基于“互联网+”计算机实验类课程教学改革研究

方 杰，朱 强

(合肥师范学院 计算机学院，安徽 合肥 230601)

互联网以万物互联为基础支撑，以科技创新为驱动引领，通过和社会经济生活中各行业的融合发展，不断演进和催生新业态，在战略全局和资源配置层面对我国社会经济发展产生巨大影响。我国在互联网技术、产业、应用以及跨界融合等方面取得了积极进展，但也存在运用互联网的意识和能力不足、跨界融合型人才严重匮乏等问题。[1]在“互联网+”融合发展的新时代，高等学校计算机类课程实验教学必须把握当前发展重要机遇，将实验实训课程和理论课程放在同等地位，深化计算机实验类课程教学改革，[2]构建适合学生全方位发展的实验教学体系，为社会培养具备“互联网+”思维和融合性应用型创新创业人才，为国家振兴民族复兴提供一流创新人才。[3]

1 互联网+

1.1 “互联网+”定义

“互联网+”基于现代信息和网络通信技术，通过互联网与传统行业的技术整合和应用融合，实施传统产业的互联网化，继而创造新业态，激发新活力。借助互联网的平台优势以及互联互通的通信技术，通过大数据分析及人工智能整合，将互联网的创新成果深度融合应用于各领域行业之中，增强经济发展和社会进步的创新动能，形成广泛的以互联网为支撑的经济发展新业态，实现国家经济生产力的提升。

1.2 “互联网+”战略形成过程

2015年3月5日，李克强总理在十二届全国人大三次会议上所做政府工作报告中，首次提出“互联网+”实施计划。2015年5月，国务院办公厅印发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,全面部署我国高校创新创业教育改革深化工作。意见指出，国家有关部门要加快制定相关扶持政策以利于互联网创业。2015年7月，中国政府印发《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》。

1.3 “互联网+”对教育的推动表现

在“互联网+”新时代，国家通过举办“互联网+”创业大赛等各种形式宣传推动“互联网+”落地生根，积极发扬互联网的创新引领作用。国家教育部门通过在人才培养目标中纳入双创能力的培养计划和要求，继而培养出具有双创思维和“互联网+”意识的高素质高技能人才。

2 “互联网+”作用表现

2.1 对教育生态的优化

“互联网+教育”以互联网为根基，以创新为纽带，实现技术变革和教育融合发展。“互联网+教育”通过互联网、多媒体、智慧教学、大数据分析及人工智能等技术手段协同推进，实现互联网新技术与现代教育的深度融合，推动教育生态系统进行颠覆性和继承性变革，构建出新生态、新模式和新动能的教育服务体系，使得教育教学课程教学体系如计算机实验类教学更具灵活性和针对性，教育生态得以跨越学校和课堂的空间界限，能够满足万物互联人工智能时代下学习者对计算机课程无时无刻学习的新需求。[4]

2.2 对课程教学方式和考评方法的改变

“互联网+”改变了以书本教材为核心传播知识和教育传统的理念。传统以集中实验、课堂指导与自由选题、课外辅导相结合的办法进行实验教学推动力不足。“互联网+”背景下，教师需要摒弃陈旧的教育观，坚持学生主体地位，以创新的实验慕课、虚拟仿真和智慧课堂为依托，以互联网为纽带，通过优质的计算机实验课程教学资源的共享，创新适合学生身心发展的课程教学方式方法。通过人脸识别和智能化、网络化的考评分析系统的实施，使得学生课程学习和评价过程更为客观量化。

2.3 对知识载体的重塑

在“互联网+”的创新驱动作用下，各类数字学习资源与各种智能设备有机结合形成新型教育知识载体。基于“互联网+”的数据云存储和大数据数据处理特性可实现教学资源更有效的配置、组织与管理；数据挖掘机器学习和互联网的技术整合有利于自我发现学习、自主探索探究性学习等目标的实现；“互联网+教育”将打破当前教育教学桎梏，通过整合教学资源、明确学生需求、促进师生角色转变以及提升教学品质，从而均衡教育资源配置和增加有效供给，进而推动整个课程教育教学体系特别是实验课程的解构与重构。

