本书是一本将计算机基础实验项目和现代教育技术理论相结合的新形态实验教材，是针对线上线下混合式教学和高校双一流建设的新需求编写而成的，是与卢江、刘海英等主编的教材《大学计算机—基于翻转课堂》和慕课课程"大学计算机—寻找计算之美”配套使用的混合式学习指导与实验项目指导教材。本书是作者在总结多年教学实践经验和吸收多本实验指导教材精华的基础上，融合了现代教育技术理论、混合式教学理论编写而成的。 本书立足课堂教学"三块基石”（问题、活动、评价），围绕学生的学习过程，为学生提供学习指导。本书内容分为五大部分：问题与反思、入学测验与随堂测验、实验项目、混合式教学设计方案、基于PBL的混合式教学评价参考量表。 本书学习活动设计基于双PBL教学模式，线上教学采用基于问题学习（Problem-Based Learning）教学模式，围绕问题与反思来组织实施，以问题驱动线上学习。线下教学采用基于项目学习（Project-Based Learning）教学模式，围绕实验项目来组织实施，以项目驱动线下学习。 本书适合作为高等院校非计算机专业学生第一门计算机课程的实验用书，也可作为教师实施混合式教学的参考用书。

前 言 2019年，教育部印发了《关于一流本科课程建设的实施意见》（以下简称《实施意见》），《实施意见》中提出“建设一流本科课程，树立课程建设新理念，推进课程改革创新，实施科学课程评价”。 混合式教学是将传统面对面教学与在线教学有机结合起来的一种创新的教学模式，是高校教育教学改革的方向，是今后高等教育教学新常态。“如何做好混合式教学的线上线下教学有机融合”以及“如何评价混合式教学的效果”成为广大教育工作者关心的问题。 为适应高校双一流建设和混合式教学的需求，编者编写了本书，希望解决混合式教学中存在的一些问题，帮助学生掌握混合式学习的方法，提升学生的自主学习能力。 ??结构说明 问题、活动、评价是教学设计的基本要素，是课堂教学的“三块基石”。本书立足课堂教学“三块基石”，按照线上、线下学习的结构来组织本书内容。全书共分为五大部分，第一部分是“问题与反思”，针对在线学习，给出引导性问题，以问题化学习和反思式学习模式促进学生探究问题、深度学习与反思。第二部分是“入学测验与随堂测验”，针对课堂前测与后测活动，利用智慧教学工具，以评价的方式检测学生在线学习效果和课堂教学效果。第三部分是“实验项目”，针对《大学计算机—基于翻转课堂》教材各章节内容，以项目式学习方式让学生渐进式地完成实验项目，让学生将理论知识快速应用到现实世界中；实验项目重点围绕数据处理，将数据处理的三种方式用同样的数据连接在一起，为后续程序设计课程的学习打下基础。第四部分是“混合式教学设计方案”，针对混合式教学的理念、活动，以课堂活动方案形式为学生了解、参与混合式教学活动及教师进行混合式教学设计提供参考，帮助师生协作完成混合式教学任务。第五部分是“基于PBL的混合式教学评价参考量表”，针对混合式教学及PBL教学活动，以量表量规的形式为学生自我评价、小组评价及教师评价提供参考，实现“教有道，学有效”的目的。 ??本书特色 本书以现代教育技术理论和心理学理论为指导，以计算思维和创新能力为教学目标，以计算、数据、算法为实验项目内容的主线，以问题化学习和项目式学习为学习手段，为学生提供了混合式学习支架，帮助学生有效学习，提高课堂学习效率，改善混合式学习效果；为教师提供了混合式教学方案和评价量表量规，方便教师实施混合式教学。本书的教学设计关注学生的学习过程，并采用双PBL教学设计，围绕问题、活动、评价来组织实施教学活动。 本书教学活动围绕问题与项目，融合了混合式教学理念、布鲁姆教育学目标分类法、建构主义理论，渐进式、递进式、多层次地安排了27个问题、16个实验项目、20组随堂测验、4个混合式教学设计方案、1个基于问题学习的教学设计方案、10个评价量表。内容既有创新性和高阶性，又有挑战度，还融入了课程思政元素。其中，16个实验项目分为基础型、提高型、创新设计型三个层次，教师可按照教学大纲和学生基础知识情况剪裁、分层、组合使用，实施差异化实验教学，让不同基础的学生完成不同的实验项目，并给予不同的评价权重。 ??送给学生 混合式学习方式对于新进入大学的学生来说，是一种挑战，学生刚开始会不适应。这时需要学生尽快转变观念，适应新的学习方式。混合式学习方式将会给学生带来新的学习体验，它会提高学生的学习成绩和认知水平，也会提高学生的自主学习能力、探究能力、小组合作能力、学术基本能力、批判性思维能力和创新能力，为学生迎接未来其他课程的挑战打下良好的基础。 在混合式学习中，学生需要自主完成线上学习任务，探究问题与反思问题；线下学习要与小组成员共同完成项目式学习任务。因此，在混合式学习中，学生在教师的指导下要学会自我管理、制定学习计划、加强学习自律性、掌握PBL学习方式。本书在附录中提供了往届学生的学习经验与反思总结，供读者参考。 实验是一种认知加工的过程。