“新工科”背景下的高校計算機基礎教育改革研究

廖莎莎

摘 要：新工科背景下，高校的專業(yè)課程需要做出一定的改變，以順應新工科時代背景的發(fā)展。但是目前我國新工科在建設的過程中，還未推廣到全部的專業(yè)。這對于高校教育的發(fā)展具有一定的阻礙作用，不利于專業(yè)的融合性發(fā)展。本文主要立足于新工科背景下的高校計算機基礎教育改革的情況進行分析，目的是針對目前我國高校計算機基礎教育發(fā)展中存在的問題，做出一定調(diào)整，推動高效教育的創(chuàng)新性發(fā)展，進一步提高高校學生整體的競爭意識，促進高校教育的發(fā)展。

關鍵詞：新工科; 高校; 計算機教育; 基礎教育

中圖分類號：TP3-4? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1006-3315（2019）05-134-002

我國社會經(jīng)濟的發(fā)展離不開工程教育，創(chuàng)新工程教育的模式可以推動我國教育事業(yè)的進一步發(fā)展。工程教育在不斷發(fā)展的同時會帶動產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此工程教育如果不緊跟時代教育的發(fā)展趨勢，及時做出一定的改革和調(diào)整，會阻礙產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。新工科時代的到來可以為社會培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才，對于滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求有重要作用。計算機基礎教育是高校教育中重要的課程，如何在新工科背景下對高校計算機基礎教育進行改革，創(chuàng)新計算機教育的發(fā)展是目前教育中尤為重要的問題。下面我們就來詳細分析一下有關新工科背景下高校計算機基礎教育的改革情況。

1.新工科的概述

1.1新工科的含義

新工科與經(jīng)濟的發(fā)展有著重要關系，在新常態(tài)背景下，積極促進我國現(xiàn)代經(jīng)濟建設的發(fā)展，就需要著重強調(diào)實體經(jīng)濟的發(fā)展。所謂的實體經(jīng)濟就是在積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構的基礎上，促進經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變。其中新工科正是推動實體經(jīng)濟發(fā)展的強大動力。新工科背景中的“新”主要體現(xiàn)在以下幾點，第一是新型，第二是新興，第三是新生，其中具體到實際的生產(chǎn)中可以將新工科中的“新”按照以下方式來理解。在互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，信息處理方式發(fā)生了較大變化，向著移動化、智能化及個性化的方向發(fā)展。在新工科背景下的計算機計算發(fā)展模式發(fā)生了顯著的變化，表現(xiàn)在新一代信息技術的發(fā)展由原來的縱向升級轉變?yōu)闄M向滲透，如金融、制造等領域。此外，計算機技術的研究方向也發(fā)生了顯著變化，由原來的產(chǎn)品技術轉變?yōu)榉占夹g。以上幾種新型的發(fā)展模式正是新工科背景下“新”的體現(xiàn)。因此計算機信息技術正逐漸滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面，全面解讀新工科的含義，立足新工科的背景改革高校計算機基礎教育的發(fā)展是非常必要的，在此背景下可以促進企業(yè)的全面升級和發(fā)展，帶動社會經(jīng)濟的發(fā)展[1]。

1.2新工科的發(fā)展歷程

新工科理念的一經(jīng)提出，備受教育研究學者的重視。在教育研究領域針對新工科的研究也取得了不錯的研究成果。舉例來說，在綜合性大學新工科的發(fā)展方面，有關學者開創(chuàng)了新工科全新的發(fā)展路徑。如利用區(qū)位優(yōu)勢發(fā)展新工科，采取多學科辦學的發(fā)展模式。此種教育發(fā)展模式最先在中山大學實施。還有在地方性高校發(fā)展中，相關學者整合教育發(fā)展的模式和體系，依靠產(chǎn)業(yè)升級帶動學校教育的發(fā)展，完善學校的教育職能，形成了具有特色的新工科教育體系。其中高校新工科教育專業(yè)在發(fā)展的同時，將產(chǎn)教、學科、科教、創(chuàng)業(yè)等融為一體，為新工科體系的發(fā)展融入了新的元素，豐富了人才培養(yǎng)體系。專業(yè)課程是新工科發(fā)展的基礎，積極促進新工科的創(chuàng)新發(fā)展，就需要改革課程設置和課程建設。計算機基礎教育是高校專業(yè)課程中重要的組成部分。在網(wǎng)絡背景下，物聯(lián)網(wǎng)工程和人工智能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢，為計算機基礎教育奠定了技術的基礎。立足當前時代的發(fā)展趨勢，就需要在新工科背景下，積極促進高校計算機基礎專業(yè)的改革，為物聯(lián)網(wǎng)工程和人工智能產(chǎn)業(yè)建立完善的平臺支撐。雖然新工科在近幾年的發(fā)展中取得了顯著的成果，但是在戰(zhàn)略改革方面針對于某一具體專業(yè)和某一課程的設置還不完善，這種與新工科人才培養(yǎng)模式不相適應的發(fā)展形勢也是阻礙其高校教育發(fā)展的重要原因[2]。

