新工科背景下计算机专业多学科交叉融合培养机制研究与实践

李俊华

（汉江师范学院，湖北 十堰 442000）

0 引言

随着时代的发展，高校计算机教育的改革与实践显得尤为重要，高校对计算机人才的需求也越来越高，计算机专业多学科交叉融合培养机制的推动使学生掌握计算机知识，并能在灵活多变的教学模式中熟练运用各种计算机技能。在新时代，要将课堂资源与网络资源紧密结合，为学生建立完整的数据库信息提供重要依据。在信息化背景下，高校原有的计算机教学模式相对落后，不能跟上新时代的发展。职业教育的目标是培养具有专业技能的技术人员，因此，教师应结合实际需要，更新高校计算机专业的教学模式，用计算机设备对学生进行相应的教学，直观地展示知识。虽然高校计算机网络专业的理论知识较多，但也没有必要教授太多的理论知识，学生只要就业后可以适应公司岗位的要求、掌握就业岗位所要求的实用技能、达到优秀的技术水平、满足企业和社会的岗位需求，就能达到教学的目的[1]。

1 新工科背景下计算机专业多学科交叉融合培养存在的问题

1.1 师资队伍有待加强

我国大部分高校都存在师资不足、教师计算机理论知识相对匮乏的问题。一方面，教师人数不足。国际上最好的教师与学生的比例是1:14，而中国大多数高校计算机科学与技术专业的教师与学生的比例在1:18左右。另一方面，教师缺乏基本的理论知识。计算机科学与技术专业的兼职教师大多来自IT行业，具有丰富的实践经验，可以为学生提供个性化、生动的实践课程。但相比之下，兼职教师的理论知识较薄弱，使得他们的实践经验难以快速融入实践教学，最终影响教学效果。计算机专业方向师资不足，缺乏国内先进学科带头人，虽然“十二五”规划建设后师资队伍有了很大的提高，但总体上还不完善。新工程建设需要一支理论知识强、实践能力强的教学队伍，显然，目前高校计算机专业还没有足够的教师教学。

1.2 高职院校对计算机专业多学科融合的重视程度不够

在当今社会，大多数专业都需要计算机技术的支持。然而，在高职院校的教学过程中，有些教师认为与专业无关的知识不需要学习，忽视了专业的拓展。这种忽视导致学生无法接受新知识，也给学生学习计算机专业知识带来了一些困难。学生学习不到更发达的技术手段，不能很好地适应社会生产的需要，因此就可能被社会淘汰。不仅教师不重视计算机教学，学生对计算机技术的学习也不是很积极，学生本身也多注重专业和文化课程的学习，对计算机学习没有表现出浓厚的兴趣。因为这些学生出生在信息时代，他们都或多或少掌握了基本的计算机知识，因此在教学过程中，学生会觉得掌握了教学理论内容，从而忽略了实践学习，导致他们后来发现无法跟上教学进度，这样对教学有很大的影响[2-3]。

1.3 教学方法缺乏实用性

在信息时代，高校教师很难确定计算机专业知识作为教学标准，最根本的原因是计算机从未与终端教学模式分开。随着智能手机的普及，计算机教育必须研究新的学习载体才能实现自身的价值。以电子商务为例，三年前，常用的淘宝平台上80%以上的交易额仍属于PC端；然而目前，淘宝平台上超过80%的交易是通过智能手机终端实现的。办公流程的自动化和平面设计软件的多样化不是在内容上缺乏实用价值，而是在本质上缺乏对时代的正确解读。在信息化的背景下，大数据、云计算以及各种平台和媒体都具有相似的功能，可以辅助不同的专业知识。但是只有这些教学方法得到广泛推广，才能更好地渗透到计算机教学中，让学生掌握与时代同步的计算机技术[4]。