完成本书提供的实验项目，可提高学生的计算思维能力和利用计算机求解问题的能力。本书中的实验项目给出的操作提示仅供参考，读者不要受其束缚，完成实验项目的方法有很多，关键是要抓住重点，开拓思路，提高自身分析问题和解决问题的能力。 ??送给教师 混合式教学设计对于教师来说也是一种挑战，在混合式教学实施过程中，要关注学生的学习过程和学习中遇到的问题。教学设计要围绕学生的学习过程来开展，通过对学生学习过程的支持来达成教学目标。本书中提供的混合式教学方案样例、评价量表及附录内容仅供参考，教师可根据教学实际情况进行设计。教师可根据学生情况对16个实验项目进行分层、组合，让不同学习基础的学生完成不同的实验项目，但应要求学生至少完成5个实验项目。另外，项目式学习不是教师设计一个项目让学生去做，而是让学生以做项目的方式来学习。 ??分工与致谢 本书是集体智慧的结晶，参与本书编写的人员有卢江、明洋、屈立成、刘海英、陈婷、吕进、江代有、李皎、马婕。在编写本书的过程中，还得到了上海交通大学“好大学在线”运行主管、混合式教学创新者联盟创始人苏永康老师和华南师范大学教育信息技术学院教育技术学专业尹睿老师的帮助与指导，同时也得到了西安交通大学吴宁老师和南京大学金莹老师等同行的帮助与指导，在此一并表示感谢! 本书编写的目的是适应混合式教学的开展，在教材改革方面做了一些尝试，改变了传统实验教材的编写模式，希望对实施混合式教学的教师有一定参考价值，也希望更多教师参与到混合式教学的改革与实施中，并提出宝贵意见，您的宝贵意见请发至编者邮箱lujiang@126.com，在此表示感谢！ 本书在编写过程中，参考了大量文献资料，在此向这些文献资料的作者及出版社深表感谢。 教材建设是一项系统工程，需要在实践中不断加以完善及改进，由于时间仓促，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请同行专家和广大读者给予批评和指正。 编者 2022年3月

目 录 第1部分 问题与反思 1 问题与反思1 计算、计算机与计算思维 3 问题与反思2 计算机系统概述 4 问题与反思3 操作系统基础 5 问题与反思4 信息与编码 6 问题与反思5 数据处理与呈现 7 问题与反思6 数据组织与管理 8 问题与反思7 算法与程序设计 9 问题与反思8 计算机网络概述 10 问题与反思9 Internet的服务与应用 11 第2部分 入学测验与随堂测验 13 入学测验 13 随堂测验1 计算、计算机与计算思维 15 随堂测验2 计算机系统概述 17 随堂测验3 操作系统基础 19 随堂测验4 信息与编码 20 随堂测验5 数据处理与呈现 22 随堂测验6 数据组织与管理 24 随堂测验7 算法与程序设计 26 随堂测验8 计算机网络概述 28 随堂测验9 Internet的服务与应用 29 第3部分 实验项目 32 实验项目1 计算、计算机与计算思维 34 实验子项目1-1 初识计算思维 34 实验项目2 计算机系统概述 37 实验子项目2-1 认识计算机与硬件组装 37 实验项目3 操作系统基础 42 实验子项目3-1 Windows 10系统文件和磁盘的管理 42 实验项目4 信息与编码 49 实验子项目4-1 计算基础 49 实验子项目4-2 微课制作 52 实验项目5 数据处理与呈现 53 实验子项目5-1 Excel数据处理基本操作 53 实验子项目5-2 调查报告 67 实验子项目5-3 计算棋盘上的麦粒 69 实验项目6 数据组织与管理 70 实验子项目6-1 数据查找 70 实验子项目6-2 表的创建与维护 73 实验子项目6-3 数据查询 81 实验项目7 算法与程序设计 85 实验子项目7-1 Raptor可视化算法流程图设计 85 实验子项目7-2 计算机求解问题的过程 95 实验项目8 计算机网络 99 实验子项目8-1 认识计算机网络 99 实验子项目8-2 有线和无线混合局域网的组建与配置 104 实验项目9 Internet的服务与应用 109 实验子项目9-1 信息浏览和文献检索 109 第4部分 混合式教学设计方案 117 混合式教学设计方案样例1?—?第2章 计算机系统概述 118 混合式教学设计方案样例2?—?第5章 数据处理与呈现 121 混合式教学设计方案样例3?—?第7章 算法与程序设计 124 混合式教学设计方案样例4?—?第9章 Internet的服务与应用 127 第5部分 基于PBL的混合式教学评价参考量表 130 附录A 学情调查问卷 136 附录B 几个常用的思维工具 139 附录C 布鲁姆教育目标分类应用案例及项目安排表 141 附录D 反思总结表样例 142 附录E 探究式教学架构 144 附录F 基于BOPPPS教学模式的教学活动设计样例 145 附录G 学生对“大学计算机”课程的学习反思总结摘录 149 参考文献 152