新工科背景下计算机基础类课程教学痛点分析与对策

张友志，曹立群，汪文明

（安庆师范大学 计算机与信息学院，安徽 安庆 246133）

培养具有创新意识、数字化思维和学科交叉整合能力的新工科人才是当前高等院校工科专业在“新工科”背景下人才培养的新目标[1]。计算机类专业是典型的工科专业，传统的教学模式、教学目标、培养方案已难以满足新工科背景下大学生培养要求。根据全国教育大会和《中国教育现代化2035》精神[2-3]，高校要以“新工科、新农科、新医科、新文科”建设理念为引领，创新教学方法，掀起学习热潮[4-5]。在此背景下，本文梳理了当前计算机基础类课程教学中存在的痛点问题并分析其原因，然后以“新工科”和“以学生为中心”的人才培养理念为指引，提出了教学创新思路和相关具体举措以便于开展教学创新改革。

1 教学痛点分析

计算机基础类课程同其他理工科专业基础课一样，均具有逻辑性强、理解难度大的问题。教师在教学过程中虽注重贯彻“以学生发展为中心”的教育理念，但由于基础类课程的知识体系较完整，理论框架和内容相对稳定，教学过程难以突出新意，较难激发学生学习兴趣和培养学生工程综合能力。通过教学实践发现，计算机基础类课程讲授存在以下亟待解决的“痛点”问题。

1.1 课程教学与思政教育脱离，育人效果不明显

传统教学往往重知识传授而轻能力培养，忽略了价值塑造，课程育人功能不完善。究其原因，教学中的两个核心对象（教师和学生）都存在一定问题。就教师层面而言，部分教师缺少对思政育人的正确认知，认为其本职工作就是传授专业知识和技能，而思政教育与其所教课程没有多大关系。事实上，教师是学生成长成才、树立正确价值观的引路人，只有教师对思政育人有深刻的认知，才能将思政育人理念贯穿于课程教学的全过程。就学生层面而言，学生往往把主要精力放在了专业课和相关技能学习上，忽视了思政教育对其成长成才的重要意义。在现有考核标准下，价值观与道德素养考评较模糊，容易使学生错误地认为思政教育与己无关。价值观出现偏差的根源往往就在于核心主体对思政育人价值认知的不足。

1.2 教学仍以“教”为中心，学生参与度低

传统课堂教学往往以教师为中心，采用普遍的“填鸭式”教学方式，学生参与度较低，导致其不知所学课程在专业课程体系中的地位与作用，容易存有“为什么要学该课程”的困惑。产生该问题的原因主要有两个方面：一、受制于传统的课堂教学方式。教师在教学中虽有尝试创新，如以任务驱动来增加课堂讨论，但由于班级人数较多，学生参与度和主动性并没有得到实质性提高。课堂上仍以教师的“单声道”进行传输，而学生仅被动接受。二、传统教学重视课堂理论讲授而缺乏实践环节。这导致了理论学习和实际脱节，最终学生的创新能力和动手能力得不到锻炼，也就不符合“新工科”人才培养的目标。

1.3 课程体系结构僵化，缺乏前沿性和时代性

计算机科学作为发展最为迅速的学科之一，其知识和技术更新可谓是瞬息万变。但是，教学所采用的教材和教学内容往往滞后，课程内容的深度和广度不足以覆盖学科前沿，甚至不能及时反映本行业的发展现状[6]。由于缺乏时代性和前沿性，学生往往就产生“学了该课程能做什么”的疑惑，从而严重影响了学习兴趣和积极性。另外，这也对教师提出了新要求，必须紧跟学科前沿，了解行业最新进展，制订以学科发展和人才培养需求为导向的人才培养方案。

1.4 考核方式单一，重结果轻过程

课程考核方式单一也是传统教学存在的共性问题。在以教师讲授为主的教学活动中，学生参与度不足，也很难将理论与实践相结合。而开设的课程实验也基本上都是验证性实验，这对学生能力的提升帮助不大，在考核中也没有区分度。因此，考核方式往往就不得不以期末的课程考试为主，但其仅能考查学生对知识目标的达成情况[7]。学生往往通过“死记硬背”和“突击学习”等方式应对考试，限制了学习积极性和主动性，阻碍了学生专业能力和素质的提升。

2 针对教学“痛点”的创新思路与举措

针对计算机基础类课程存在的教学“痛点”问题，课程教学团队坚持贯彻立德树人根本任务，坚持以“学”为中心[8]，以教育部提出的“两性一度”金课标准[9]为目标，结合课程思政教育进行教学改革。改革思路是通过系列教学创新措施，一方面为学生呈现精彩有趣且多元的教学，降低课程知识本身的枯燥度和理解难度，力求把计算机领域难懂的知识和科学规律生动形象、浅显易懂地传授给学生；另一方面通过将课程教学同工程实际紧密结合，针对学生专业来拓展教学内容，提高课程的广度和深度，使其达到“两性一度”目标，最终形成融知识、能力和素质为一体、有专业特色的课程教学体系。

