卓越工程人才培養模式下的計算機通識類教學的研究與探索

周 塔

(江蘇科技大學電氣與信息工程學院，江蘇張家港，215600)

卓越工程人才培養模式下的計算機通識類教學的研究與探索

周 塔

(江蘇科技大學電氣與信息工程學院，江蘇張家港，215600)

為提高學生崗位適應能力， 應用型本科院校必須重視在校期間對學生綜合能力的培養。通過本研究的實施，可以實現：(1)幫助促進學生個體的全面發展,該模式完全符合“一切以學生為中心”的創新教學改革理念，更注重學生個體差異，實施個體差別化教學，讓學生得到個性化發展。事實上，這一創新理念將知識搬到課前，而在課堂上則有大量的時間幫助學生鞏固、強化甚至提升，實現個體全面發展。(2)為其他院校相關研究提供理論和實踐參考

綜合能力；教學改革；個性化發展；課程改革

0 引言

隨著我國城市化、工業化進程的不斷加快，需要大批工程技術人員。統計資料顯示，目前我國開設工科專業的本科高校占本科總數的十分之九，豐富優質的工科生源是中國和世界工程教育的寶貴資源．但是，根據全球最著名的管理咨詢公司麥肯錫的統計，我國工科大學畢業生只有10%可以達到跨國公司的用人標準。原因是我國工程教育普遍存在的“三個滯后”問題，即教育思想觀念滯后于經濟社會發展，教學資源建設滯后于辦學規模擴張，實驗設備水平滯后于行業技術發展，直接導致所培養的學生缺乏創新性和實踐性，大而不強、 多而不精．為提高學生崗位適應能力，應用型本科院校必須重視在校期間對學生綜合能力的培養。教育部實施的“卓越工程師教育培養計劃” 采用高校和企業聯合培養模式，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、 工程素質和工程實踐能力，對于培養一批創新性強、能夠適應經濟和社會發展需求的各類工程科技人才，將產生深遠的影響。

1 教學模式探討

1.1 以意義學習理論為基礎的計算機通識教學模式新方式

單一的傳統教學模式已經遠遠不滿足目前計算機通識教學的實際情況。（傳統教學模式請見圖1）意義學習理論創新模式認為，學習具有個人參與的性質，是學生的自我實現、自我發展的過程。它要求學生學習由自我發起，其內在動力起主要作用；學習同時具有滲透性，它會使學生的行為、個性、態度都發生變化。在學習的過程中，要確立學生的主體地位，教師是學生學習的幫助者、引導者、督促者。因此，在教學過程中，要根據不同的學習內容靈活采取有利于促進學生學習的不同學習模式。比如，探究式學習、任務驅動式學習、協作式學習、自主式學習等，這些學習模式都是與意義學習的教育思想相吻合的。比如，講程序設計技術時，在課程進行到中后期時，給學生布置一個綜合性比較強的簡單實用小程序的設計與制作任務。在完成這個任務時，學生可以采用協作模式進行。教師按照自己對學生的掌握情況把學生分成幾個組，使每一組的學生實力相近。在幫助學生分析結束任務之后，就讓學生開始進行，并限制一定的完成期限。每一組的學生在完成自己的任務時可以分T協作，當然，在這個過程中可以通過各種方式查詢相關資料最終達到完成任務的目的。

1.2 以項目式、遞進式學習為重點的計算機基礎知識點的重構

通過對傳統計算機基礎應用能力培養分析，引入意義學習理念對傳統方式下的計算機基礎應用能力進行重新設計和構建，重點強化工程實踐能力的培養、強化創新能力的培養，把計算機基礎應用能力培養按照工程師必備的相關能力需求來重新定義，把學生綜合素質、動手實踐、創新活動、工程訓練等全部融入到計算機基礎應用能力培養目標中。使學生的知識結構、專業素質、綜合能力達到創新型人才培養的要求。設計原則如下。

圖1 傳統計算機基礎應用能力培養結構圖

（1）一體化原則

計算機基礎應用能力培養，主要的目的是培養學生應用計算機的能力，而培養的重點應該是應用。因此，此次改革設計的重點是把理論課程、實踐課程和學生的創新實踐活動進行整體統一考慮和設計。對相關的課程進行模塊化分解，打破原有的培養方式，對所有課程根據模塊進行一體化設計，提升整個課程體系的一體化培養水平。

（2）工程化原則

利用工程實踐培養的方法，培養計算機基礎實踐能力，通過實際項目引入到整個培養體系中來，強化學生的工程實踐能力培養，通過項目訓練和實現達到工程化培養的要求。

（3）項目遞進原則

在項目實現過程中，通過對每個階段學生所需要掌握的能力分解，設計出具有遞進關系的項目。安排在每個階段中進行實現。學生通過階段性項目的實現，教師根據項目實現的質量和水平，進行階段性檢查，從而決定是否能繼續下一階段的學習。

1.3 能力培養目標矩陣設計

按照工程理念中的工程化培養要求，按以下設計原則對計算機基礎應用能力，以能力培養遞進要重新劃分成為四個層面，即：基礎知識能力、工程應用能力、工程實踐能力和綜合創新能力。利用工程理念對每個層面通過能力目標分析，確定實現環節和課程設置，最終形成具體培養目標矩陣。如下圖2所示。

為實現四個層面的能力培養，對每個層面能力的培養，進行了知識分解。基礎知識能力層面，重點掌握信息技術基礎相關的理論知識，主要包括計算機軟硬件基礎知識，網絡基礎知識，數字化技術應用基礎知識。程序設計基礎知識主要包括計算機程序設計的基礎語法。專業軟件基礎知識主要是指與專業學習相關的計算機相關軟件的基礎知識。