1.4 教学方法过于陈旧

高校计算机专业教师所规划的教学方法过于陈旧。在进行相应的教学之前，教师没有根据具体要求对学生的具体学习情况进行有效的分析，这导致了高校计算机教学中存在的问题，对学生提高综合素质有很大的影响。大多数高校在进行计算机教学时缺乏完善的教学机制，计算机教学一旦出现问题，教师很难及时处理，导致高校计算机教学问题不断恶化。高校计算机教学缺乏创新意识，教师不重视学生实践能力的培养，课堂教学内容与现代教育发展的要求存在较大差异。同时，在现代高等教育的教学过程中，很难提高学生的学习效率，很难通过计算机技术的应用在提高人才开发竞争力方面发挥重要作用。高校教师以往的教学方法通常是死记硬背计算机知识，对计算机知识的理解和掌握不够深入，因此，虽然很多学习者有计算机证书，但他们不会操作计算机。在计算机教学中，通常涉及到大量的教学内容，需要大量复杂的教学工作，在教学中，我们只教授全面系统的计算机知识，而不是着重讲解和练习计算机知识的重点和难点。因此，学习者对计算机知识的需求过于落后，这与现代社会对计算机的需求是不一样的[5]。

2 新工科背景下计算机专业多学科交叉融合的意义

2.1 培养学生独立工作的能力

引导学生选择更多以故障处理和网络建设为主题的课外阅读材料。一般在学校图书馆中，会有各种网络故障处理和网络建立的书刊引导学生选择，使学生的自学意识在不知不觉中受到影响。鼓励学生多参加有利于提高独立工作能力的公共选修课程或社区活动。学校一般都有很多公共选修课程，鼓励学生选择更多可以锻炼独立性的课程或活动，如音乐鉴赏、书法艺术、美学、摄影等，使学生有更多的活动类型选择。

2.2 培养学生自学的兴趣

兴趣是学习最好的老师，计算机专业多学科交叉融合它能激发学生的学习动机，发展学生的想象力，挖掘学生的潜能。在教学过程中，根据每个知识点，找到贴近学生生活的案例，给学生一定的个人处理空间，让学生充分发挥。提高学生的学习兴趣和热情，从而培养学生的自学兴趣和创新思维能力。

2.3 引导学生创造性学习

在教学过程中，教师不能用模块化的方法来教育学生。因为“艺术在于创造”，学生需要充分发挥自己丰富的空间想象力，运用个性化的学习方法进行创造性的学习。例如，在出现故障时，学生可以通过检查自己的数据来处理故障，然后在遇到困难时与学生和老师进行沟通，从而最大程度地培养学生的创造力。

计算机可以为人们提供持续的生产需求材料，帮助人们进行有效的生产工作，对整个社会的发展具有重要的意义。现代社会是信息化社会，信息技术和计算机技术是适应当今社会进步速度最重要的生产力。在网络和大数据的背景下，可以为工人提供更具体的数据信息，极大地简化了工作的复杂性，为提高工作效率提供了很大的帮助。由于信息技术的特点，它对所有行业都有一定的辐射范围，可以为现代工农业、管理体制、政策法律、信息咨询、文化教育等多个行业提供支撑。信息是社会发展的重要动力，是高职院校学生必须掌握的一项技能，有利于学生的发展。

3 新工科背景下计算机专业多学科交叉融合的措施

3.1 改变传统的教学方法，让学生“大胆做”

学生一进入电脑室，就先给他们布置任务，让他们结合课堂所学的理论知识完成任务，并在完成的过程中给予更多的指导。在自由学习的基础上，给予他们进一步的指导和逐步的提高，“让学生去做，带着任务学习”，给他们更多的机会在电脑上练习，把他们从枯燥的解释和抽象的理论灌输中解放出来。在实践中，允许学生自由大胆地操作。当然，也有一些学生不遵守规定，没有使用正确的操作方法来使用电脑，此时需要用正确的方法指导，决不批评他们。特别是鼓励有开拓创新意识的学生，让他们在失败中不断进步。

3.2 加强校企合作

加强学校与学科领域知名企业的联系，为学生提供实习机会，让学生在实践过程中发现自己的不足，也让学生了解目前计算机的应用情况、企业从事新技术和新产品。在校企合作框架下，我们将积极发挥在人工智能、信息安全、隐私保护等领域的研究优势，将科技成果转化为生产力。此外，学生还可以参加导师的科研项目，帮助教师完成项目中的基础研究工作，提高学生阅读和撰写文章的能力，使学生掌握从事科学研究的基本方法，提高学生的科研兴趣。对于积极合作、勤奋踏实的学生，毕业后也可以留在实验室继续研究生学习。

