全人教育理念下高校计算机通识教育探索与实践

张银南,马杨珲

（浙江科技学院 信息与电子工程学院,浙江 杭州 310023）

0 引言

当前,新一代信息技术飞速发展、加速创新、快速迭代、群体突破,各行各业都不约而同地把目光聚焦到数字化转型领域,探索数字化转型的新模式、新业态。数字化、网络化、智能化已在包括制造业、能源、交通、医疗、教育等几乎所有传统行业中逐渐渗透,并在每个行业中逐步成为了新的发展趋势。

新工科背景下,应用型高校承担着如何进行高素质应用型人才培养的新使命、新任务。通识教育要求培养具有家国情怀、远大眼光、通融识见、博雅精神和优美情感的人。全人教育强调要促使学生发展全面的人格素质与广阔的知识视野。通识教育和全人教育二者有内在的契合性,都强调要教育学生成为“完整的人”,而如何让高校学生真正成为“完整的人”,值得我们去探索和实践。对此,我校计算机通识教育开展了全人教育理念下的教学探索和实践。

1 对计算机通识教育现状的认识与思考

1.1企业信息化缺乏综合素质人才

当前,企业需要大量的人才,认为人才缺口很大,特别缺乏支撑数字化转型持续开展的综合素质人才。但是,许多大学生应聘者认为工作越来越难找,说明高校毕业生与企业实际需求有一定差距。我们对浙江省2018年“隐形冠军”（培育）企业发放了调查表,并对调研情况进行统计分析[5]。其中,相关企业在推进智能制造方面存在的主要困难统计如图1所示。

图1 企业存在的主要困难Figure 1 The main difficulties of enterprises

从图1可以看出,企业在推进智能制造方面存在的最大困难是人才不足,占72.4%。企业缺乏综合素质人才,而人才培养脱节表现在数量、质量两个方面:

（1）人才总量不足。尤其是广大中小企业,人才总量不足成为制约企业发展智能制造的主要困难之一。

（2）知识层次结构不合理,缺乏复合型人才。工业软件开发人员在具备一定软件开发能力的同时,还要掌握相关工业领域专业知识,更需要对复杂工业机理、产品对象、业务场景、操作流程等有较为深入的理解和认识。但目前高校学生知识结构不合理,复合型人才培养难度大。

（3）工程实用性差。学生毕业不能马上学以致用,特别是高端技能人才培养与企业需求存在差距。

（4）一些毕业生求职时仅具有一技之长,创新意识不强,缺乏可持续发展能力。

1.2 高校学生计算机应用水平参差不齐

2017年,教育部全面修订并颁布了《普通高中信息技术课程标准》,设定了与新时代相符的育人目标,要求学生树立正确的信息社会价值观,掌握基础知识与基本技能,发展计算思维,增强数字化学习与创新能力。随着中学阶段信息技术课程的逐步普及和学生计算机应用水平的不断提高,许多大学新生已经具备了较好的计算机操作能力。但由于信息技术课程多,知识量大,以及高考选考制度,造成学生计算机水平参差不齐。

我们对我校2020级新生的计算机知识掌握情况进行了问卷调查,参与学生近500人,涉及多个专业。统计结果如图2所示。从图2可以看出,新生整体的计算机知识掌握情况不平衡,个体计算机应用能力差异较大。而通过和学生的研讨、交谈,以及在指导学生的科技活动、竞赛等过程中,我们发现:

图2 计算机知识掌握情况调查汇总Figure 2 Summary of surveys on computer knowledge mastery

一是学生对计算机新知识有强烈的需求。如参加竞赛、项目、毕业设计时,学生对办公软件、程序设计、项目开发等信息技术的应用状况不理想,亟需指导,而学生也有着强烈的需求。

二是由于授课的对象复杂、基础差距较大,需求不同,需要因材施教。

2 计算机通识教育的必要性与存在的问题

2.1 计算机通识教育的必要性

2.1.1 新工科背景下信息技术教育的要求

信息技术发展日新月异,已成为经济社会发展的重要驱动力,是数字化转型的基础支撑。国家在大力推进新一代信息技术的发展,既是信息技术的纵向迭代升级,也是信息技术与相关产业的横向深度融合。

目前,社会和产业对人才的要求不断提高,对我国高等教育人才培养模式、结构和质量提出了更高的期待和要求。新工科建设要切合产业需求,进行人才培养的改革。通识教育是发挥基础学科的导向作用、引领价值取向和全面发展的重要支撑。大学计算机通识教育是高校通识课程体系的重要组成部分,是培养大学生成为复合型创新人才的基础性教育,是全面推进“新工科”应用型人才培养的重要基础。

为切实提高我国高等教育教学质量和教学效果,助力科技强国战略、大数据战略和“智能+”战略的实现,同时为了使学生为后面的计算机知识学习和各种的专业应用打下扎实基础,有必要探讨计算机通识课程的教学模式、教学内容、教学方法的改革。

