新工科背景下計算機基礎類課程教學痛點分析與對策

張友志，曹立群，汪文明

（安慶師范大學 計算機與信息學院，安徽 安慶 246133）

培養具有創新意識、數字化思維和學科交叉整合能力的新工科人才是當前高等院校工科專業在“新工科”背景下人才培養的新目標[1]。計算機類專業是典型的工科專業，傳統的教學模式、教學目標、培養方案已難以滿足新工科背景下大學生培養要求。根據全國教育大會和《中國教育現代化2035》精神[2-3]，高校要以“新工科、新農科、新醫科、新文科”建設理念為引領，創新教學方法，掀起學習熱潮[4-5]。在此背景下，本文梳理了當前計算機基礎類課程教學中存在的痛點問題并分析其原因，然后以“新工科”和“以學生為中心”的人才培養理念為指引，提出了教學創新思路和相關具體舉措以便于開展教學創新改革。

1 教學痛點分析

計算機基礎類課程同其他理工科專業基礎課一樣，均具有邏輯性強、理解難度大的問題。教師在教學過程中雖注重貫徹“以學生發展為中心”的教育理念，但由于基礎類課程的知識體系較完整，理論框架和內容相對穩定，教學過程難以突出新意，較難激發學生學習興趣和培養學生工程綜合能力。通過教學實踐發現，計算機基礎類課程講授存在以下亟待解決的“痛點”問題。

1.1 課程教學與思政教育脫離，育人效果不明顯

傳統教學往往重知識傳授而輕能力培養，忽略了價值塑造，課程育人功能不完善。究其原因，教學中的兩個核心對象（教師和學生）都存在一定問題。就教師層面而言，部分教師缺少對思政育人的正確認知，認為其本職工作就是傳授專業知識和技能，而思政教育與其所教課程沒有多大關系。事實上，教師是學生成長成才、樹立正確價值觀的引路人，只有教師對思政育人有深刻的認知，才能將思政育人理念貫穿于課程教學的全過程。就學生層面而言，學生往往把主要精力放在了專業課和相關技能學習上，忽視了思政教育對其成長成才的重要意義。在現有考核標準下，價值觀與道德素養考評較模糊，容易使學生錯誤地認為思政教育與己無關。價值觀出現偏差的根源往往就在于核心主體對思政育人價值認知的不足。

1.2 教學仍以“教”為中心，學生參與度低

傳統課堂教學往往以教師為中心，采用普遍的“填鴨式”教學方式，學生參與度較低，導致其不知所學課程在專業課程體系中的地位與作用，容易存有“為什么要學該課程”的困惑。產生該問題的原因主要有兩個方面：一、受制于傳統的課堂教學方式。教師在教學中雖有嘗試創新，如以任務驅動來增加課堂討論，但由于班級人數較多，學生參與度和主動性并沒有得到實質性提高。課堂上仍以教師的“單聲道”進行傳輸，而學生僅被動接受。二、傳統教學重視課堂理論講授而缺乏實踐環節。這導致了理論學習和實際脫節，最終學生的創新能力和動手能力得不到鍛煉，也就不符合“新工科”人才培養的目標。

1.3 課程體系結構僵化，缺乏前沿性和時代性

計算機科學作為發展最為迅速的學科之一，其知識和技術更新可謂是瞬息萬變。但是，教學所采用的教材和教學內容往往滯后，課程內容的深度和廣度不足以覆蓋學科前沿，甚至不能及時反映本行業的發展現狀[6]。由于缺乏時代性和前沿性，學生往往就產生“學了該課程能做什么”的疑惑，從而嚴重影響了學習興趣和積極性。另外，這也對教師提出了新要求，必須緊跟學科前沿，了解行業最新進展，制訂以學科發展和人才培養需求為導向的人才培養方案。

1.4 考核方式單一，重結果輕過程

課程考核方式單一也是傳統教學存在的共性問題。在以教師講授為主的教學活動中，學生參與度不足，也很難將理論與實踐相結合。而開設的課程實驗也基本上都是驗證性實驗，這對學生能力的提升幫助不大，在考核中也沒有區分度。因此，考核方式往往就不得不以期末的課程考試為主，但其僅能考查學生對知識目標的達成情況[7]。學生往往通過“死記硬背”和“突擊學習”等方式應對考試，限制了學習積極性和主動性，阻礙了學生專業能力和素質的提升。

2 針對教學“痛點”的創新思路與舉措

針對計算機基礎類課程存在的教學“痛點”問題，課程教學團隊堅持貫徹立德樹人根本任務，堅持以“學”為中心[8]，以教育部提出的“兩性一度”金課標準[9]為目標，結合課程思政教育進行教學改革。改革思路是通過系列教學創新措施，一方面為學生呈現精彩有趣且多元的教學，降低課程知識本身的枯燥度和理解難度，力求把計算機領域難懂的知識和科學規律生動形象、淺顯易懂地傳授給學生；另一方面通過將課程教學同工程實際緊密結合，針對學生專業來拓展教學內容，提高課程的廣度和深度，使其達到“兩性一度”目標，最終形成融知識、能力和素質為一體、有專業特色的課程教學體系。

