大学计算机基础教学基本要求

目前已经推动高校建设了约30门计算机基础类课程
，累计学习人数达到200多万人次，对于课程教学
改革起到了巨大的推动作用。
师资队伍

结构、培训、考核、研究
教学质量评价

教指委自2015年5月起开展了大学计算机课程教 学成效评测的试点工作，并根据测试结果逐步扩 大了试点范围
协调(5)
记忆(5)
大学计算机基础教学目标和内容体系
教学目标
将计算思维培养建立在知识理解和应用能力培养基 础上，并从中养成较好的计算思维素质

认知与理解计算系统和方法 应用计算机技术分析解决问题的方法
正确获取、评价与使用信息的素养
基于信息技术手段的交流与持续学习能力
知识领域：
（1）系统平台与计算环境：


实践能力培养

教学质量落脚点和计算思维能力培养的重要体现 落实在各个具体课程的教学组织过程中
应重视课程实践项目的设计

多设置综合型、设计型实验项目
学科交叉型、自主型、开放型实验
大学计算机基础教学课程体系
大学计算机基础教学课程体系的演变 （1）“三个层次”课程体系：

计算机文化基础:
，成员为郝兴伟、黄心渊、李波、卢虹冰、苏中滨、王浩、杨志强、张 龙、张铭。

2013年11月3日：在高校计算机课程教学系列报告会期间，起草小组成
员第2次会议，确定课程基本要求内容框架

2013年11月—2014年6月：开展各专题研究，陆续汇总形成初稿； 2014年7月12日：在北京召开《教学基本要求》起草小组第3次工作会

教学成效评测将在大数据分析的基础上更为准确 与科学
计算思维与大学计算机基础教学


实证思维、逻辑思维和计算思维
计算机基础教学与计算思维

计算机基础教学中计算思维培养重点是什么?

需要梳理基础教学相关的计算思维核心概念,说明计算机 基础教学中计算思维重点是什么

在课程教学中如何落地?

知识体系中各模块的计算思维掌握重点 课程实施方案中的具体落实
议，对白皮书内容结构和课程体系做了较大调整

2014年7月29日：在济南召开《教学基本要求》起草小组第4次工作会
议，讨论初稿

2015年4月24－25日：在北京召开了起草小组第5次工作会议，进一步
对基本要求的内容进行修改
《基本要求》（白皮书）编写历程：

2015年7月28日:起草小组第
6次工作会议,部分反馈意见 进一步讨论

“计算机文化基础” “计算机软件技术基础” “计算机硬件技术基础” “计算机信息管理基础” “计算机辅助设计基础”

计算机技术基础:


计算机应用基础

(2)“1+X”课程体系：“大学计算机基础”+若干课程

理工类：大学计算机基础、程序设计基础、微机原理与 接口技术、数据库技术及应用、多媒体技术及应用、计 算机网络技术及应用 医药类：大学计算机基础、程序设计基础、数据库技术 及应用、多媒体技术及其在医学中应用、医学成像及处 理技术、医学信息分析与决策 农林（水）类：大学计算机基础、程序设计基础、数据 库技术及应用、计算机网络技术及应用、数字农（林） 业技术基础、农（林）业信息技术应用
程序设计基础、数据库技术与应用、 多媒体技术与应用、计算机网络技 术与应用
电子商务技术基础、医学信息学、 数字农业技术基础、生物信息学等
典型课程：大学计算机

教学内容：不同学校会有不同侧重点和内容组织方式

计算机软硬件基础知识 计算机网络基础 操作系统基本知识 程序设计与算法基础

典型方案：


“宽专融”课程体系及典型课程
课程类型
通识型 课程
定位
认知与理解计算机系统和 基本方法；培养基本信息 素养
典型课程
大学计算机
技术型 课程 交叉型 课程
适应不同类专业需求的计 算机技术基础课程。深入 理解和掌握计算机基本方 法，培养掌握应用计算机 技术分析解决问题的能力 以不同专业内容为背景， 直接面向专业应用能力培 养服务
“大学计算机”课程内容的稳定性有待提高 计算机基础教学的基础支撑作用体现得不够充分 计算机基础教学水平的质量评价体系有待改进

