新工科建設(shè)背景下計算機(jī)教學(xué)改革創(chuàng)新研究

劉念，薛艷芬，張琪立，薛思敏，蔡春花

（黃河交通學(xué)院智能工程學(xué)院，河南焦作 454950)

0 引言

在如今的信息時代，學(xué)校為培養(yǎng)出具備良好信息技術(shù)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的學(xué)生，在不同的教育階段都開展了計算機(jī)教學(xué)活動。但是由于信息科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，學(xué)校在開展計算機(jī)教學(xué)活動時需要不斷進(jìn)行計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革，以適應(yīng)信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展[1]。當(dāng)前的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革主要是針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)技術(shù)或教學(xué)模式等方面進(jìn)行單一的改革。一部分研究人員利用線上、線下相結(jié)合的方式，針對計算機(jī)專業(yè)混合教學(xué)模式進(jìn)行了創(chuàng)新[2]。另一部分研究人員探究了工科建設(shè)要求，實現(xiàn)了基礎(chǔ)理論與實踐相結(jié)合的閉環(huán)反饋計算機(jī)專業(yè)教學(xué)模式創(chuàng)新[3]。還有一部分研究人員從課程規(guī)劃角度著手，研究了計算機(jī)專業(yè)教學(xué)課程的實踐改革[4]。上述的教學(xué)模式改革雖然取得了一定的成就，但是改革后的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)模式在應(yīng)用上仍存在一定的局限性，無法滿足實際的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)需求。因此，仍需結(jié)合實際的教學(xué)情況，對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行創(chuàng)新，以適應(yīng)教學(xué)環(huán)境和教學(xué)需求的變化。

近年來，智能移動設(shè)備和移動通信技術(shù)被大范圍應(yīng)用，在拓寬了學(xué)生接觸不同知識的渠道的同時，還影響了教師的正常教學(xué)，使得教育教學(xué)改革進(jìn)入新階段。在新工科建設(shè)背景下，計算機(jī)的教學(xué)改革也應(yīng)該順應(yīng)新工科建設(shè)的變化。計算機(jī)技術(shù)是一門非常專業(yè)的學(xué)科，它要求學(xué)生不但要具備豐富的基礎(chǔ)理論知識，還要具備較高的實踐技能，以適應(yīng)當(dāng)今社會的需要，成為高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員。新工科建設(shè)背景不僅為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展指明了方向，同時也為各個行業(yè)提供了發(fā)展的方向，對社會的人才需求產(chǎn)生了巨大的影響。順應(yīng)新工科建設(shè)背景，學(xué)校應(yīng)不斷地進(jìn)行教學(xué)改革，在教學(xué)中不斷創(chuàng)新。根據(jù)以上分析，為提高計算機(jī)教學(xué)效果，深化計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革實踐應(yīng)用效果，本文將研究新工科建設(shè)背景下計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新。

1 計算機(jī)教學(xué)改革現(xiàn)狀分析

目前，許多學(xué)校都已經(jīng)開展計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革工作，但是改革未能取得理想中的效果。為提出有效的教學(xué)改革創(chuàng)新路徑，本文將分析計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革中存在的主要問題。

1.1 教學(xué)教研隊伍對教學(xué)改革的認(rèn)知存在差異

教學(xué)教研隊伍是計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)建與推廣的主要力量，其整體對教學(xué)改革的認(rèn)知水平取決于隊伍中每一位教研人員的認(rèn)知水平。在當(dāng)前的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革過程中，許多學(xué)校主要以經(jīng)驗、教學(xué)時長作為唯一的評判標(biāo)準(zhǔn)，來組建教研隊伍[5]。而不同的教師對于計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的認(rèn)知與對新教學(xué)模式的敏銳程度等都存在差異。教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師雖然能夠憑借經(jīng)驗為教學(xué)改革提供參考意見，但是對于新興教學(xué)技術(shù)手段的認(rèn)可程度通常較差，造成教學(xué)教研隊伍對于計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的意義認(rèn)知出現(xiàn)差異。教學(xué)教研隊伍在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革認(rèn)知水平上的差異，影響了教師推動教學(xué)改革落實的力度。部分教研人員會因為計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革增加的工作量和壓力，而降低對于教學(xué)改革的積極性。