2.4 对人才培养方式的改变

伴随着大数据、物联网、5G、云计算以及人工智能等新技术的快速发展和应用，智能感知的万物互联成为趋势。智能感知和校园教学环境充分融合，信息技术智慧辅助，能够为师生提供精准高效的教育服务。[5]开放性和创新性实验课程的实施运用，能够激发学生的创新意识。虚拟仿真、智慧教室、在线选修课、慕课、微课、翻转课堂及基于数据云远程实验等创新课程的应用，能为新时代下双创人才的培养提供新途径和新动能。

3 当前计算机实验类课程教学中存在的问题表现

3.1 教学理念和教学目单一

计算机实验类课程包括公共基础课程和专业课程，涉及全校各专业，覆盖范围广。计算机实验类课程教学理念和教学目的不能停留满足于知识的传递，更要注重学生综合能力和双创能力的培养，着力解决现实中存在的实验课程内容编排不合理、课程标准与需求脱节、课程体系结构不能及时跟进时代要求、学生创新力不足、无法兼顾学生个体差异及学生学习积极性不足等问题，使得培养的人才能够满足新时代对创新创业应用型人才的需求。

3.2 教学体系和教学方法存在短板

课程教学体系要应时而变，突出专业导向和培养重点。计算机学科作为前沿学科，新理论、新技术、新方法日新月异。实验类课程教学需要顺应时代需求，引导学生主动学习新理论新技术。需要改变当前单一薄弱的实验课程教学体系和方式方法，将“互联网+”思维融入到计算机类课程实验教学改革过程当中，使得培养的学生在实际工作中适应社会和经济发展需要。[6]当前计算机实验课程中，较多采用国外版权的硬件和系统软件，容易导致教师和学生的思想固化，不利于创新能力的培养，且在关键时刻存在“卡脖子”的风险。

3.3 教学模式亟需改革

当前，计算机实验类课程较多采用被动接受型的“传递—接受”式教学模式。课堂教学中，教师以讲清或讲完知识点为目标。实验教学中，学生按实验指导书做好预习准备完成实验步骤，被动完成任务要求，实验过程缺乏创新性和挑战性，学生基于任务驱动去完成实验，实验提交结果确定明确，这种实验方式不能激发学生的创新能力，不能体现他们的真实水平。亟需改变当前落后的教学模式，调动全要素力量，建立起满足双创需要的创新性实验模式，培养出基础扎实、实践能力强，具有敏锐创新能力的有用之才。

3.4 高水平实验实训教学团队缺乏

教师优良的思想素质和一流的实验教学水平是决定课程教学改革成功的关键因素。“互联网+教育”作为当前高校教育改革的焦点，“互联网+”背景下创新创业人才培养对计算机实验课程教学师资队伍水平提出了较高要求。当前应高度重视高水平实验实训团队的建设，通过高水平实验实训师资梯队的培养，保持实验教学队伍的稳定性和可持续性，避免由于计算机实验教学后备人才的匮乏，继而影响高水平应用型人才的培养。

3.5 运行机制和管理方式存在问题

实验教学处于闭环状态。实验教学没有形成学教一体化可拓展课程体系，校企合作难以延伸到实验层面。亟需发展开放式创新实验实训平台，从而实现高水平的成果转移和协同创新。亟需建立基于云平台的实验教学和管理信息平台，实现实验室管理的智能化，实现网上辅助教学和实验课程教学管理的智慧化。亟需建立有效创新机制激励学生学习提高学生创新力，建立满足学生自主学习、个性化探索学习的实验实训环境；亟需建立计算机实验课程教学的科学评价机制，引导教师积极改革创新。

4 “互联网+”模式下计算机实验类课程教学改革方向

4.1 规划应用型人才培养目标

在国家课程思政的教育新背景下，根据办学定位，以人才培养目标及质量标准为准绳，把立德树人作为人才培养的中心点；依据实验课程教学指导思想，遵循教改方针及双创人才培养总体目标要求，制订修改计算机实验类课程教学质量标准和考核体系；通过不断完善人才培养方案，以培养双创人才作为推进的切入点，顺应“互联网+”新发展趋势，促进学生双创能力协同推进发展；[7]实验课程教学遵从应用型人才培养目标，面向学生、加强基础、分类施教、结合实践、强化创新、服务社会，造就理论水平高、科学素质过硬和实践能力强的大众创业、万众创新的生力军。