2.1 教学巧妙融入思政教育，凸显“专业+思政”特色建设

针对育人效果不明显，价值观引导不深入的痛点问题，教学团队首先在传统教学大纲知识目标和能力目标的基础上增加素质目标。将传统教学中教师只重视知识传授而忽视学生思想引导和人文关怀转向坚持价值塑造、知识传授和能力培养三位一体的育人目标。在教学实践方面，主要通过挖掘思政元素并建立思政元素库、课程思政案例库等手段来实施课程思政。通过参加课程思政教学大赛和课程思政研讨会等系列活动，促进和加强授课教师的课程思政意识。依托对思政元素的挖掘和积累，以“润物细无声”的方式融入到教学环节，实现知识传授、能力锻炼与价值观培养的有机融合，从而解决传统教学中存在的重知识、轻能力和价值观引领不足的问题。

2.2 以学生为中心，打造混合式教学新模式

针对学生参与度低的痛点问题，教学团队以“两性一度”为目标，通过改变传统的教学模式，打造线上线下、课内课外融合贯通的混合式教学模式，如图1所示。具体措施为：学生首先利用现有的MOOC平台、省级精品资源共享课程网站等资源进行线上自主学习，重点了解课程的基本概念、原理和方法；在线下课堂教学中，以实际工程为牵引，以解决典型的实际工程问题为目标，开展研究探讨型学习，培养学生专业能力；推动课内实验与课外学科竞赛协同贯通，以制作具体作品的形式巩固所学知识，通过综合设计性实验以及实际工程问题来激发学生的学习兴趣和主动性，让学生真正动起来和忙起来。

图1 线上线下、课内课外贯通融合的混合式教学模式

2.3 以学科前沿为导向，优化调整教学内容

教学创新的核心是教学内容的创新。针对课程内容陈旧、缺乏前沿性的痛点问题，教学团队紧追学科前沿，实时调整教学内容。具体措施包括：一、优化更新教学内容。对教材教学内容进行及时优化和更新，摒弃一些繁、难、偏、旧的内容，避免让学生陷入枯燥无益的教学内容中。在知识传授方面更加注重应用性知识的传授，保证教学内容的与时俱进。二、引入实践模块，培养学生的产业前瞻性眼光。结合教育部产学合作协同育人项目以及企业教师进课堂活动等，让学生了解业界前沿动态，避免高校教育与社会产业脱节。三、科研反哺教学，提升学生的专业认同感。在教学过程中，教学团队结合自身的科研情况，将科研成果融入常规教学，让学生及时了解学科发展前沿，提高了学生的学习自信心。

2.4 多措并举，构建多元化考核评价体系

针对传统教学中最普遍的考核方式单一的痛点问题，教学团队在教学方式改革基础上，对照课程目标构建了多元化考核评价体系。课程考核评价的改革重在肯定每位学生在学习中所付出的每一点努力和所获得的每一点进步，并增加过程考核及其比重。在课程改革之后，考核具体由线上学习、实验、小组探究和期末考试4部分组成。其中，线上学习考核包括视频学习时长、课前测试成绩等；实验包括验证性和综合设计性两部分；小组探究考核包含自评、互评和教师评价等方面。通过课程创新改革，构建了多目标、多方式和多主体的评价体系。

3 创新改革所取得的成效

通过系列教学改革举措的实施以及多轮实践，课程教学取得了一定成效。学生的学习积极性和主动性有了明显提高，学习成绩也明显提升。学生对目前的这种教学模式也比较认同，通过评教系统发现教学创新不仅能让学生学习到知识，对其人生发展也起到促进作用。通过课内、课外协同发展，学生可以将所学知识转化为竞赛作品，其实践创新能力也得到有效提升，学科竞赛成绩斐然。例如，利用计算机专业优势，同学们在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、中国计算机设计大赛、物联网应用创新大赛等重要赛事中均取得了优异成绩。教学创新不仅能促进学生学习，对教师发展也具有重要意义。通过教学创新实践，教师的教研水平也得到了显著提升，教改成果颇为丰硕。为了打造混合式教学和提升教学能力，广大教师积极参与各类教学比赛，均取得了良好成绩，例如，省青教赛二等奖，校教学创新大赛一等奖等。在教学改革方面，近年来获批了省级课程建设项目和教研项目7项，包括省级课程思政教研项目、省级课程思政示范课，以及校级课程思政团队等。总之，在新工科建设背景下，针对计算机基础类课程教学存在的痛点问题，我们积极推进教学创新改革，不仅全面提升了学生的实践创新能力和课程教学的有效性，更加落实了立德树人的根本任务。