1、祝 賀2015全國高等學校計算教育高峰論壇 隆 重 召 開向各位領導、專家、老師們致敬！向各位朋友問好！北京理工大學 李鳳霞 新理念新模式下的 大學計算機教學改革2北京理工大學 李鳳霞 2015年8月3日 長春報告內容 解讀 CFC 2014 全國高等院校計算機基礎教育研究會 虛擬實驗方法與MOOC模式助力計算思維落地 北京理工大學的教學實踐體會 3以計算思維為切入點推動大學計算機教育改革全國高等院校計算機基礎教育研究會2015.8.34解讀 CFC2014主要內容 CFC的基本情況 CFC2014修訂的背景 CFC2014修訂的指導思想 CFC2014的主要內容與特點 CFC2014修訂工作

2、的體會與感想5第一個問題： CFC的基本情況6什么是 CFC？全國高等院校計算機基礎教育研究會與清華大學出版社共同發起成立“中國高等院校計算機基礎教育改革課題研究組” 由研究組承擔“中國高等院校計算機基礎教育課程體系（藍皮書）”的研究、寫作與出版工作 CFC（China puting Curricula）7CFC研究與修訂的基本情況 2004年：CFC2004 2006年：CFC2006 2008年：CFC2008 2014年：CFC20148為什么時隔6年？大學計算機教指委近5年的工作 2010年：明確了課程地位、任務、措施，提出了計算思維能力培養理念； 2011年：百家爭鳴的一年，爭論認識

3、、明確概念、確定了“以計算思維為導向”； 2012年：進行教育教學研究，確定了22個研究項目，從理論和實踐方面進行了全面規劃； 2013年：開展了廣泛的調研工作，梳理了計算思維教學體系，建立了新教學體系與教學內容的對應關系，進行了課程的內涵建設；9大學計算機教指委近5年的工作10教學體系分類關注點核心概念計算什么能計算，什么不能計算計算的表示、表示的轉換、狀態和狀態轉換、按空間排序、按時間排序；可計算性、計算的復雜性抽象關注對象的本質特征概念模型與形式模型、抽象層次、抽象結構、虛擬機自動化信息處理的算法發現形式化方法、程序、算法、迭代、遞歸、搜索、推理；強人工智能、弱人工智能設計可靠和可信系統

4、的構建模塊化、信息隱藏與封裝、層次聚集；一致性和完備性、重用、安全性、可靠性、折中與結論 通信不同位置間的可靠信息移動信息及其表示、信息量、編碼與解碼、信息壓縮、信息加密；校驗與糾錯協作多個自主計算機的有效使用同步、并發、死鎖、仲裁；事件以及處理、流和共享依賴，協同策略與機制記憶媒體信息表示、存儲和恢復存儲體系、對象與存儲的動態綁定、層次命名、檢索與索引；局部性與緩存、抖動（trashing）評估復雜系統的性能評價模型方法、模擬方法、基準測試；可視化建模與仿真、預測與評價、服務網絡模型；負載、吞吐率、反應時間、瓶頸、容量規劃大學計算機教指委近5年的工作 2014年：發布指導意見討論稿，產生教改

5、案例，收獲了項目改革階段成果，開始了落實、引導、督導：用教材抓落實，用MOOC做引導，用評測做督導； 2015年：實施評測，創建資源（評測系統和題庫），搭建平臺（MOOC聯盟工作組），鼓勵協同創新。11這是深刻思考 深入討論 深層改革的6年研究會近5年的工作 研究 討論 改革 實踐 總結 12在此基礎上，形成藍皮書的修改決定！CFC2014修訂工作的過程2013年1月，研究會會長會議決定配合30周年慶典，修訂CFC20142013年8月31日，在清華大學出版社召開了第一次工作會議2013年10月25日，河南鄭州常務理事會對（第2稿）進行了討論 2013年12月25日，研究會常務理事擴大會上就修