3.3 优化实践教学，提高学生实践能力。

新工科背景下计算机专业多学科交叉融合可以拓宽学生的专业知识视野，加深学生对未来专业发展的深入理解。传统的研究方法和一般规律由浅入深，但与传统知识结构的内容不同，计算机科学在应用上更加突出，所以学习计算机知识需要在学习知识的同时，更加注重适用性和效率，始终关注前沿新技术、新成果。在科学不断进步的今天，计算机专业多学科交叉融合将得到很多关注，很多计算机实践都融入到学习过程中，而传统的教学实践不能帮助学生进行系统、深入的训练。因此，在教学中，教师可以设计相应的主题，将知识点引入其中，提出明确的模块化功能要求，学生可以在学习的过程中逐步完成。

3.4 注重计算机与电子信息工程知识的整合

电子信息技术与计算机技术的结合比较紧密，在电子信息工程的教学中，虽然计算机内容是独立的，但在很多情况下很难将计算机技术分开，它与计算机技术密切相关，并逐渐与计算机技术相结合。因此，在电子信息工程课程与内容的衔接上，必须注重计算机技术与专业基础课程、专业课程理论与实验教学的整合。例如，在信号与系统、数字信号处理等课程的实验中，学生可以自行编程和处理，从而达到良好的计算机教学效果。同时要注重计算机软硬件的同步开发，因为计算机是一个既有软件又有硬件的系统，只掌握软件或硬件的能力，不能算是掌握计算机技术。目前市场上大部分的电子设备和信息系统都是软硬件结合的，因此，学生必须掌握所有的软件和硬件知识，并将它们结合起来共同发展。良好的基础理论知识往往是不够的，学生必须学会运用这些知识。因此，学校应该加强学生的实际操作。首先，向学生开放学校的计算机设备，让学生可以随时随地使用计算机技术；其次，应该给学生更多的任务，让他们完成更多的训练，比如软件升级，从而提高他们的软件开发能力。

3.5 构建“共性+特色”的教学平台

通过对我国计算机专业群体的人才培养方案、就业群体、典型工作任务和课程大纲的分析，发现这些专业在算法分析设计能力和程序结构设计方面有共同的要求。由于各专业岗位组的职业技能目标不同，有必要对各专业单片机课程的知识点和能力点进行提炼和整合，获取共性知识点，突出”特色”。各专业教师应根据相应的专业主导课程和”共性+特色”的教学内容设计，充分结合学生掌握的主导知识进行”项目比较”教学。

3.6 教师要提高个人意识

高校教师需提高自身意识，激发未来差异，倡导高质量教育。首先要转变教育观念和思维方式，鼓励和尊重学生的积极性。然而，我国计算机教育的发展并不均衡，教学方法容易受到传统学习观念的影响，知识的获取和原则的积累，深度和创新越来越重要却缺乏学习。教育创新主要需要教师的教育观念发生转变，对教师在课程中的角色、课程内容和学生状况的基本认识称为教育观念，教育观念指导着教师的教学行为。因此，教师在更新教育观念时应注意以下几点：首先，必须迅速改革传统的应试教育观念，推进素质教育，发展素质教育观念，高质量教育的内容是培养学生的创新思维和能力；其次，教师不应该在课程中把自己定位为教育主题，要使学生的研究和实践活动不断深化和完善，就必须从学生的实际出发，充分尊重学生的学习地位，坚持以学生为本的教学理念。

4 结语

随着2017年教育部提出新工科建设计划，也对计算机专业的教学提出了巨大的挑战。要把传统的理论教学转变为工程教育观念，突出实训教学，培养学生的创新能力，提高学生的综合工程素质。计算机课程教学是一个非常复杂的课题，教师应积极转变教学观念，只有这样，职业教育才能持续、健康、快速、稳定地发展。计算机专业多学科交叉融合背景下，高校计算机教学要实现创新，教师必须积极转变观念，选择科学合理的教学方法，全面系统地培养学生。计算机教学作为高等教育的先锋，已经被信息时代和大数据时代打上了深深的烙印。在高职计算机专业的教学中，学生要投入大量的精力在校园里学习专业知识，为以后的工作打下良好的基础。教师要时刻提高教学能力和专业素养，在多科融合背景下创新教学方法。在新的教学方法中，学生会感受到教学带来的新鲜感，从而大大提高了他们的学习热情，从而提高了他们的专业能力，进一步拓宽了他们未来的工作路径。