能力培養(yǎng)下計算機課程改革探究
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摘要當前軍隊院校的計算機課程教學中，存在教學內容零亂、學生學習興趣不足、教學方法陳舊、課程考核評價單一的問題。為了解決這些問題，本文構建了以能力培養(yǎng)為導向的教學內容體系以及多元化的課程考核評價方法。教學改革的實踐表明，學生的實踐能力和自主學習能力都有所提高，能力導向發(fā)揮了較明顯的作用。
關鍵詞信息素養(yǎng)；計算思維；信息化；計算機課程體系
1引言
隨著信息化的快速發(fā)展和網(wǎng)絡的迅速崛起，信息力將在戰(zhàn)斗力生成中發(fā)揮主導作用[1]。信息優(yōu)勢已經(jīng)成為爭奪制空權、制海權、制陸權的前提，激烈的信息領域斗爭對官兵的信息素養(yǎng)能力提出了更高要求。計算機類課程對信息素養(yǎng)的培養(yǎng)至關重要。按照陸軍裝甲兵學院2020年新版人才培養(yǎng)方案設置，計算機類課程主要包括：大學計算機基礎、Python語言程序設計、C語言程序設計、數(shù)據(jù)結構與算法、計算機硬件技術基礎、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫原理與應用等。如何提高軍校本科學員的信息素養(yǎng)是當前軍校計算機課程教學面臨的新任務新挑戰(zhàn)。本文深入分析當前計算機課程教學存在的突出問題，重點從課程教學內容體系設計、教學內容優(yōu)化調整、教學模式創(chuàng)新應用、考核評價科學構建等方面開展研究與實踐，并取得了很好的效果。
2存在問題
目前，計算機類課程教學與新時代新型軍事人才培養(yǎng)目標、一流課程建設標準要求，還存在差距，主要問題如下：（1）課程內容耦合性不強。2017年軍改以來，計算機類課程內容都是基于各專業(yè)獨立論證設置，未從信息素養(yǎng)與思維能力培養(yǎng)體系打通貫穿，盡管課程內容設置幾經(jīng)優(yōu)化，但仍存在明顯弊端。課程教學內容銜接不暢，導致各課程定位層次不明；課程之間過于獨立，缺乏頂層體系化設計論證，與后續(xù)專業(yè)課程對接不暢，支撐不夠，未形成有效的“培養(yǎng)合力”，導致學員無法系統(tǒng)、高效地獲取計算機知識體系，缺乏計算機應用能力、計算思維培養(yǎng)的連續(xù)性，無法有力支撐學員信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力深度培養(yǎng)。（2）對學員能力培養(yǎng)有待提升。培養(yǎng)學員的信息素養(yǎng)是當前軍事院校計算機類人才培養(yǎng)的主要任務，耦合大學生信息素養(yǎng)基本要求，面向裝甲兵初級指揮軍官能力素質培養(yǎng)需要，培養(yǎng)信息意識、信息知識、信息技能、信息安全和信息道德，使學員具備較為完備的信息素養(yǎng)，滿足各專業(yè)人才培養(yǎng)對信息素養(yǎng)的基本需要。相比而言，軍校學員對計算機課程期待高但基礎薄弱，自主支配學習時間不足。由于日常的軍事化管理，其規(guī)范和制式課堂要求容易使學員困倦，而計算機類課程難度大，導致部分學員課程學習熱情逐步降低，導致后期存在畏難情緒，創(chuàng)新度和挑戰(zhàn)度還不夠。（3）教學方法未成體系。近年來，結合新的教學理論和信息化工具的深入應用，計算機類課程教學嘗試創(chuàng)新教學模式，研究探索設計創(chuàng)新性教學方法，但大多形式比較單一，內容不夠豐富，僅針對某一知識點或某一節(jié)課進行教法改革創(chuàng)新，未深入系統(tǒng)地設計出適合計算機類課程共性和個性相結合的教學模式。（4）考核評價不夠科學。傳統(tǒng)課程考核評價方式往往只注重考核學員在課程結束時對知識點的掌握程度，評價方法單一且不客觀，導致應試記憶傾向偏重，對能力考核考查不夠，不利于實際問題解決能力的培養(yǎng)，也不利于信息素養(yǎng)的內涵提升，需要研究一套以能力培養(yǎng)為導向的計算機類課程教學考核評價方法。