6、訂工作“指導思想”聽取了與會代表的意見2014年4月15日5月4日之間，發出CFC2014（第3稿）電子文檔，通過網絡以書面方式征求意見2014年5月17日，研究會常務理事擴大會議審查了CFC2014（第4稿）2014年6月1日，提交清華出版社正式出版研究報告：“分析與解讀CFC2014”發表在“計算機教育”雜志2014年17期 13 2013年1月：啟動修訂 2013年8月：清華會議第1稿 2013年10月：鄭州會議第2稿 2013年12月：收集意見 2014年4月：形成第3稿2014年5月：形成第4稿2014年6月：提交清華社出版第二個問題：CFC2014修訂的背景14社會需求：社會信息化

7、與互聯網應用大環境截止到2014年12月底，我國互聯網：網民數達到6.49億手機網民數達到5.57億Internet普及率達到47.9%1019歲網民數約占24%我國互聯網與移動互聯網的發展：互聯網與移動互聯網發展重心從“廣泛”向“深入”轉換互聯網與移動互聯網應用推動著社會生活、經濟生活 邁向全面“網絡化”15互聯網+技術發展：21世紀計算機技術的發展的主要特征四化：網絡化多媒體化大數據化智能化四類新型計算系統：嵌入式計算系統移動計算系統并行計算系統基于服務的計算系統1617第三個問題：CFC2014修訂的指導思想CFC2014研究方法：堅持“用數據說話”的原則 從“經驗”走向“科學”堅持“百

8、花齊放”的原則 尊重不同意見，集思廣益堅持“尊重教學規律”的原則 穩中求進，逐步改革 18CFC2014 修訂的指導思想：19以計算思維為切入點，推進大學計算機課程教學內容改革以應用能力培養為導向，完善復合型創新人才培養實踐教學體系建設以服務于專業教學為目標，在交叉融合中尋求更大的發展空間研究工作的出發點 ：20 貼近社會信息化與計算機技術發展前沿 是CFC2014研究的出發點把大學計算機教育放在21世紀我國信息化高速發展，以及計算機技術廣泛應用的大環境中去認識企事業單位信息化的發展對大學畢業生計算機應用能力要求的提高計算機與互聯網普及對我國青少年的學習方式、生活方式與思維方式的影響21世紀計

9、算機技術從以個人計算機PC與互聯網應用為主要特征，發展到網絡時代以移動互聯網、物聯網、云計算與大數據為主要特征的影響21研究“計算思維”發展的必然性與內涵 是CFC2014研究的切入點22“尊重教學規律” 是CFC2014研究的關注點課程體系、內容的改革與大學計算機教學系統性、穩定性關系是一個挑戰性的課題教育不能大起大落，不能一轟而上計算思維對大學計算機教育改革的影響已經是不可回避的問題如何將計算思維貫穿在大學計算機教育中，也不是短時間能夠認識清楚、處理好的問題兩種思路：貫穿在多門課程的教學過程中開設出一門“計算思維”課程 不同類型的學校、不同專業教學大綱與課程教學內容的改革中如何處理，必須

10、“尊重教學規律，穩重求進，逐步改革” ，力求處理好前瞻性與可執行性的關系2324第四個問題：CFC2014的內容與特點 第一部分 課題研究的背景與指導思想第1章 機遇與挑戰信息技術與我國社會信息化發展趨勢分析計算機科學與技術、軟件工程發展趨勢分析計算思維對計算機基礎教育影響分析國外大學計算機基礎教學現狀研究新的教學模式慕課（MOOC）及其對大學計算機教育的影響第2章 歷史回顧與基本經驗我國高校計算機基礎教育的歷史回顧我國中小學信息技術教學對大學計算機教學的影響國家中長期教育發展規劃對高校計算機基礎教育的新要求25 第二部分“大學計算機課程體系第3章 大學計算機課程體系的設計大學計算機課程體系的

