新工科背景下高校计算机基础课程改革探究

花俏枝

（湖北文理学院 湖北襄阳 441053）

自2017年复旦大学提出新工科的概念之后，一系列与之相匹配的新工科项目应运而生，旨在推进新工科建设，在传统工科专业的基础之上构建包括云计算、人工智能、大数据等在内的多元化专业体系。和传统工科人才相比，新工程人才在创新能力、计算思维能力以及团队协作能力方面都具有较为显著的优势，且更重要的是具备良好的核心素养。

一、对于新工科的理解与思考

新工科，其主要在于“新”字，不仅仅是理念新，而且更强调的是学科之前的交叉融合，彰显实用性与综合性的特点。

首先，新工科重实践、重创新，鼓励教学内容中增加对学生的创新创业教育，旨在让培养出来的人才尽快适应社会，迎合社会智能化的发展需求。高校要在日常的教育教学过程中注重为学生提供更多创新创业的机会与平台，例如鼓励学生参加各种创新创业项目、互联网+大赛等，利用比赛与实践去巩固所学知识，进而实现个人的全面发展。

其次，新工科重视校企合作，充分发挥学校、政府、企业三方的资源优势，协作育人。学校可以从企业具体的人才需求角度出发，完善自身的人才培养方案、课程体系，在教学过程中贯彻落实创新人才培养目标。同时，企业也可以为学生提供更好的实践平台与参与项目的机会，最终达到实践与理论的高度统一。

最后，产学合作。为了尽快实现新工科人才培养目标，首先不管是教师还是管理层都应该明确一个概念，那就是理论与实践的融合不能只是简单地浮于表面，应将其理解为理论服务于实践。也就是说，要培养与锻炼学生通过实践探寻理论的真谛与内涵的能力，提高学生的知识应用能力。创新精神与自主学习精神是新工科理念中着重强调的新时代人才的必备。

二、计算机基础课程教育教学如今面临的困境

1.课程教学理念较陈旧

首先，从高校管理层出发，普遍存在的问题是管理层对计算机基础课程的开设意义认识不充分，导致重视度不够。简而言之，就是管理层没有深刻认识到计算机基础课程对其他专业课程所起到的促进与辅助作用，不能很好地把握课程与专业之间存在的内在联系，只是简单地将课程的作用理解为教会学生认识网络，会使用基本的办公软件，这与当下新工科建设理念背道而驰。在如此传统的理念下，计算机课程的课时无法得到充裕的保障，导致理论与实践教学脱离，对于培养新时代具备良好信息融合创新能力与信息素养的应用型计算机人才来讲，无疑起不到任何积极作用[1]。

其次，从教师的角度出发，尤其是在新工科背景下，由于教师对新工科概念、特点以及应用认识不充分，对于新工科人才的培养目标模棱两可。因此，在实际教学过程中，依然沿用传统的教学模式与教学方法。由于理念没有做到与时俱进，导致培养出来的人才也只是具备基本的计算机操作技能，对于新工科人才所要求的创新能力、实践能力以及计算思维能力等方面仍然表现出来严重的不足。

2.课程内容与时代脱节

首先，实际调查显示，如今大多数的高校虽然计算机基础课程名称不同，有的称之为计算机入门、信息技术基础，有的则称之为计算机文化基础，但是课程教学内容却有着大同小异之处。通常可以分为两个模块，第一模块为计算机基础知识部分。其主要内容为让学生了解计算机的发展历程、特点应用以及计算机的构成与简单工作原理。第二个模块为计算机操作技能部分，其主要内容包括基本的办公软件操作、微软操作系统等。由此看出，传统的计算机基础课程教学鲜有涉及目前更新频率非常快且应用广泛的大数据技术、人工智能、机器人、云计算等与时代贴合较为紧密的新兴内容。在信息技术更新迭代如此之快的新时代，如果仅仅依靠向学生传授这些基本知识就妄想培养出服务于新时代的计算机应用型人才，那么可能有点不太切合实际。