3課程改革措施
依據(jù)目前存在的突出問題，需要遵循人才成長規(guī)律，堅持課內教學與課外實踐一體化設置、課程教學與綜合強化有效配合、理論學習與實踐能力培養(yǎng)有機結合，嚴大綱課、精自設課、拓選修課，確保新型作戰(zhàn)指揮能力目標高效完成。
3.1構建創(chuàng)新內容體系
計算機類課程教學內容需充分考慮計算機技術在現(xiàn)代軍事應用中面臨的新形勢，緊密結合學員的專業(yè)和崗位需求，主要考慮兩方面：（1）擴大學員應獲得的知識、應學會的技能、應培養(yǎng)能力的深度和廣度。（2）為后續(xù)課程和專業(yè)應用預備必要的知識和技能，培養(yǎng)計算思維，強化信息意識[2]。從這兩個目標出發(fā)，優(yōu)化課程內容體系改造，重點解決：“現(xiàn)實世界/實際問題(Reality）、抽象世界/模型構建(Abstract）、計算機世界/編程/軟件實現(xiàn)(Software）”的R-A-S三界融合轉換的一系列思維方法，將實戰(zhàn)化教學、軍事化教學、課程思政元素融入課程內容體系架構設計中，努力提高學員信息化素養(yǎng)、計算機應用能力和創(chuàng)新能力。
3.2調整優(yōu)化課程銜接
目前軍校計算機類各門課程知識和技術各有不同。在課程設置過程中，應充分考慮教學內容的銜接，從信息化發(fā)展趨勢和軍隊人才培養(yǎng)的實際出發(fā)，以信息的獲取、處理和應用為根本著眼點，使教學緊貼實戰(zhàn)，培養(yǎng)學員真正掌握利用計算機工具來解決實際問題能力。打通信息處理流程，全方位覆蓋和突出側重點相結合，使課程無縫銜接，實現(xiàn)體系化、立體化和特色化。
3.3探索多樣化教學模式
為了滿足不同專業(yè)、不同層次學員的需求，研究探索構建一套針對計算機類課程特色的體系模式—“1+3+X”課程體系模式。共分為三個層次。第一層次是大學計算機基礎，是全體學員必修的公共基礎課程，主要進行計算機基礎理論學習以及初步應用的基礎教育。第二層次是初級應用層次，是本科學員必修的基礎課程，包括計算機軟件技術（涵蓋程序設計課程）、計算機硬件技術（涵蓋嵌入式系統(tǒng)）、計算機網(wǎng)絡技術等課程，瞄準提高學員在軍事領域和崗位任職過程中的計算機應用能力。第三層次是高級應用層次，包括若干選修課程，遵循適用性、靈活性、多樣性的原則論證設置課程，以適應不同專業(yè)和崗位任職的個性化需求?！?+3+X”分層模式中各課程模塊側重點、知識層次、培養(yǎng)目標都不相同，但是每個課程模塊中都會包含科普性知識、概念規(guī)則類知識、設計創(chuàng)造類、技能實操類、高級應用類、擴展延伸類等多種不同類型，綜合教學內容及知識特點，探索每種課型的教學模式和教學方法[3]。根據(jù)課程類型對課程結構進行重組，創(chuàng)新教學方法手段，構建“知識、能力、素質”有機融合的“BOPPPS+在線實訓平臺”的線上線下混合式教學模式。堅持“教為主導，學為主體”，以學員為主、能力為本，不斷深化信息化條件下的教學模式創(chuàng)新，大力推行基于BOPPPS模型下的翻轉課堂、案例研討、角色扮演、虛擬仿真等多元化課堂教學模式。倡導自主學習、協(xié)作學習、項目學習，推廣專題討論、小組研究等。結合在線實訓平臺，幫助學員快速提升動手能力、實戰(zhàn)能力、解決問題能力，探索適應學員自主學習、自主管理、自主服務需求的智慧課堂，著力提高育人質效。
3.4構建課程考核評價方法
