李宏博　李欣　許有軍　崔文升

[摘 要] 隨著社會經濟的快速發(fā)展，國家深入推進教育行業(yè)改革，在新工科背景下，高校計算機專業(yè)教學理念日益成型并廣泛應用于教學實踐中，這對我國計算機專業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用，也是進一步完善計算機專業(yè)教學模式的重要舉措。新工科就是順應時代的變化，充分發(fā)揮工科的優(yōu)勢，確保其為社會發(fā)展提供有效的幫助?；诖?，針對新工科背景下計算機專業(yè)實踐教學模式相關知識，從幾個方面進行了分析，希望對相關領域的研究有所幫助。

[關鍵詞] 新工科;計算機專業(yè);實踐教學

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2022）13-0058-04 [收稿日期] 2021-10-20

當前，計算機技術發(fā)展水平不斷提高，廣泛應用于各行業(yè)領域，計算機教育行業(yè)也開始關注實踐教學，便于學生牢固掌握所學知識。通過教學實踐，學生融會貫通所學知識，增強計算機實踐教學的針對性，使學生在具體行業(yè)中能夠靈活運用所學計算機知識開展工作。在社會經濟發(fā)展的背景下，計算機實踐教學開始重視教學模式的創(chuàng)新，以此為社會發(fā)展輸送更多高素質的專業(yè)人才。

一、新工科的內涵及外延

新工科背景下，“工科”指工程學科，而“新”涉及新興、新型、新生等方面[1]。2017年教育部辦公廳發(fā)布的《新工科研究與實踐項目指南》提出，利用新技術、產業(yè)、業(yè)態(tài)與模式為核心的新經濟喚醒新工科，新工科中新工程教育理念、新學科專業(yè)結構、新人才培養(yǎng)模式、教育教學質量及新分類發(fā)展體系是重要研究內容，充分體現(xiàn)了新工科的內涵。進一步延伸的話，就可從思想認識、路徑選擇及實施方法等層面理解新工科。首先，思想認識基于國家發(fā)展戰(zhàn)略服務層面，融合產業(yè)、行業(yè)與發(fā)展戰(zhàn)略理念，圍繞國家重要戰(zhàn)略需求做好新工科的布局與謀劃。其次，路徑選擇層面，在繼承傳統(tǒng)優(yōu)勢的基礎上，重視學科交叉及融合產學研，升華人才培養(yǎng)理念、改革體制機制并創(chuàng)新培養(yǎng)模式，實現(xiàn)繼承與創(chuàng)新同步前進。最后，實施方法層面，在堅持創(chuàng)新的基礎上從系統(tǒng)角度出發(fā)，設計融合教育、研究、實踐與創(chuàng)新為一體的體系，保障發(fā)展的系統(tǒng)化[2]。

作為新工科重要專業(yè)，計算機專業(yè)時代特點與發(fā)展動態(tài)比較鮮明，為了順應時代發(fā)展潮流，亟待創(chuàng)新專業(yè)建設與人才培養(yǎng)模式。引導專業(yè)點從學科辦專業(yè)向社會需求辦專業(yè)轉移，以此改變傳統(tǒng)課程導向模式，教學模式從以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，堅持一切為了學生發(fā)展。而且，建立健全評價機制，不斷完善實施開放化教育。對產業(yè)及創(chuàng)新鏈進行創(chuàng)新變革，在新工科人才特點的指引下，結合未來科技及產業(yè)革命相結合的新技術平臺有效構建教學體系，全面提升學生綜合素養(yǎng)，為社會發(fā)展作出自己的貢獻[3]。

二、實踐教學問題的主要表現(xiàn)

