计算机类专业创新型人才培养模式探索与实践

王 婷，刘任任

(湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭411105)

0 引言

工程教育的质量很大程度上决定了我国高等教育的整体质量。复旦共识、天大行动和北京指南，以及教育部发布的《新工科研究与实践项目指南》，开拓了工程教育改革的新路径，我国的高等教育正在由“大众化”迈向“普及化”。为适应工程科技的变革与创新，教育界提出了“新工科”的教育理念，教育部发布的《新工科研究与实践项目指南》，为工程教育改革开拓了新的路径，谋划了工程科技人才的培养模式。工程教育提出了以提高人才培养质量为核心的“新理念”，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，建立完善中国特色工程教育的“新体系”，加快推进我国从工程教育大国走向工程教育强国。以上这“五新”构成了我国全面推进新时期工程教育改革创新的“路线图”[1]。

本文将在实施工程教育人才培养的“新模式”方面，以计算机类专业的学科基础课程的课堂教学为例，进行“以学生为中心”的创新能力培养方式和手段改革的探索和实践。

1 高等教育中“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变

众所周知，在初等和中等教育阶段，学生在心智发展上还处于“襁褓期”，处于“自在”而不是“自为”的状态。这一时期中，作为学习过程内在动因的学生心智发展与作为学习过程外部推动力的教师导向作用相比，是比较微弱的，还不足以据以主宰自己的学习，学习过程不可避免地带有“他主”即由教师主导的特点。到了高等教育阶段，学生进入青春中后期，心智发展向成人过渡，产生了自我意识，懂得了自我识别，自我选择，自我培养和自我控制。表现在学习上，则要求变“他主”为“自主”。例如，根据社会的需要和自己的志趣特长，选择所学专业；自主地免修或加选课程，以形成期望的知识与能力结构；到了本科高年级和研究生阶段，进而自主地定方向、找课题、定技术路线、工程设计和科学研究。这时，学生的自主作用与教师的指导作用相比，逐渐上升为决定教学过程的主要因素。教师也由对教学过程起“主导”作用，转为一般的指导作用，这就在学生自主学习的情况下，要求教师实行指导时，需要更高的艺术。

2 改革课堂教学，充分发挥学生的主导作用

教学过程是教师引导学生学习的师生双向互动过程。教师按照一定的目标和计划，根据学生的心理特点和认识规律，引导学生系统地掌握基本知识和基本技能，发展认识能力，逐步形成一定的世界观和能力的活动过程。教学过程可以看作一个系统，它由教师、学生、教学内容、教学设备、教学思想、教学方法等要素组成，具有传授知识、培养能力的功能。就像计算机系统分为硬件系统和软件系统一样，教学系统中，教师、学生、教学设备等实在的、具有物理性质的要素是教学系统的硬件；而教学内容、教学思想、教学方法等，是教学系统的软件。

在教学过程中的众多要素中，教师和学生是两个最活跃的、人的因素。在教学过程中，学生要控制并调整自己的“学”的活动；同样，教师也是要调整和控制整个教学过程。教学过程反馈联系构成了闭合回路。

课堂是教学实施的主要形式和载体，课堂教学是使学生能够达到毕业要求、达成培养目标的基础。在我国的现有的课堂教学中，过分强调教师传授知识，学生只是被动地接受的教学过程仍然普遍。目前的课堂教学尚未摆脱科学教育方式的传统模式。为了适应成果导向教育的要求，实现教学过程由“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变，需要在教学上进行三个方面的改革:

(1)激发学生自主学习的动力。要精心设计和安排培养方案中的课程进程表，理清各门课程的前后逻辑关系；教师在讲授课程的各知识点时，尽量先介绍该知识产生和形成的背景，以及发展现状和趋势。

(2)培养自主学习的能力。自主学习不仅要有动力，还要有能力。改变“教”的内涵，正是为了有效地培养学生的学习能力。初中等教育阶段的“教”，主要是“传授”知识，大学本科教育阶段的“教”，主要是“教会学生学习”，研究生教育阶段的“教”，主要是“教会学生研究”。

(3)提供自主学习的良好环境。要改革教学管理方式和方法，贯彻“一切为了学生”、“为了一切学生”和“为了学生一切”的教学和育人的管理理念。

上世纪九十年代，流行一种“问题解决”的教学方法。该方法认为，问题是科学和工程技术的心脏，问题解决就是“从尝试到解决的全过程”。

从认知心理学角度看，所谓解决问题就是从已知状态到目标状态的运动过程，是一系列指向目标的操作[7]。在问题的解决过程中，信息的收集与组织起着决定性的作用，信息的收集包括已知条件的分析、待求答案的目标状态、与求解问题相关的原理、原则和辅助手段等；信息的组织是将收集到的有关因素、原理、原则联系和组织起来。在解决问题的过程中，信息的收集和组织是互为补充的，在信息的组织过程中，常会发现在建立信息之间的联系时，还需引进新的因素和关系，这就要继续收集信息，并将原有的信息和新获得的信息重新加以组织，直到在未知与已知之间建立联系。

3 目前课堂教学中的一些问题以及改革的尝试

笔者通过多年的计算机类专业的课堂教学效果分析和观察，认为造成以上现象的主要原因有两点，一是在课堂讲授时，教师都是事先备好了课，而大多数学生一般没有事先预习课程内容的习惯或时间，因此，这就形成了一种“传授知识”上的“信息不对称”现象。经验再丰富、口才再好的教师，用“启发式”等教学方法，也难收到理想的效果。二是课程考试形式，大学的学科基础和专业基础课程，教师多数喜欢采用“闭卷”的考试形式，因此，学生也只有考试前死记硬背课程知识中的“概念”、“定义”和“定理”，教师出的考题也很难考出学生的“能力”水平，只能考出学生对“知识”的掌握程度。

鉴于以上两点，笔者多年来，有意识地进行了一些“尝试”。一是在熟悉并教过多次课程的基础上，每次上课前不备课，尽量做到在所讲知识上与学生的“信息对称”(实际上不可能有绝对的“对称”)，甚至有时故意“卡壳”或“讲错”，让学生一起来“排障”或“纠错”；二是主动告诉学生，课程教材中难免存在“印刷错误”或“逻辑错误”，发现以上错误者，计入平时成绩中。这个措施收到了良好的效果，学生学习教材的积极性提高了，有的还是带着“怀疑的眼光”在研读教材；三是课程结束后，实行“开卷”考试。开卷考试有几个好处，第一，“逼迫”教师出考题时，必须出许多“活”题目，这些题目不是根据定义就马上能得出答案的；第二，学生没有必要花过多的时间去“记”或“背”课程中的“定义”和“概念”；第三，通过考试，可以锻炼和检验学生“分析问题”和“解决问题”的能力。

4 结论

复旦共识、天大行动和北京指南，构成了我国新工科建设的“三部曲”，奏响了人才培养主旋律，开拓了工程教育改革的新路径[3]。成果导向教育(OBE)中教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果，最终学习成果既是OBE的终点，也是其起点。学习成果应该可清楚表述和直接或间接测评，学习成果代表了一种能力结构，这种能力主要通过课程教学来实现。因此，课程体系构建对达成学习成果尤为重要，而课程体系构建也要通过课堂教学来执行[4]。OBE特别强调学生学到了什么而不是老师教了什么，特别强调教学过程的输出而不是其输入，特别强调研究型教学模式而不是灌输型教学模式，特别强调个性化教学而不是“车厢”式教学。

我们在课堂教学中的探索和尝试，在激发学生自主学习的动力、培养自主学习的能力、提供学生自主学习的环境等方面初步取得了“个性化教学”的良好效果。