2.1.2 新工科人才信息素养培养的要求

在信息化向数字化、智能化发展的时代,信息技术与产业的高速发展,要求学生树立正确的技能观,具备深厚的计算思维和计算机问题求解能力,以及较高的综合职业素养。

计算机通识教育可以帮助学生形成较宽厚、扎实的基础和能力结构,培养信息意识、计算思维、数字化创新与发展能力、信息社会责任[1]。

2.1.3相关高校已开展教学实践

近几年来,围绕高校计算机通识课程的改革如火如荼,改革的目标是面向新的时代要求,着眼于学生计算机认知应用水平和计算思维能力的提升,培养适应新时期各个领域信息化与专业化融合的合格人才。

2010年7月20日,九校联盟对计算思维与大学计算机基础教学进行了针对性研讨,并发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》[2]。

2018年6月19日,山东大学发布文件《关于计算机公共基础课教学综合改革的意见》,指出为适应智能时代人才培养需要,将构建计算机通识教育特色课程体系,即建设山东大学计算机通识教育“1+N”课程体系,其中“1”为“计算思维”课程,“N”为涉及的相关计算机通识课程[3]。

浙江大学针对“四新”建设需求,围绕通识型课程、技术型课程以及交叉型课程,以“宽、专、融”为框架,组成有机关联的、具有层次的的大学计算机基础课程体系,并形成对大学四年专业培养的持续支撑[4]。

2.2 当前计算机通识教育存在的问题

从时代背景看,社会全面进入数字化时代,并将迈入智能化时代。随着学科发展,计算机应用能力成为学科交叉融合必不可少的核心要素。高等教育在培养高素质技术技能型人才方面起着非常重要和关键性的作用。但由于各方面的原因,高校计算机通识教育还存在一些问题:

（1）价值观需要提升。从中学到大学,需要有个适应过程,需要老师的引导,使学生在纷繁复杂的信息社会环境中能站稳立场,明辨是非,行为自律和知晓责任。

（2）课程知识点多,课时紧,时间不够,教学内容不能满足学生学习新知识新技术的需求。

（3）新生的学习习惯还定位在高中的学习上,自学能力不够,创新思辨能力不足。

（4）大一课程统一教学,分层不足,没有体现个性。

（5）跨学科的交叉课程相对缺乏,使信息技术通识教育对学生后续的计算机应用和创新能力的支撑不够。

3 全人教育理念及其探索和实践

3.1 全人教育理念及其思考

3.1.1 全人教育的理念

全人教育是以促进学生认知、素质、能力全面发展和自我实现为教学目标的教育,以使受教育者通过个性的充分发展而获得运用科学知识和技能为社会进行价值创造的能力[6]。全人教育是既重视社会价值体现,又重视自身价值发挥的教育新理念。其目的是培养学生成为有道德、有文化、有知识、有能力、有素养的和谐发展的“全人”[7]。

全人教育理念符合“三全育人”的教育模式,与“三全育人”思想有着相通之处。两者的目标都是要全面而综合性地培育人才；而重点皆是要充分激发教育者的育人意识、深入提高教育的育人能力,最终达到立德树人的目标。

自20世纪六七十年代开始,全人教育理念开始席卷全球,影响巨大,并且越来越多的国家开始将全人教育理念引入到高等教育体系之中[8]。

3.1.2 全人教育的思考

如何更完整、更准确地理解通识教育的内涵,全人教育理念为我们提供了一个有益的视角。高校要结合全人教育的培养理念,在目标取向、教学体系、教学模式上对现行通识教育进行再思考,推动人才的快乐成长。

依据全人教育的理念,可以从两方面看高校计算机通识教育:从横向看,计算机普适化,人人需要掌握计算机知识,当代大学生也应具备基本的信息素养；从纵向看,每个人应掌握一定深度的计算机知识,并应用到专业领域中去。

在计算机通识教育中,需要解决如下问题:如何理解计算机通识能力；信息技术如何赋能各专业的实际应用；如何实现通识教育与个体发展相结合、通识教育与专业教育相补充、通识教育与创新教育相融合的全人格教育；如何布局计算机通识课程体系,开设通识教育选修课；提炼计算思维学习与实践案例；探讨有针对性的教学评价体系,从而在实践中不断完善教学。

3.2 基于全人教育理念的高校计算机通识教育探索

3.2.1树立“全人”育人目标

在复杂多变的社会环境中,要让学生能从容“应对变化、塑造未来”,需要将知识传授、能力培养、素质提升、价值塑造有机融合起来。

（1）立德树人,加强对学生的情感态度和社会责任的教育。

将课程思政有机融入计算机通识课程教学,落实立德树人的根本培养任务。教师在教学过程中要通过实际事例、教学案例培养学生的信息敏感度和对信息价值的判断力。在思考、辨析、解决问题的过程中逐渐形成良好的信息社会责任意识,引导学生关注信息、发现信息的价值,形成健康的信息行为。

