深化大学计算机基础课程教学改革

助力数字时代复合型高素质人才培养

计算机教学部

第一部分  单位基本情况

河北大学计算机教学部的前身是成立于1985年的河北大学计算中心，2014年10月更名为计算机教学部，下设4个分别面向文史、经管、理工、医学等专业类学生的课程教研室，1个计算机基础实验教学中心。

计算机教学部主要承担全校非计算机专业的大学计算机基础课程教学工作，而大学计算机基础课程是高等学校通识教育的重要组成部分。作为教学单位，计算机教学部高度重视教学工作，一直把教学工作作为中心工作来抓，认真落实立德树人根本任务，鼓励支持全体教师潜心教书育人和教学科研协同育人，积极推进包括完善课程体系、更新教学内容、改革教学模式、改进考核方式等内容在内的综合教学改革。

教学部积极落实融通育人理念，引入企业资源推进产教融合，开展系列第二课堂活动，全面培养学生的数字素养和计算思维能力，提高学生的计算机应用水平和利用计算机技术解决实际问题的能力，提升学生的创新创业能力和综合素质。

第二部分  本科教育教学思路、举措与亮点

一、打造“宽专融”课程体系

针对“四新”建设新需求，主动适应人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的快速发展与广泛应用，结合大学计算机基础课程的教学目标、教学内容以及各专业的人才培养要求，建立了“宽专融”课程体系：

1.面向基本素养培养的通识通修课程——“宽”

“大学计算机”为面向所有非计算机类本科生的公共必修课程，均在大学一年级秋学期开设。重点增加人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的内容，强化程序设计能力、数字素养与技能的培养,加强计算机知识与专业知识相融合，使计算机基础教学更好地满足各专业在新形势下高素质人才培养的需要。

2.作为计算机应用基础的技术型课程——“专”

针对“四新”建设新需求，考虑到明显的专业指向性和大范围的专业覆盖性，以及计算机技术在不同专业领域的应用特点，使学生掌握某一方面的计算机技术能力，为后续的专业应用打下基础，开设了“Python语言程序设计”“C语言程序设计”“多媒体技术及应用”“数据库技术及应用”等四门课程。这些课程面向文科、经管、理工、医学、艺术等不同类学生开设，重点培养学生掌握应用计算机技术分析问题解决实际问题的能力。

3.计算机技术与专业融合的交叉型课程——“融”

计算机基础课教师与学科专业课教师联合备课、研讨和教学，重点突出学科交叉融合，打造计算机技术与专业应用融合类课程，先后开设了“法律与人工智能”“人工智能哲学”“医学机器学习”等交叉融合课程，培养学生具备跨学科知识整合与创新能力，以应对日益复杂多变的科技和社会发展需求。

图1  “宽专融”课程体系

二、更新“数字+”教学内容

为了保障大学计算机教学适应“四新”建设新需求，主要通过三个途径进行更新教学内容:

1.调整课程内容

计算机教学部在“大学计算机”课程中压缩硬件、软件、多媒体等传统教学内容，强化程序设计能力、数字素养与技能的培养，加强计算机知识与专业知识相融合，增加人工智能、大数据、物联网、区块链等新一代信息技术的内容，使计算机基础教学更好地满足各专业在新形势下高素质人才培养的需要，确保教学内容的科学性、适用性和前沿性。

图2-1  更新教学内容 推进教材建设

图2-2  更新教学内容 推进教材建设

2.开设系列新课

先后开设“人工智能与社会发展”“医学人工智能导论”“数据分析与应用”“数据思维”“开源鸿蒙南向开发基础”“Android程序设计”“影视艺术与拍摄剪辑”“基于SolidWorks的3D打印设计入门”“微信小程序开发”等系列通识通选课，帮助学生了解计算机技术的最新发展，满足学生学习新技术的需求，提升学生数字素养与技能和创新能力。

