基于應用技術(shù)型人才培養(yǎng)的“計算機導論”教學改革探索

胡剛林

摘要：實踐能力強且理論扎實、能力全面的應用技術(shù)型人才成為當下計算機人才需求動向。在這新形勢下，整個教學活動以全方位提高學生自身能力為目標，培養(yǎng)學生的學習能力、實踐能力、溝通能力及創(chuàng)新思維，使培養(yǎng)的人才迎合市場需求。作為計算機入門課程的“計算機導論”需要科學合理組織教學以達到全面培養(yǎng)高素質(zhì)人才的目標。為此，作者探索出了一整套教學改革方案，即對課程定位、教學目標、教學內(nèi)容和教學方法改革。

關(guān)鍵詞：應用技術(shù)型人才;社會適應能力;知識結(jié)構(gòu);導入教學法

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）13-0166-03

Abstract： Not only strong practical ability but solid theory knowledge and comprehensive ability of applied technology talents become the present computer talent demand trend. In this new situation， In order to meet the technical talents requirements of employment market， the whole teaching activities must take the aim to cultivate applied technology talents， which means to cultivate the students' learning ability， practical ability， communication ability， and innovative thinking. "introduction to computer science"， as a computer science students introductory course to computer science， needs to comprehensive reform. The curriculum system and the teaching system with theory and practice must be constructed to comprehensively train students ability. So， the author explored a series of teaching reform schemes， including the reform of the course orientation， teaching target， teaching content and teaching methods.

Key words： applied technical talents; social adaptation ability; knowledge structure; introduction teaching method

1 引言

隨著我國科技的發(fā)展以及經(jīng)濟的升級換代，對計算機人才的要求也隨之提高，傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式要么是偏向職業(yè)教育，培養(yǎng)職業(yè)技能人才，要么偏向研究型教育，培養(yǎng)理論型人才，這些都難以與市場對懂技術(shù)、能創(chuàng)新的新的應用技術(shù)型人才需求接軌?！坝嬎銠C導論”作為培養(yǎng)計算機人才的入門課程，起著導入與指引方向的功能。傳統(tǒng)的“計算機導論”課程有些是介紹專業(yè)基礎內(nèi)容，由專業(yè)基礎內(nèi)容簡單羅列組成，成為“濃縮版”的計算機教材[1]，而有些“計算機導論”課程教授常用工具軟件的使用，演變成“狹義工具論”的課程[2]。因此，“計算機導論”失去了應有的目標和功能。

我校作為國家首批39所普通本科高校向應用技術(shù)型大學轉(zhuǎn)型的試點單位之一，以培養(yǎng)滿足經(jīng)濟社會發(fā)展急需的具有“理論完備與實踐性強”的人才為主要目標。因此，計算機專業(yè)的畢業(yè)生應具有完備的知識架構(gòu)、計算思維及團隊協(xié)作開發(fā)能力;“計算機導論”課程應把還是“一張白紙”的學生引入計算機“殿堂”，并讓其明白“理論指導實踐，實踐推動理論”的辯證關(guān)系;讓修了“計算機導論”課程后的學生建立起作為“IT人”的知識體系架構(gòu)，學會用計算思維思考問題，且具有分享和團隊合作的企業(yè)精神。因此，為了實現(xiàn)這些目標，“計算機導論”在課程定位、教學目標、教學內(nèi)容和教學方法上進行了全方位的改革。作者作為“計算機導論”課程教學改革的踐行者，對以上方面的教學改革做了以下的初步剖析。

2 課程定位

作為應用技術(shù)型大學試點單位之一，我校計算機專業(yè)以培養(yǎng)滿足業(yè)界急需的軟件開發(fā)工程師為主要目標，因此，“計算機導論”要為每位學生建立起新的學習方法與思維方法，幫助學生走進計算機學科，并構(gòu)建自己的計算機價值觀。學生們建立了自己的計算機價值觀后，對計算機產(chǎn)生興趣、對所學的專業(yè)充滿信心、對將來的工作充滿期待;能夠?qū)W會用興趣來引導學習，學會對自己的未來進行定位和評估，從而引導學生進入一種全新的學習模式。所以“計算機導論”是一門指引學生未來發(fā)展方向的一門課程，指引著學生學習、生活、工作，乃至未來的職業(yè)發(fā)展方向。