（一）缺乏先進的教學理念

在教學工作中，教學理念是關鍵，計算機專業(yè)對學生有一定的實踐能力要求，所以必須重視實踐教學理念的更新?，F(xiàn)階段，需要對傳統(tǒng)教學理念進行更新，將學生培養(yǎng)成為高科技產業(yè)人才，滿足社會發(fā)展需求。目前，部分高校，特別是二三類院校計算機專業(yè)實踐教學依然沿用傳統(tǒng)的教學理念。部分院校實踐教學環(huán)節(jié)將實驗或測試型項目作為教學重點[4]。與教師講解知識相比，根據(jù)實際問題為學生布置教學任務，要求學生帶著任務展開探究式學習，此類示范型教學理念對自由、開放與啟發(fā)性的新工科教學理念的應用比較少，不利于培養(yǎng)學生的實踐能力，阻礙學生探究未知世界。當前的計算機專業(yè)實踐教學中，部分院校與教師仍沿用傳統(tǒng)保守的理念，創(chuàng)新意識淡薄[5]。

（二）教學形式比較落后

高校計算機專業(yè)實踐教學中，教師發(fā)揮著主導作用。在教學目標與計劃引導下，教師為學生布置教學任務，而學生則是被動接受。課堂上以“填鴨式”教學模式為主，或是教師演示、學生重復結果。實踐教學中師生互動少，教師主導課堂是主要模式，學生被動學習并接受知識。此種傳統(tǒng)教學模式，師生間無法對教學目標達成統(tǒng)一，也不利于提高學生實踐創(chuàng)新與自主動手等能力，使學生過于依賴教師思路與布置的任務開展學習活動。在實際教學工作中，教師要重視教學形式的優(yōu)化創(chuàng)新，根據(jù)實踐教學情況促使學生學到更多的實踐知識與課外知識，滿足新工科教學理念的要求，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新精神[6]。

（三）亟待提高教學力度

計算機專業(yè)實踐教學中，教學力度與學生對教學的接觸與熟悉度緊密聯(lián)系。其中，接觸度表現(xiàn)為學生掌握的專業(yè)實踐知識，反復學習中獲得并吸取知識，由此可以發(fā)現(xiàn)計算機實踐教學中學生接觸度非常關鍵。熟悉度一方面是學生對實踐理論知識的熟悉度。充分掌握理論知識，方可依照一定的邏輯思維在動手實踐過程中從事社交實踐活動，實踐活動與理論指導間是相輔相成的。另一方面是學生對動手操作的熟悉度。學生只有熟悉實踐操作，方可在實踐過程中快速完成教學目標。實際教學中，教學力度直接關乎學生的接觸度與熟悉度[7]。

縱觀部分院校的教學情況，有的教師不重視計算機專業(yè)實踐教學。課堂上出現(xiàn)厚此薄彼、重理論輕實踐，甚至必要的實踐教學環(huán)節(jié)都沒有;有的雖然設計了實踐教學，但學時少，無法保障學生的實踐練習;雖然有的安排了實踐練習但因教學要求不高，敷衍了事。此種教學情況對實踐教學課堂目標的完成帶來了嚴重的影響，還會削弱專業(yè)實踐環(huán)節(jié)教學效果，與新工科背景下實踐開發(fā)與踐行力度要求不相符?？傮w而言，當前高校還需要加大計算機專業(yè)實踐教學的力度。

（四）教學內容不夠豐富

教學內容直接關乎學生知識學習的狀況，甚至會影響課堂最終教學效果。新工科時期，計算機專業(yè)在實際教學中重視培養(yǎng)創(chuàng)新與技能相結合的人才。實踐教學活動中，教學內容自身的豐富性及涵蓋廣度產生的影響比較大。當前，有的高校在計算機專業(yè)實踐教學活動中，教學內容規(guī)劃還有待進一步完善，如部分院校實踐教學缺乏應用或社會實踐性內容，抑或知識難度不高，由此對實踐內容的豐富與實踐性帶來了很大的影響，不利于有效銜接高校與社會，背離了新工科時期實踐能力人才培養(yǎng)要求。所以，計算機專業(yè)實踐教學中要重視創(chuàng)新，加強教學內容的豐富，全面完善課堂知識分配比，豐富實踐教學內容[8]。