利用計算機程序設計競賽項目為牽引的實踐教學環節的重新設計為達到基于意義學習理念對計算機基礎應用能力培養矩陣的目標要求，通過設計競賽項目來牽引達到能力提升目標，把涉及到的所有實踐課程體系進行了重新設計和培養目標設計，把相關實踐課程的教學目標進行了調整，形成了計算機應用實踐能力的整體培養目標。

圖2 基于意義理念的計算機基礎應用能力培養矩陣

2 研究方法

本研究主要采用文獻分析法、調查研究法、行動研究法等。

（1）文獻分析法

研究初期，本人查閱和搜集了很多文獻和資料，掌握并了解當前翻轉課堂的研究實際現狀，高校計算機公共基礎課程發展狀況及還存在的一些問題，為本研究課題的提出及接下來的研究奠定了基礎。

（2）調查研究法

本研究主要運用了問卷調查法和訪談法兩種調查研究方法。前期主要對學生進行學習態度進行調查，以及在翻轉課堂教學實施中調查學生的學習具體情況；然后在研究期間，通過課堂教學中通過觀察來發現一些問題，解決問題，在研究后期，對一些學生通過訪談的形式來調查他們對翻轉課堂[4-5]學習過程的真實感受。

（3）行動研究法

行動研究是由實際研究人員與研究專家共同參與，同時根據實際研究的需要，有針對性的對實際研究過程中出現的問題提出寶貴的改進意見和對策，并在最終課堂實踐中進行實施、驗證、評價所得到研究結果。

本研究將翻轉課堂應用于計算機公共基礎課的部分課程教學實踐，在實踐中不斷解決研究中出現的問題，進而調整教學模式，以求達到更好的教學效果。

3 總結

本研究在充分掌握理論研究的基礎上，分析了校企協同育人培養卓越工程人才的教學模式應用于高校計算機通識類課程的可行性，經過前期對學生和學習具體內容進行詳實的分析和論證，同時也進行了五層次實踐的一系列教學設計與教學實施。具體總結如下幾個方面。

（1）梳理了國內外對于校企協同育人培養卓越工程人才的教學模式、高校計算機通識類課程的研究狀況，研究了教學設計理論、“金字塔”學習理論等理論對本研究的提示和啟發，同時還把意義學習應用在高校計算機公共基礎課教學過程中。

（2）本人在校企協同育人培養卓越工程人才的教學模式教學設計前期分析中對學生特征進行調查分析，并對本研究所選教材、學習內容以及學習目標進行了詳細分析。同時對實施校企協同育人培養卓越工程人才的教學模式所需要的環境和資源進行分析、設計，論證，當然也包含學習交流過程，課堂環境的設計，任務單的設計以及教學視頻的錄制等工作。

（3）本人自身作為研究者和實踐者用教學實踐對這一創新模式是否真正適于高校計算機公共基礎教學，會產生什么樣的效果進行驗證。實踐結束后，對學生進行了簡單的試題測驗，檢驗課程學習情況，并發放問卷對學習資源、學習活動、學習效果和對翻轉課堂的態度四個維度進行調查分析，結合對學生得隨機訪談，得出以下觀點。

有助于提高計算機通識類課程教學質量：由于在傳統的多媒體教學上課時，學生通常不會認真于老師的理論講解，一般只會很疲倦地觀看老師的課件，對于實踐課，由于知識點理解不充分，練習較少，經常在上機時手忙腳亂，甚至無法下手，最終喪失了學習的動力和興趣。但是在這一創新教學模式下，學生完全可以借助于教學視頻自主學習，把握學習的節奏和知識重點，明確具體學習流程和操作規則，對學習計算機課程的學習也有了極大的信心。

為他人研究提供參考：本研究著重從計算機公共基礎課入手，努力設計一套能普及和推廣的計算機通識教育的一般教學流程，同時也能為其他學校計算機公共基礎課的研究和探索提供借鑒作用，直至使得在高校課程教學改革中取得巨大成果。

通過整個研究，本人認為，在高校采用這一創新的教學模式進行計算機公共基礎課的教學是可行的，且具有很高的實際應用價值。

[1]林崇德.創造性人才特征與教育模式再構[J].中國教育,2010.06.

[2]石中英.中國傳統文化阻礙創造性人才培養嗎[J].中國教育,2008.08.

[3]張亮.我們通識教育改革的成就、困境與出路[J].清華大學教育研究,2014.06.

[4]榮梅.翻轉課堂的歷史、現狀及實踐策略探討[J].中國電化教育,2015.07.

[5]祝智庭等.翻轉課堂國內應用實踐與反思[J].電化教育研究,2015.06.

Research and exploration of computer general knowledge teaching under the mode of excellent engineering talents training

Zhou Ta
(School of electrical and Information Engineering，Jiangsu University of Science and Technology,Zhangjiagang Jiangsu, 215600)

In order to improve the students’ ability to adapt to the job, the application-oriented universities must pay attention to the cultivation of the students’ comprehensive ability during the period of school. Through the implementation of this study can be achieved: (1) to help promote the comprehensive development of individual students, the model is fully in line with the teaching reform of “the concept of innovation to all students as the center”, pay more attention to the individual differences of students,the implementation of individual differences in Teaching, let students get personal development. In fact,this innovative idea moves knowledge before class, while in the classroom there is a lot of time to help students consolidate, strengthen and even promote, and realize the all-round development of individuals. (2)to provide theoretical and practical reference for the related research of other institutions.

Comprehensive ability ;Teaching reform; Individuation development; Curriculum reform

江蘇科技大學青年教師科研項目基金(112110127),江蘇科技大學教育教學改革課題。

周塔（1980-），男，講師，研究方向計算機基礎理論教學。