新工科背景下信息技術課程體系的構建研究

張志明 武茜 孫雅娟

摘? ? ?要：在分析新工科背景下專業人才培養目標的基礎上，針對應用型本科教育服務區域的定位，剖析了計算機基礎教學目前存在的問題，圍繞構建計算機基礎教學的“1+X”課程體系，從創新課程體系、豐富教學手段、更新教學觀念和實施保障等方面展開了研究，并在實際教學過程中進行了實踐探索。

關鍵詞：新工科;1+X課程體系;計算思維;計算機能力

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2019）06-0069-02

在國家實施“中國制作2025”和“互聯網+”等發展戰略的背景下，以信息技術為核心的新一輪科技和產業革命蓄勢待發，新技術、新產品、新業態和新模式蓬勃興起，并融入到了傳統行業[1]。高校教育作為行業發展的人才培養搖籃，推動新工科建設勢在必行。信息技術教學作為新工科的重要組成部分，具有很強的應用型屬性，突出培養了學生的計算思維和計算機能力，以及將計算機和專業融合創新的能力，從而達到新工科人才培養的要求[2]。

一、課程教學現狀

河南牧業經濟學院是一所應用型本科院校，新生因生源差異，計算機基礎參差不齊。隨著信息技術的快速發展，尤其是“互聯網+”戰略的實施，各行業迅速投入到了信息化建設中。如RFID射頻技術、無線傳感器等諸多智能設備的運用，提高了企業的生產效率，降低了生產成本。企業對具備信息技術和專業技術復合型人才的需求急劇增加，這也是國家提出新工科的根本原因。而現行的計算機基礎教學，存在著以下幾個方面的問題。

（一）教學內容更新慢，與企業需求脫節

計算機基礎是服務于學科專業發展，培養具備計算思維和計算機能力的信息類課程，也是多數專業唯一的一門信息類課程。然而，企業對畢業生的計算機能力，尤其是計算機和專業融合的綜合能力提出了更高的要求。相比之下，目前不少高校的計算機基礎教學還保持著固有的傳統內容，甚至出現了十多年不更新的狀況。教學內容與行業發展、企業需求出現了嚴重脫節，遠不能滿足社會對人才培養的需求。

（二）了解課程定位，教學觀念存在誤區

部分院校和教師出于慣性思維，對課程定位的認識存在誤區。要么是過分強調課程對計算機操作技能的訓練，忽視了計算思維和計算機能力[3]，要么就是定位成了研究型本科教育，過分強調計算思維的培養，而忽視了計算機能力的培養。前者導致課程演變成了常用軟件培訓，甚至出現了課程“狹義工具論”的不良現象[4]，使課程備受爭議。后者則缺乏技術與專業的融合，出現了為學計算機而學計算機的悖論。

（三）教學手段落后，缺乏創新

關于課程教學手段的討論，多集中理論講授和上機實踐兩個方面。在慕課和微課快速發展的今天，盲目地堅持理論課演示，實踐課練習的方式授課，扼殺了學生對新技術和新應用的求知欲，挫傷了學生自主學習的成就感。相比之下，慕課和微課在學習自由度方面更具有優勢，值得借鑒。一味使用傳統教學方法和手段，明顯已經不合時宜。

二、課程體系構建研究

針對課程教學存在的問題，結合新工科對信息技術的要求開展研究，并構建以計算思維和計算機能力培養為主線，圍繞學科專業建設需求，實施分層次教學和多元化教學手段的“1+X”課程體系。

（一）“1+X”課程體系

現行的計算機基礎教學大體存在著計算機文化基礎、計算機應用基礎和大學計算機基礎三種形式。計算機文化基礎主要以計算機基礎知識和基本操作技能為主要教學內容，計算機應用基礎更加突出計算機操作技能的培養，大學計算機基礎則圍繞計算機相關理論進行研究，以及講述高級編程語言和數據庫技術等內容。對于河南牧業經濟學院的學科專業來說，上述三種課程體系都存在著不足。

在對河南牧業經濟學院學科專業充分研究和與專業院系深入融合的基礎上，我們提出了信息技術“1+X”課程體系。其中，“1”是面向一年級新生開設的“大學信息技術”必修課，課程壓縮了傳統教學內容和學時，調整了信息技術以及物聯網、云計算和大數據等技術的教學內容。“X”是面向各個專業的培養需求，針對具有“大學信息技術”先導基礎學生開設的選修課。目前，開設的“X”課程主要有“Python程序設計”“圖文演示技術”和“數字農牧業技術”等。

在“1+X”課程體系中，“1”相對固定，有固定的教學內容和進度。而“X”則較為靈活，要根據專業培養需求和信息新技術、新應用相結合，靈活動態調整（平均每2個學年進行1次修訂）。“X”課程多采用“理論+實驗”的教學方式開展，理論課側重于信息素養和計算思維意識的培養，由教師主導學生參與完成;實驗課側重于案例實操，以學生通過微課自主學習為主，教師輔助答疑。“1+X”課程體系有助于對知識的理解和運用，提升學生的計算思維和計算機能力，進而提高就業能力和就業質量。