三、新工科時期計算機專業(yè)具體實踐教學建議

（一）了解新工科標準改變教學思路

分析當前計算機專業(yè)實踐教學情況，可以發(fā)現(xiàn)還存在一些問題，所以在計算機專業(yè)實踐教學中，教師要深入了解新工科標準理念，創(chuàng)新教學思路。此過程中教師應明確新工科背景下計算機專業(yè)人才需求，具有“工科”本性的同時還要突出“新”的特點。實際教學中，教師要結合新工科指標深入了解新工科內涵，接受新工科思想，創(chuàng)新傳統(tǒng)教學思路，教師在具備一定的理論教學能力外，工程能力也是必不可少的，通過積極參與企業(yè)或實踐項目，提升自身的項目能力，滿足新工科教學要求，以此統(tǒng)一計算機專業(yè)教學思路及新工科理念[9]。

（二）對實踐教學方法加強創(chuàng)新

傳統(tǒng)實驗課中，通常是教師演示，學生進行實驗驗證，此教學模式比較僵化，不利于學生自主思考能力的培養(yǎng)與提高。所以教師要創(chuàng)新實驗方案，適當增加綜合實驗內容并設計有一定難度的實驗，鼓勵學生充分發(fā)揮自身的主觀能動性與積極性。在教學方法改革方面，鼓勵教師嘗試應用探究、研討及案例分析等新型教學模式，深入研究課題式教學模式，確保實驗教學方法與手段有效融合學科前沿實際應用情況，深入改革教學手段、方法與內容。通過了解并分析學生的學習習慣、知識與能力水平，應用驗證型實驗即“講授+項目型”實驗實踐方式。具體來講，就是講解不同的過程程序涉及方法概念時，通過驗證型實驗案例進行講解，以此幫助學生深入理解概念。上機實驗操作中，通過講解如何完成具體項目，要求學生進行模仿，在實踐過程中引導學生靈活應用所學理論知識構建完整的知識體系。課程設計中，設計難度與課堂案例講解差不多的項目，學生分小組合作完成，以此加強學生團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)，提高學生解決問題的能力。

（三）完善實踐教學模式

1.基于項目驅動法組織實踐教學活動。該教學模式在20世紀80年代由著名心理學家J.Piaget教授提出，從理論層面上要求圍繞項目并在教師引導下明確學生的主體學習地位，實現(xiàn)理實結合的目標。劃分整個學習過程，為不同項目設計有針對性的教學方案，結合行動回路加強設計教學內容，為學生講解理論知識及實踐操作技能，培養(yǎng)并提高學生的職業(yè)素養(yǎng)。此過程中，實踐教師負責真實項目的設計，還可邀請經驗豐富的企業(yè)工程師開展專題培訓活動，以此幫助學生進一步了解行業(yè)崗位，明確個人職業(yè)規(guī)劃與未來就業(yè)方向，提高自身的實戰(zhàn)技能。在具體項目中融入問題描述、需求分析、模型構建及代碼實現(xiàn)等過程，將實踐技能作為重點，提高學生解決問題的能力。利用建立項目團隊并合理分工，引導學生快速引入項目角色，靈活應用項目管理方法及技術，團隊合作共同完成任務。該教學模式利于有效融合學生基礎實踐技能與項目開發(fā)、測試等綜合能力，便于學生了解整個開發(fā)過程，拓寬學生專業(yè)技能深度，融會貫通所學計算機專業(yè)知識。

