面向新工科应用型人才培养需求的计算机基础教育模式研究

于小川 刘敏

摘 要：文章阐述了计算机基础教育的发展历程，分析了新工科背景下计算机基础教育中存在的问题，分别从计算机基础实践培养模式、计算机应用型人才培养方案、计算机基础课程改革、教学手段的应用、多元化教学评价体系的构建等五方面探索了解决的路径。

关键词：计算机基础教育;新工科;应用型人才

大数据时代互联网的快速发展，网络安全、人工智能、物联网等新学科的兴起，代表着新工科时代的到来，互联网行业对这些新兴学科的人才的需求激增，数量远远超出目前我国教育行业对工程人才的培养， 人才质量也与行业要求有所脱节。

一、当前计算机基础教育中存在的问题

（一）目前，大多数高校计算机基础课的教学，主要以基本原理和上机操作为主，缺乏贴近互联网行业实践的应用知识和技能，所以学生的知识结构与行业需求背离甚远，无法适应迅速发展的的工程工业的需求。

（二）计算机人才培养目标定位不明确，传统通识教育与专业基础课程教育、专业实践技能与实验实践教学的区别不明确，学生在知识结构和综合素质方面存在缺陷。

（三）随着信息化、智能化、大数据等新概念的不断涌现，计算机基础课程设置单一、内容陈旧的问题日益凸显。目前，计算机基础课程的教学与学生专业的教学是分离的，普遍存在重视专业课程，削弱基础计算机课程的现象。

（四）传统教学手段下，教师主动教书，学生被动地接受，在教师解释了基本的理论知识之后，让学生进行练习，这种传统的对学生单向灌输模式和填鸭式教学严重束缚了学生的学习兴趣和主动探索知识的能力。

（五）经过多年的教学实践，计算机基础教学基本形成了机考和笔试相结合的考试形式，其弊端显而易见——只能对学生的知识点进行量化考评，却无法客观全面考评计算思维的能力。

二、解决路径的探索

针对上述基础计算机教学中存在的问题，我们做了以下改革探索：

（一）建立学科专业应用为目标的计算机基础实践培养模式

以专业应用为目标，通过在实践教学中培养学生的计算思维，将专业实践与计算机能力培训结合起来相辅相成，在计算机基础教学中引入更多的实践性教学，在计算机基础教学中贯穿计算思维的培养，引导学生主动思考利用计算机寻求解决方案的深层次原因，核心是培养学生快速学习新事物的能力[1]。

计算机基础实践培养模式的建立重在改进实践教学条件，加强实验室建设。目前，计算机基础课实验室为全校各专业共享。实验室的建设不仅能满足本专业的教学需要，而且能完成一定的科研任务。

1.在现有平台的基础上，继续开发综合实践教学平台。

2.通过参加网络安全攻防大赛、大学生程序设计竞赛等学科竞赛推进实践教学内涵，以赛促教，以赛促学;

3.培养专业的实验指导教师和实验室管理人才，完善健全实验实训管理制度。

（二）新工科背景下计算机应用型人才培养方案的探究

新工科背景下，明确培训目标，面向社会需求，构建以通识教育为基础、教学与科研相结合的宽口径专业课程体系，根据各专业特点，制定了人才专项培训方案[2]。

1.课程体系合理调整

计算机应用基础课程的学时由以前的 70 学时降为 64 学时，新增实践4 个课时，课时分配见表1。

2.新增创新创业训练项目实践活动模块

在自治区和全国大学生年度创新创业培训项目的训练下，转变教育理念，适应新工科发展的潮流，在课程之外增设创新创业训练，安排教师指导学生根据所学知识，每名教师指导5至10名学生，开展小组式创新创业培训实践活动， 2019年，我系参与申报了包括派出所装备物联网管理系统、社区多元化医药服务APP、涉案储存介质使用痕迹的线索提取方法研究等创新创业训练国家级3项，申报了新警察信息手机网站开发及运营、基于公安工作的个人实名制机制构建、互联网+预测犯罪、二维码案件预防与侦破、基于手机木马分析的情报挖掘设计、基于快速报警定位小程序的应用、智警综合APP、通过旅游数据运用人工智能分析嫌疑人动态去向、人工智能与视频行为分析、广西大学生创新创业竞赛申报系统、基于物联网数据的个人活动轨迹研判分析等训练项目11项。

总之，在新学科背景下的应用型人才培养中，“学以致用”的目的突出人才培养的本质属性，使工程应用性成为计算机基础教育价值归属的来源之一。教育应服务于新技术、新产业和新经济。面向前瞻技术，应以卓越软件工程师为目标，强化产教融合，引入国际先进工程教育理念，利用新技术平台，以企业需要为导向，开展校企合作，根据企业需要培养应用型人才，满足大数据、物联网、人工智能等新兴产业的应用型人才需求，让学生在国家转型升级中找到自己的职业理想和人生价值。