2.1 教學巧妙融入思政教育，凸顯“專業+思政”特色建設

針對育人效果不明顯，價值觀引導不深入的痛點問題，教學團隊首先在傳統教學大綱知識目標和能力目標的基礎上增加素質目標。將傳統教學中教師只重視知識傳授而忽視學生思想引導和人文關懷轉向堅持價值塑造、知識傳授和能力培養三位一體的育人目標。在教學實踐方面，主要通過挖掘思政元素并建立思政元素庫、課程思政案例庫等手段來實施課程思政。通過參加課程思政教學大賽和課程思政研討會等系列活動，促進和加強授課教師的課程思政意識。依托對思政元素的挖掘和積累，以“潤物細無聲”的方式融入到教學環節，實現知識傳授、能力鍛煉與價值觀培養的有機融合，從而解決傳統教學中存在的重知識、輕能力和價值觀引領不足的問題。

2.2 以學生為中心，打造混合式教學新模式

針對學生參與度低的痛點問題，教學團隊以“兩性一度”為目標，通過改變傳統的教學模式，打造線上線下、課內課外融合貫通的混合式教學模式，如圖1所示。具體措施為：學生首先利用現有的MOOC平臺、省級精品資源共享課程網站等資源進行線上自主學習，重點了解課程的基本概念、原理和方法；在線下課堂教學中，以實際工程為牽引，以解決典型的實際工程問題為目標，開展研究探討型學習，培養學生專業能力；推動課內實驗與課外學科競賽協同貫通，以制作具體作品的形式鞏固所學知識，通過綜合設計性實驗以及實際工程問題來激發學生的學習興趣和主動性，讓學生真正動起來和忙起來。

圖1 線上線下、課內課外貫通融合的混合式教學模式

2.3 以學科前沿為導向，優化調整教學內容

教學創新的核心是教學內容的創新。針對課程內容陳舊、缺乏前沿性的痛點問題，教學團隊緊追學科前沿，實時調整教學內容。具體措施包括：一、優化更新教學內容。對教材教學內容進行及時優化和更新，摒棄一些繁、難、偏、舊的內容，避免讓學生陷入枯燥無益的教學內容中。在知識傳授方面更加注重應用性知識的傳授，保證教學內容的與時俱進。二、引入實踐模塊，培養學生的產業前瞻性眼光。結合教育部產學合作協同育人項目以及企業教師進課堂活動等，讓學生了解業界前沿動態，避免高校教育與社會產業脫節。三、科研反哺教學，提升學生的專業認同感。在教學過程中，教學團隊結合自身的科研情況，將科研成果融入常規教學，讓學生及時了解學科發展前沿，提高了學生的學習自信心。

2.4 多措并舉，構建多元化考核評價體系

針對傳統教學中最普遍的考核方式單一的痛點問題，教學團隊在教學方式改革基礎上，對照課程目標構建了多元化考核評價體系。課程考核評價的改革重在肯定每位學生在學習中所付出的每一點努力和所獲得的每一點進步，并增加過程考核及其比重。在課程改革之后，考核具體由線上學習、實驗、小組探究和期末考試4部分組成。其中，線上學習考核包括視頻學習時長、課前測試成績等；實驗包括驗證性和綜合設計性兩部分；小組探究考核包含自評、互評和教師評價等方面。通過課程創新改革，構建了多目標、多方式和多主體的評價體系。

3 創新改革所取得的成效

通過系列教學改革舉措的實施以及多輪實踐，課程教學取得了一定成效。學生的學習積極性和主動性有了明顯提高，學習成績也明顯提升。學生對目前的這種教學模式也比較認同，通過評教系統發現教學創新不僅能讓學生學習到知識，對其人生發展也起到促進作用。通過課內、課外協同發展，學生可以將所學知識轉化為競賽作品，其實踐創新能力也得到有效提升，學科競賽成績斐然。例如，利用計算機專業優勢，同學們在中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽、中國計算機設計大賽、物聯網應用創新大賽等重要賽事中均取得了優異成績。教學創新不僅能促進學生學習，對教師發展也具有重要意義。通過教學創新實踐，教師的教研水平也得到了顯著提升，教改成果頗為豐碩。為了打造混合式教學和提升教學能力，廣大教師積極參與各類教學比賽，均取得了良好成績，例如，省青教賽二等獎，校教學創新大賽一等獎等。在教學改革方面，近年來獲批了省級課程建設項目和教研項目7項，包括省級課程思政教研項目、省級課程思政示范課，以及校級課程思政團隊等?？傊?，在新工科建設背景下，針對計算機基礎類課程教學存在的痛點問題，我們積極推進教學創新改革，不僅全面提升了學生的實踐創新能力和課程教學的有效性，更加落實了立德樹人的根本任務。