此外，教研隊伍在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革方面的認(rèn)知差異也影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。教學(xué)改革認(rèn)知水平較低的教師在教學(xué)時，只能盲目地將陳舊的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗應(yīng)用到改革后的教學(xué)模式，不僅教師自身無法融入教學(xué)活動，也不能很好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.2 教學(xué)改革落實與實際教學(xué)需求有一定差距

計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的落實是從理論到實際的過程，通過實踐進(jìn)行不斷調(diào)整，以達(dá)到理想中的教學(xué)效果。但是由于在進(jìn)行計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革時未完全考慮真實辦學(xué)過程中的教學(xué)需求，導(dǎo)致落實改革時因力度不足、教學(xué)改革側(cè)重點較為片面等因素，而難以匹配實際的計算機(jī)教學(xué)需求。

造成教學(xué)改革與教學(xué)需求之間存在差異的根本原因主要是教師教學(xué)設(shè)計能力較差、教學(xué)反思力度不強(qiáng)、教學(xué)場景設(shè)計存在缺陷等。其中，教師的自身水平限制會導(dǎo)致教師教學(xué)設(shè)計能力較差。教師對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)方案的理解與分析各不相同，設(shè)置的教學(xué)層次等都會影響學(xué)生對知識的理解與掌握的情況。為有效落實計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革，需要教師不斷在教學(xué)過程中及時反思、科學(xué)調(diào)整，而部分教師的反思水平較低，反思時無法確定重點。無效的教學(xué)反思不僅會浪費教師的教學(xué)精力，還會導(dǎo)致計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的落實方向出現(xiàn)偏移。計算機(jī)專業(yè)教學(xué)相比其他傳統(tǒng)的通識課程教學(xué)最大的不同是計算機(jī)教學(xué)需要理論教學(xué)與實際操作同步進(jìn)行，因此，若教師設(shè)計的教學(xué)場景不能充分與教學(xué)內(nèi)容適配，就無法實現(xiàn)良好的教學(xué)輔助效果。

1.3 計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革推廣范圍有限

計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革需要大量掌握計算機(jī)知識和教育教學(xué)理論的專業(yè)人才和資源投入，但是當(dāng)前人才和資源投入短缺的問題造成了計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革推廣范圍十分有限。教學(xué)教研隊伍中缺乏專業(yè)人才，同時也降低了計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的科學(xué)性。在日常計算機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)過程中，若沒有專業(yè)人員指導(dǎo)、輔助，教師無法全面理解計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的深刻內(nèi)涵，就會限制計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革在教學(xué)團(tuán)隊中的應(yīng)用推廣[6]。若無法在學(xué)校教學(xué)中全面推廣，會在一定程度上造成教師的教學(xué)質(zhì)量下滑，同時容易陷入惡性循環(huán)，制約了教學(xué)改革的順利應(yīng)用落實。

教學(xué)改革的實施與推廣都需要大量的資源投入，部分資源投入不足也會限制教學(xué)改革的推進(jìn)，難以達(dá)到較佳的改革效果。計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的推廣范圍受到限制，會導(dǎo)致教學(xué)過程中存在改革前后兩種教學(xué)模式并存，影響教師與學(xué)生之間的正常教學(xué)互動，使得教學(xué)改革流于表面，浪費了相關(guān)的資源。