发展趋势

课程定位将在通识教育的框架下进一步明确
教学内容将围绕计算思维能力培养目标进行重组 实施方案将结合不同高校的定位呈现多样化形态 教学手段适应MOOC（大规模开放在线课程）的 挑战和机遇

系统平台与计算环境、算法基础与程序设计、 数据管理与信息处理、系统开发与行业应用

“1+X”的课程设置方案 知识体系 实验体系 课程实施方案

教学体系的规范


教学内容的提升


以计算思维为核心的大学计算机基础课程教学改革 教育部立项：大学计算机课程改革项目
存在问题

对于“大学计算机”作为通识型（基础类）课程 的地位认识不足

教学资源建设
教学模式与方法
以MOOC（包括SPOC）为代表的新教学模式

研究其教学理念、教学设计、教学规律和适应对象

尽快推出一批反映计算思维教学改革成果的在线开
放课程资源

积极探索混合式教学模式

教育部大学计算机课程教学指导委员会与计算机类
专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员
会联合组建了“中国高校计算机教育联盟”。
大学计算机基础教学的现状 起步创始（70、80年代）：

计算机程序设计普及阶段
“文化基础—技术基础—应用基础”三个层次的课程体系

普及规范（90年代）：


深化提高（21世纪）

科学、系统地构建计算机基础教学的“能力体系—知 识体系—课程体系”，

总体框架的确立

“4个领域×3个层次”的知识体系

信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式

移动通信、物联网、云计算、大数据

计算思维成为人们认识和解决问题的基本能力之一 大规模开放在线课程对传统教学的挑战

大学计算机基础教学工作面临难得的历史发展机遇
大学计算机基础教学面临的挑战

有限课时挑战 教学内容改革 教学方法改革
应充分考虑学生计算思维能力的培养

开展分类、分层的多样化教学
教学环境与资源建设 教学环境建设：

多媒体教室 计算机实验室（1：10) 网络学习环境 重视计算思维培养需求 具有一定的先进性 具有配套建设的数字化资源 实验教材的配套建设完善 推出一批交叉型课程的新型教材

教材建设

《大学计算机基础课程教学基本要求》
解读
教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会
报告人: xxx 2015年xx月xx日
提纲



引言 大学计算机基础教学的现状与发展趋势 计算思维与大学计算机基础教学 大学计算机基础教学目标和内容体系 大学计算机基础教学课程体系 教学质量保障体系
引言

信息与社会 计算机系统 计算机网络 计算模型 算法与程序设计 软件开发 数据组织与管理 多媒体信息处理 分析与决策
（2）算法基础与程序开发：



（3）数据管理与信息处理：

考虑分类分层次教学需求，知识点分为三种类型

核心1（统一必修）：绝大部分内容为各层次各类 型学生必须要学习和掌握的知识内容 核心2（分类必修）：一般要求每个学生必须掌握 “核心2”知识内容的20%以上。 扩展（按专业需求选择）：可以作为必修课程的扩 展内容，也可以设计成选修课程
计算思维核心概念与分类

计算思维可通过熟练地掌握计算机科学的基础 概念而得到提高

计算的7类原理
7类原理：计算机理的功能角度
• • • • • • • Computation： meaning and limits of computation Communication：reliable data transmission Coordination：cooperation among networked entities Recollection：storage and retrieval of information Automation：meaning and limits of automation Evaluation：performance prediction and capacity planning Design：building reliable software systems
课程实施方案（附录）

针对“宽专融”三种类型，给出14门典型课程的实施方案案例
基本格式
1、课程总体描述
1.1 课程定位与教学目标 1.2 授课对象与学时
2、课程内容与教学要求 3、课程实践教学 4、课程考核 5、计算思维培养
14个典型课程实施案例

