培養(yǎng)人才,，在改革創(chuàng)新的潮頭揚帆遠航
——北理工計算機公共基礎課程教學團隊人才培養(yǎng)創(chuàng)新改革紀實
發(fā)布日期：2016-10-20 供稿：黨委宣傳部 馬瑤,、王征 計算機學院 攝影：計算機學院
編輯：馬瑤 審核：包麗穎、藺偉 閱讀次數(shù)：
在這個“不懂電腦”已屬稀奇的時代,，高校如何在“一流人才”培養(yǎng)的過程中,，使學生具備一流的計算機科學素養(yǎng)和運用能力,，是一項看似容易，但必須潛心修煉的“真功夫”,。
針對大學生在學習計算機基礎課程中的一系列問題,，北理工計算機公共基礎課程教學團隊（以下簡稱“團隊”）堅守“三尺講臺”二十載，立足人才培養(yǎng),，持續(xù)教改創(chuàng)新,，開創(chuàng)計算機教學的“虛擬實驗”模式，引領高校計算機公共課教改潮流,，以大規(guī)模在線教學“獨步”全國,，在“小屏幕”上做出“大文章”，是一支具有人才培養(yǎng)“真功夫”的一線教學團隊,。
“培養(yǎng)人才,，研教結合下苦功解決問題！”
計算機教育是人才培養(yǎng)的重要基礎環(huán)節(jié),，計算機基礎課程在我國已經開展了30余年,，但是如何為該課程體系配套科學有效的實驗教學環(huán)節(jié)是長期困擾國內外計算機教學的難題。在傳統(tǒng)教學中,，芯片無法拆開講原理,，信息“流動”難以呈現(xiàn)，“看不見摸不著”,，長期以來的實驗教學環(huán)節(jié)都被實踐或實訓所代替,，這直接影響了教學質量和教學目標的達成。
教改創(chuàng)新必須腳踏實地解決人才培養(yǎng)中的實際問題,，還要下苦功夫,。針對問題，團隊立足自身想辦法,，團隊帶頭人,、北京市教學名師、計算機學院李鳳霞教師作為學院在“虛擬現(xiàn)實與仿真計算”方向的學科帶頭人,，帶領大家充分發(fā)揮在學科領域的研究優(yōu)勢,，充分將科研成果與教學工作相結合。自2011年開始研究《大學計算機》課程的實驗教學方法改革。團隊全體成員和實驗室的30多名研究生,，歷經兩個寒暑夜以繼日的研究和實踐,，不僅創(chuàng)新性的設計開發(fā)了18個虛擬教學實驗，還于2013年將全套實驗課程資源出版,，創(chuàng)建了該《大學計算機》課程的虛擬實驗體系,。
充分發(fā)揮科研優(yōu)勢構建的虛擬實驗教學模式，以直觀,、簡潔,、交互性強的優(yōu)勢，極大突破了計算機教學的瓶頸,，輸入簡單的指令,，執(zhí)行簡單的操作，信息的流動,、數(shù)據(jù)的處理便躍然屏上,，生動的仿真頁面真正實現(xiàn)了寓教于樂，成為連接課上與課下的紐帶,，加強了學生對計算思維的認知,。
虛擬實驗工場
計算機學院2012級學生李念說：“在沒有虛擬實驗配合計算機公共課前，信息的流動存在我們的空間想象中,，正如一千個人眼里有一千個哈姆雷特,，對信息可意會不可言傳的理解可能出現(xiàn)偏差。現(xiàn)在有了配套的實驗資源庫,，更直觀,、精確地為我們展示了計算機科學的基本理論和系統(tǒng)概貌?！?/p>
理念前瞻,，技術先進，團隊立足北理工,，憑借教學科研“雙重實力”,，大膽將虛擬現(xiàn)實、計算機仿真等多種媒體融合的現(xiàn)代教育技術巧妙運用于教學研究和實踐之中,，在“虛擬實驗”和在線教學的實驗支持方面開國內外之先河,，這在全國計算機基礎教育領域引起了極大關注，至今已有近百所高校陸續(xù)采用了這套實驗體系,。
