MOOC與計算思維在計算機應用基礎課程中的應用

楊 路

(1.安徽公安職業(yè)學院，安徽 合肥 230031；2.南京工業(yè)大學，江蘇 南京 211816)

“科技強警”是提升公安系統(tǒng)戰(zhàn)斗力的必經之路，隨著警務信息化水平的不斷發(fā)展，對公安民警的計算機技能提出了更高的要求，公安院校的計算機應用基礎課程教學成為關鍵。不同于普通高校，公安院校培養(yǎng)的是未來的警務專業(yè)人才，行業(yè)性應用性較強。因此在課程的設置和教學模式上都應有所創(chuàng)新，能夠根據學生已有的計算機水平因材施教，把行業(yè)特色融入到教學過程，培養(yǎng)學生的實戰(zhàn)能力。

1 課程教學現(xiàn)狀分析

公安院校的計算機應用基礎課程面向所有公安類專業(yè)學生開設，統(tǒng)計教學過程的反饋情況，目前存在的問題如下：①學生基礎差異性，公安院校是面向全國或全省各地招生，有大中城市，也有鄉(xiāng)鎮(zhèn)及偏遠地區(qū)。大中城市的學生很早就已接觸計算機知識，對軟硬件有一定的了解，具有Office軟件的使用經驗，有的甚至參加過省級乃至國家級的計算機編程比賽。反之偏遠貧困地區(qū)的學生接觸計算機較少，基礎薄弱。傳統(tǒng)“一刀切”的教學方式無法照顧到“兩頭”學生，導致授課效果不佳。②教學內容與業(yè)務脫節(jié)，目前公安院校使用的教材、授課內容與普通院校沒有太大差異，實訓內容往往是排版、數據處理等常規(guī)操作，與常用的公文審批、問訊筆錄、偵查取證等公安業(yè)務脫節(jié)，授課時學生的代入感不強，不貼近各類警種的業(yè)務實戰(zhàn)。③考核方式單一。我院考核學生采用的是參加全國計算機等級一級考試的方式，由于全國計算機等級考試是面向全國學生的，其考題的著重點與公安業(yè)務需求有一定的差別，所以該類考核形式還需要進一步改進。教師對學生的考核往往在課程結束后才進行，這意味著教學過程中存在的問題不能及時改進，具有明顯的滯后性，甚至還存在教師為了得到高分而降低對學生課堂要求的情況，缺乏對學生的約束。

2 混合教學模式在計算機應用基礎課程教學中的應用

2.1 基于MOOC的線上階段

線上MOOC的學習能夠積極發(fā)揮學生的主動性，同時緩解公安院校師資教學任務繁重、課時受限等問題。采用“先學后教”模式，教師在課堂教學前布置問題，學生利用碎片時間在線觀看MOOC視頻學習，完成在線提交作業(yè)、社區(qū)討論等活動?；A差的學生可多次觀看和練習，有效解決學生的基礎差異性問題。通過MOOC平臺的提前學習，學生可以預先掌握教學重點并且記錄自己遇到的問題，在課堂上重點聽課并獲得解答。如果有什么問題建議，可在MOOC平臺留言。教師根據留言進行在線解答，如果留言較多，可通過基于python的網絡爬蟲抓取所有留言，再通過LDA主題分析匯總學生的問題，在線下課堂階段有針對性的進行重難點解析。

2.2 融合計算思維的線下階段

線下階段包括課堂教學和課后評價2部分。課堂教學以問題為導向，教師先根據在MOOC平臺歸納的問題和課堂提問進行針對性講解和實際操作，并梳理學生在MOOC平臺上學習的零散知識點串聯(lián)。學生因為有了課前階段的基礎，并且是帶著問題來聽課的，使課堂教學活動更加緊湊，教學效率更高。我院計算機應用基礎采用的是安徽地區(qū)普通高等院校的選用教材，課堂教學內容包括計算機工作原理和Office軟件辦公軟件應用兩部分。計算機工作原理內容僅限于純理論式介紹，Office應用案例都是常見的制作個人簡歷、書籍排版、考試成績統(tǒng)計、詩詞賞析等，沒有體現(xiàn)出公安院校的特殊性。以培養(yǎng)從事網絡安全保衛(wèi)和執(zhí)法專業(yè)人才的網安專業(yè)為例，除了要熟練掌握Office辦公軟件外，還應具備各類編程語言應用能力，需要通過計算機應用基礎的學習打下良好的基礎。過于抽象的純理論內容難以吸引學生的興趣，不能為后續(xù)C等編程語言的學習打下良好的知識基礎，也不能吸引學生主動學習。因此，在課堂教學中融入計算思維，講述計算機工作原理時，不是直接告訴學生結論，而是以貼合公安實戰(zhàn)的案例，通過環(huán)環(huán)相扣的情境設置引導學生以計算思維思考，采用編程語言的實現(xiàn)邏輯理解計算機的工作原理，如圖1所示。

