1 分层分类，设置“1+1+X+Y”的大学计算机基础课程体系
从计算的角度求解专业领域的问题，需要首先建立计算模型，然后提出求解算法和编程实现，最后进行分析和评价。然而，在实际教学中，很难在低年级引入复杂的专业性问题模型，从而导致计算机基础教学与专业领域的结合度很低。因此，需要循序渐进、分阶段逐步实施计算思维教育，如文献[2]就将核心的计算思维能力培养分解为问题计算化表达能力、基础问题求解能力、复杂问题求解能力和创新创业能力4个层次。从大学计算机基础教学所涉及的知识体系来看，其主要有4个方面的知识：(1)系统平台与计算环境；(2)算法基础与程序开发；(3)数据管理与信息处理；(4)不同专业领域的交叉融合。从知识体系和计算思维能力培养两方面入手，将计算思维能力的掌握由浅入深分解为“知道”“懂得”“领会”和“运用”4个阶段，从而建立“1+1+X+Y”的大学计算机基础课程体系，实现计算思维的“知—懂—会—用”，具体包括以下几方面。
1）面向基本素养培养的通识型课程。
“大学计算机”课程，其主要培养计算机基础教学中的基础知识、基本原理，让学生“知道”计算思维的基本概念，初步形成计算思维意识，具备简单问题的计算化表达能力和基础的计算建模能力。
2）支撑计算机应用实现的编程型课程。
“程序设计基础”课程，其主要培养学生程序语言的语法、语义，并通过大量编程实践进行计算思维训练，使学生“懂得”计算思维，具备基础问题建模和求解能力，如“C/C++程序设计”“Python程序设计”等课程。
3）提供不同数据处理方式的专业型课程。
“X”类课程，其主要提供计算机不同专业领域的知识、原理和技术，通过专业的数据处理方式方法，对计算思维进行强化，使学生更深入地“领会”计算思维，具备复杂问题的建模和求解能力，如传统“计算机+”类的“数据库技术与应用”“网络技术与应用”等，“互联网+”类的“大数据导论”“云计算导论”等，以及“人工智能+”类的“人工智能导论”“机器学习导论”等课程。
4）支持与不同专业领域交叉融合的融合型课程。
“Y”类课程，其主要提供利用计算机解决具体专业领域的问题，通过综合运用和实践，使学生灵活“运用”计算思维，培养学生的创新/创业能力，如“计算机艺术”“计算语言学”“自动驾驶技术”等课程。
2加强教学内容间的联系，强化理论与实践的结合，突出计算思维能力培养。
对大学计算机的教学内容进行调整，加强理论教学内容各章节之间、理论教学内容与实验教学内容之间的联系。摒弃计算机知识简单罗列、堆砌的传统教学内容，删减计算思维的简单概念化陈述，以“知道”和“理解”计算思维为切入点，通过计算学科中的重要知识和经典案例，以更具体、更通俗易懂的方式呈现计算思维。
例如，在大学计算机A课程中，利用二元方程求解公式和数值计算算法等实例，讲解计算和算法、编程的概念，在此基础上，引入计算机系统、计算模型和可计算性等知识点，从而将一些基础的知识点和概念串起来。为了让学生掌握简单问题的计算化表达能力，在信息编码和数据表示的基础上，讲授Python程序设计语言，并在Python程序设计实验中安排编码解码和进制转换的程序设计实验，让学生更深刻地理解计算机解决问题的思路。此外，在教学内容中加强了算法思想的直观案例讲解，以及增加反映大数据、人工智能等最新信息技术进展的案例，完善课程知识结构。
在“大学计算机A”的实验安排上，对传统实验内容进行大幅删减，代之以Python为主线，紧密结合理论课教学内容的Python程序设计、算法运用、操作系统、数据采集、数据库管理和机器学习等实验，切实提升学生计算机问题求解能力。同时，为避免传统教学中由于课时不够只能对计算机基础知识泛泛而谈的问题，将“大学计算机A”的理论课时增加到54学时，使教师有时间对核心的基本原理讲深讲透，为后续与专业的交叉融合打好基础。此外，在确保实验内容不缩水的前提下，让学生在教师的指导下进行自主学习，利用更多课外时间完成实验项目。
针对具体问题进行程序设计是培养学生掌握从问题建模到提出求解算法，再到程序实现的有效途径。因此，无论理工类还是文科学生，均设置了程序设计基础课程，以加强学生的计算思维训练，从而达到能够较深入地理解计算思维、真正“懂得”计算思维。在教学内容的设置和教学方式上，同样摒弃传统围绕程序设计语言知识点进行讲解的方式，以案例教学为主，围绕解决具体问题进行相关知识点的讲解，通过“精讲多练”的方式，以编程应用为驱动，通过大量编程训练，使学生在实践中逐步掌握程序设计语言和程序设计的思想方法，培养问题求解能力。
3构建计算机基础课程实践教学平台，实现过程性考核，建立多元化的评价方法。
为更好地支持大量的实验训练，建立“大学计算机基础实践教学平台”和“程序设计基础在线判题系统”。“大学计算机基础实践教学平台”基于Edu Coder实践教学平台构建，采用私有云方式，可以支持3 000以上的学生同时在线使用。基于该平台，可以为每个学生提供独立、易操作的实验环境，减缓由于Python等编程环境配置所导致的陡峭学习曲线，使学生更专注于实验的具体实现和理论知识的运用；教师也可以基于平台所提供的丰富计算机课程资源和实验课程资源，围绕教学内容，收集、设计和制作视频、案例、实验、习题等各类教学资源，进行持续的课程资源建设和实验内容更新。
对于“程序设计基础”课程，基于开源的Online Judge系统构建“程序设计基础在线判题系统”，提供问题添加、测试添加、IP管理、权限管理等功能。目前，已构建了丰富的程序设计编程题库，在线判题方式为实时评测反馈，提高了学生编程的积极性，减轻教师代码检查的工作量。通过在课后布置丰富的编程实验任务，让学生进行扎实的编程实践，切实提升学生编程能力。
与此同时，对计算机基础课程的考核方式也进行了改革，增加平时考核的比重和形式，突出过程性考核和多元化的评价方式；在期末考试中也加强综合型和应用型题目的比重。通过全程式多元化的考核方式，达到对学生知识、能力、素质的综合考核。例如，“大学计算机基础”课程，平时考核占60%，期末考核占40%。平时考核主要包括作业、随堂测验和实验等形式；期末考核重点考查学生基本方法和理论的掌握和理解，以增强学生综合应用所学知识分析、处理问题的能力，题型以主观题为主。
4结束语
综上所述，大学计算机教室应用采取“理论讲透、实践练够”的教学改革原则，在具体的大学计算机和程序设计基础课程教学中，从教学内容调整、教学模式、实验教学平台构建以及过程性多元化考核方式等方面进行探索和实践，使大学计算机基础课程教学能更好地适应新工科和应用型人才培养的要求。
参考文献：
[1]徐湖鹏, 王静, 王圣杰. 应用型高校计算机基础课程的创新创业教育教学改革探究[J]. 数码世界, 2020(2):1.
[2]马书群. 浅谈计算机教学中学生创新能力的培养[J]. 数码设计(下), 2020.
[3]罗维长. 浅谈大学计算机教学中创新能力的培养[J]. 中国宽带, 2020(10):1.
[4]李卫快. 刍议应用型计算机创新人才培养的多层态实践教学体系建设[J]. 数字通信世界, 2020(11):2.