11、演變“三個層次”課程體系與“1+X”課程體系第4章 大學計算機基礎教育課程體系參考方案理工類專業農林類專業醫學類專業財經類專業文科類藝術類專業師范類專業26以縱橫覆蓋方式構建參考方案學科分類層次分類 第三部分“典型課程教學設計方案與教學資源建設第5章“大學計算機基礎課程教學設計方案 大學計算機入門課程改革的必要性和方向“大學計算機”課程知識結構“計算思維”課程知識結構“計算機科學導論（基于機器人的實踐方法）” 課程知識結構27以精品為案例的不同分類參考方案 第6章 程序設計類教學設計方案面向過程C程序設計課程教學設計方案面向對象C+程序設計課程知識體系面向對象VB程序設計課程知識體系貫穿式“計

12、算機科學與程序設計”課程知識體系28計算機公共基礎教學精品課程概況“第一門”課程中的精品與教學資源建設程序設計課程的精品與教學資源建設其他精品課程的概況從精品資源課程走向精品資源共享課計算機基礎課程國家精品資源共享課建設情況期待的改進29 第7章 從精品課程到精品資源開放共享課 第8章 計算機與相關學科交叉課程及新課程設計范例第一類：計算機與信息技術最新發展以及社會熱點問題，導論課或公選課對應課程：計算機導論移動計算及應用物聯網技術與應用互聯網電子商務概論辦公自動化環境中的 信息安全技術30 第8章 計算機與相關學科交叉課程及新課程設計范例第二類：結合不同專業的特定需求，在傳統課程基礎上改革、

13、形成的特色課程31對應課程：Excel在經濟管理中的應用經濟數據統計與分析醫學圖像處理園林園藝圖像處理技術對應課程：醫學信息學概論醫學信息決策分析生物統計分析軟件應用農業人工智能技術應用農業專家系統三維建模與動畫設計信息安全與保密技術32第三類：為不同專業學生開設的交叉型的專業必修課或選修課 思考：如何檢驗研究成果？如何影響教學改革？如何產生物化成果？3334第五個問題：CFC2014 修訂工作中的體會與感想 大學計算機教育的重要性 根據教育部普通高等院校本科專業目錄（2012年）的統計數據，非計算機類本科專業數占到本科專業總數的98.22%根據2013年全國高等院校招生學生總數，非計算機專業

14、招生人數占全國招生總人數的92.7%大學計算機教育對我國復合型創新人才培養擔負著重要責任35 我們面臨的局面：機遇與挑戰并存內部壓力：工作量與開新課外部壓力：減課時、壓編制自身壓力：基礎、新技術發展管理壓力：體制、身份與前途36 改革是唯一的出路！課程體系改革：多樣化教學方法改革：自主學習 管理體制改革：兩維制37 改革課題研究組成員名單： 41人組 長： 吳功宜（南開大學）副組長：李鳳霞（北京理工大學） 楊小平（中國人民大學） 張 鋼（天津大學）成員（以下以姓氏筆畫為序）： 王路江（北京語言大學） 王移芝（北京交通大學） 王志強（深圳大學） 甘 勇（鄭州輕工業學院） 馮博琴（西安交通大學）

15、葉海建（中國農業大學） 38成員（以下以姓氏筆畫為序）： 何欽銘（浙江大學） 李仲君（北京理工大學） 李 彤（北華航天工學院） 朱鳴華（大連理工大學） 孫龍清（中國農業大學） 孫踐知（北京工商大學） 劉瑞挺（南開大學） 劉貴龍（北京語言大學） 呂英華（東北師范大學） 改革課題研究組成員名單黃心淵（中國傳媒大學） 趙 銳（軍事交通學院） 龔沛曾（同濟大學） 曹永存（中央民族大學） 謝 琛（清華大學出版社） 詹國華（杭州師范大學） 崔 巖（北華航天工業學院） 崔爽純（中國人民大學） 童隆正（首都醫科大學） 鑒 萍（北京理工大學） 秘書： 鄒繼陽（研究會）39曲建民（天津師范大學）沈復興（北京師范大學）沈桂蘭（北京聯合大學）杜小勇（中國人民大學）許昱瑋（南開大學）吳 寧（西安交通大學）汪 蕙（清華大學）鄭 莉（清華大學）楊志強（同濟大學）郭永青（北京大學醫學部）耿國華（西北大學） 總結符合社會發展需要尊重教育教學規律追求能力素質