新工科建设背景下计算机教学改革创新研究

刘念，薛艳芬，张琪立，薛思敏，蔡春花

（黄河交通学院智能工程学院，河南焦作 454950)

0 引言

在如今的信息时代，学校为培养出具备良好信息技术素养和学习能力的学生，在不同的教育阶段都开展了计算机教学活动。但是由于信息科学技术的高速发展，学校在开展计算机教学活动时需要不断进行计算机专业教学改革，以适应信息科学技术的快速发展[1]。当前的计算机专业教学改革主要是针对教学内容、教学技术或教学模式等方面进行单一的改革。一部分研究人员利用线上、线下相结合的方式，针对计算机专业混合教学模式进行了创新[2]。另一部分研究人员探究了工科建设要求，实现了基础理论与实践相结合的闭环反馈计算机专业教学模式创新[3]。还有一部分研究人员从课程规划角度着手，研究了计算机专业教学课程的实践改革[4]。上述的教学模式改革虽然取得了一定的成就，但是改革后的计算机专业教学模式在应用上仍存在一定的局限性，无法满足实际的计算机专业教学需求。因此，仍需结合实际的教学情况，对计算机专业教学改革进行创新，以适应教学环境和教学需求的变化。

近年来，智能移动设备和移动通信技术被大范围应用，在拓宽了学生接触不同知识的渠道的同时，还影响了教师的正常教学，使得教育教学改革进入新阶段。在新工科建设背景下，计算机的教学改革也应该顺应新工科建设的变化。计算机技术是一门非常专业的学科，它要求学生不但要具备丰富的基础理论知识，还要具备较高的实践技能，以适应当今社会的需要，成为高素质的专业技术人员。新工科建设背景不仅为经济的发展指明了方向，同时也为各个行业提供了发展的方向，对社会的人才需求产生了巨大的影响。顺应新工科建设背景，学校应不断地进行教学改革，在教学中不断创新。根据以上分析，为提高计算机教学效果，深化计算机专业教学改革实践应用效果，本文将研究新工科建设背景下计算机专业教学改革的创新。

1 计算机教学改革现状分析

目前，许多学校都已经开展计算机专业教学改革工作，但是改革未能取得理想中的效果。为提出有效的教学改革创新路径，本文将分析计算机专业教学改革中存在的主要问题。

1.1 教学教研队伍对教学改革的认知存在差异

教学教研队伍是计算机专业教学改革创建与推广的主要力量，其整体对教学改革的认知水平取决于队伍中每一位教研人员的认知水平。在当前的计算机专业教学改革过程中，许多学校主要以经验、教学时长作为唯一的评判标准，来组建教研队伍[5]。而不同的教师对于计算机专业教学的认知与对新教学模式的敏锐程度等都存在差异。教学经验丰富的教师虽然能够凭借经验为教学改革提供参考意见，但是对于新兴教学技术手段的认可程度通常较差，造成教学教研队伍对于计算机专业教学改革的意义认知出现差异。教学教研队伍在计算机专业教学改革认知水平上的差异，影响了教师推动教学改革落实的力度。部分教研人员会因为计算机专业教学改革增加的工作量和压力，而降低对于教学改革的积极性。

此外，教研队伍在计算机专业教学改革方面的认知差异也影响了学生的学习积极性和学习效果。教学改革认知水平较低的教师在教学时，只能盲目地将陈旧的计算机专业教学经验应用到改革后的教学模式，不仅教师自身无法融入教学活动，也不能很好地引导学生进行学习。

1.2 教学改革落实与实际教学需求有一定差距

计算机专业教学改革的落实是从理论到实际的过程，通过实践进行不断调整，以达到理想中的教学效果。但是由于在进行计算机专业教学改革时未完全考虑真实办学过程中的教学需求，导致落实改革时因力度不足、教学改革侧重点较为片面等因素，而难以匹配实际的计算机教学需求。