其次，正因为每个专业计算机基础课程的主要教学内容较为相似，且与计算机相关的硬件、软件、Offi ce等内容对于每个专业的学生都同样适用，这就导致计算机基础课程教学千篇一律，并不符合当下新工科建设理念更为提倡的多学科交叉融合，使得计算机基础教学内容无法迎合不同专业学生特殊的学习需求，不利于学生充分认识到计算机基础课程对本专业的学习价值与意义，更无法作为培养与提升学生计算机应用能力与创新能力源源不断的动力，严重影响着新工科建设的推进与目标的实现。

3.课程教学方法不合理

通常来说，计算机课程主要包括两方面的教学内容，分别为理论教学与上机操作教学两部分。传统的计算机课程教学方法针对理论部分，主要是以教师主动输出为主，学生被动接受、理解与记忆。针对上机操作，则主要以学生自主练习为主。这种传统的教学模式，一方面不利于学生把握教学的重点与难点，更重要的是单一知识点的讲解不利于帮助学生构建更为完整的知识框架。当学生真正想要应用相关知识的时候，却发现知识并没有达到有效统一，对于学生计算机应用能力的培养将产生消极影响。另外，上机实验缺乏创新性与实用性。传统的教学方法只是停留在教师演示、学生模仿的层面，至于学生对知识的理解与掌握程度如何，部分教师并无法做到了然于心。这就导致学生上课的积极性不高，兴趣不足，进而会影响到学生计算机应用能力与创新能力的提升与发展。

除此之外，部分高校的计算机基础课程教学一般采用的是大班制，即一节课可能涉及多专业不同班级一同上课。如此，每位学生的计算机基础能力不同，接受能力与学习能力也因人而异。如何在此情况下做到因材施教并且坚持学生的主体地位是新工科建设背景下各位一线教育工作者应该首要思考的问题。

三、新工科背景下高校计算机基础课程改革有效策略

1.适应技术发展，革新教育理念

随着我国人工智能、物联网、云计算等新型产业的兴起，要求高校计算机基础课程教学务必立足于新时代的发展需求，服务新工科建设，为国家培养出更多能够奋战于第一线的新型工程科技应用型人才。在此背景下，势必需要高校的教师坚决抛弃传统的教育教学理念，坚持服务学生成长成才、服务行业发展的最新理念，助力新工科建设目标的尽早达成[2]。

首先坚持服务于行业发展的理念，也就是说随着我国社会经济的飞速发展，各行各业都迎来了发展的春天。在此背景下，一些新型的前沿技术便拔地而起，例如以人工智能、大数据、物联网、云计算为首的新技术正在不断向着各行各业中渗透。这时候，作为工程科技人才培养与输出的重要场所，高等院校必须要认清现实，勇于承担起来培养大批复合型卓越工程科技人才的重任，助力我国行业发展，经济腾飞。基于此，高校需要紧密联系企业，深入调研企业到底需要什么类型的人才，结合自身情况，探索出一条更适合于高校本身的产学合作、协同育人的人才培养之路，进而为企业、社会培养出更具新时代特征的IT复合型人才。

其次，从服务于学生成长成才的角度出发。在新工科建设视域下，高校应严格贯彻并且落实国家一直在倡导的“以生为本”的教育发展理念，充分给予学生足够的自主性发挥空间，尊重学生的个性化发展，眼光更长远化，而非只是关注学生一时的成绩。具体说来，就是教师应立足于每位学生的兴趣爱好、身心发展规律、个性潜力等有针对性地开展教育教学工作，今后社会与企业需要什么样的人才，就培养什么样的人才，将教学的重点放在学生综合能力与核心素养的提升方面，为高质量工程技术人才的培育奠定坚实的基础。

2.发展计算思维，重组教学内容

在新工科建设的背景下，计算机甚至已经发展为一种非实体概念被应用到各行各业的建设与发展中，就好比我们经常听到的机器人、人工智能餐厅等等，都是基于计算机技术应运而生的产物。提到计算机网络，其概念已经不再局限于传统的网络分类，现在我们可能首先想要的是无线网络、5G网络等。计算机基础教学内容也可以根据新技术与新动向向外延伸与拓展，如物联网、传感器等等。相信如果将这些新型的技术加入课程教学内容中，势必会激发学生极大的学习兴趣，在教学的时候也不会显得那么单一与枯燥。