4.2 实验教学体系建设

高校计算机实验类课程体系的改革应服务于国家全产业链总体布局需要，建立适应新时代需要的实验课程教学体系，从产业短板上对学生进行兴趣引导和基础锤炼；课程体系的改革要厘清基础、提高和创新的关系，把严格扎实的基础性训练放在首位，增加基础实验考核和过程考核的占比；课程体系的改革在导向上以培养学生创新创业意识和提高综合创新能力为着力点，在计算机类课程实验教学体系的每个阶段融入“互联网+”思想，充分结合互联网技术进行探索性实验，以解决学生双创能力培养中存在的薄弱和突出问题；[8]需要完善新时代课程标准和人才培养体系，实验课程应体现学科专业特点，实现分层次教学和个性化帮扶教学；通过改革创新教法、丰富课程资源、提升实验教学师资水平、推进教学、科研及实践深度融合，聚焦人才培养存在的薄弱环节，不断加强学生的创新意识，提高学生的新时代创新创业能力。

4.3 改革课程教学模式

以创新人才培养机制为突破口，深入实施卓越计划、产学研等计划，实现多种育人方式的融合；多形式探索建立新型协同育人新机制，建立起学校与地方、研究院所、企业、校校之间以及跨国合作的协同育人机制，积极吸引各类优秀人才和资源投入创新创业人才培养中；积极组织学生参加实习实训及各种计算机课程类型的比赛，[9]积累优秀丰富的需求案例和试题资源，分层次融入《计算机组成原理》《程序设计》《数据结构与算法》《计算机网络》及《信息安全》等课程日常教学中，提高课程教学效果；积极引导学生开展创新性实验，从基础性实验入手，探索构建自主产权的实验教学应用软件。

4.4 为双创教育建立支撑保障

重视实验教学人员在计算机实验课程中的主导地位，积极构筑良好的计算机实验教学软硬件环境，夯实制度建设，为实现计算机实验教学特色化规范化建设提供重要保障；建设标准化的计算机软硬件实验室，满足专业特色发展的实验保障需求；根据实验课程综合实训要求，建立并开放计算机实验实训中心，实现计算机资源共享，满足学生自主学习和个性化需要；加强计算机实训实验师资队伍内涵建设，建立实验教学人员进修及职称评聘上的保障制度；加强新技术的融合应用，建立“互联网+”实验室、虚拟仿真实验室、双创实验室和成果孵化中心，促进实验成果转化和教学资源共享，通过多种实践平台建设，为创新创业提供支撑保障。

4.5 革新教学方法和考核方式

以学生为本，以提高实验课程教学效果为目标，推动前沿技术发展、最新学术成果和实践经验融入实验课堂教学中；开展对自我探索式、自主学习式及线上教学等方式方法的普及，通过开创性实验培养学生的创新思维，激发学生爱国情感；在大数据分析和机器学习技术支持下，掌握学生的不同学习需求和规律，为学生提供个性化辅导和更为丰富的共享资源；改革当前计算机实验课程考核方式和内容，着重考查学生运用所学课程知识分析解决实际问题的能力，探索客观研究分析题和非标准答案考试模式，去除“高分低能”现象；通过导师制、实验课程小组及竞赛梯队等方式方法，多领域挖掘多角度引导提高学生学习积极性和自我学习能力；通过改革实验教学体系和实验目标，以模块化、分层次和创新性实验，巩固课程原理知识，实现实验课程学习的多融合，培养学生双创能力；基于竞赛应用的设计开发模式和评价模式，基于升华提炼，让学生在“赛中学”，培养学生运用知识创新学习的能力。

4.6 标准特色化实验平台建设

完善计算机软硬件、虚拟仿真以及双创实验室建设，强化创新创业实践，把实验室打造为创新创业实践优势平台，为科技创新、程序设计、创业计划等专题竞赛提供支撑保障；通过多终端辅导教学、移动教学、校内传统实验教学、校内外实训实习基地、专业竞赛以及拓展创新平台融合培养，多角度挖掘课程教学潜力，实现基于“互联网+”计算机理论课程与实验课程的有机融合；[10]通过强化技术整合，将校内外的多种资源进行融合，实现创新创业能力的培养目标。

5 结语

高校计算机实验类课程为“互联网+”人才培养基础，是“互联网+”应用的技术支撑，具有基础性和普及性的特点，是各学科专业学生能够系统性接触“互联网+”技术基础最早的途径。基于“互联网+”计算机实验类课程改革是创新创业教育新要求，也是培养适应“互联网+”融合发展的人才技术支撑保障。