造成教学改革与教学需求之间存在差异的根本原因主要是教师教学设计能力较差、教学反思力度不强、教学场景设计存在缺陷等。其中，教师的自身水平限制会导致教师教学设计能力较差。教师对教学内容、教学形式、教学方案的理解与分析各不相同，设置的教学层次等都会影响学生对知识的理解与掌握的情况。为有效落实计算机专业教学改革，需要教师不断在教学过程中及时反思、科学调整，而部分教师的反思水平较低，反思时无法确定重点。无效的教学反思不仅会浪费教师的教学精力，还会导致计算机专业教学改革的落实方向出现偏移。计算机专业教学相比其他传统的通识课程教学最大的不同是计算机教学需要理论教学与实际操作同步进行，因此，若教师设计的教学场景不能充分与教学内容适配，就无法实现良好的教学辅助效果。

1.3 计算机专业教学改革推广范围有限

计算机专业教学改革需要大量掌握计算机知识和教育教学理论的专业人才和资源投入，但是当前人才和资源投入短缺的问题造成了计算机专业教学改革推广范围十分有限。教学教研队伍中缺乏专业人才，同时也降低了计算机专业教学改革的科学性。在日常计算机相关课程的教学过程中，若没有专业人员指导、辅助，教师无法全面理解计算机专业教学改革的深刻内涵，就会限制计算机专业教学改革在教学团队中的应用推广[6]。若无法在学校教学中全面推广，会在一定程度上造成教师的教学质量下滑，同时容易陷入恶性循环，制约了教学改革的顺利应用落实。

教学改革的实施与推广都需要大量的资源投入，部分资源投入不足也会限制教学改革的推进，难以达到较佳的改革效果。计算机专业教学改革的推广范围受到限制，会导致教学过程中存在改革前后两种教学模式并存，影响教师与学生之间的正常教学互动，使得教学改革流于表面，浪费了相关的资源。

1.4 教学改革中使用的教学手段有待创新

计算机技术不断更新，为满足学生对于教学形式多样化的需求，教学改革中对教学手段进行了改进。但是教学改革中使用的教学手段都是在传统教学手段的基础上进行改进，大多是利用数字技术进行教学展示等。从表面上看，教学形式更加多样，但是从内涵来看，改革后的教学手段仍存在创新程度不足，数字教学技术作为辅助难以发挥其技术优势[7]。计算机教学内容、教学计划等虽然进行了调整，但是计算机教学手段缺乏创新会导致改革后的教学任务难以顺利完成。而新工科建设背景下的计算机教学需要深度融合创新多种数字教学技术，才能有效开展教学活动。

2 新工科建设背景下计算机教学改革创新路径研究

“新工科”是教育部在2016年首次提出的概念，它是一种新型的多学科交叉融合培养模式，它的核心是要适应行业发展和技术发展的需求，对人才培养模式、课程体系、教学模式进行创新。为了适应新工科建设背景下对于计算机教学的要求，推动计算机专业教学改革的应用与良性发展，在对计算机专业教学改革进行创新时，要根据实际情况将教育理论与教学实践相结合。创新过程中，应关注学生的个性化发展，培养学生的计算机逻辑思维与应用能力。针对上文分析的计算机专业教学改革存在的问题，提出如下的计算机专业教学改革的创新路径。

2.1 加强对教育教研队伍的培训

教育教研队伍作为计算机专业教学改革创新的核心，应具有较高的教学教研创新能力和认知水平。为提高整体教研队伍对于教学改革的认知水平，缩小队伍内部人员对于计算机专业教学改革重要性的认知水平差距，应加大对教育教研队伍的培训力度，并选择具有专业技术水平的专业人才组成高质量的教研队伍。