此外，计算思维是新工科技术人才必备的基本能力。在实际教学过程中，教师应格外注重学生算法思维的培养与训练，适当在教材内容的基础之上增加与计算思维、算法基础以及程序设计基础相关的更新颖的知识，加强对学生知识、技能与素质全方位、立体化的综合培养，以进一步提升人才培养的质量，迎合新时代、新社会发展的需求。

最后，由于新工科概念更强调的是多学科交叉融合、工理结合，为了让所有专业的学生进一步明确学习计算机基础课程的价值与意义，学校应充分考虑不同专业的特点以及专业未来的发展趋势，重新规划教学内容，以便达到将计算机基础知识融入每个专业日常教学全过程的目的，促使计算机课程与专业课程实现无缝对接，共同为提升学生的就业竞争力而服务。

3.根据企业需求，确定培养目标

产学合作、校企共育、科教结合是在新工科背景下更为倡导的教学理念，同时诸如此类的新工科建设思路将进一步对社会、企业乃至政府优质资源进行有机整合，进而统一服务于新工科人才的培养，有利于促进计算机行业的长远发展。

随着新课程改革的不断深入，各个专业与课程在人才培养目标的制定方面更有方向，大多都围绕着“培养什么样的人、为谁培养人”而开展。同样针对计算机基础课程也不例外。计算机基础课程实际上具有显著的实用性与综合性特点。因此，人才培养目标的制定将不能仅仅围绕知识而展开，而更应侧重促进学生知识、技能与素质的协同发展、共同提升。同时，应本着促进学生长远发展的目的，在教学过程中建立与学生的良好关系，积极主动与学生沟通互动，给予学生更多自我探寻、自主思考的机会。通过相关教学的展开，引导学生养成良好的学习习惯，探究思维以及培养团队合作与精益求精的工匠精神，更有助于帮助学生尽快适应高压力、高强度的工作，促进学生的长远发展[3]。

最后，培养目标的确定应将学生的差异化、个性化考虑在内，毕竟学生与学生之间不管是能力、认知、思维还是行为等都参差不齐。如果教师按照统一的目标进行培养，势必不会达到较为满意的效果，甚至有时候还会制约一部分学生的个性化发展，这与新工科人才所要求的立体化、个性化发展是相违背的。这时候，教师可以采取分层培养、分类教学的策略，针对不同层次、不同类别的学生传授不一样的内容与知识，设计不同的综合实践活动，以切实迎合复合型新工科人才的实际需求。

4.改进教学模式，引入“互联网+协同教育”

因材施教是计算机基础课程改革的重要方向，为了切实贯彻以生为本的教学理念，教师可以引入“互联网+协同教育”。下面以计算机网络教学详细阐述基于慕课+思维导图+翻转课堂的新型教学模式应该如何运转。

首先，在课前预习阶段，教师要将慕课预习的导学案传输给学生，里面包括教学目标、重难点知识讲解、每一环节应完成的具体预习任务目标以及相配套的实践题目。教师要做的工作就是及时督促学生完成自主预习，并且建立良好的网络答疑氛围。学生完成自主学习之后，会将教学内容在思维导图的辅助下进行形象且直观的呈现，达到巩固知识的目的。最后，在学生对教学内容有了基本的了解之后，教师会运用翻转课堂的形式组织学生进行深入探究。如果某些高校采用的是大班制，那么可以以专业为临界点划分不同的研讨小组。学生在小组中可以自由发表想法与见解。通过大家的互动交流，一方面能够加深学生对教学内容的认知与记忆，进而掌握重难点知识，达到教学目标。另一方面则有利于学生之间取长补短，在不断总结与反思中获得成长。

当然，为了增强学生的实践能力，提升学生的职业素养，教师还可以安排学生到合作企业进行顶岗实习。另外，如果高校资金允许，可以专门建设智能技术创客空间，既可以为学生的实践活动开展提供良好的支撑，又可以服务于创新创业活动。

结语

总之，计算机基础作为高校各个专业的基础通识教育课程，其与构建新工科专业体系，培养新工科专业人才有着紧密的内在联系。基于此，探讨对计算机基础课程的教学改革具有显著的现实意义。