2.計算機基礎教育的發(fā)展歷程和特點

2.1計算機基礎教育的發(fā)展歷程

20世紀80年代初是高校計算機基礎教育開始的階段，伴隨社會經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，如何改革高校計算機基礎教育，是教育部門尤為關注的問題。其中針對教育內(nèi)容的改革，也抑制處于不斷探索的極端。分析高校計算機基礎教育教學內(nèi)容的探索模式，可以將其探索過程總結為以下幾方面。

第一，計算機基礎教育開創(chuàng)時Basic語言教育的普及時期[3]。

第二，計算機等級考試納入計算機基礎教育教學內(nèi)容時期。該時期高校計算機基礎教育趨于穩(wěn)定。

第三，計算機基礎教育改革過程中以計算機思維培養(yǎng)為主的時期。以上三個不同時期的發(fā)展特點就是近幾年來高校計算機基礎教育變革的主要趨勢。其中高校在近幾年的發(fā)展中，逐漸形成了計算機基礎教育的指導思想和理論體系，在指導思想的指引下，為計算機基礎教育改革帶來了強大的動力和支撐。

2.2計算機基礎教育的發(fā)展特點

計算思維的適用性是計算機基礎教育發(fā)展的重要特點，計算思維此種概念的提出，標志著與計算機軟件行業(yè)有關的設計工程師思維模式發(fā)生了顯著的變化，將原有的思維模式上升到了新的高度。在此種思維概念的模式下，可以引導軟件工程設計人員利用計算機有關的概念對問題進行求解，進行系統(tǒng)設計。具有抽象性的計算機思維模式可以促使計算機基礎教育與其他學科之間的緊密聯(lián)系性。因此高校計算機基礎教育在發(fā)展的過程中要將培養(yǎng)學生的計算機思維意識作為一項重要的教學任務，在提高高校專業(yè)學生的計算機素養(yǎng)的基礎上，促進技術的創(chuàng)新和發(fā)展[4]。

3.高校計算機基礎教育的現(xiàn)狀

高校計算機基礎教育涉及的內(nèi)容有許多，其中針對非計算機專業(yè)的學生而言，高校計算機基礎教育主要有關的課程內(nèi)容為計算機基礎。該門課程主要包括操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫算法以及Office辦公軟件等。針對非計算機專業(yè)的學生，課程在設置時需要結合非計算機專業(yè)學生的特點，如理工類學生主要學習的課程有C語言或vfp程序設計，文科類學生學習的主要課程有數(shù)據(jù)庫技術，藝術類學生主要學習多媒體網(wǎng)頁設計的有關內(nèi)容。但是在計算機基礎教育實際教學中，還存在不少問題，表現(xiàn)為以下幾點。

3.1學生對于計算機編程的作用不了解

計算機在顯示生活中具有多方面的用途，比如大多數(shù)的學生都能明白利用Office軟件可以提高辦公室辦公效率，方便完整的整理和編輯。但是針對計算機專業(yè)的學生，他們學習的主要內(nèi)容為軟件的編程和設計，要想將其通俗的進行講解，或應用于實際生活中會存在一定的困難性。因此在實踐操作中或缺失的情況下，不少學生會對計算機編程的作用缺少全面的認識，以至于計算機應用能力顯著不高[5]。

