础。
　　（2）能力目标：培养学生的自主学习能力、协作学习能力、分析和解决问题的能力。
　　（3）素质目标：端正学习态度，培养学生的探索精神和创新意识、良好的心理素质、高度责任心、良好的团队合作精神、科学思维方式和判断分析问题的能力。
　　2 “教学+实践+项目十网络空间”的四位一体教学模式
　　针对计算机应用基础类课程的特点以及学生在学习中存在的问题，我们经过多年的探索和实践，充分借鉴国内外知名高校的优秀教学理念和模式，形成计算机应用基础类课程“教学+实践十项目十网络空间”的四位一体教学模式。
　　2.1 践行“形象化问题情境、因材施教、灵活选择教学方法”的教学新理念
　　（I）形象化问题情境。教师可充分应用图形化界面软件，利用动画演示相关理论知识，要求学生进行现场演示，设计各种有趣的实物教具提升教学效果。同时，为了配合“四位一体”教学模式的有效应用，还可借鉴国内外知名高校的优秀教学素材和资料，翻译并改编一些配套教材如《机器人卡雷尔学习C》《机器人卡雷尔学习Java》等。
　　（2）因材施教。教学要深入浅出、循序渐进。教师可鼓励学习能力较强的学生自学，给予方向性指导；引导其余学生学好基本功，掌握基本编程方法和思想；对少数民族学生给予专门辅导，加强交流；增加教学中的互动，降低学生学习的焦虑情绪，提高学习效果。 （3）灵活选择教学方法。教师需注重灵活选择教学方法，如可以利用情景导入法引入新的概念和知识点，通过案例分析揭示知识点与现实问题之间的联系，加深学生对知识点的印象；通过有一定难度的实际任务，驱动学生积极思考，主动学习新知识，学以致用完成任务。图1所爪足应用案例分析法的具体实例，教师可通过案例“卡雷尔机器人走到对面墙共需要放几个锥块”，引导学生注意并分析程序设汁中常出现的少1多1问题及其解决方法。
　　又如，教师可应用任务驱动法的具体实例，通过上课演示图2所示的卡雷尔机器人快速翻越障碍的动画，引导学生思考整个任务该如何分解？需要用到哪些知识？将学生的思路用程序表达出来，揭示出案例中用到的程序设汁中著名的“白顶向下、逐层分解、逐步求精”的任务分解思想
　　2.2 分阶段、分层次进行课程实践
　　学生进行课程实践的习题按层次给jl，既强调基础知识，又强调灵活运用和综合应用。为了激发学生的学习积极性和自觉性，各阶段习题都要经过精心挑选，既有基础的、难度较低的必做题，又要有一些具有挑战性、新颖有趣的选做题。对于学有余力的学生，允许他们自己设计题目。这样的设计即可充分调动学生的主动性和创造性，锻炼学习和实践能力，又可培养学生对课程设计的兴趣。同时，还为学生提供全开放式实验室，进一步调动学生自学的积极性。
　　2.3 加强自主知识产权的课程综合训练项目研发，培养学生的实践综合能力
　　教师可重构、整合、应用在科学研究中积累的经验、资料和素材，自主研发课程综合训练项目，并利用这些项目引导学生应用专业知识解决实际问题，促进对学生自主学习、协作学习、分析问题和解决问题能力的培养；开展专业应用竞赛，进一步提高学生的学习积极性和创新意识。
　　2.4 整合网络资源构筑网络空间，提高学生的学习效率和效果
　　教师可整合课程网站、论坛、课程QQ群以及资源共享平台等多种网络资源，构筑课程网络空间，以利于进一步提高学生的学习效果。课程网站提供课件、视频、文献资料及上机作业的题目及详细说明；课程论坛提供互动交流平台；课程QQ群方便学生与助教及主讲老师就专业问题进行交流与讨论；资源共享平台则提供通过网络搜集到的斯坦福大学、哈佛大学、清华大学、复旦大学等国内外名校名师的相关课程教学视频以及工具软件、课件、实验指导等资源。
　　3 “立体化”教学环境
　　教师可将教学、实践以及现代信息技术综合构建成一种立体化的教学环境，实现利用良好的教学环境保障有效的教学过程。该立体化教学环境主要由4部分构成。
　　（1）教室空间：形象化任务情境，激发学生的兴趣。教师可以采用灵活多样的教学方法，因材施教，培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。听取学生的意见调整教学进度，改变教学方法。
　　（2）网络空间：发挥课程网站、课程论坛、课程QQ群及网络资源共享平台的作用，为学生提供丰富的信息资源。
　　（3）机房空间：为学生提供安静、整洁的上 ‘机环境和充足的上机时间，并配备优秀的助教团队；教师设计出分层次、有价值的上机作业，并配备详细的作业辅助资料。
　　（4）课余空间：设立单元竞赛，成立兴趣小组，成立帮扶小组专门辅导少数民族同学。
　　4 结语
　　通过践行“教学+实践+项目十网络空间”的四位一体教学模式，新疆农业大学各民族学生在学习计算机应用基础类课程时的学习积极性和创新意识大为增强。自2012年以来，各民族学生都积极参加学校举办的Ubase综合训练项目大赛、卡雷尔机器人程序大赛、嵌入式开发大赛等专业知识应用竞赛，其中有很多少数民族学生在竞赛中取得了好名次。同时，集课程网站、课程论坛、课程QQ群以及资源共享平台于一体的计算机应用基础类课程网络空间投入使用后，大大减轻了任课教师的授课负担，教师能够将更多精力投入到提高教学效果上。该平台也为学生提供了尽可能多的资源，大大提高了学生学习的主动性、积极性和学习效果。
　　“教学+实践+项目十网络空间”四位一体教学模式的研究成果经过多年实践证明可操作性高，效果明显，这一模式不仅运用在计算机应用基础课程中，在其他实践性课程中也得到了推广应用。今后，我们将致力于对该模式的进一步完善和改进，并努力将其应用范围扩大到新疆高校的相关类别课程中。

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