新工科背景下計算機專業多學科交叉融合培養機制研究與實踐

李俊華

（漢江師范學院，湖北 十堰 442000）

0 引言

隨著時代的發展，高校計算機教育的改革與實踐顯得尤為重要，高校對計算機人才的需求也越來越高，計算機專業多學科交叉融合培養機制的推動使學生掌握計算機知識，并能在靈活多變的教學模式中熟練運用各種計算機技能。在新時代，要將課堂資源與網絡資源緊密結合，為學生建立完整的數據庫信息提供重要依據。在信息化背景下，高校原有的計算機教學模式相對落后，不能跟上新時代的發展。職業教育的目標是培養具有專業技能的技術人員，因此，教師應結合實際需要，更新高校計算機專業的教學模式，用計算機設備對學生進行相應的教學，直觀地展示知識。雖然高校計算機網絡專業的理論知識較多，但也沒有必要教授太多的理論知識，學生只要就業后可以適應公司崗位的要求、掌握就業崗位所要求的實用技能、達到優秀的技術水平、滿足企業和社會的崗位需求，就能達到教學的目的[1]。

1 新工科背景下計算機專業多學科交叉融合培養存在的問題

1.1 師資隊伍有待加強

我國大部分高校都存在師資不足、教師計算機理論知識相對匱乏的問題。一方面，教師人數不足。國際上最好的教師與學生的比例是1:14，而中國大多數高校計算機科學與技術專業的教師與學生的比例在1:18左右。另一方面，教師缺乏基本的理論知識。計算機科學與技術專業的兼職教師大多來自IT行業，具有豐富的實踐經驗，可以為學生提供個性化、生動的實踐課程。但相比之下，兼職教師的理論知識較薄弱，使得他們的實踐經驗難以快速融入實踐教學，最終影響教學效果。計算機專業方向師資不足，缺乏國內先進學科帶頭人，雖然“十二五”規劃建設后師資隊伍有了很大的提高，但總體上還不完善。新工程建設需要一支理論知識強、實踐能力強的教學隊伍，顯然，目前高校計算機專業還沒有足夠的教師教學。

1.2 高職院校對計算機專業多學科融合的重視程度不夠

在當今社會，大多數專業都需要計算機技術的支持。然而，在高職院校的教學過程中，有些教師認為與專業無關的知識不需要學習，忽視了專業的拓展。這種忽視導致學生無法接受新知識，也給學生學習計算機專業知識帶來了一些困難。學生學習不到更發達的技術手段，不能很好地適應社會生產的需要，因此就可能被社會淘汰。不僅教師不重視計算機教學，學生對計算機技術的學習也不是很積極，學生本身也多注重專業和文化課程的學習，對計算機學習沒有表現出濃厚的興趣。因為這些學生出生在信息時代，他們都或多或少掌握了基本的計算機知識，因此在教學過程中，學生會覺得掌握了教學理論內容，從而忽略了實踐學習，導致他們后來發現無法跟上教學進度，這樣對教學有很大的影響[2-3]。

1.3 教學方法缺乏實用性

在信息時代，高校教師很難確定計算機專業知識作為教學標準，最根本的原因是計算機從未與終端教學模式分開。隨著智能手機的普及，計算機教育必須研究新的學習載體才能實現自身的價值。以電子商務為例，三年前，常用的淘寶平臺上80%以上的交易額仍屬于PC端；然而目前，淘寶平臺上超過80%的交易是通過智能手機終端實現的。辦公流程的自動化和平面設計軟件的多樣化不是在內容上缺乏實用價值，而是在本質上缺乏對時代的正確解讀。在信息化的背景下，大數據、云計算以及各種平臺和媒體都具有相似的功能，可以輔助不同的專業知識。但是只有這些教學方法得到廣泛推廣，才能更好地滲透到計算機教學中，讓學生掌握與時代同步的計算機技術[4]。