1.4 教學(xué)改革中使用的教學(xué)手段有待創(chuàng)新

計算機(jī)技術(shù)不斷更新，為滿足學(xué)生對于教學(xué)形式多樣化的需求，教學(xué)改革中對教學(xué)手段進(jìn)行了改進(jìn)。但是教學(xué)改革中使用的教學(xué)手段都是在傳統(tǒng)教學(xué)手段的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，大多是利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行教學(xué)展示等。從表面上看，教學(xué)形式更加多樣，但是從內(nèi)涵來看，改革后的教學(xué)手段仍存在創(chuàng)新程度不足，數(shù)字教學(xué)技術(shù)作為輔助難以發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢[7]。計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃等雖然進(jìn)行了調(diào)整，但是計算機(jī)教學(xué)手段缺乏創(chuàng)新會導(dǎo)致改革后的教學(xué)任務(wù)難以順利完成。而新工科建設(shè)背景下的計算機(jī)教學(xué)需要深度融合創(chuàng)新多種數(shù)字教學(xué)技術(shù)，才能有效開展教學(xué)活動。

2 新工科建設(shè)背景下計算機(jī)教學(xué)改革創(chuàng)新路徑研究

“新工科”是教育部在2016年首次提出的概念，它是一種新型的多學(xué)科交叉融合培養(yǎng)模式，它的核心是要適應(yīng)行業(yè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展的需求，對人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新。為了適應(yīng)新工科建設(shè)背景下對于計算機(jī)教學(xué)的要求，推動計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的應(yīng)用與良性發(fā)展，在對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行創(chuàng)新時，要根據(jù)實際情況將教育理論與教學(xué)實踐相結(jié)合。創(chuàng)新過程中，應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個性化發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)邏輯思維與應(yīng)用能力。針對上文分析的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革存在的問題，提出如下的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新路徑。

2.1 加強(qiáng)對教育教研隊伍的培訓(xùn)

教育教研隊伍作為計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新的核心，應(yīng)具有較高的教學(xué)教研創(chuàng)新能力和認(rèn)知水平。為提高整體教研隊伍對于教學(xué)改革的認(rèn)知水平，縮小隊伍內(nèi)部人員對于計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革重要性的認(rèn)知水平差距，應(yīng)加大對教育教研隊伍的培訓(xùn)力度，并選擇具有專業(yè)技術(shù)水平的專業(yè)人才組成高質(zhì)量的教研隊伍。

傳統(tǒng)的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革雖然要求教師在教授過程中使用多媒體教學(xué)設(shè)備，對教師相關(guān)技能的要求較低，但是仍有部分教師因不能熟練進(jìn)行操作，而選擇忽略多媒體技術(shù)應(yīng)用。新工科建設(shè)背景下，計算機(jī)專業(yè)教學(xué)需要使用更多的線上教學(xué)平臺、交互工具等[8]。因此，需要學(xué)校定期組織多種專業(yè)培訓(xùn)提升教師對于新型教學(xué)工具使用的熟練度和靈活度。

此外，新工科建設(shè)背景下學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)、心理會發(fā)生變化，教師需要深入學(xué)習(xí)教育心理學(xué)知識，能夠在計算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)改革的過程中根據(jù)學(xué)生心理進(jìn)行調(diào)整。同時應(yīng)通過多種形式提升計算機(jī)專業(yè)教育教研隊伍對教學(xué)改革創(chuàng)新的認(rèn)知水平，避免教師將以往的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)模式直接套用在創(chuàng)新后的教學(xué)模式中。

2.2 推動教學(xué)改革創(chuàng)新舉措的有效落實

計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新時需要系統(tǒng)性地對教學(xué)要素、教學(xué)環(huán)節(jié)等分別進(jìn)行研究，多方面深度解讀計算機(jī)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。教師應(yīng)明確樹立教學(xué)創(chuàng)新理念，主動轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從而落實教學(xué)改革創(chuàng)新舉措。教學(xué)改革創(chuàng)新應(yīng)圍繞計算機(jī)教學(xué)大綱，根據(jù)完善的計算機(jī)知識教學(xué)體系，加強(qiáng)課程內(nèi)容建設(shè)，為教學(xué)改革創(chuàng)新創(chuàng)造內(nèi)涵基礎(chǔ)[9]。