課程考核評價指標需全面、綜合評價學員在課程學習過程中所表現(xiàn)出來的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和應用能力[4]。針對軍校課程特點，創(chuàng)新地提出構建面向“共性+特性”模塊化的多元課程教學評價方法。構建面向計算機類課程共性評價方法：MOOC學習數(shù)據(jù)+雨課堂（學習通）（課前、課中、課后）+大作業(yè)（實驗報告）+課程期末考核（面向知識）。根據(jù)課程特點，考慮設計多種個性化、特質化的評價方法，主要包括：頭歌（EduCoder）實訓平臺+機試考核（平時模擬+期末）+作品展示（學科競賽）等。同時，利用雨課堂、學習通、EduCoder線上實訓平臺等信息化系統(tǒng)自動采集學員全過程學習數(shù)據(jù)。教員根據(jù)學習行為數(shù)據(jù)實時調整教學策略，實施個性化、精準輔導，最終實現(xiàn)“基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的精準教學設計”，提高教學效果，提升培養(yǎng)質量[5]。
4教學改革實踐效果
在2021年秋季計算機程序設計類課程開展教學改革實踐，充分發(fā)揮學員積極性、主動性，積極引導學員利用所學知識解決實際問題，取得了較好的效果。（1）學員動手實踐能力提高了。開課前，利用雨課堂開展問卷調查，共有121人投票并成功提交，感興趣且有信心的有85人，約占71%，比較感興趣但有畏難情緒的有35人，占29%，學習熱情高漲；具備一定編程經(jīng)驗的有22人，占18.2%，參加過學科競賽的有14人，占11.5%，未獨立完成編程項目實訓任務的有85人，占70.2%，學習基礎比較薄弱。課程結束后，69.6%的學員表示教改效果好，25.2%的學員表示動手實踐能力有明顯提高。學員自我評價能夠較為熟練操作計算機編程有111人，約占91.73%。懂得設計流程圖、能讀懂例程但編程有一定困難的只有10人，約占8.27%。（2）自主學習能力顯著提高。利用實訓平臺定期發(fā)布實訓項目，學員利用課余時間自主完成，完成率達91%，優(yōu)秀率為86%。學員課后時間能獨立完成教員發(fā)布的編程任務，C語言人均完成達81項（其中最少50項，最多153項），Python語言人均60項（其中最少46項，最多101項）。統(tǒng)計分析結果顯示，93.1%表示實訓平臺很好用，可以自主測評，實時檢驗學習效果。（3）能力導向發(fā)揮作用較明顯。試點班考核包括雨課堂、學習通、大作業(yè)、Educoder實訓平臺、筆試、機試等多個環(huán)節(jié)，注重強化過程、強化能力導向。平時成績以過程性考核體現(xiàn)，大作業(yè)考核程序設計流程的全過程。除平時課前預習作業(yè)、課后練習作業(yè)外，利用Educoder實訓平臺組織上機實驗突出提升實操編程能力。終結性考核突出體現(xiàn)能力考核，閉卷筆試重點考查對編程語言基本知識掌握程度。增加機試考核環(huán)節(jié)，依托Educoder在線編程實訓平臺考查現(xiàn)場限時編程能力，重點突出對分析、調試、設計、應用的能力考核?？己祟}目來源于實際生活，除考核設計方法外，還增加結構化程序設計、模塊化程序設計思想、代碼規(guī)范性、工程規(guī)范性等方面考查。問卷結課統(tǒng)計，自評超過70%表示編程解決問題有顯著提升。在最終機考中，試點班總體優(yōu)秀率高達45%，優(yōu)良率達64%。雖然教改取得了一定的效果，但仍有一些問題需要深入研究：如何提高學員的自主學習和自主管理能力；如何提高學員的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力；如何發(fā)揮能力考核的多元化評價的指揮棒作用。
參考文獻
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作者:金傳洋 張文閣 張國輝 王文博 單位:陸軍裝甲兵學院信息通信系