2.應用任務驅動教學法實施實踐教學。任務驅動法為學生創(chuàng)造了良好的實踐體驗與問題感悟等情境，基于項目任務進行學習，通過任務完成結果對學生的學習過程做出檢驗與總結，以此改變學生自身的學習狀態(tài)，主動構建融合探究、實踐、思考、應用及解決高智慧等一體化學習體系。在此過程中，任務是主線、教師是主導，學生是學習主體，結合學生接受能力與時代發(fā)展需求，順應時代潮流。實踐教學環(huán)節(jié)中，學生各類技能競賽是平臺，通過以賽促訓的方式全面增強學生的計算思維能力，培養(yǎng)學生自主學習與創(chuàng)新能力。日常教學活動中，實踐教師為學生提供分組指導，利用比賽任務引導學生自主實踐學習，深入發(fā)掘學生創(chuàng)新及科研潛能，提高其自我管理能力。同時，還可以給學生提供參與課題研究的機會，專業(yè)實踐幾何科研，自主設計、實施并管理完成各環(huán)節(jié)的實踐教學任務，進行科技創(chuàng)新研究，為學生科研素質與創(chuàng)新能力的提高打好基礎。

3.通過項目引導、任務驅動及學做合一的模式組織實踐教學。實踐教學中，在校學習要與實際工作保持一致，以生為本，在項目任務驅動下圍繞工作過程開展實踐教學活動。計算機專業(yè)教學中，教學內容涉及編程算法、具體項目與競賽技能，應結合職業(yè)崗位典型工作任務設計整個課程教學活動，圍繞職業(yè)能力提煉核心課程內容，以生為本設計實踐教學活動，從傳統(tǒng)實驗室向企業(yè)實習場所拓展實踐教學活動。項目引導、任務驅動及學做合一的新型實踐教學模式可突出專業(yè)實踐教學任務，實踐教學中需要明確教師主導與學生主體的作用，工作任務完成過程中學生積極思考團結協(xié)作，實驗操作中的學習與工作，使得學生計算思維、創(chuàng)新及問題解決等綜合能力全面提高，統(tǒng)一學校與實踐工作，使專業(yè)實踐教學取得更好的效果。

（四）建立健全實踐教學體系

新工科時期，培養(yǎng)并提高學生實踐能力是教育的主要方向。為了與時俱進培養(yǎng)優(yōu)秀的人才，高校要完善實踐教學體系。計算機專業(yè)實踐教學目標引導學校制定實踐教學體系，第一個目標是培養(yǎng)學生成為計算機實踐者，基于實踐教學目標建立實踐教學體系;第二個目標在于提高學生應用知識的能力，實際工作中靈活應用所學計算機理論知識，確保高效完成日常工作任務;第三個目標即前兩個目標滿足的前提下，突出學校與專業(yè)特色。同時，實踐教學體系也要突出學校專業(yè)培養(yǎng)的特點，確保培養(yǎng)出滿足新工科時期社會發(fā)展需求的人才，基于這些目標培養(yǎng)人才，應當合理設計實踐教學體系，結合實際情況與教學經驗設計實踐教學體系。

計算機專業(yè)實踐教學中，制定教學體系時可根據(jù)一個核心兩個基本點三個立足點設計，其中，一個核心指實踐教學體系核心目標，培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新能力強的專業(yè)實踐人才。兩個基本點，重視學生計算機實踐硬實力，加強培養(yǎng)技能應用軟實力。其中硬實力指學生所掌握的實踐專業(yè)知識，包含所掌握的計算機軟硬件基礎理論與項目開發(fā)等情況;軟實力指學習經驗總結、團隊協(xié)作、抗壓、新技術與知識學習、接受、吸收、掌握及職業(yè)素養(yǎng)等各方面能力。而三個立足點指基于學生學習專業(yè)實踐知識的興趣，提高學生專業(yè)實踐能力，促使學生積累豐富社會實踐經驗、開發(fā)及創(chuàng)新等能力。

