摘 要：面向交通行業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)體系，需要在傳統(tǒng)教學(xué)方法及培養(yǎng)模式基礎(chǔ)之上進(jìn)行變革。分析了教學(xué)手段、方法如何適應(yīng)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)過(guò)程，如何更加貼合畢業(yè)后從事工程與科研的過(guò)程及目標(biāo)。提出了面向交通行業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革的思路，并整理出一套與計(jì)算機(jī)大學(xué)科相關(guān)的交叉學(xué)科本科生培養(yǎng)體系，旨在促進(jìn)交叉學(xué)科的本科教學(xué)工作。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)專業(yè)；交通行業(yè)；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：崔建明，長(zhǎng)安大學(xué)信息工程學(xué)院。（陜西 西安 710064）

基金項(xiàng)目：本文系“‘雙一流引導(dǎo)專項(xiàng)資金本科教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育建設(shè)”（編號(hào)： 300104282423）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2018）26-0034-03

計(jì)算機(jī)學(xué)科開(kāi)設(shè)有硬件、軟件、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)安全等專業(yè)課程與基礎(chǔ)課程，有著各種信息服務(wù)的特點(diǎn)，而立足信息學(xué)科服務(wù)交通行業(yè)無(wú)疑是交通信息方向發(fā)展的有益補(bǔ)充，也同樣是計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的應(yīng)用擴(kuò)充。面向交通行業(yè)的計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)有別于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)學(xué)科，特別在培養(yǎng)體系與培養(yǎng)目標(biāo)上出現(xiàn)了新的變化。面向交通行業(yè)的計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)改革是需要進(jìn)行深入研究的課題，這也有利于立足計(jì)算機(jī)學(xué)科為其他學(xué)科發(fā)展及人才培養(yǎng)模式提供理論支持。教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在2004年就全面地對(duì)學(xué)科辦學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)研，并希望本專業(yè)的畢業(yè)生能夠具有獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和較好的動(dòng)手能力，并具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和理論結(jié)合實(shí)際的能力。計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)的基本能力可以歸納為計(jì)算機(jī)思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力、系統(tǒng)能力[1]。系統(tǒng)能力就是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用能力，也就是能夠系統(tǒng)地分析和解決問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行求解。總之，培養(yǎng)學(xué)生是以服務(wù)社會(huì)為主要目標(biāo)，在人才的培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”[2]的原則。

教學(xué)改革本身是面向社會(huì)，培養(yǎng)本專業(yè)在行業(yè)中的理論與實(shí)際相結(jié)合的人才，而對(duì)于交通信息類人才的培養(yǎng)，跨域多個(gè)學(xué)科，且需要保障本專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容不能受到過(guò)大的沖擊。為此，本文依托陜西省特色專業(yè)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（交通信息方向）”作為教學(xué)體系背景進(jìn)行了理論研究。

一、教學(xué)構(gòu)成要素及分類方法

通過(guò)對(duì)各種教學(xué)要素進(jìn)行分類及分析，可以對(duì)課程教學(xué)中的要素歸納為教師、課程、學(xué)生、方法、目標(biāo)、反饋、實(shí)踐等，圖1顯示了諸要素關(guān)系。

對(duì)教學(xué)方法的研究無(wú)疑是對(duì)諸多教學(xué)要素間的關(guān)系進(jìn)行研究，并找出優(yōu)化關(guān)系的過(guò)程，合理的組織教學(xué)方法[3]（如表1所示）。

二、現(xiàn)有課程教學(xué)體系分析

由于本方向具有多種行業(yè)及專業(yè)交叉的專業(yè)特點(diǎn)，本專業(yè)方向主要立足于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)服務(wù)于交通。專業(yè)建設(shè)中，“交通信息類核心課程”的構(gòu)建體系如圖2所示。

教學(xué)思想是貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程中能夠聯(lián)系各個(gè)教學(xué)要素的有機(jī)構(gòu)成，需要在考慮各種教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，對(duì)整個(gè)教學(xué)思想進(jìn)行明確，這樣可以避免拘泥于課程的教學(xué)進(jìn)入強(qiáng)“教”弱“用”。在對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)影響最大的3個(gè)要素是：學(xué)生的能動(dòng)性、自主發(fā)現(xiàn)、學(xué)以致用。

1.學(xué)習(xí)能動(dòng)性。學(xué)習(xí)能動(dòng)性也叫學(xué)習(xí)自主性，這是學(xué)生主觀能動(dòng)性最基本的表現(xiàn)，同時(shí)也是相信學(xué)生的一種表現(xiàn)。課程過(guò)程中，進(jìn)行有效的表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì)可對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)起到重要的作用。學(xué)生在表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)中能樹(shù)立自信和自尊，特別應(yīng)對(duì)付出更多努力的學(xué)生給予良好的評(píng)價(jià)。