（二）多元化的教學手段

在對慕課、微課等在線教學研究的基礎上，對教學內容進行梳理整合，將適用于網絡在線學習的內容，借助于網絡教學方式展開，為拓展教學內容提供了學時支持。

豐富教學資源共享渠道，加大具有專業特色的課程資源的收集整理，通過課堂教學、實踐教學、慕課、微課等多種方式組織教學。采用先進的網絡在線教學手段，打破了課程教學的時間和空間限制，充分調動學生的學習積極性和主動性。

除課堂教學和網絡教學外，還結合了課外科技活動、技能競賽和創新創業大賽等活動。將課程教學和課外活動有機結合，培養學生的計算思維和計算機能力，以及利用計算機技術解決專業問題和研究創新能力[5]。

（三）教學觀念的更新

要明確以學生為中心的教學地位，圍繞服務專業培養和就業能力培養來組織教學。“互聯網+”帶來了行業和信息技術的高度融合，未來應用型本科培養的高技能人才在具備專業知識能力的同時，必須具備綜合的計算機能力。這里的計算機能力不是狹義的計算機操作技能，而是結合專業培養需求，靈活運用計算機、信息系統和智能設備，創新高效地完成工作的綜合能力。計算機能力的培養需要更新教學觀念，避免慣性思維，要深入領會OBE教育理念[6]，及時更新教學內容和教學要求，實現教學內容動態更新的常態化。

（四）實施保障的研究

“1+X”課程體系的實施，勢必增加教師的工作量。尤其專業特色的教學內容設計，更是無形地增加了教學難度，需要教師付出更多的精力和心血。為了保障“1+X”課程體系的順利實施，需要做好以下幾個方面的工作。

1.特色教材建設。實施“1+X”課程體系的教學內容要進行大幅度調整，與傳統教學內容有著諸多不同。新開設的體現專業特色的“X”課程，也很難從市面上選擇合適教材。加強特色教材建設，是實施“1+X”課程體系的基礎保障。教材要體現服務專業建設的應用型定位，圍繞信息技術和“1+X”課程體系分層次、按重點展開。

2.教學團隊建設。計算機基礎是面向全校專業開設的通識課，涉及專業多，教學任務重。實施“1+X”課程體系后，除了新增選修課的教學任務量成倍增加外，教學還要體現專業特色，教師須深入融合專業，這無形中又增加了教師的工作量。建設一支具有良好傳幫帶作用的教學團隊，團隊成員的群策群力，是實施教學改革的必備條件。

3.課程資源建設。為了保證“1+X”課程體系的有序開展，必須建設豐富的教學資源。課程資源和資源共享渠道建設，是保證課程教學有序開展的有力工具，也在一定程度上減輕了教學負擔，有利于課程改革的順利實施。

4.課程評價創新。“1+X”課程體系的課程考核，除了傳統的平時成績和期末在線考試外，更加注重學生的平時表現、科技競賽和創新創業等活動。“1+X”課程體系的課程評價，都專門設置了課外活動加分項，進而鼓勵學生積極參與科技競賽活動，強化信息技術與專業技術相結合的綜合應用能力和創新能力培養。

三、實踐結果

信息技術“1+X”課程體系的改革，已在河南牧業經濟學院進行了兩年多時間的嘗試，取得了階段性成果。

新的課程體系有效激發了學生的學習興趣，提高了教學質量，在學生選課和評教活動中都得到了很好的反饋。“1+X”課程體系符合新工科建設要求，提升了學生將信息技術和專業相結合的綜合能力，在近年來的學生創新創業大賽中初露頭角，取得了一系列創新成果。與此同時，“1+X”課程體系實施過程中也出現了師資力量不足、配套制度不完善等一些問題，有待后期逐步解決。

參考文獻：

[1]陸國棟，李拓宇.新工科建設與發展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）.

[2]周開發，曾玉珍.新工科的核心能力與教學模式探索[J].重慶高教研究，2017，（3）.

[3]王春華，潘顥丹，馬丹竹，等.運用計算機解決專業知識應用能力的培養[J].創新與創業教育，2016，（3）.

[4]孔德宇.基于計算思維的大學計算機基礎MOOC課程模式研究[D].新鄉：河南師范大學，2015.

[5]龔沛曾，楊志強，朱君波，等.以計算思維為切入點的計算機基礎課程聯動改革與實踐[J].中國大學教學，2015，（11）.

[6]郝兵，曹海英.基于學習產出教育（OBE）的計算機基礎課程教學改革研究[J].通訊世界，2017，（23）.