（五）提高師資隊伍實踐教學技能

實踐教學中，教師專業(yè)素養(yǎng)與技能與教學質量聯(lián)系緊密。在計算機專業(yè)實踐教學中，教師要具備一定的實踐經驗，計算機專業(yè)要加強培養(yǎng)實踐教師，合理編制并配置充足的教學人員，構建結合合理、綜合素質高且實踐能力強的實踐教學隊伍。同時，學校要采取相應的措施，鼓勵高水平教師參與實踐教學活動，同時為教師提供有針對性的實踐教學培訓。增強校企合作，鼓勵教師深入企業(yè)交流學習，以此提高自身的技術應用能力，完善實踐教學模式，確保學生快速適應崗位。計算機專業(yè)教師通常比較年輕，學校要落實青年教師深入企業(yè)計劃，以此提升教師尤其是青年教師實踐教學水平，便于教師積極參與實踐教學。加強實習管理，提升學生的實習效果，還可邀請企業(yè)工程師參與實踐指導，結合指導工作量提供相應的薪資。

綜上所述，新工科背景下，高校計算機專業(yè)實踐教學是提升本專業(yè)人才培養(yǎng)質量的重點。實踐教學中，學校要充分認識專業(yè)實踐教學存在的問題，以此采取有效措施組織專業(yè)實踐教學，提高學生專業(yè)實踐能力，為社會發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀的計算機專業(yè)人才。

參考文獻

[1]田桂豐，諶頏.獨立學院計算機類專業(yè)實踐教學體系建設與實踐研究[J].電腦知識與技術，2021，17（24）：215-216.

[2]農健.新工科背景下應用型本科院校計算機實習實踐教學的改革探索[J].大學，2021（23）：111-113.

[3]張鑫.應用型高校計算機專業(yè)實踐教學方式的探索[J].無線互聯(lián)科技，2021，18（9）：131-132.

[4]梁烽，閉應洲，蘇楊茜.新工科背景下計算機專業(yè)實踐教學探索[J].南寧師范大學學報（自然科學版），2020，37（2）：141-144.

[5]余琍，徐霜，張滬寅.新工科背景下計算機實習實踐教學的改革探索[J].計算機教育，2020（4）：14-16.

[6]彭晏飛，張全貴.新工科背景下計算機類專業(yè)多元化實踐教學體系改革研究[J].實驗技術與管理，2019，36（11）：222-224+233.

[7]潘超，肖巍，王濤，等.新工科背景下重構地方高校計算機專業(yè)實踐教學體系研究[J].合肥工業(yè)大學學報（社會科學版），2019，33（5）：130-133.

[8]劉丹，馬世霞，孫冬.新工科背景下計算機類專業(yè)實踐教學改革的研究與實踐[J].河南機電高等?？茖W校學報，2019，27（3）：73-77.

[9]周艷聰.“新工科”背景下計算機類實踐教學探討[J].軟件工程，2019，22（5）：60-62+52.

Research on Practical Teaching Mode of Computer Specialty under the Background of New Engineering

LI Hong-bo， LI Xin， XU You-jun， CUI Wen-sheng

（School of Computer Science and Information Technology， Daqing Normal University， Daqing， Heilongjiang 163712， China）

Abstract： With the rapid development of social economy， China has deeply promoted the reform of the education. Under the background of new engineering， the teaching concept of computer specialty in colleges and universities is increasingly taking shape and widely used in teaching practice， which plays an important role in the cultivation of computer professionals in China， and an important measure is taken to further improve the teaching mode of computer specialty. New engineering is to adapt to the changes of the times， give full play to the advantages of engineering and ensure that it should provide an effective help for social development. Based on this， this paper analyzes the relevant knowledge of practical teaching mode of computer specialty under the background of new engineering from several aspects， and hopes to be helpful to the research in related fields.

Key words： new engineering; computer specialty; practical teaching

[基金項目] 2021年度全國高等院校計算機基礎教育研究會教學改革項目“后疫情時代計算機基礎教學模式研究”（2021-AFCEC-160）;2020年度大慶師范學院教育教學改革項目“面向新工科的應用型高校軟件工程專業(yè)實踐教學模式的探索”（JY2019）

[作者簡介] 李宏博（1982—），男，黑龍江哈爾濱人，工學博士，大慶師范學院計算機科學與信息技術學院副教授，主要從事大數(shù)據(jù)管理研究。