圖1 計算思維在教學過程的應用

2.2.1 計算機工作原理內容講解示例

案例設計如下：網安大隊在偵查某起網絡犯罪案件中發(fā)現(xiàn)A、B、C、D四名犯罪嫌疑人，在詢問過程中，嫌疑人A說：“不是我做的”。嫌疑人B說：“是C做的，與我無關”。嫌疑人C說：“我知道，是D做的這件事”。嫌疑人D說：“我沒做這件事”。公安民警在偵辦案件過程中發(fā)現(xiàn)有三個人說的是真話，犯人就是這4名嫌疑人中的1人，那么怎么找出兇手，可采用如下順序分析。

(1) 把實際問題抽象化，不是文字而是用表達式表達。用Crimer表示犯罪的人，嫌疑人A說：“不是我做的”。Crimer!=A；

嫌疑人B說：“是C做的，與我無關”。Crimer==C；

嫌疑人C說：“我知道，是D做的這件事”。Crimer==D；

嫌疑人D說：“我沒做這件事”。Crimer!=D；

判斷每句話的真假邏輯(1、0)，Sum是上述4句話的邏輯和，Sum=(Crimer!=A)+(Crimer==C)+(Crimer==D)+(Crimer!=D)

(2)常用的計算機算法。其結構有順序、選擇、循環(huán)等，進行說明后提出問題讓學生們思考，選用哪種結構來解決這個問題。

(3)給出幾種可能的解決方案。如循環(huán)嵌套、分支選擇等。讓學生思考后嘗試根據解決方案畫出流程圖，并以偽代碼的形式寫出算法得出計算結果。該案例采用循環(huán)結構，設計流程如圖2所示。邏輯如下：先假設A是罪犯，再判斷4名犯罪嫌疑人說話是否有3句是真的，如果是則A就是罪犯，算法結束。如果不是，則假設下1人B是罪犯，再判斷是否有3人說的話是真的，依次類推，直至找到罪犯。

圖2 循環(huán)算法流程圖

(4)總結在解決問題的過程中用到的計算思維方法。一來幫助學生更好的理解計算機的工作原理，二來提前鍛煉學生的計算機編程能力。

2.2.2 Office辦公軟件應用講解示例

Office辦公軟件應用包括Word、Excel和PPT，Word實操案例可采用制作辦案流程中涉及的公文審批流程表、詢問筆錄等文檔?；竞w了課本Word錄入編輯、文檔排版、表格、高級應用等內容，貼近實戰(zhàn)，提升學生的主動性，加強課堂的實訓效果。Excel和PPT不采用課本現(xiàn)成模板重復練習的方式，而是給學生一段內容，讓學生自定義設計合適的圖表和幻燈片。一來鍛煉學生的動手能力，而不是照著課本做枯燥的重復操作。二來貼近工作需求，工作任務往往需要自行理解后以合適的形式展示，不是照著模板復制粘貼。

Excel實例采用2018年12月至2019年6月中國網民各類互聯(lián)網應用的用戶規(guī)模，讓學生畫出圖表和計算使用率和增長率?；竞w了Excel的數據操作、表格美化、使用公式和函數、創(chuàng)建圖表等內容。PPT實例采用了網絡安全的基礎知識，讓學生自定義選擇和設計幻燈片形式?；竞w了PPT的演示文稿錄入、美化、動畫效果和高級設置等內容。 最后組織課堂討論，以學生為主體，教師積極參與其中，進行內容總結。

2.2.3 課后評價

課后評價采用多元化考核方式，考核的目的是通過這種“反饋”作用形成正向激勵，提升教學效果，促進教師教的能力和學生學的能力的同步提升。對學生，之前計算機應用基礎的課程考核僅由期末的等級考試成績決定，使得學生容易忽視之前的學習過程，僅在最后通過突擊復習應付考試。因此課程考核應包含過程性成績和等級考試成績，過程性成績等于課堂操作成績+平時作業(yè)+教師課堂評價，如果學生對某次操作或作業(yè)不滿意，可重復提交，鼓勵學生精益求精，教師課堂評價是對班級的評價，除了計入課程成績外，還按一定比例計入學生的學年量化考核成績中，過程性成績占比應不低于30%。對老師，采用學生按月評價的方式，便于及時發(fā)現(xiàn)過程問題并改進。

3 結束語

線上MOOC與融合計算思維的線下教學的混合模式能夠調動學生的主動性和思維性。MOOC解決了傳統(tǒng)課堂中的個體差異等問題，有助于培養(yǎng)學生的自學能力，融合計算思維的課堂教學培養(yǎng)了學生應用計算機技術解決實際問題的能力，探索了一條解決現(xiàn)有計算機應用基礎課程教學存在問題的有效途徑。