（2）突出技能,提升学生的计算思维和综合应用能力。

通过课程学习,使学生理解数字化学习环境、数字化资源和工具、信息系统的特点,体会从数字化角度分析问题的方法和解决问题的具体路径,逐渐形成运用信息技术解决问题的综合能力,为后续的信息技术技能与专业能力融合发展奠定基础。

3.2.2 构建可全程支撑的计算机通识教学课程体系

课程作为人才培养教学实施的载体,对人才的培养起着至关重要的作用。大学计算机通识课程体系应具备如下特点:

（1）面向应用原则,以案例式教学主导整个课程,课程的设计和布局应以全人教育理念导向,与科技和经济社会发展及大学自身特色相结合。

（2）建立通识教育和专业教育相融合的交叉学科课程体系,知识类和技能类课程的科学合理布局。

（3）具有弹性和柔性,可适应不同专业不同层次的教学要求,便于实现分类教学和分级教学。

（4）传统教学内容与先进教学内容相结合的原则,设计科学、实用、基础性和前瞻性的教学内容。

（5）支持新工科专业学生的信息技术融合能力和创新能力培养。

以我校为例,课程体系包括基础模块和拓展模块,注重内容组织的“纵”与“横”,有针对性地提炼和教学。基础模块是必修课或限定选修内容,拓展模块是选修内容。主要包括三大类:计算机应用和新生研讨课；程序设计类课程；公共拓展选修课（人工智能技术及其应用、数据分析与可视化、大数据云计算导论、物联网导论等）。如图3所示。我们开设的新生研讨课、公共拓展选修课,学生反响都比较好,在课外科技活动、学校的征文活动中也取得了较好成效。

图3 计算机通识类课程体系图Figure 3 Computer general course system diagram

3.2.3 课程教学创新

（1）通过多元化教学模式的实施,利用线上线下教学资源,提升学生对课程的整体理解能力,进一步全面提升学生的综合素质,拓展学生视野,培养学生计算思维。

（2）通过应用实例驱动、知识单元贯穿、思政内容融合、实践项目创新等推进教学方法创新。

（3）根据计算机基础教学的现状,针对不同专业的学生制定针对性的教学目的和内容,提高学生的学习兴趣,培养具有创新精神的复合型应用人才。

（4）增加通识教育课程的实用性与趣味性,激发学生的学习积极性与热情。

（5）教学内容更新,吸纳信息技术领域的前沿技术,把最新的实践成果融入教学。

（6）加强视频与图片教学,手机二维码扫码做题练习,提升学生的形象理解能力。

（7）加强实践教学,为教学提供实验、实训平台。

（8）介绍前沿知识和技术,通过不断变化的前沿知识点,体现相对不变的思想、原理、方法,把握能力培养这一根本目标。

3.2.4 指导学生积极参与实践活动

（1）培养学生的数字化学习能力和创新意识

在教学过程中,教师要根据学生的现实基础,创设适合学生的数字化环境与活动,引导学生开展自主学习、协作学习、探究学习,完成学习任务,并具备创造性解决问题的能力。

（2）指导学生参加课外科技活动

实施导师制,指导学生实践。利用我校安吉校区蓝色空间、计算机创新基地,开展课外科技活动,鼓励学生参加各种形式的学科竞赛、创新创业大赛,培养学生独立思考能力、解决问题的能力、团队协作能力,促进学生的全面发展。

3.2.5 产学合作的教学资源建设

（1）在课程资源方面,充分运用各种信息技术手段,开发数字化教学资源库。教师通过互联网等途径广泛搜集与课程相关的数字化教学资源,积极参与和课程教学相关的资源建设。

（2）在资源共享上,通过产学合作的教学资源建设,积极参与教育部产学研协同育人项目,推进数字化教学资源共享建设。

（3）教材建设。随着课程改革的推进,教材也必须作相应调整,以适应新的时代形势和新的教学要求。为此我们改编、编写相关新形态教材,把教学设想落实到教材中去。

3.2.6 多维度和全面的评价体系

建立多维度考核方式,采用过程性评价与期末总结性评价相结合的方式,结合他人评价与自我评价,全面、客观地评价学生的学习状况。

根据不同专业的教学内容及目标设置量化与非量化的评价指标,考查学生信息技术的综合运用能力和学科核心素养的发展水平,以及自我创新和团队协作等方面的表现。程序设计课程使用PTA实验教学平台,进行在线测评,实施数据化管理和评价。

4 结语

本文针对新工科改革的要求,结合大学计算机通识教育课程教学的要求,在“全人教育”理念的指导下,探索计算机通识课程教育的发展路径,开展计算机通识教育实践。在课程建设方面,以知识点为基础,构建课程知识体系；分层分类丰富教学方式,线上线下混合无缝教学；多维学习成效评价,科学教学考核；多样化资源建设,优化教学资源配置；探讨计算机通识课程的设置、内容的选择以及教学方法改革。同时,加强计算机通识课程和交叉课程的建设,通过理实一体化教学,落实立德树人根本任务,注重学生计算思维能力和新技术应用能力的培养,培养学生成为德智体美劳全面发展的高素质应用型人才。