1.4 教學方法過于陳舊

高校計算機專業教師所規劃的教學方法過于陳舊。在進行相應的教學之前，教師沒有根據具體要求對學生的具體學習情況進行有效的分析，這導致了高校計算機教學中存在的問題，對學生提高綜合素質有很大的影響。大多數高校在進行計算機教學時缺乏完善的教學機制，計算機教學一旦出現問題，教師很難及時處理，導致高校計算機教學問題不斷惡化。高校計算機教學缺乏創新意識，教師不重視學生實踐能力的培養，課堂教學內容與現代教育發展的要求存在較大差異。同時，在現代高等教育的教學過程中，很難提高學生的學習效率，很難通過計算機技術的應用在提高人才開發競爭力方面發揮重要作用。高校教師以往的教學方法通常是死記硬背計算機知識，對計算機知識的理解和掌握不夠深入，因此，雖然很多學習者有計算機證書，但他們不會操作計算機。在計算機教學中，通常涉及到大量的教學內容，需要大量復雜的教學工作，在教學中，我們只教授全面系統的計算機知識，而不是著重講解和練習計算機知識的重點和難點。因此，學習者對計算機知識的需求過于落后，這與現代社會對計算機的需求是不一樣的[5]。

2 新工科背景下計算機專業多學科交叉融合的意義

2.1 培養學生獨立工作的能力

引導學生選擇更多以故障處理和網絡建設為主題的課外閱讀材料。一般在學校圖書館中，會有各種網絡故障處理和網絡建立的書刊引導學生選擇，使學生的自學意識在不知不覺中受到影響。鼓勵學生多參加有利于提高獨立工作能力的公共選修課程或社區活動。學校一般都有很多公共選修課程，鼓勵學生選擇更多可以鍛煉獨立性的課程或活動，如音樂鑒賞、書法藝術、美學、攝影等，使學生有更多的活動類型選擇。

2.2 培養學生自學的興趣

興趣是學習最好的老師，計算機專業多學科交叉融合它能激發學生的學習動機，發展學生的想象力，挖掘學生的潛能。在教學過程中，根據每個知識點，找到貼近學生生活的案例，給學生一定的個人處理空間，讓學生充分發揮。提高學生的學習興趣和熱情，從而培養學生的自學興趣和創新思維能力。

2.3 引導學生創造性學習

在教學過程中，教師不能用模塊化的方法來教育學生。因為“藝術在于創造”，學生需要充分發揮自己豐富的空間想象力，運用個性化的學習方法進行創造性的學習。例如，在出現故障時，學生可以通過檢查自己的數據來處理故障，然后在遇到困難時與學生和老師進行溝通，從而最大程度地培養學生的創造力。

計算機可以為人們提供持續的生產需求材料，幫助人們進行有效的生產工作，對整個社會的發展具有重要的意義。現代社會是信息化社會，信息技術和計算機技術是適應當今社會進步速度最重要的生產力。在網絡和大數據的背景下，可以為工人提供更具體的數據信息，極大地簡化了工作的復雜性，為提高工作效率提供了很大的幫助。由于信息技術的特點，它對所有行業都有一定的輻射范圍，可以為現代工農業、管理體制、政策法律、信息咨詢、文化教育等多個行業提供支撐。信息是社會發展的重要動力，是高職院校學生必須掌握的一項技能，有利于學生的發展。

3 新工科背景下計算機專業多學科交叉融合的措施

3.1 改變傳統的教學方法，讓學生“大膽做”

學生一進入電腦室，就先給他們布置任務，讓他們結合課堂所學的理論知識完成任務，并在完成的過程中給予更多的指導。在自由學習的基礎上，給予他們進一步的指導和逐步的提高，“讓學生去做，帶著任務學習”，給他們更多的機會在電腦上練習，把他們從枯燥的解釋和抽象的理論灌輸中解放出來。在實踐中，允許學生自由大膽地操作。當然，也有一些學生不遵守規定，沒有使用正確的操作方法來使用電腦，此時需要用正確的方法指導，決不批評他們。特別是鼓勵有開拓創新意識的學生，讓他們在失敗中不斷進步。

3.2 加強校企合作

加強學校與學科領域知名企業的聯系，為學生提供實習機會，讓學生在實踐過程中發現自己的不足，也讓學生了解目前計算機的應用情況、企業從事新技術和新產品。在校企合作框架下，我們將積極發揮在人工智能、信息安全、隱私保護等領域的研究優勢，將科技成果轉化為生產力。此外，學生還可以參加導師的科研項目，幫助教師完成項目中的基礎研究工作，提高學生閱讀和撰寫文章的能力，使學生掌握從事科學研究的基本方法，提高學生的科研興趣。對于積極合作、勤奮踏實的學生，畢業后也可以留在實驗室繼續研究生學習。