對北理工的虛擬實驗,，北京工商大學計算機與信息工程學院趙霞副教授如此評價：“虛擬實驗拯救了計算機基礎教學，不僅使非計算機專業(yè)的計算機課程變得易教易學,，同時也為其它基礎課程和專業(yè)課程的實驗教學提供了改革思路,?！眳⑴c虛擬實驗設計開發(fā)的計算機學院趙三元老師這樣分享自己的體會：“虛擬技術支持了課程的難點解析、重點演示,。我們青年教師在實驗的設計與開發(fā)過程中研究教學,、深挖技術，當我把復雜的‘進程管理’用可視化的方式設計成虛擬實驗的時候,，有意外收獲的驚喜,。”
2014年,，團隊獲批國家級“大學計算機虛擬仿真實驗教學中心”。團隊改革深化的腳步始終不停歇,，虛擬實驗從一門課已擴展為多門課,，并建設了“虛擬實驗工場”網(wǎng)上平臺，通過該平臺,，得以支持更大范圍的慕課教學,，成為國內外首創(chuàng)的在線虛擬實驗支持平臺。團隊所開設的《大學計算機》課程也成為中國慕課平臺上首先采用在線虛擬實驗的課程,。憑借“虛擬實驗”,，北理工已經成為國內高校計算機基礎教學改革的引領者。
“這件事做起來要比說起來難得多,，一是要有一線教學經驗的教師支持,，二是要有虛擬仿真科研經歷的開發(fā)團隊，兩者缺一不可,?！?負責虛擬實驗開發(fā)的計算機學院陳宇峰老師是這樣理解腳踏實地下苦功解決問題的。
“創(chuàng)新是教育教學的基石,，改革是計算機公共課的生命”,。每每談及這一團隊堅守二十年的理念時，李鳳霞教授總是感慨而自豪：“信息時代的高速發(fā)展提升了高校各學科對計算機科學和信息技術的需求,，這就注定了計算機基礎教育教學不能墨守成規(guī),。無論是教學理念還是教育技術，無論是課程體系還是教學內涵,，不斷改革和創(chuàng)新計算機公共課教育是我們的主題乃至計算機教育的生命”,。
“以人為本，讓學生享受最先進的教學模式”
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代席卷全球,，極大改變了人類獲取信息和學習的方式,，大學生群體更是首當其沖。因此,，教育教學模式不可阻擋的發(fā)生著前所未有的變化,，慕課（MOOC,，massive open online courses）在線教學模式席卷全球，“后MOOC”時代——小規(guī)模限制性在線課程SPOC（Small Private Online Course）接踵而至,。
培養(yǎng)人才必須“以人為本”,，大學生學習模式的新變化，要求高校計算機基礎教學必須不斷迎擊教育技術革命“一浪高過一浪”的洶涌大潮,。讓學生始終能夠享受最先進的教學模式,，團隊不僅要創(chuàng)新不輟，還要打造一流,。
早在2005年,，團隊便開始了對網(wǎng)絡教學的探索，將在線討論,、在線教學管理,、翻轉課堂等新概念引入到教學實踐中，所建設的“網(wǎng)絡教學支撐平臺”開創(chuàng)國內高校之先河,，每年3000多人參與學習的北京市精品課程《C語言程序設計》率先在該平臺上線,，形成了北理工的網(wǎng)上學習社區(qū)，顯現(xiàn)了“前慕課”的特點,。
在之后的建設中,，該平臺逐步匯聚了北京市精品教材、國家級規(guī)劃教材,、各種思維訓練題庫,、各種在線評測插件，逐步建設了獲評教育部“質量工程”的《C語言程序設計》國家級精品課程,、國家級雙語示范課程,、國家級精品資源共享課程。值得一提的是,，團隊始終“放眼天下”,，國內多所兄弟院校共享、引用平臺課程資源,，團隊還提供師資培養(yǎng)支持,，在國內形成了良好口碑和影響力。