3.2編程中缺少技巧性

針對計算機專業(yè)的學生編程的學習帶有一定的困難性。不少理工學生都能明白利用編程可以將問題順利解決，但是在編寫程序的過程中，卻又不知道從哪里入手。一時之間找不到解決問題的切入點。即使有的學生直接利用編程來建模，但是卻又不知道怎樣實現(xiàn)。以上問題正是計算機專業(yè)學生學習中遇到的難點之一。其中針對高校理工類學生編程缺少技巧性的問題，IBM大型機之父Frederick P.Brooks早已做出了說明[6]。該名學者認為軟件活動和任務的完成，從本質(zhì)上分析就是一種復雜的概念結構。將抽象性的實體利用編程語言進行描述就是次要任務。編程語言在空間和時間的約束下，將其轉變?yōu)闄C器性的語言，就是編程語言的實現(xiàn)過程。因此從中我們可以看出理工類學生學習計算機基礎教育的難點歸其為概念構建上的問題。針對概念構建上存在的問題，制定針對性的解決方法，可以明顯提高高校計算機基礎教育的教學效率。此外，針對文科生和藝術生而言，在學習編程設計問題上更是存在較大困難，因此需要根據(jù)學生的專業(yè)特點，合理設置計算機教學課程結構，全面提高素質(zhì)教育的有效性[7]。

4.新工科背景下計算機基礎教育改革的措施

4.1教育內(nèi)容的改革

綜合性、實用性和交叉性是新工科學科教育的重要特點。因此高校計算機基礎教育中需要將實際操作性的教學內(nèi)容納入其中，讓學生接觸較多有關實際操作的內(nèi)容。舉例來說，針對已經(jīng)具備一定計算機素養(yǎng)的學生，可以將計算機病毒的有關內(nèi)容滲入到課堂教育中，讓學生掌握有關計算機病毒清除、系統(tǒng)防護和數(shù)據(jù)清除的知識。可以在課堂上讓學生一起討論平時自己操作計算機的經(jīng)驗，將技巧性的內(nèi)容分享給大家。

此外，針對學生們都非常熟悉的百度，教學中可以引導學生探索其中的原理，計算機數(shù)據(jù)庫查詢的功能向?qū)W生介紹，由此提高學生學習計算機的興趣，幫助他們了解更多計算機相關理論知識。就以筆者學校來說，針對非計算機專業(yè)的理工類學生，可以開設編程課，學習內(nèi)容以C語言和vfp為主[8]。課程開始最初，向?qū)W生介紹簡單的編程語言應用實例，將數(shù)據(jù)類型和變量基礎性的知識點講述給學生，目的是避免學生形成畏難情緒。針對文科類學生編程設計可以不做硬性的要求，可以讓他們利用不同類型的數(shù)據(jù)制作炫酷奇妙的程序，提高文科生學習計算機課程的信心。以便于文科生在學習Python編程時可以更加順手。高校計算機基礎教育中編程課程的開設，可以培養(yǎng)學生計算機語言表達能力，能將復雜的問題簡單化，對于學生計算機思維意識的培養(yǎng)有重要意義[9]。

4.2教學手段的改革

教學手段的創(chuàng)新也是積極促進高校計算機基礎教育改革的關鍵措施。在網(wǎng)絡教學模式不斷涌現(xiàn)的背景下，高校計算機基礎教學可以利用網(wǎng)絡教學手段豐富教學模式。比如高校可以開設計算機慕課課程。將移動終端設備與多媒體相結合，教學中針對較為抽象、理解存在一定困難性的概念，利用動畫的方式來演示。促使教學內(nèi)容的形象化，便于學生更好的理解記憶。此外，微課、翻轉課堂等也是現(xiàn)代化教學方式的重要組成部分。以上類型的教學模式可以轉變學生在教學中的地位，將學生的主體作用得到全面發(fā)揮，有助于線上線下學習的實現(xiàn)。學生利用碎片化的時間在線上學習，與師生交流，可以明顯提高學習效率，促進學生的全面發(fā)展[10]。

5.結語

綜上所述，新工科背景下，高校計算機基礎教育需要積極改革和創(chuàng)新。充分了解新工科的內(nèi)涵，分析我國目前高校計算機基礎教育的發(fā)展形勢，針對教育中存在的問題，積極創(chuàng)新原有的教學內(nèi)容和教學方式，可以在提高學生學習興趣的基礎下，極大促進高校計算機基礎課程課堂效率的提高。因此，在今后的發(fā)展中仍需不斷探索新的教學模式，全面提高高校學生計算機素養(yǎng)。

參考文獻：

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[8]林文發(fā).當前深化計算機基礎教育改革的幾個問題分析[J]數(shù)碼世界，2018，（4）：134

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