2.自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗(yàn)，在難度不大或延伸式的案例教學(xué)中，讓學(xué)生嘗試采用自主方式掌握新的知識(shí)，為其提供獨(dú)立探索問(wèn)題的空間。南宋時(shí)期陸九淵在《陸九淵集·語(yǔ)錄下》提到“為學(xué)患無(wú)疑，疑則有進(jìn)”，強(qiáng)調(diào)對(duì)問(wèn)題有了思考的欲望，才能激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探索。

3.學(xué)以致用。在教學(xué)形式上，通常可以采用案例分析，但是應(yīng)盡量做到學(xué)以致用。在內(nèi)容上還存在很多的空間，如除在課堂教學(xué)過(guò)程中采用案例講解，還可以采用實(shí)地參觀、工程分析，開(kāi)展到企業(yè)實(shí)習(xí)等方式，進(jìn)行理論與實(shí)際的結(jié)合。

三、教學(xué)體系改革構(gòu)建探索

教學(xué)體系改革探索中存在大量需要改革的地方，通過(guò)當(dāng)前課程建設(shè)中存在的問(wèn)題提出具體的建設(shè)方案，以具體反應(yīng)在改革需要建設(shè)的內(nèi)容中。

1.當(dāng)前課程建設(shè)中存在的問(wèn)題。①交通信息相關(guān)課程在課程體系中呈現(xiàn)多專業(yè)交叉的特點(diǎn)，內(nèi)容頗雜，但要在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)全部傳授給學(xué)生則顯得捉襟見(jiàn)肘。②教學(xué)教材采用其他院校著寫(xiě)教材，但由于其他院校編寫(xiě)教材是以自己專業(yè)發(fā)展為背景而編寫(xiě)，限制了教學(xué)需要。③課堂教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)新。傳統(tǒng)的教學(xué)方式對(duì)于信息化時(shí)代的教學(xué)環(huán)境來(lái)說(shuō)顯得陳舊，需要研究如何借助互聯(lián)網(wǎng)等環(huán)境與手段進(jìn)行教學(xué)改革。④考核時(shí)間存在與授課、畢設(shè)、實(shí)習(xí)等時(shí)間沖突，如何協(xié)調(diào)這種沖突并做適當(dāng)調(diào)整還需要探索。

2.改革建設(shè)內(nèi)容。改革的主要內(nèi)容包括教學(xué)手段及模式、課程內(nèi)容、考核制度。①交通信息方向跨專業(yè)、跨行業(yè)的特點(diǎn)，并且與其他課程存在有機(jī)聯(lián)系，整理出一套相關(guān)的教學(xué)方法。新教學(xué)方法應(yīng)保證教學(xué)內(nèi)容緊跟行業(yè)發(fā)展，保證教學(xué)方法適應(yīng)專業(yè)特點(diǎn)，保證提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)吸引力。②建立一個(gè)貫穿課程教學(xué)全過(guò)程體系，激勵(lì)與促進(jìn)興趣的教學(xué)模式與考核模式。教學(xué)模式緊密與教學(xué)反饋相結(jié)合，并借助現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)手段，提高各教學(xué)要素間的信息交互速度。③建立有效的教學(xué)效果反饋機(jī)制，對(duì)不同階段方法創(chuàng)新應(yīng)用有一套合理的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)負(fù)面效應(yīng)。

四、具體建設(shè)方案

建設(shè)方案的建立是對(duì)教學(xué)中的各要素進(jìn)行有機(jī)融合的必要系統(tǒng)手段，建設(shè)方案包括教學(xué)方案、教學(xué)方法、教材建設(shè)以及控制手段等主要內(nèi)容。

1.教學(xué)方案的選擇。為在有限的教學(xué)時(shí)提高教學(xué)工作效率，教學(xué)方案的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)方案的選擇通常會(huì)選擇到具有同類專業(yè)的高層次高校進(jìn)行調(diào)研、交流，獲取國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的教學(xué)與考核方法。由于在本科階段，交通信息工程方向不是單獨(dú)的本科專業(yè)，通常都依托其他學(xué)科進(jìn)行專業(yè)方向的教學(xué)，故此定位均有不同。因此，與國(guó)內(nèi)在交通信息學(xué)科具有優(yōu)勢(shì)的高校進(jìn)行交流，對(duì)這些高校中相似專業(yè)的了解，可以達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的。同時(shí)，把獲取的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到本專業(yè)方向的教學(xué)方案選擇當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)“接地”。應(yīng)對(duì)于獲取的國(guó)內(nèi)外有效教學(xué)資料整理成方案，不斷地改進(jìn)與論證，以達(dá)到本專業(yè)方向應(yīng)用的目的。