3.以“学科交叉融合”新理念推进计算机基础课程改革

修改和改進课程和内容，同时加强基本的计算机技能，根据各专业的特征，专业课程与计算机基础课程相结合，探索最佳融合效果。以交叉学科融合和实践技能化作为教学内容、教材建设和教学方法改革的落脚点，以具体教学组织设计来反向推动计算机基础课程的改革。

我们对所有年级的非计算机专业学生进行了一系列问卷调查。学生的操作水平如表2所示：

表2 调查情况汇总表

问卷设置 Windows Word Excel PowerPoint

1.系统学习过、熟练 15.2% 9.3% 8.5% 13.6%

2.有一定了解、基本熟练 53.4% 47.3% 21.3% 33.8%

3.会一点点 28.2% 32.9% 54.7% 39.7%

4.完全不了解 3. 20% 10.50% 15. 5% 12.90%

根据这项调查，90%的学生在入学前已经学习了计算机、Windows基本操作和Office办公软件的基础知识。

（三）在学科交叉融合思路中，促进计算机基础教学

首先，教师创新教学方法。我们将教学班级按每组8-10人进行分组，让每个学生通过讨论参与教学过程，并设计竞赛和情景活动激发学生的学习兴趣和提高动手实践能力。其次，将专门知识纳入教学过程。如将公安信息知识引入公安专业计算机基础教学，将公安信息技术知识的内容引入非公安专业学生等，这对后续专业课程的学习起到了很好的前导和铺垫作用。总之，科技融合新形势下计算机基础学科发展的必然趋势，实现学生学习由被动向主动转变。

（四）多种信息技术手段相结合的教学手段的应用

随着信息技术新工具的不断发展，各种教学方法也在不断发展，如幕课、翻转课堂、教育 APP、 SPOC、混合式教学等，[3]教学从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。

我们尝试采用翻转课堂下的趣味性任务的教学方式。这种教学模式下，首先，要授课知识目标一致的趣味性任务的提出和设计。通过巧妙提出任务，才能引起学生兴趣;合理地设计使得我们的学习知识内容得以覆盖。其次，是翻转课堂，教师通过课前提出的趣味性任务内容、要求，以及完成情况评价，将课堂内的时间交于学生。实现“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变，使学生的动手、思考组织能力得到锤炼。大多数理论知识要求学生在上课前完成自主学习，他们可以从教材、网上查阅等方式获取，也可以通过与同学的讨论和交流获得，在课堂上，教师运用教学方法和合作方式实现学生的个性化学习，使学生通过实践获得更多的真实学习。

（五）“互联网+教育”下多元化教学评价体系的构建

制定符合计算思维培养的多元化考评系统，真正全面的反映学生平时的表现、日常教学中的互动，公平合理地测试学生独立思考、发现问题和解决问题的能力，这也有助于提高学生的实践能力。我们提出“多元化教学手段”和“多元化评价体系”相结合的教学改革为纯理论教学内容提供了相应的改革思路，改变传统课堂的教学方法和考核形式，成为培养专业化、实战化的计算机人才备选模式[4]。

计算机应用基础教学评价指标不应只涉及学生的计算机理论知识，更重要的是独立解决问题的实践能力和思考能力。通过构建“互联网+教育”下多元化教学评价体系，采取小组项目案例式”教学模式，使计算机基础教学真正满足新工科应用型人才培养的要求。

结语

在新的产业背景下，适应高校工程教育的改革与创新趋势，面对具有较强工程实践能力和创新能力和国际竞争力的高素质复合型“新工程”人才的需求， 从应用型综合人才培养的计算机基础教育模式改革研究入手，培养适应新经济发展需要的新工程应用型人才。

参考文献

[1] 刘明纲，李琦.大学计算机基础课程发展中“计算思维能力培养”在应用型本科院校落地的探索[J].信息與电脑（理论版），2018（21）：221-225.

[2] 许薇.转型背景下的计算机应用型人才培养模式研究与实践[J].吉林农业科技学院学报，2018，27（1）：70-72，121.

[3] 潘逊，昂朝群，郭晖，周钢.教育信息技术条件下的大学计算机基础课程教学模式[J].计算机教育，2017（4）：5-8.

[4] 张静，林立忠，董伟，张兴华.应用型院校计算机基础教育教学评价模式改革实践[J].福建电脑，2016，32（11）：168-169.