3 教學目標

不同階段的教學目標和教學方法不同，中學階段的教學與學習目標是升學，所以，一直以應試的教學方法為主，教師的考核以升學率為指標。但是到了大學，其教學與學習目標是為了培養(yǎng)社會適應能力，即學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力及溝通能力，全面推進素質(zhì)教育。因此，進入大學階段，學生必須從中學的學習模式中走出來，建立自主的學習方法，能夠從思想高度上為實現(xiàn)自己的學習目標規(guī)劃正確的實現(xiàn)途徑，而不是徹底從中學的繁重學業(yè)中解脫出來，迷茫而失去自我方向，亦或整日沉溺于網(wǎng)吧度日。對于剛?cè)胄５拇髮W生們來說，社會的復雜程度遠遠超過了他們的認識邏輯，因此通過大學教育把他們培養(yǎng)成具有獨立思想、正確的思維，且具有“一技之長”的社會所需人才，等到他們畢業(yè)走上工作崗位就能夠有能力協(xié)調(diào)人際關(guān)系和解決相關(guān)的技術(shù)問題。所以“計算機導論”讓學生在入校的第一學期對所學專業(yè)有個全面的了解，并結(jié)合他們各自的特長及興趣，對專業(yè)的各個方向產(chǎn)生自己的價值取向，對自己未來前途充滿憧憬，引導他們規(guī)劃好符合自身興趣和特長的大學學習生活。

在課程的教學過程中，我們靈活的運用各種方法調(diào)動學生的學習積極性。實現(xiàn)四個層次的教學目標：

1） 讓學生了解自己的專業(yè)，了解計算機的歷史、現(xiàn)在和未來，了解自己所學專業(yè)的未來和建立一個總體的專業(yè)知識體系框架，使得學生在學習各門專業(yè)課程時，能夠自然地思考各課程間的相互聯(lián)系，從而有利于提高學習質(zhì)量。

2） 讓學生建立計算機學科思想和方法，建立計算思維，訓練思維模式和創(chuàng)新意識，塑造計算機辯證思維，建立起計算機的人生觀、價值觀，使其抱有更高的人生目標去學習自己的專業(yè)。

3） 使學生對專業(yè)學習和職業(yè)發(fā)展具有自我規(guī)劃的能力，并對學習產(chǎn)生興趣，確立正確的學習目標和方法。能夠適應將來專業(yè)課的學習生活，并能夠自我學習、自我成長，充分激活學生的學習熱情。

4） 灌輸團隊合作理念。

4 教學內(nèi)容設計

由于“計算機導論”是學生進入大學后的第一門專業(yè)課程，該門課程讓學生了解一些計算機專業(yè)的基本知識，同時，對學生在學習方法、思維方式上進行引導，使學生盡快適應大學的學習方式，培養(yǎng)計算思維。

教學內(nèi)容安排從以下幾方面展開：

1） 讓學生了解計算機的發(fā)展簡史，激發(fā)學習興趣

2） 掌握計算機的基本知識，建立專業(yè)知識體系框架

3） 熟練掌握常用的計算機軟件的使用，提高操作技能

4） 了解計算機科學技術(shù)的最新發(fā)展，促進研究性學習

5） 掌握計算機學科的思維方法，培養(yǎng)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力

以上這些教學內(nèi)容對于計算機專業(yè)學生四年的知識學習、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)和日后的學術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等工作具有十分重要的基礎性和引導性作用。

在以上教學內(nèi)容的基礎上，“計算機導論”應該從哲學高度上進一步引導學生進入一個全新的“世界”[3]，用“新”的眼光看待“舊”的世界，即從計算機的角度重新詮釋已知事物，建立計算機世界觀。對計算機技術(shù)的起源、發(fā)展和應用有個全面的認知，構(gòu)建起學科方法論。