2.教學(xué)方法改革。（1）啟發(fā)式教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)是通過(guò)教師的主導(dǎo)作用，即通過(guò)教師開(kāi)導(dǎo)、誘導(dǎo)、引導(dǎo)，使學(xué)生達(dá)到自己主動(dòng)鉆研，積極動(dòng)腦，獨(dú)立探索問(wèn)題并有所創(chuàng)新的效果。啟發(fā)式教學(xué)是根據(jù)學(xué)生認(rèn)識(shí)的客觀規(guī)律以及學(xué)生的理解能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)其內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，鼓勵(lì)學(xué)生敢于思索、質(zhì)疑、想象、探索、爭(zhēng)辯、創(chuàng)新，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)教學(xué)問(wèn)題、探索教學(xué)問(wèn)題、解決教學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法尋求解決實(shí)際問(wèn)題的策略，體驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的探索與創(chuàng)造，引導(dǎo)學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者和創(chuàng)新者，使學(xué)生經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考掌握知識(shí)，從而提高理解、分析和解決問(wèn)題的能力。

（2）線上線下混合教學(xué)方法。線上、線下混合式教學(xué)模式（SPOC）是目前國(guó)際上盛行的一種全新教學(xué)模式。采用此教學(xué)模式，學(xué)生可以靈活利用手機(jī)、電腦等網(wǎng)絡(luò)終端自由選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)；而教師則可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的技術(shù)和資源，開(kāi)展線上或線下的教學(xué)活動(dòng)。該教學(xué)模式能夠有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索式學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高。而與MOOC教學(xué)相結(jié)合開(kāi)展教學(xué)，無(wú)疑是提高教學(xué)資源、突破教學(xué)時(shí)空，完成教學(xué)資源擴(kuò)展的更佳手段。

3.教材建設(shè)。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容及授課方法，新編教學(xué)教材。使教材內(nèi)容適應(yīng)教學(xué)需要，注重課下學(xué)習(xí)，課堂鞏固。此外，市場(chǎng)上存在大量相似教材，但是在應(yīng)用上存在一定的背景差異。因此，應(yīng)盡量貼合“立足計(jì)算機(jī)學(xué)科面向交通”的特點(diǎn)，進(jìn)行教材的設(shè)計(jì)與出版，完成教材與教學(xué)的無(wú)縫銜接。

4.教學(xué)方法閉環(huán)控制。在教學(xué)方法中存在大量的方法，短時(shí)期具有示范特點(diǎn)，能起到一定的促進(jìn)作用，但更新或修訂存在問(wèn)題。這通常表現(xiàn)為方法重復(fù)、沖突、不適應(yīng)發(fā)展等，在控制學(xué)方法上，這種狀態(tài)就被稱為“開(kāi)環(huán)控制”，即難以及時(shí)響應(yīng)顯現(xiàn)的問(wèn)題。因此，需要在制定方法或方案中采用嚴(yán)格的“閉環(huán)控制”方法，直到穩(wěn)定的起到系統(tǒng)性作用為止。“閉環(huán)控制”方法是制定教學(xué)方法采用與學(xué)生訪談，及與其他相關(guān)教師討論等方式相結(jié)合的形式，建立教學(xué)環(huán)境中諸要素信息回饋通道，形成信息閉環(huán)，如圖3所示。

綜上所述，高等院校的實(shí)踐教學(xué)改革是教學(xué)內(nèi)容的改革與創(chuàng)新，是推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵，也是開(kāi)展人才培養(yǎng)的重要過(guò)程，改革可以從分解教學(xué)諸元素入手。本文以面向交通行業(yè)開(kāi)展的計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)為對(duì)象開(kāi)展了交叉學(xué)科人才培養(yǎng)研究，并以此提供對(duì)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的通用分析與應(yīng)對(duì)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸楓，金海.計(jì)算機(jī)本科專業(yè)教學(xué)改革趨勢(shì)及其啟示——兼談華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的教改經(jīng)驗(yàn)[J].高等工程教育研究，2014，（5）：180-186.

[2] 趙炬明，高筱卉.關(guān)于實(shí)施“以學(xué)生為中心”的本科教學(xué)改革的思考[J].中國(guó)高教研究，2017，（8）：36-40.

[3] 李如密.教學(xué)方法的概念、特點(diǎn)、分類及優(yōu)化[J].教育改革，1998，（2）：12-16.

責(zé)任編輯 陳 莉