3.完善教学资源

积极发挥教学团队优势，打造“大学计算机”“Python语言程序设计”“开源鸿蒙南向开发基础”MOOC教学资源，组织建设大学计算机试题库、案例库，研发考试评测系统，同时还引入了Python123教学平台、虚拟实验工厂、人工智能大模型等企业线上教学资源，丰富教学手段，提高教学效果，满足学生多样化的学习需求。通过选择合适的线上教学资源，整合线上与线下教学，提升学生的学习体验，保障教学质量与效果。

三、构建“混合式”教学模式

构建“混合式”课堂协同育人教学机制，包括课堂教学（第一课堂）、实践教学（第二课堂）和线上教学（第三课堂）三部分的混合式的教学模式。

1.夯实第一课堂

“课堂教学”是教师传授知识的主渠道，采用完善的课程体系、更新的教学内容、灵活的教学模式、严格的过程考核等手段，在规定的教学时间内进行的理论教学和实验教学活动，使学生掌握计算机基础理论知识，熟练计算机基本操作和利用计算机解决专业问题基本能力，初步具备一定的数字素养、操作技能和计算思维能力。

2.强化第二课堂

“实践教学”是指在第一课堂之外的时间进行的拓展性的教学实践活动。通过“课堂-校-省-国家”逐级开展的“中国大学生计算机设计大赛”提升大学生计算机应用能力；通过计算机文化节系列专家报告和实践体验活动拓展计算机知识视野重要渠道，对大学生的突出作用在于培养思维能力、激发发展潜能和提升创新意识。

3.探索第三课堂

“线上教学”是指适应人工智能、大数据、移动互联网、区块链等新一代信息技术的快速发展，计算机领域知识的快速更新，充分利用MOOC、SPOC等迅速兴起在线课程，实施了“MOOC+SPOC+翻转课堂”的教学模式。此外，还引进了开源鸿蒙产教融合协同育人实验室、在线大模型等企业资源，分别从大学生学习的广度和深度两个层面开展线上教学，拓展大学生的学习空间，突出大学生的个性化需求和培养。

通过构建混合式协同育人的教学机制，充分体现不同教学模式的互动互补互融，实现理论实践、课内课外、线下线上深度融合的教学新模式。

四、强化“全过程”评价模式

进一步完善课程考核，突出过程性考核和结果性考核并重的评价模式。

图3  “全过程”评价模式

1.强化过程考核

通过增加过程考核分值的占比、规范与量化平时成绩的评定等方式解决了过程考核作用较弱的问题，通过实施“周作业+阶段测试”的模式强化过程考核，引导学生平时安排合理的时间用于看书思考、做作业、慕课学习、完成线上测试等学习任务，以保证学习质量。在“大学计算机”课程中增加了两次Office操作技能测试，适当加大慕课学习、线上测试、线上讨论、阶段测试在综合成绩中的占比；“大学计算机”“Python语言程序设计”“C语言程序设计”“多媒体应用技术”“数据库应用技术”等课程以大作业形式强化对学生综合应用能力的培养和考核。通过以上措施，把过程考核做实，让平时成绩真正反映学生的学习效果，改变以往平时成绩评定随意、虚化、偏高的情形。

2.提升考核手段

推动过程性考核，需要强有力的现代化教学技术和环境的支撑。教学部积极组织力量研发在线评测系统，实现考试试题基于题库随机组题、考试过程严格有序、考试系统自动评判与人工评判相结合，做到期末形成性评价科学合理。同时，教学部还积极引入Python123教学平台、人工智能大模型等企业资源融入到课程教学环节，不仅丰富了过程性考核的教学资源，还提升了过程性考核的技能和手段，做到了“教考分离”。