教育伴隨我們成長，但我們最終都要走向社會，成為“IT社會人”，團隊、協(xié)作、創(chuàng)新、獨立成為“IT人”的標簽。因此，從這個角度出發(fā)組織教學內(nèi)容，可以將“計算機導論”分為四個部分：計算思維篇、學科知識與方法篇、企業(yè)篇、實踐訓練篇。

4.1 第一篇：計算思維篇

計算思維作為人類社會繼理論思維、實驗思維之后的又一大科學思維，并稱“三大科學研究思維”，以設計和構(gòu)造為特征，以計算機學科為代表。計算思維是人類求解問題的一條途徑，運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類的行為，它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[4]。在“計算機導論”中講解計算的方法和模型，讓學生實現(xiàn)“怎么像計算機科學家一樣思維”，激發(fā)學生對計算機領(lǐng)域科學探索的興趣。主要講解三個方面的思維方法：

1） ?信息處理的過程及方法和系統(tǒng)構(gòu)建的過程及方法

2） 啟發(fā)式推理尋求解答的方法，即在不確定情況下的規(guī)劃、學習和調(diào)度的思維方法

3） 利用海量數(shù)據(jù)來加快計算，在時間和空間之間、在處理能力和存儲容量之間進行折中的思維方法

計算思維認為計算機科學不僅僅是軟硬技術(shù)，更重要的是利用計算機技術(shù)求解問題的方法和實現(xiàn)步驟的科學?！坝嬎銠C導論”作為入門課程，在講解中注重講解計算思維的思想方法和思想起源及發(fā)展，當涉及具體的知識和操作細節(jié)時，從基本概念的角度深度剖析。

4.2 第二篇：學科知識與方法篇

4.2.1 基礎知識

這一部分主要是普及計算機的基礎知識，通過這一部分的學習，學生了解計算機的歷史和未來，了解計算機的基本硬件、軟件、應用、開發(fā)，并為進一步學習和深造提供指導。

4.2.2 專業(yè)應用

根據(jù)目前計算機的應用領(lǐng)域及專業(yè)設置，在講解完相應的專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展歷程后，采用實踐體驗式教學法使學生逐步引入專業(yè)領(lǐng)域，使學生在沒有任何專業(yè)基礎的情況下體驗運用專業(yè)技術(shù)解決實際問題的快樂。比如對于軟件工程專業(yè)學生，教師根據(jù)同步開設的語言類課程情況帶領(lǐng)他們從需求分析、項目設計、編碼演示到測試的整個開發(fā)流程走一遍。

4.3 第三篇：企業(yè)篇

在這一部分中，結(jié)合企業(yè)應用的實際情況，分析計算機企業(yè)發(fā)展趨勢、專業(yè)所學與企業(yè)需求的結(jié)合方式，以及企業(yè)團隊文化對企業(yè)發(fā)展的推動作用。

對于計算機企業(yè)來說，利用計算機技術(shù)把一個方案最終打造成具體的產(chǎn)品是需要團隊的力量來共同來完成的，從這個層面上來說，企業(yè)文化的核心是團隊協(xié)作文化。因此，我們不難理解為何眾多企業(yè)在招聘時都開出需要一年以上工作經(jīng)歷的條件，其重要的一個原因是剛參加工作需要一年時間從自我認知向社會認知的過度，從以個體為中心向以團隊為中心的過度。因此，“計算機導論”課程必須讓每個學生明白“一名合格的計算機企業(yè)員工”的基本要求：