創(chuàng)新是教育教學的生命力,。當慕課教育大潮席卷中國高校之際,，團隊又提出了“眾籌共享”的創(chuàng)新理念，使得北理工計算機的慕課教學在業(yè)內“一呼百應,、獨樹一幟”,。
2014年，教育部中國大學“愛課程”平臺正式上線,，標志著中國慕課教育的全面啟動,，團隊首期便推出《C語言程序設計（上）》,，2015年《C語言程序設計（下）》《大學計算機》及《Python語言程序設計》陸續(xù)上線，四門課程不僅多次重播,，單門課程學習人數(shù)超過13萬,，單次課程學習人數(shù)超過4萬，4門課程累計學習人數(shù)超過30萬,，其選課人數(shù),、學生的通過率、優(yōu)秀率在 “愛課程”上名列前茅,。
做好人才培養(yǎng),，必須打造一流的教學。北理工計算機基礎教學敢不敢接受“市場”檢驗,？團隊用自己的成績做出肯定回答,。除了直接面向用戶提供課程教學外，謀劃如何拿下“大客戶”成為團隊的發(fā)展戰(zhàn)略重點,，即用北理工的優(yōu)質課程和教學為兄弟高校的教學體系提供直接支持，通過對校外的教學服務與輻射,，更加充分的體現(xiàn)出優(yōu)質教學的寶貴價值,，并且在這樣的“市場化”的“教學相長”中，實現(xiàn)對教學質量,、教學水平的再提升,、再促進。目前采用北理工《C語言程序設計》慕課課程的高校已達25所,，采用北理工《大學計算機》慕課課程的高校已達63所,，團隊課程的影響力在全國慕課平臺中遙遙領先。
華北理工大學負責SPOC建設的張春英教授在一次全國性的大會上這樣評價：“我參與了北理工計算機慕課課程“講軟件”專欄的主講工作,，在深度協(xié)同中改變了我們對計算機教學的認識,，學習了北理工的課程規(guī)劃思路、組織方法,，提升了我們的師資水平和教學能力,，深刻體會到借力名校與共享資源的優(yōu)勢”。
在潮流中保持獨立思想,，才能成為弄潮兒,。團隊成員、計算機學院嵩天副教授這樣理解：“對我們而言,，開設慕課不是追趕潮流,，而是立足人才培養(yǎng)的客觀需要，通過這種方式表達教學改革觀點,，打造一流的教學能力,。例如作為國內首個開設《Python語言程序設計》課程的高校,，通過慕課上線，我們可以把北理工先進的教學觀點,、教學思路及教學改革理念傳播到更廣闊的范圍”,。
創(chuàng)新的道路從來不是人云亦云、盲目跟風的,。對于“慕課大潮”,，團隊始終保持冷靜思考和正確選擇，抓住“大規(guī)模,、在線,、開放” 的本質，形成自己“眾籌共享”的創(chuàng)新思路,，追求一流,。“眾籌”支持更大規(guī)模的師生自愿參與,，“共享”支持在線學習社區(qū)的良性發(fā)展,。例如《大學計算機》課程團隊8位成員中就有3位外校老師參與共建，而課程中特設的“百家視點”欄目,，通過邀請各高校老師主講,，一舉建成覆蓋一百多所高校、295名教師的“大學計算機課程群”工作組,，北理工有效凝聚國內高校計算機教學主流力量的同時,，塑造出以名校引導、互通有無,、博覽眾長的格局,，北理工居于格局中心。
在創(chuàng)新中砥礪前行,，不斷追求一流的計算機基礎課程教學,，正在扎實服務于北理工人才培養(yǎng)的宏偉藍圖。
“強基固本,，教師隊伍是人才培養(yǎng)的關鍵,！”
