以学生为主体的计算机专业教学模式改革与实践

宗欣露，徐 慧

(湖北工业大学计算机学院，湖北武汉430068)

0 引言

人工智能、大数据、云计算等计算机技术的迅猛发展对人们的生活的方方面面产生着积极而深远的影响。高校担负着培养面向新时代的高素质创新人才的重任，其培养模式更应该充分体现时代特征，不断改革创新。结合新形势下的多种教学平台，构建新的课程教学模式，拓展教学的深度和广度是当今高校计算机专业教学模式改革的新课题和首要任务[1-2]。

1 传统教学模式的不足

传统的计算机专业教学模式忽略了学习过程中学生以“学”为主的主体角色，无法调动学生的主观能动性和积极性，而且学生的独立思考能力被抑制，不仅造成学生基础知识掌握不牢的后果，而且综合应用能力和创新能力更加欠缺。

传统计算机专业培养模式大多是将课程分为理论和实验两个部分，然而实践部分课时相对较少，往往不能覆盖所有理论知识，而面面俱到的实践训练既不现实，也不利于培养学生的自学能力和创新能力[3-4]。因此，实践教学模式改革需要将基本的实践能力和综合应用能力培养有机结合，充分调动学生的学习积极性，培养适合新形势的计算机应用型和创新型人才。

2 以学生为主体的教学模式改革

2.1 强化学生为主体的多元化教学模式

以学生为主体的教学模式需要将多种形式的教学方法引入学生的学习过程中，如图1所示，以学生为主体的多元化教学模式主要包括：

(1)在线教学。将教学时间从课堂延伸到课外，学生需在课前通过视频讲座、查阅资料、MOOC[5-6]课程等自主学习基本理论知识。课后，学生自主规划学习内容和方式，教师起到激发学习兴趣、引导学生学习过程的作用，组织学生之间的讨论和协作，让学习过程变被动为主动，获得真正有效的学习体验。

(2)课堂教学。主要体现在教学内容也应当紧跟技术前沿，教师在理论教学时，在教授基本原理和方法的基础上，可以结合计算机科学研究的最新进展，适当引入新内容，激发学生学习兴趣。

(3)个性化教学。教师必须尊重学生间的个体差异，分层为学生提出个性化的学习目标。学习目标分为基础性目标和发展性目标，有效教学应在学生实现基础性目标前提下，通过努力实现可能的发展性目标。教师要理性看待学生之间的个性差异，给部分学生达成发展性目标提供适度缓冲。此外，教师还要了解和研究每个学生的学习需要及其发展的可能性，重视个别指导，满足不同学生的需要，真正成为学生学习活动的组织者和促进者。

(4)互动教学。从提出问题到解决问题，让学生积极参与整个学习过程，表达自己的意见，通过课上课下讨论和分析，提高每一个学生的学习参与度，教师及时发现问题及时指导，激发学生学习兴趣和自信。

(5)启发式教学。传统教学方式，不利于学生的独立思考，多元化的教学体系强调培养学生的自主思维，把主动权交给学生。学生通过多种形式的学习和互动，理解和消化课程知识，教师在学生有效思考的基础上，针对性地辅助指导，进一步激发学生学习兴趣，形成“自学--问题驱动--答疑解惑—深入学习”良性循环的学习过程。

(6)案例教学。教师在教学过程中引入案例，将抽象的计算机专业理论原理、方法和技术简单化、趣味化、形象化，使学生能够领会和理解专业知识。

图1 以学生为主体的多元化教学模式

2.2 阶梯式实践教学体系

针对当前计算机专业学生工程实践和创新能力的不足的现状，实践教学应提倡分阶段递进式教学模式，将实践环节分为课外自主实验、课内综合实验、团队合作项目和探索创新实践几个阶段，如图2所示。

课外自主实验主要以学生在课下自学完成基本的实验为主，学生利用在线学习平台在课前掌握基础知识，验证理论的原理和方法。课内综合实验主要考查学生理论知识掌握情况，教师可充分利用有限的实践教学学时，提供基础知识之上的拓展。团队合作项目是上述多元教学模式中分组教学的扩展，要求学生具有一定的专业理论基础和综合应用能力与团队协作能力。这一阶段的实训注重学生之间的沟通、合作。在前三个阶段训练的基础上，针对部分有兴趣、有能力的学生开展科研实践活动，具有较强的创新性和实践性。四个阶段的实践训练有机联系、层层递进，使基础理论实践应用、综合应用、创新应用等多个层次的能力都得以训练，循序渐进培养学生的自主学习能力、综合应用能力、团队合作能力和创新能力。

图2 阶梯式实践教学体系

图3 面向过程的考核评价体系

2.3 面向过程的考核评价体系

计算机专业课程一般采用课程考试和实践考核结合的考核方式，这种评价方式无法全方位体现出学生对知识的掌握情况，在教学模式的多元化和强调阶梯式实践教学体系的双重作用下，课程考核评价应该面向整个学习过程，从课外自学效果、课堂活动参与度、实践任务完成度等三方面进行，如图3所示。考核形式也不应局限于课程考试，应引入小组答辩、报告撰写、成果展示等多种形式，多个角度反映学生学习效果，推动教学模式的改进。

3 结语

本文针对计算机专业知识更新快、实践性强的特点，在分析当前计算机专业教学模式不足的基础上，提出了以学生为主体的多元化教学模式，将在线教学、课堂教学、个性化教学、互动教学、启发式教学、案例教学等多种形式的教学方法引入学生学习过程中。针对当前实践教学中存在的问题，提出了以培养能力为导向的递进式实践教学体系，将实践环节分为课外自主实验、课内综合实验、团队合作项目和探索创新实践四个阶段，培养学生的自主学习能力、综合应用能力、团队合作能力和创新能力。同时，改进课程的考核评价机制，将学生自学过程、课堂活动参与度、实践任务完成度都纳入考核体系，采用灵活多样的考核方式，综合考查学生的学习效果。