3.3 優化實踐教學，提高學生實踐能力。

新工科背景下計算機專業多學科交叉融合可以拓寬學生的專業知識視野，加深學生對未來專業發展的深入理解。傳統的研究方法和一般規律由淺入深，但與傳統知識結構的內容不同，計算機科學在應用上更加突出，所以學習計算機知識需要在學習知識的同時，更加注重適用性和效率，始終關注前沿新技術、新成果。在科學不斷進步的今天，計算機專業多學科交叉融合將得到很多關注，很多計算機實踐都融入到學習過程中，而傳統的教學實踐不能幫助學生進行系統、深入的訓練。因此，在教學中，教師可以設計相應的主題，將知識點引入其中，提出明確的模塊化功能要求，學生可以在學習的過程中逐步完成。

3.4 注重計算機與電子信息工程知識的整合

電子信息技術與計算機技術的結合比較緊密，在電子信息工程的教學中，雖然計算機內容是獨立的，但在很多情況下很難將計算機技術分開，它與計算機技術密切相關，并逐漸與計算機技術相結合。因此，在電子信息工程課程與內容的銜接上，必須注重計算機技術與專業基礎課程、專業課程理論與實驗教學的整合。例如，在信號與系統、數字信號處理等課程的實驗中，學生可以自行編程和處理，從而達到良好的計算機教學效果。同時要注重計算機軟硬件的同步開發，因為計算機是一個既有軟件又有硬件的系統，只掌握軟件或硬件的能力，不能算是掌握計算機技術。目前市場上大部分的電子設備和信息系統都是軟硬件結合的，因此，學生必須掌握所有的軟件和硬件知識，并將它們結合起來共同發展。良好的基礎理論知識往往是不夠的，學生必須學會運用這些知識。因此，學校應該加強學生的實際操作。首先，向學生開放學校的計算機設備，讓學生可以隨時隨地使用計算機技術；其次，應該給學生更多的任務，讓他們完成更多的訓練，比如軟件升級，從而提高他們的軟件開發能力。

3.5 構建“共性+特色”的教學平臺

通過對我國計算機專業群體的人才培養方案、就業群體、典型工作任務和課程大綱的分析，發現這些專業在算法分析設計能力和程序結構設計方面有共同的要求。由于各專業崗位組的職業技能目標不同，有必要對各專業單片機課程的知識點和能力點進行提煉和整合，獲取共性知識點，突出”特色”。各專業教師應根據相應的專業主導課程和”共性+特色”的教學內容設計，充分結合學生掌握的主導知識進行”項目比較”教學。

3.6 教師要提高個人意識

高校教師需提高自身意識，激發未來差異，倡導高質量教育。首先要轉變教育觀念和思維方式，鼓勵和尊重學生的積極性。然而，我國計算機教育的發展并不均衡，教學方法容易受到傳統學習觀念的影響，知識的獲取和原則的積累，深度和創新越來越重要卻缺乏學習。教育創新主要需要教師的教育觀念發生轉變，對教師在課程中的角色、課程內容和學生狀況的基本認識稱為教育觀念，教育觀念指導著教師的教學行為。因此，教師在更新教育觀念時應注意以下幾點：首先，必須迅速改革傳統的應試教育觀念，推進素質教育，發展素質教育觀念，高質量教育的內容是培養學生的創新思維和能力；其次，教師不應該在課程中把自己定位為教育主題，要使學生的研究和實踐活動不斷深化和完善，就必須從學生的實際出發，充分尊重學生的學習地位，堅持以學生為本的教學理念。

4 結語

隨著2017年教育部提出新工科建設計劃，也對計算機專業的教學提出了巨大的挑戰。要把傳統的理論教學轉變為工程教育觀念，突出實訓教學，培養學生的創新能力，提高學生的綜合工程素質。計算機課程教學是一個非常復雜的課題，教師應積極轉變教學觀念，只有這樣，職業教育才能持續、健康、快速、穩定地發展。計算機專業多學科交叉融合背景下，高校計算機教學要實現創新，教師必須積極轉變觀念，選擇科學合理的教學方法，全面系統地培養學生。計算機教學作為高等教育的先鋒，已經被信息時代和大數據時代打上了深深的烙印。在高職計算機專業的教學中，學生要投入大量的精力在校園里學習專業知識，為以后的工作打下良好的基礎。教師要時刻提高教學能力和專業素養，在多科融合背景下創新教學方法。在新的教學方法中，學生會感受到教學帶來的新鮮感，從而大大提高了他們的學習熱情，從而提高了他們的專業能力，進一步拓寬了他們未來的工作路徑。