五、开展课内外“融通”育人

通过举办计算机文化节、组织学生参加计算机设计大赛等第二课堂活动，积极落实“融通”育人理念。

1.连续七年举办计算机文化节

计算机文化节包括校内外专家报告、企业家报告、企业工程师报告、新技术产品和学生科技作品展示等系列活动，不仅丰富了学生课外科技活动，而且还构建了同学们和校内外专家、企业家、企业工程师直接交流的平台，让同学们有机会直接接触语音识别、聊天机器人、下棋机器人、3D打印、3D扫描、VR游戏等新技术产品并进行互动体验，开阔了视野，是课上教学的有益补充，也是我校“融通育人”办学特色在计算机基础教学的体现。以2023年第七届计算机文化节为例，参与人数达到5000余人次，现场问卷调查统计显示，99.3%的同学认为举办计算机文化节对活跃学习气氛、提高个人数字素养很有帮助或有帮助；河北新闻网对我校计算机文化节活动进行了报道。

图4  第七届计算机文化节专家报告

图5  第七届计算机文化节展示活动

2.连续举办计算机设计大赛

经过近二十年的持续努力，构建了“校赛+省赛+国赛”完善的竞赛体系，组织学生在校赛的基础上选拔参加中国大学生计算机设计大赛省赛和国赛，每年荣获国赛奖励20余项，并多次获得国赛组委会颁发的优秀组织奖，形成了“以赛促教，以赛促学，学赛融合促创新”的良好局面。

图6  组织“中国大学生计算机设计大赛”

图7  “中国大学生计算机设计大赛”国赛获奖

六、促进共同体“协同”育人

树立共同体意识，联合校内相关专业学院，引入校外相关企业资源，构建共同体开展协同育人。

1.强化校内协同

在校内与法学院、哲学与社会学学院、经济学院、生命科学学院、基础医学院等单位和部门联动，通过共同开发课程、课题申报、第二课堂活动、指导学生竞赛等活动，开展多个层次的合作进行协同育人。

2.探索校企合作

在校外与北京、南京、保定等计算机科技企业开展合作，与江苏润和软件股份有限公司签订产教融合协同育人合作协议，围绕实验室建设、人才培养、教材开发等共建开源鸿蒙产教融合协同育人实验室；与科大讯飞合作，引入程序设计大模型，开展“码上”程序设计教学；引入北京企业开发的Python123教学平台，持续强化“Python语言程序设计”过程性考核。

图8  共建开源鸿蒙产教融合协同育人实验室

七、探索“数据+学科”微专业改革

面对人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的快速发展和广泛应用，为了进一步满足“四新”专业建设对数据分析人才的需求，计算机教学部积极落实学校“融通”育人理念，面向2023级开设“数据分析技术与应用”微专业，旨在提升学生数据采集、存储、清洗、建模、分析、可视化与利用等全流程的数据处理能力，培养“数据+学科”双重专业素养的复合型人才。经过报名、选拔、公示等程序，来自15个学院的90名2023级本科生进入微专业学习。

第三部分  本科教育教学成效与成果

近十年来，计算机教学部科学谋划、主动作为，不断深化计算机基础教学改革，积极落实“融通”育人理念，助推“四新”专业建设，更好地发挥计算机基础教学对数字时代高素质人才培养的重要支撑作用，取得了系列教学成果。“大学计算机”课程被认定为首批国家级一流本科课程，并被评为河北省精品在线开放课程；教学成果“面向计算思维和信息素养培养的大学计算机基础课程教学改革研究与实践”荣获河北省高等教育教学成果奖三等奖；获批省级及以上教育教学改革项目10项；出版《大学计算机》《大学计算机实验教程》《Python语言程序设计》等教材9部；“大学计算机基础课程教学团队”被评为为河北省优秀教学团队；袁方教授被评为“河北省教学名师”，荣获“宝钢优秀教师奖”；齐耀龙、刘铁英老师先后荣获河北大学“学生最喜爱的教师”荣誉称号。

图9  国家级一流本科课程

图10  河北省教学成果奖

图11  河北省普通本科院校教学名师

图12  河北省优秀教学团队

图13  近五年省级教育教学改革研究项目

图14  近五年省级教育教学改革研究项目一览表