大学计算机: 4个案例
பைடு நூலகம்
基本型、问题求解型、系统型
《基本要求》（白皮书）编写历程：

教指委首先组织全体委员 开展了大量的调研与研究 工作 以教育部高等教育司“大 学计算机课程改革项目” 研究为契机，组织近百所 高校围绕若干重要问题展 开深入研究。

《基本要求》（白皮书）编写历程：

2013年7月30日:在哈尔滨召开起草小组成员第1次会议,组长为何钦铭
分类 计算(3)
相关核心概念 计算模型、可计算性、计 算复杂性 抽象、抽象层次、概念模 型、实现模型
掌握重点
了解计算发展的历史；了解图灵机、可计算性、计算 复杂性等基本概念。 抽象(4) 理解抽象及其过程；了解概念模型与实现模型；掌握 利用概念模型对问题进行分析和建模；了解抽象层次 及虚拟机概念。 自动化(7) 算法、程序；迭代、递归； 理解算法、程序概念；掌握迭代、递归等基本方法； 启发式策略、随机策略； 了解典型问题算法求解策略。 智能 设计(6) 分解、复合、折中；可靠 了解分解、复合、试错、折中等设计系统的基本方法； 性、安全性、重用性 了解信息封装、接口、原型系统等概念；了解实现重 用性、安全性、可靠性的思想。 评估(5) 评价指标与基准、瓶颈、 了解度量系统性能的指标和常见方法；理解瓶颈、冗 冗余、容错、性能仿真 余、容错的概念；了解可视化建模与仿真 通信(7) 信 息 及 其 表 示 、 信 息 量 理解信息编码思想；理解信息在计算机内的表示与存 （熵）、编码与解码、信 储方式。掌握基本编码方法；了解通信可靠性保障基 息压缩、信息加密、校验 本思想. 与纠错、协议 同步、并发、并行、事件、 理解并发、并行、同步、死锁、事件、服务的概念； 服务 了解常见的协同策略与机制。 数据类型、数据结构、数 理解常用数据类型和数据结构的概念；了解数据类型、 据组织、检索与索引、局 数据结构与算法和程序的相互关系；掌握选择数据类 部性与缓存 型和数据结构的方法；了解提高数据管理、访问效率 的常用方法。

2015年8月29日：起草小组第 7次工作会议，对“典型课程 实施案例”进行修改。 2015年7月29—30日：在第四 届“计算思维与大学计算机 课程教学改革研讨会”，大 范围征求意见。 2015年11月28—29日：在高 校计算机课程教学系列报告 会期间，正式发布。


大学计算机基础教学的现状与发展趋势



基本型 问题求解型 系统型
（1）基本型。基于宽度优先教学设计原则 涉及知识内容广，可在原有“大学计算机基础”内容上适 当裁减和组织，并在案例与教学方法上有所突破。 （2）问题求解型。基于深度优先教学设计原则 突出培养基于算法和程序设计的问题求解基本方法和能力 。针对不同的学时需求，又可分“问题求解简约型”和“ 问题求解扩展型”。 （3）系统型。基于宽度和深度兼顾的教学设计原则 从计算思维培养角度组织和表述教学内容，在计算系统理 解和问题求解方法上同时体现广度和深度的要求。一般课 程学时要求比较多






程序设计基础（C语言） 程序设计基础（Visual Basic） 程序设计基础（Python语言） 计算机网络技术及应用 数据库技术及应用 多媒体技术与应用 网络、群体与市场 电子商务 生物信息学 数字农业技术基础
教学质量保障体系

课程体系


围绕学校办学目标和人才培养定位

计算机基础教学中的42个核心概念及分类
分类 关注点 （概念个数） 计算（3） 可计算性和计算复杂性 抽象（4） 关注对象的本质特征 自动化（7） 信息处理的算法设计
设计（6） 评估（5） 通信（7） 协调（5） 记忆（5） 可靠和可信系统的构建 复杂系统的性能评价 不同过程和对象间的可靠信息传递 多个自主计算实体间的有效配合和时序控制 信息的表示、存储和检索