新工科背景下計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程改革與實(shí)踐

王家寧 孫璐榮

摘要：本文以新工科建設(shè)為背景，分析了目前新工科改革過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，制定了計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程新的課程體系和培養(yǎng)模式。探索了課程教學(xué)內(nèi)容的改革，并結(jié)合實(shí)際情況分享了教學(xué)方法改革與實(shí)踐過(guò)程。同時(shí)針對(duì)新工科建設(shè)要求提出了三項(xiàng)重要的改革措施，為落實(shí)課程改革和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了參考。

關(guān)鍵詞：新工科;計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

近兩年中國(guó)的教育界、各地方高校廣泛熱議的一個(gè)名詞莫過(guò)于“新工科”三個(gè)字。教育部最新指出了由傳統(tǒng)工科到新工科建設(shè)的新要求、新思路。結(jié)合各地方本科高校所正在掀起的應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的新浪潮，紛紛對(duì)各自高校的辦學(xué)理念、辦學(xué)目標(biāo)做了重新的定位，制定出新的改革發(fā)展戰(zhàn)略。

1 改革面臨的主要問(wèn)題

新工科改革過(guò)程中主要是以信息技術(shù)為核心，將專(zhuān)業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)目標(biāo)融入信息技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)課程，除了提高學(xué)生所要具備的計(jì)算思維和信息素養(yǎng)等能力，使非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生具備運(yùn)用信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)相融合。首先新工科的建設(shè)需要院系之間的合作交流，共同推進(jìn)，然而實(shí)際情況是多數(shù)高校專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)相對(duì)獨(dú)立。其次很多高校往往忽視了學(xué)科交叉融合的作用，課程體系單一，課程的內(nèi)容與學(xué)生專(zhuān)業(yè)也沒(méi)有很好的銜接，起不到學(xué)以致用的作用。最后也是最主要的問(wèn)題就是改革的主體需要教師的努力，而目前很多高校的教師還是更加注重科研的成果。

2 課程體系的建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)，首先要做的就是對(duì)課程體系的重新構(gòu)建，要將計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程融入到專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中，制定出“1+1+X”模式的課程體系。其中前兩個(gè)“1”分別代表代表的是必修一門(mén)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程和一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類(lèi)課程。“X”代表不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向選修若干門(mén)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程。具體計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程體系如下圖所示。

計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程體系圖

3 教學(xué)內(nèi)容與方法的改革實(shí)踐

（1）教學(xué)內(nèi)容的更新。根據(jù)計(jì)算機(jī)通識(shí)類(lèi)課程體系的建設(shè)，首先從大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容進(jìn)行更新。在教學(xué)內(nèi)容上更加注意培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和信息素養(yǎng)能力，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算以及人工智能等前沿的信息技術(shù)教授給學(xué)生，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生具備利用信息技術(shù)解決生活和學(xué)習(xí)遇到的問(wèn)題的能力;在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程方面，根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)需求，以案例式教學(xué)為主，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言構(gòu)建算法模型，從而為解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題奠定基礎(chǔ);在專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)方面配合學(xué)生已經(jīng)掌握的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言加以實(shí)際應(yīng)用，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（2）教學(xué)方法的改革。在現(xiàn)在“雙一流”課程建設(shè)的推動(dòng)下，課程教學(xué)方法緊貼時(shí)代，由傳統(tǒng)的面授方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)上線(xiàn)下混合式的教學(xué)模式。課程的教師團(tuán)隊(duì)利用超星平臺(tái)創(chuàng)建了在線(xiàn)課程并上傳教學(xué)視頻供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)我們?cè)谟?jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中引入了思科網(wǎng)院NetSpace在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，開(kāi)放了如《物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介》《網(wǎng)絡(luò)安全簡(jiǎn)介》等線(xiàn)上課程。程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程引入了PTA在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，提升學(xué)生的編程實(shí)踐能力。

（3）學(xué)科交叉融合。更加注重教師授課內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融合。召開(kāi)教學(xué)研討會(huì)，集體說(shuō)課，從而不斷地更新教學(xué)內(nèi)容。例如在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門(mén)課程中強(qiáng)調(diào)教師在引用實(shí)例的過(guò)程中都要圍繞學(xué)生專(zhuān)業(yè)相關(guān)的內(nèi)容講授。在電子類(lèi)C語(yǔ)言程序課程中，教師結(jié)合單片機(jī)給學(xué)生講解程序結(jié)構(gòu)是如何解決實(shí)際工程問(wèn)題的。

4 改革的重要措施

（1）學(xué)校主體統(tǒng)籌。正如文章前面所說(shuō)，新工科的建設(shè)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)科之間的交叉融合，要重視不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)之間課程體系的銜接。在科技發(fā)展進(jìn)入新階段的時(shí)代背景下，順應(yīng)國(guó)家的科技發(fā)展戰(zhàn)略，切合數(shù)據(jù)和智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的知識(shí)、能力需求做出重要決策，為新工科建設(shè)工作的推進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

（2）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。師資一直是推進(jìn)教學(xué)改革的重要保障之一，新工科背景下對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)能力和教學(xué)能力都提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)可以很好地完成課程的教學(xué)工作，但是缺乏專(zhuān)業(yè)背景。而各工科專(zhuān)業(yè)教師往往也面臨著信息化教學(xué)水平不高的情況。因此需要學(xué)校配套相應(yīng)的教師成長(zhǎng)政策，鼓勵(lì)教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)間的交叉研究，適時(shí)地派出骨干教師訪(fǎng)學(xué)研修。

（3）鼓勵(lì)學(xué)科競(jìng)賽。新工科建設(shè)的核心目標(biāo)是能夠提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。學(xué)院一直貫徹“以賽促教、教賽結(jié)合”的方針，成立了ACMICPC、網(wǎng)絡(luò)技能競(jìng)賽等五個(gè)項(xiàng)目組。鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)內(nèi)外高水平的專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)組成及能力培訓(xùn)過(guò)程通常是跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)，知識(shí)交叉、滲透互補(bǔ)，拓展綜合素養(yǎng);在項(xiàng)目組參與的競(jìng)賽和學(xué)習(xí)掌握的專(zhuān)業(yè)技能與社會(huì)人才的需求更為接軌和緊密，有助于提高同學(xué)們專(zhuān)業(yè)綜合能力，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家大力倡導(dǎo)“新工科”專(zhuān)業(yè)建設(shè)的總體目標(biāo)下，積極與各專(zhuān)業(yè)探索學(xué)科交叉融合，共同搭建新工科平臺(tái)，建立師資共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施共享，在教研課題立項(xiàng)、科研項(xiàng)目申報(bào)與研究、學(xué)生技能競(jìng)賽等方面緊密合作，整合各專(zhuān)業(yè)人才資源，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成合力，培養(yǎng)未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部高等教育司.“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[J].高等工程教育研究，2017（1）：1011.

[2]教育部高等教育司.新工科建設(shè)指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：2021.

[3]伍李春，李廉.新工科背景下的計(jì)算機(jī)通識(shí)性課程建設(shè)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2017（12）：6269.

課題：面向“新工科”建設(shè)的Java程序設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式的改革研究，課題類(lèi)別：黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃2018年度備案課題青年專(zhuān)項(xiàng)課題（課題編號(hào)：GJD1318006）

作者簡(jiǎn)介：王家寧（1985—），黑龍江哈爾濱人，副教授，高級(jí)工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。