新工科背景下計算機通識類課程改革與實踐

王家寧 孫璐榮

摘要：本文以新工科建設(shè)為背景，分析了目前新工科改革過程中存在的主要問題，制定了計算機通識類課程新的課程體系和培養(yǎng)模式。探索了課程教學內(nèi)容的改革，并結(jié)合實際情況分享了教學方法改革與實踐過程。同時針對新工科建設(shè)要求提出了三項重要的改革措施，為落實課程改革和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了參考。

關(guān)鍵詞：新工科;計算機通識類課程;教學內(nèi)容;教學方法

近兩年中國的教育界、各地方高校廣泛熱議的一個名詞莫過于“新工科”三個字。教育部最新指出了由傳統(tǒng)工科到新工科建設(shè)的新要求、新思路。結(jié)合各地方本科高校所正在掀起的應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的新浪潮，紛紛對各自高校的辦學理念、辦學目標做了重新的定位，制定出新的改革發(fā)展戰(zhàn)略。

1 改革面臨的主要問題

新工科改革過程中主要是以信息技術(shù)為核心，將專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)目標融入信息技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)課程，除了提高學生所要具備的計算思維和信息素養(yǎng)等能力，使非計算機專業(yè)的學生具備運用信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)相融合。首先新工科的建設(shè)需要院系之間的合作交流，共同推進，然而實際情況是多數(shù)高校專業(yè)人才培養(yǎng)相對獨立。其次很多高校往往忽視了學科交叉融合的作用，課程體系單一，課程的內(nèi)容與學生專業(yè)也沒有很好的銜接，起不到學以致用的作用。最后也是最主要的問題就是改革的主體需要教師的努力，而目前很多高校的教師還是更加注重科研的成果。

2 課程體系的建設(shè)

為了實現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)，首先要做的就是對課程體系的重新構(gòu)建，要將計算機通識類課程融入到專業(yè)人才培養(yǎng)中，制定出“1+1+X”模式的課程體系。其中前兩個“1”分別代表代表的是必修一門大學計算機基礎(chǔ)課程和一門程序設(shè)計語言類課程。“X”代表不同專業(yè)的學生根據(jù)專業(yè)方向選修若干門計算機相關(guān)課程。具體計算機通識類課程體系如下圖所示。

計算機通識類課程體系圖

3 教學內(nèi)容與方法的改革實踐

（1）教學內(nèi)容的更新。根據(jù)計算機通識類課程體系的建設(shè)，首先從大學計算機基礎(chǔ)課程的內(nèi)容進行更新。在教學內(nèi)容上更加注意培養(yǎng)學生計算思維和信息素養(yǎng)能力，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及人工智能等前沿的信息技術(shù)教授給學生，同時訓練學生具備利用信息技術(shù)解決生活和學習遇到的問題的能力;在程序設(shè)計類課程方面，根據(jù)學生專業(yè)需求，以案例式教學為主，培養(yǎng)學生利用計算機程序語言構(gòu)建算法模型，從而為解決專業(yè)領(lǐng)域問題奠定基礎(chǔ);在專業(yè)能力培養(yǎng)方面配合學生已經(jīng)掌握的程序設(shè)計語言加以實際應(yīng)用，提升學生的綜合素養(yǎng)。

（2）教學方法的改革。在現(xiàn)在“雙一流”課程建設(shè)的推動下，課程教學方法緊貼時代，由傳統(tǒng)的面授方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上線下混合式的教學模式。課程的教師團隊利用超星平臺創(chuàng)建了在線課程并上傳教學視頻供學生自主學習。同時我們在計算機基礎(chǔ)課程中引入了思科網(wǎng)院NetSpace在線學習平臺，開放了如《物聯(lián)網(wǎng)簡介》《網(wǎng)絡(luò)安全簡介》等線上課程。程序設(shè)計類課程引入了PTA在線學習平臺，提升學生的編程實踐能力。

（3）學科交叉融合。更加注重教師授課內(nèi)容與學生所學專業(yè)知識的融合。召開教學研討會，集體說課，從而不斷地更新教學內(nèi)容。例如在大學計算機基礎(chǔ)這門課程中強調(diào)教師在引用實例的過程中都要圍繞學生專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容講授。在電子類C語言程序課程中，教師結(jié)合單片機給學生講解程序結(jié)構(gòu)是如何解決實際工程問題的。

4 改革的重要措施

（1）學校主體統(tǒng)籌。正如文章前面所說，新工科的建設(shè)強調(diào)的是學科之間的交叉融合，要重視不同學科專業(yè)之間課程體系的銜接。在科技發(fā)展進入新階段的時代背景下，順應(yīng)國家的科技發(fā)展戰(zhàn)略，切合數(shù)據(jù)和智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的知識、能力需求做出重要決策，為新工科建設(shè)工作的推進奠定了基礎(chǔ)。

（2）加強師資隊伍建設(shè)。師資一直是推進教學改革的重要保障之一，新工科背景下對教師的專業(yè)能力和教學能力都提出了更高的要求。計算機專業(yè)教師團隊可以很好地完成課程的教學工作，但是缺乏專業(yè)背景。而各工科專業(yè)教師往往也面臨著信息化教學水平不高的情況。因此需要學校配套相應(yīng)的教師成長政策，鼓勵教師進行專業(yè)間的交叉研究，適時地派出骨干教師訪學研修。

（3）鼓勵學科競賽。新工科建設(shè)的核心目標是能夠提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。學院一直貫徹“以賽促教、教賽結(jié)合”的方針，成立了ACMICPC、網(wǎng)絡(luò)技能競賽等五個項目組。鼓勵學生參加國內(nèi)外高水平的專業(yè)技能競賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。競賽團隊組成及能力培訓過程通常是跨學科、跨專業(yè)，知識交叉、滲透互補，拓展綜合素養(yǎng);在項目組參與的競賽和學習掌握的專業(yè)技能與社會人才的需求更為接軌和緊密，有助于提高同學們專業(yè)綜合能力，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

5 結(jié)語

在國家大力倡導“新工科”專業(yè)建設(shè)的總體目標下，積極與各專業(yè)探索學科交叉融合，共同搭建新工科平臺，建立師資共享機制，實現(xiàn)實驗設(shè)施共享，在教研課題立項、科研項目申報與研究、學生技能競賽等方面緊密合作，整合各專業(yè)人才資源，優(yōu)勢互補，形成合力，培養(yǎng)未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型新工科人才。

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[3]伍李春，李廉.新工科背景下的計算機通識性課程建設(shè)[J].中國大學教學，2017（12）：6269.

課題：面向“新工科”建設(shè)的Java程序設(shè)計課程項目驅(qū)動式教學模式的改革研究，課題類別：黑龍江省教育科學規(guī)劃2018年度備案課題青年專項課題（課題編號：GJD1318006）

作者簡介：王家寧（1985—），黑龍江哈爾濱人，副教授，高級工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。