1） 良好的編程習慣和工作習慣

2） 能夠快速掌握項目所涉及的技術(shù)能力，即自學能力

3） 思考和快速解決問題的能力

4） 最重要的一點是團隊合作的能力

4.4第四篇：實踐訓練篇

計算機專業(yè)中大量的基本概念和基本原理，如果僅僅上課聽老師講解和看書，沒有相應的實踐環(huán)節(jié)，往往難以領(lǐng)悟其內(nèi)涵和外延。因此，實踐教學與理論教學應相輔相成，學生們只有實際操作一定量的軟件及分析、編寫一定量的程序，才能提高對更專業(yè)課程的理解能力，如軟件工程、算法分析、數(shù)據(jù)庫等。而且，作為應用技術(shù)型大學的計算機專業(yè)畢業(yè)生，實踐、創(chuàng)新能力是必不可少的，在目前的就業(yè)環(huán)境下，那些具有扎實的理論知識和較強的實踐動手能力的畢業(yè)生更容易受到用人單位的青睞[5]，而這些能力的培養(yǎng)某種程度上只有通過科學的實踐教學體系來完成。

“計算機導論”作為計算機專業(yè)實踐教學重要的開篇一環(huán)，其功能體現(xiàn)在對后續(xù)課程的導入作用及更深層次的理解。開設計算機組裝與維修實驗課程能夠幫助學生更容易接受微機原理與計算機組成原理課程;開設一些行業(yè)軟件的操作如用友企業(yè)管理軟件的學習等更容易讓學生理解軟件工程、面向?qū)ο缶幊?、?shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡課程;開設C語言實驗更容易讓學生理解程序的真正內(nèi)涵，有助于操作系統(tǒng)、匯編語言課程的學習等。

5 課程教學方法：借鑒CDIO的任務驅(qū)動式導入教學法

建構(gòu)主義學習理論強調(diào)：學生的學習活動必須與任務或問題相結(jié)合，以探索問題來引導和維持學習者的學習興趣和動機，創(chuàng)建真實的教學環(huán)境，讓學生帶著真實的任務學習，以使學生擁有學習的主動權(quán)。學生的學習不單是知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞，更應該是學生主動建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗的過程，通過新經(jīng)驗和原有知識、經(jīng)驗的相互作用，充實和豐富自身的知識、能力。[6]

因此，對每個新的內(nèi)容授課之前把下次課的課件傳送給學生，給學生有一個目標定位，并分小組布置任務，讓學生從以下幾個角度開展自我學習：技術(shù)發(fā)展歷史、技術(shù)應用現(xiàn)狀、技術(shù)原理、技術(shù)自我認知。然后，讓學生以小組為單位互相分工合作學習并整理好資料后，以一次課的時間開展一次技術(shù)沙龍活動，每小組派一個代表講解小組的成果后，在教師的引導下全班針對主題開展討論。在充分調(diào)動學生的學習興趣基礎上，引導學生進入深層次的理論學習，用他們能夠接受的表達語言及知識難度深入淺出的講解。

6 結(jié)束語

計算機行業(yè)是知識“折舊”速度較快的行業(yè)，在這個快速發(fā)展行業(yè)中要保持知識“長青”就必須在教學內(nèi)容和教學模式上“趕時髦”，使培養(yǎng)的學生不僅僅具有較強的動手實踐能力，而且在自學能力與創(chuàng)新能力等方面都有較全面的發(fā)展，使其有能力時刻跟上時代的發(fā)展腳步。以此開放的姿態(tài)作為教學的立足點，并針對“計算機導論”的特殊地位與作用，提出并實施了一整套教學改革方案。雖如此，對于如何更合理優(yōu)化學?，F(xiàn)有教學資源，深層次切合學生需要，使“計算機導論”完全發(fā)揮它本質(zhì)的專業(yè)起航與引領(lǐng)作用，還需進一步研究。

參考文獻：

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[3] 雷大江，張莉萍.用自然辯證法指導自然計算的研究與探討[J].教育教學論壇，2013（28）：129-131.

[4] Jeannette M. Wing （周以真）.Computational Thinking[J]. Communications of the ACM，2006.3.

[5] 徐小波.用人單位對大學畢業(yè)生要求的實證分析[J].理論與實踐，2007（4）.

[6] 何克抗.建構(gòu)主義學習環(huán)境下的教學設計[EB/OL]. http：//www.docin.com/p-251395064.html.

【通聯(lián)編輯：王力】