任何事業(yè)都離不開人，人才培養(yǎng)更離不開一支兢兢業(yè)業(yè),、奉獻育人的一線教師團隊,，抓好教師隊伍建設，始終是計算機基礎課程教學團隊的重中之重的基礎工作,，不僅要保持好授業(yè)解惑不輟的高水平教師群體穩(wěn)定,，還要思考如何吸引優(yōu)秀人才將自己的精力和水平投入到教學之中。
北理工計算機公共課教學團隊部分教師合影
北理工計算機公共課教學團隊從2005年開始建設，建設初期,，團隊是跨學院的組織結構,，雖然保持了一定規(guī)模，教師隊伍最多時達36人,，但也不可避免的出現(xiàn)了“隊伍流水,、團隊松散”的現(xiàn)象，這都直接影響到了課程建設和師資隊伍成長,。針對以往團隊建設的弊端,，在學校和計算機學院兩級的全力支持下，團隊在人才隊伍結構方面進行大規(guī)模調整,，目前形成以6名計算機公共課專職教師為骨干,，十余名計算機學院與其他學院兼職教師為支撐的人才隊伍。
“教學團隊的價值就體現(xiàn)在人才培養(yǎng)中,，教師亦如此”,。帶著這樣的共識，團隊通過積極開展高層次的教學改革創(chuàng)新,，不僅凝練出“貨真價實”的教學成果,，還積極抓住在線教育蓬勃發(fā)展之勢，搶占發(fā)展先機,，建設國家級教學平臺,，在國內外形成重要影響，這些都能夠為教師的成長發(fā)展提供強有力的推手,。充分挖掘教學工作蘊含的價值，“欲取之,，先予之”,，發(fā)揮團隊優(yōu)勢，創(chuàng)造價值,，為教師自我價值實現(xiàn)提供支持,，是當前團隊在隊伍建設方面的重要思考。
李鳳霞教授作為團隊負責人和“虛擬現(xiàn)實與仿真計算”學科方向帶頭人,，多年來堅持教學與科研相結合,，發(fā)揮了核心帶頭人作用。在她的帶領下,，北理工的計算機教學從團隊建設,、平臺建設、課程建設,、教材建設,、虛擬仿真實驗創(chuàng)建等都獲得了豐碩的教學成果，人才培養(yǎng)成績突出,。
樊孝忠,、石峰,、賈云得、王樹武,、高飛等知名教授,，以及前不久英年早逝的古志民教授作為團隊的中堅力量，長期堅守在一線講臺上,，在創(chuàng)造優(yōu)秀成果的同時,，更用榜樣的力量帶動一批青年教師熱愛并投身教學。
在團隊“引培并舉”的思路指導下,，中青年教師群體中涌現(xiàn)出陳朔鷹,、薛慶、趙豐年,、李仲君等一批被學生評為“我心目中的優(yōu)秀教師”的骨干力量,；陳宇峰、嵩天,、李冬妮,、禮欣、史樹敏等一批擁有海外學習經歷,、主持著國家自然科學基金的優(yōu)秀青年教師也自愿投身教學工作,，參與教學研究；趙三元,、余月等海外引進人才也積極在教學崗位上發(fā)揮作用,，潛心教改實踐。青年教師的迅速成長,，用新思維,、新知識、新理念為團隊和課程注入活力,，形成了團隊“勇于進取,、團結協(xié)作、朝氣蓬勃”的文化氛圍和精神傳統(tǒng),。
多年的建設,，使得團隊“陣容強大”，可以說正是這樣的一批教學水平高,、師德風范良好的“好老師”群體,，才是人才培養(yǎng)的強基固本之道。
創(chuàng)建“雙一流”,，人才培養(yǎng)必須爭創(chuàng)一流,，培養(yǎng)一流人才離不開一流的教學，而自古至今的教書育人，只有唯有直面問題,、與時俱進,，不斷改革創(chuàng)新，才是應對之道,。
人才培養(yǎng),，要解決問題，要以人為本,，要強基固本,，北京理工大學計算機公共基礎課教學團隊，在公共基礎課創(chuàng)新改革中的有益探索和成績,，給我們帶來不少啟示,。
