虚拟实验方法全面助力计算机教育教学改革

专题主持人：李凤霞

专题策划人：彭远红

主持人简介：李凤霞，女，北京理工大学计算机学院教授、计算机基础教学部主任、虚拟现实与仿真计算学科方向带头人，教育部“大学计算机虚拟仿真实验教学中心”主任，北京市教学名师，教育部高等学校大学计算机基础课程教学指导委员会副主任，全国高等院校计算机基础教育研究会副会长，中国计算机学会虚拟现实与可视化委员会副主任：研究方向为虚拟现实与仿真计算、计算机应用、计算机基础教育；lfx_lfx@bit.edu．cn

以计算思维为导向的大学计算机教育改革已经取得了重要的阶段性成果。其中，大规模在线教育技术起到了重要的推动作用；然而应该看到，计算思维能力培养重在教学内容改革，即课程体系和知识结构。在线教育技术解决了传播手段问题，但无法解决教学内容存在的实质问题教学内容改革刚刚开始，进一步深化仍面临一系列问题：新内容与教学设置的匹配问题；新理念与师资的适应问题；新需求与旧资源的更新问题，这些问题需要更完善的课程体系和更前沿的教育技术的支持。

北京理工大学自2012年提出虚拟实验教学思路至今，从完善课程实验体系方面展示了“理论+概念+方法”的全新方案，改善了“以应用软件实践为主”的实验教学内容设置，从教育技术方面给出了“理论可验证+概念可视化+方法可交互”的虚拟现实与仿真技术的全方位支持，从一定程度上颠覆了大学计算机基础教学以往的实验体系和教学模式。该教学成果被北京工商大学、北方工业大学、河南大学、武汉轻工大学、长春理工大学、华北理工大学等多家院校采用，收到了较好的教学效果2014年北京理工大学成功获批教育部“国家级大学计算机虚拟仿真实验教学中心”以来，虚拟实验教学方式得到了广泛关注，已经开始向计算机专业课程以及物理、化学、生命科学等公共基础课渗透，并取得了初步成果。

在虚拟实验教学技术日益成熟的契机下，201 5年6月，教育部高等学校大学计算机基础课程教学指导委员会、北京理工大学计算机学院、高等教育出版社联合召开了“大学计算机课程教学改革”第三期沙龙活动，围绕“虚拟实验方法全面助力计算机教育教学改革”展开深入研讨，并就借助MOOC模式推动课程深化改革和推广作了具体研究落实。《计算机教育》杂志始终关注虚拟实验教学成果的推广，遴选会议4篇论文，形成专题，继续探讨如何将计算思维理念与计算机教育教学相结合，如何将虚拟实验方法应用于计算机基础教学和计算机专业教学中。

华北理工大学张春英教授提出以培养计算思维能力为目标，将虚拟实验体系融入实践教学环节，构建虚实融合的实验平台；长春理工大学翟宏宇副教授将虚拟仿真平台扩展到专业课教学，运用于网络信息安全与攻防技术的实验教学中；河南大学软件学院张东生教授提出将虚拟实验与分类教学相结合，并给出了教学效果分析；北京工商大学赵霞副教授将虚拟实验方法应用于计算机导论课程，以解决教学中的重点和难点。

《计算机教育》杂志既关注计算思维如何落地，也关注虚拟实验方法助力计算机教育教学更广泛的改革动态，本期专题从不同侧面反映了虚拟实验方法在相关课程改革中的实施情况，我们希望以此引起专家学者们更多的讨论和思考，期待涌现更多的教学改革成果。