我国已进入以数字化和智能化为主要特征的新工科时代，社会迫切需要具有创新能力的新工科专业优秀人才。课程教学是人才培养的“最后一公里”。实践教学是培养学生的实践能力和创新精神的重要途经。《计算机实践》课程是信息类和非信息类低年级本科生重要的基础课程，是启迪创新思维、培养创新能力的重要环节。

本成果依托各级教改项目，以金课“两性一度”为指导，本着“重思维、强实践、应用驱动”理念，深化《计算机实践》课程教学改革。明确了“知识、能力、思维和价值观”协同的课程教学目标，提出了课程“思维为核”教学理念，重构了“层次多样”的课程教学体系，扩展了“应用驱动”课程教学资源，打造“双师协同”的教师团队，使用“鲜明特色的案例”来深度融合课程思政。

经过多年坚持不懈的努力，课程取得了显著成效，作为计算机实践项目延申成果的学生作品获得各种竞赛奖数百项，其中国赛获奖100以上；课程改革的前期部分内容作为重要支撑获得校内教学成果奖一等奖3项，获北京市教学名师1人，华为云与计算先锋教师1人，北京科技大学青年教学骨干人才1人，获得“我爱我师”荣誉称号4人次以上，开设MOOC课程1门，AI相关实践成果支撑出版人工智能通识教材2部，有效达成课程各项教学目标，提升了教学质量，为一流专业建设和人才培养做出了贡献。

该教学改革注重思维培养，强化实践训练，面向应用驱动，特色鲜明，成果覆盖面广和示范性强。开设的《计算机应用实践》MOOC课程5个学期，学习者近万人。该教学改革注重思维培养，强化实践训练，面向应用驱动，特色鲜明，成果覆盖面广和示范性强。开设《计算机实践》MOOC课程7个学期，学习者超过万人。

主要解决的教学问题：

1）计算机实践课程在思维方面的“学习知识”和“应用意识”脱节的问题：从认知状态上，低年级专业学生不了解编程能做什么，对自身专业的认识不足，更不了解工科的应用场景；从心理状态，学生从高中的学习习惯出发，认为理论学习最重要，动手实践意识较差，缺乏通过信息化手段对行业进行变革的意识；

2）计算机实践课程在能力方面的“学习知识”和“实践能力”脱节的问题：在能力培养上，学生习惯使用数学思维获得解析解，缺乏使用计算思维来求解复杂工程问题的能力；在学习习惯上，传统教学过程片面注重程序语言语法知识学习，缺乏解决实际问题的计算思维能力培养。 

成果解决教学问题的方法：

1）明确课程教学内涵，提出“思维为核”培养理念

本课程的内涵是引导学生发展数据和计算思维能力,提升思维品质和深度,运用数据和计算思维解决新工科、新文科等领域经典的复杂工程问题，解决思维上“学习知识”和“应用意识”脱节的问题。数据思维包括数据类型及编码、数据管理及存储、数值文本和音视频数据处理和挖掘等；计算思维核心是抽象和自动化，即数据结构构建和算法流程设计。

2）重构课程教学体系，强化“实践为要”教学内容

参加本课程的同学每学年约有1600人，学生人数多、来源广、专业多样、信息素养参差不齐。据此，将原有的单一计算机语言编程实践，优化重构为编程语言多样、项目类型多样（图形化编程、游戏及AI算法开发、语料AI分析及处理、图像AI识别及处理、嵌入式机器视觉）的计算机实践项目。项目均严格按系统分析、设计、实现、调试、报告撰写和答辩等过程严格管理，强化“以实践为中心，在实践中提高解决问题的能力”，解决在能力上“学习知识”和“实践能力”脱节的问题。

3）实施多元教学方法，构建“应用驱动”教学资源

综合采用线上线下教学、案例教学、类比教学、激励教学、讨论式教学及多维度考评等多元教学方法，通过对经典案例讲解分析，启发学生进行实践项目自主选题，激励学生通过查找网络资料和学习专业知识等分析项目挑战，鼓励学生以小组方式进行讨论，培养团队协助精神。经过多年积累，在游戏开发方面，积累了上千个经典案例，在语料分析及处理、图像识别及处理方面，积累了上百个经典案例，以丰富的资源筑牢教学效果根基。

4）创新队伍建设机制，打造“双师协同”保障机制

打造了一个创新协作、结构合理的“计算机实践”教学团队，以计通学院信息基础科学系13名教师为主体力量，结合计通学院计算机系和通信系、自动化、能环、冶金等学院多位老师，队伍规模保持在20人左右，含1名北京市教学名师、1名青年教学骨干人才和3名教授。团队年龄结构合理，来自于信息和非信息相关专业，打造“双师协同”保障机制，实践成果形式多样，具有良好新工科、新文科应用前景。

5）提炼课程思政元素，发挥“思政为魂”引领作用

课程思政中，课程是阵地和载体，思政是核心和方向。从政策与国家形式、智造与工业软件、新技术与人工智能等各个方面积累了数百个案例，如基于语料库分析西方媒体对我国情感态度、疫情传播过程仿真系统、钢铁生产过程之天车调度仿真等，从中提炼思政元素，充分发挥“思政为魂”引领作用。