為落實計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新舉措，應(yīng)全面考慮學(xué)校進(jìn)行計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的切實需求和實際的辦學(xué)能力，緊跟學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求。此外，從優(yōu)化教師對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新思維的角度出發(fā)，結(jié)合大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析學(xué)生反饋數(shù)據(jù)，多維度輔助教師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行反思。強(qiáng)調(diào)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新的重要性，采用多種獎勵政策鼓勵教師設(shè)計不同的教學(xué)情境和教學(xué)形式，拓寬教師與學(xué)生之間的互動渠道，使計算機(jī)專業(yè)改革的創(chuàng)新更有意義。

2.3 擴(kuò)大計算機(jī)教學(xué)改革應(yīng)用覆蓋面

計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新過程中應(yīng)該重視學(xué)生的實踐能力，避免因改革推廣范圍小，影響實踐教學(xué)。學(xué)校應(yīng)對實踐教學(xué)資源進(jìn)行有效整合，政府、學(xué)校等應(yīng)多方聯(lián)合加大對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新的資源投入，以避免因資源不足，限制計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新。將投入的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新資源進(jìn)行聚合，通過橫向、縱向的資源管理，提升創(chuàng)新資源利用率。

遵循多維度計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新的原則，全方位、全過程地拓寬計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新舉措應(yīng)用覆蓋面，從而增強(qiáng)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)活動雙向互動性。將計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新理論與教學(xué)實踐活動相結(jié)合，推動創(chuàng)新理念與創(chuàng)新舉措的有效應(yīng)用。

2.4 計算機(jī)教學(xué)技術(shù)創(chuàng)新

教學(xué)技術(shù)是計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新的動力，除了采用多媒體教學(xué)工具輔助進(jìn)行教學(xué)之外，應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)等資源將多種教學(xué)手段進(jìn)行有機(jī)地整合、創(chuàng)新。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生教學(xué)活動的實際情況和教學(xué)計劃，靈活運用教學(xué)技術(shù)手段。不單純依靠單一種類的教學(xué)工具，而是利用多媒體、線上教學(xué)平臺、遠(yuǎn)程教學(xué)、計算機(jī)教學(xué)軟件等教學(xué)工具，采用混合式啟發(fā)式教學(xué)，鼓勵學(xué)生自主探索[10]。同時，借助相關(guān)工具及時收集學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，為不同學(xué)習(xí)進(jìn)度的學(xué)生設(shè)計個性化學(xué)習(xí)進(jìn)程。教師應(yīng)該分析新工科建設(shè)背景下，計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的根本內(nèi)涵，根據(jù)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革需求，加大對教學(xué)技術(shù)手段的創(chuàng)新和應(yīng)用力度。

由以上內(nèi)容得到新工科建設(shè)背景下計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新路徑。在進(jìn)行教學(xué)時應(yīng)結(jié)合實際的學(xué)校教學(xué)環(huán)境實現(xiàn)對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新，以綜合提升計算機(jī)教學(xué)質(zhì)量，推動計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革與應(yīng)用。

3 結(jié)束語

教學(xué)模式是教學(xué)教研隊伍進(jìn)行教學(xué)研究、日常教學(xué)的基礎(chǔ)，對其進(jìn)行改革能夠有效確保計算機(jī)相關(guān)教學(xué)的實際效果。由于計算機(jī)技術(shù)更新速度較快，學(xué)校如果不能創(chuàng)新計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)模式，會導(dǎo)致學(xué)生掌握的相關(guān)技能無法匹配實際應(yīng)用需求。通過分析當(dāng)前的計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革存在的問題，本文對新工科建設(shè)背景下計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的創(chuàng)新進(jìn)行了研究，提出四條可行的改革創(chuàng)新路徑。本文展開的相關(guān)研究為今后計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革提供了方向，也為相似課程的教學(xué)改革提供了參考，有助于學(xué)校教學(xué)教研水平的提升。