以學生為主體的計算機專業(yè)教學模式改革與實踐

宗欣露，徐 慧

(湖北工業(yè)大學計算機學院，湖北武漢430068)

0 引言

人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等計算機技術的迅猛發(fā)展對人們的生活的方方面面產(chǎn)生著積極而深遠的影響。高校擔負著培養(yǎng)面向新時代的高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重任，其培養(yǎng)模式更應該充分體現(xiàn)時代特征，不斷改革創(chuàng)新。結合新形勢下的多種教學平臺，構建新的課程教學模式，拓展教學的深度和廣度是當今高校計算機專業(yè)教學模式改革的新課題和首要任務[1-2]。

1 傳統(tǒng)教學模式的不足

傳統(tǒng)的計算機專業(yè)教學模式忽略了學習過程中學生以“學”為主的主體角色，無法調(diào)動學生的主觀能動性和積極性，而且學生的獨立思考能力被抑制，不僅造成學生基礎知識掌握不牢的后果，而且綜合應用能力和創(chuàng)新能力更加欠缺。

傳統(tǒng)計算機專業(yè)培養(yǎng)模式大多是將課程分為理論和實驗兩個部分，然而實踐部分課時相對較少，往往不能覆蓋所有理論知識，而面面俱到的實踐訓練既不現(xiàn)實，也不利于培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新能力[3-4]。因此，實踐教學模式改革需要將基本的實踐能力和綜合應用能力培養(yǎng)有機結合，充分調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)適合新形勢的計算機應用型和創(chuàng)新型人才。

2 以學生為主體的教學模式改革

2.1 強化學生為主體的多元化教學模式

以學生為主體的教學模式需要將多種形式的教學方法引入學生的學習過程中，如圖1所示，以學生為主體的多元化教學模式主要包括：

(1)在線教學。將教學時間從課堂延伸到課外，學生需在課前通過視頻講座、查閱資料、MOOC[5-6]課程等自主學習基本理論知識。課后，學生自主規(guī)劃學習內(nèi)容和方式，教師起到激發(fā)學習興趣、引導學生學習過程的作用，組織學生之間的討論和協(xié)作，讓學習過程變被動為主動，獲得真正有效的學習體驗。

(2)課堂教學。主要體現(xiàn)在教學內(nèi)容也應當緊跟技術前沿，教師在理論教學時，在教授基本原理和方法的基礎上，可以結合計算機科學研究的最新進展，適當引入新內(nèi)容，激發(fā)學生學習興趣。

(3)個性化教學。教師必須尊重學生間的個體差異，分層為學生提出個性化的學習目標。學習目標分為基礎性目標和發(fā)展性目標，有效教學應在學生實現(xiàn)基礎性目標前提下，通過努力實現(xiàn)可能的發(fā)展性目標。教師要理性看待學生之間的個性差異，給部分學生達成發(fā)展性目標提供適度緩沖。此外，教師還要了解和研究每個學生的學習需要及其發(fā)展的可能性，重視個別指導，滿足不同學生的需要，真正成為學生學習活動的組織者和促進者。

(4)互動教學。從提出問題到解決問題，讓學生積極參與整個學習過程，表達自己的意見，通過課上課下討論和分析，提高每一個學生的學習參與度，教師及時發(fā)現(xiàn)問題及時指導，激發(fā)學生學習興趣和自信。

(5)啟發(fā)式教學。傳統(tǒng)教學方式，不利于學生的獨立思考，多元化的教學體系強調(diào)培養(yǎng)學生的自主思維，把主動權交給學生。學生通過多種形式的學習和互動，理解和消化課程知識，教師在學生有效思考的基礎上，針對性地輔助指導，進一步激發(fā)學生學習興趣，形成“自學--問題驅動--答疑解惑—深入學習”良性循環(huán)的學習過程。

(6)案例教學。教師在教學過程中引入案例，將抽象的計算機專業(yè)理論原理、方法和技術簡單化、趣味化、形象化，使學生能夠領會和理解專業(yè)知識。

圖1 以學生為主體的多元化教學模式

2.2 階梯式實踐教學體系

針對當前計算機專業(yè)學生工程實踐和創(chuàng)新能力的不足的現(xiàn)狀，實踐教學應提倡分階段遞進式教學模式，將實踐環(huán)節(jié)分為課外自主實驗、課內(nèi)綜合實驗、團隊合作項目和探索創(chuàng)新實踐幾個階段，如圖2所示。

課外自主實驗主要以學生在課下自學完成基本的實驗為主，學生利用在線學習平臺在課前掌握基礎知識，驗證理論的原理和方法。課內(nèi)綜合實驗主要考查學生理論知識掌握情況，教師可充分利用有限的實踐教學學時，提供基礎知識之上的拓展。團隊合作項目是上述多元教學模式中分組教學的擴展，要求學生具有一定的專業(yè)理論基礎和綜合應用能力與團隊協(xié)作能力。這一階段的實訓注重學生之間的溝通、合作。在前三個階段訓練的基礎上，針對部分有興趣、有能力的學生開展科研實踐活動，具有較強的創(chuàng)新性和實踐性。四個階段的實踐訓練有機聯(lián)系、層層遞進，使基礎理論實踐應用、綜合應用、創(chuàng)新應用等多個層次的能力都得以訓練，循序漸進培養(yǎng)學生的自主學習能力、綜合應用能力、團隊合作能力和創(chuàng)新能力。

圖2 階梯式實踐教學體系

圖3 面向過程的考核評價體系

2.3 面向過程的考核評價體系

計算機專業(yè)課程一般采用課程考試和實踐考核結合的考核方式，這種評價方式無法全方位體現(xiàn)出學生對知識的掌握情況，在教學模式的多元化和強調(diào)階梯式實踐教學體系的雙重作用下，課程考核評價應該面向整個學習過程，從課外自學效果、課堂活動參與度、實踐任務完成度等三方面進行，如圖3所示?？己诵问揭膊粦窒抻谡n程考試，應引入小組答辯、報告撰寫、成果展示等多種形式，多個角度反映學生學習效果，推動教學模式的改進。

3 結語

本文針對計算機專業(yè)知識更新快、實踐性強的特點，在分析當前計算機專業(yè)教學模式不足的基礎上，提出了以學生為主體的多元化教學模式，將在線教學、課堂教學、個性化教學、互動教學、啟發(fā)式教學、案例教學等多種形式的教學方法引入學生學習過程中。針對當前實踐教學中存在的問題，提出了以培養(yǎng)能力為導向的遞進式實踐教學體系，將實踐環(huán)節(jié)分為課外自主實驗、課內(nèi)綜合實驗、團隊合作項目和探索創(chuàng)新實踐四個階段，培養(yǎng)學生的自主學習能力、綜合應用能力、團隊合作能力和創(chuàng)新能力。同時，改進課程的考核評價機制，將學生自學過程、課堂活動參與度、實踐任務完成度都納入考核體系，采用靈活多樣的考核方式，綜合考查學生的學習效果。