传统的计算机专业教学改革虽然要求教师在教授过程中使用多媒体教学设备，对教师相关技能的要求较低，但是仍有部分教师因不能熟练进行操作，而选择忽略多媒体技术应用。新工科建设背景下，计算机专业教学需要使用更多的线上教学平台、交互工具等[8]。因此，需要学校定期组织多种专业培训提升教师对于新型教学工具使用的熟练度和灵活度。

此外，新工科建设背景下学生的学习心态、心理会发生变化，教师需要深入学习教育心理学知识，能够在计算机专业创新教学改革的过程中根据学生心理进行调整。同时应通过多种形式提升计算机专业教育教研队伍对教学改革创新的认知水平，避免教师将以往的教学经验和教学模式直接套用在创新后的教学模式中。

2.2 推动教学改革创新举措的有效落实

计算机专业教学改革创新时需要系统性地对教学要素、教学环节等分别进行研究，多方面深度解读计算机学科教学内容。教师应明确树立教学创新理念，主动转变教学观念，从而落实教学改革创新举措。教学改革创新应围绕计算机教学大纲，根据完善的计算机知识教学体系，加强课程内容建设，为教学改革创新创造内涵基础[9]。

为落实计算机专业教学改革的创新举措，应全面考虑学校进行计算机专业教学改革的切实需求和实际的办学能力，紧跟学生的实际学习需求。此外，从优化教师对计算机专业教学改革的创新思维的角度出发，结合大数据等技术分析学生反馈数据，多维度辅助教师对教学内容进行反思。强调计算机专业教学改革创新的重要性，采用多种奖励政策鼓励教师设计不同的教学情境和教学形式，拓宽教师与学生之间的互动渠道，使计算机专业改革的创新更有意义。

2.3 扩大计算机教学改革应用覆盖面

计算机专业教学改革创新过程中应该重视学生的实践能力，避免因改革推广范围小，影响实践教学。学校应对实践教学资源进行有效整合，政府、学校等应多方联合加大对计算机专业教学改革创新的资源投入，以避免因资源不足，限制计算机专业教学改革的创新。将投入的计算机专业教学创新资源进行聚合，通过横向、纵向的资源管理，提升创新资源利用率。

遵循多维度计算机专业教学改革创新的原则，全方位、全过程地拓宽计算机专业教学改革的创新举措应用覆盖面，从而增强计算机专业教学活动双向互动性。将计算机专业教学改革创新理论与教学实践活动相结合，推动创新理念与创新举措的有效应用。

2.4 计算机教学技术创新

教学技术是计算机专业教学改革创新的动力，除了采用多媒体教学工具辅助进行教学之外，应充分利用互联网等资源将多种教学手段进行有机地整合、创新。教师应该根据学生教学活动的实际情况和教学计划，灵活运用教学技术手段。不单纯依靠单一种类的教学工具，而是利用多媒体、线上教学平台、远程教学、计算机教学软件等教学工具，采用混合式启发式教学，鼓励学生自主探索[10]。同时，借助相关工具及时收集学生的学习反馈，为不同学习进度的学生设计个性化学习进程。教师应该分析新工科建设背景下，计算机专业教学的根本内涵，根据计算机专业教学改革需求，加大对教学技术手段的创新和应用力度。

由以上内容得到新工科建设背景下计算机专业教学改革的创新路径。在进行教学时应结合实际的学校教学环境实现对计算机专业教学改革的创新，以综合提升计算机教学质量，推动计算机专业教学改革与应用。

3 结束语

教学模式是教学教研队伍进行教学研究、日常教学的基础，对其进行改革能够有效确保计算机相关教学的实际效果。由于计算机技术更新速度较快，学校如果不能创新计算机专业的教学模式，会导致学生掌握的相关技能无法匹配实际应用需求。通过分析当前的计算机专业教学改革存在的问题，本文对新工科建设背景下计算机专业教学改革的创新进行了研究，提出四条可行的改革创新路径。本文展开的相关研究为今后计算机专业教学改革提供了方向，也为相似课程的教学改革提供了参考，有助于学校教学教研水平的提升。