李宏博　李欣　許有軍　崔文升

[摘 要] 隨著社會經(jīng)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(xué)理念日益成型并廣泛應(yīng)用于教學(xué)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(xué)模式的重要舉措。新工科就是順應(yīng)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?；诖耍槍π鹿た票尘跋掠嬎銠C專業(yè)實踐教學(xué)模式相關(guān)知識，從幾個方面進行了分析，希望對相關(guān)領(lǐng)域的研究有所幫助。

[關(guān)鍵詞] 新工科;計算機專業(yè);實踐教學(xué)

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

當(dāng)前，計算機技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域，計算機教育行業(yè)也開始關(guān)注實踐教學(xué)，便于學(xué)生牢固掌握所學(xué)知識。通過教學(xué)實踐，學(xué)生融會貫通所學(xué)知識，增強計算機實踐教學(xué)的針對性，使學(xué)生在具體行業(yè)中能夠靈活運用所學(xué)計算機知識開展工作。在社會經(jīng)濟發(fā)展的背景下，計算機實踐教學(xué)開始重視教學(xué)模式的創(chuàng)新，以此為社會發(fā)展輸送更多高素質(zhì)的專業(yè)人才。

一、新工科的內(nèi)涵及外延

新工科背景下，“工科”指工程學(xué)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(shù)、產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)與模式為核心的新經(jīng)濟喚醒新工科，新工科中新工程教育理念、新學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、新人才培養(yǎng)模式、教育教學(xué)質(zhì)量及新分類發(fā)展體系是重要研究內(nèi)容，充分體現(xiàn)了新工科的內(nèi)涵。進一步延伸的話，就可從思想認(rèn)識、路徑選擇及實施方法等層面理解新工科。首先，思想認(rèn)識基于國家發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)層面，融合產(chǎn)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(chǔ)上，重視學(xué)科交叉及融合產(chǎn)學(xué)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(chǔ)上從系統(tǒng)角度出發(fā)，設(shè)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(yīng)時代發(fā)展潮流，亟待創(chuàng)新專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)模式。引導(dǎo)專業(yè)點從學(xué)科辦專業(yè)向社會需求辦專業(yè)轉(zhuǎn)移，以此改變傳統(tǒng)課程導(dǎo)向模式，教學(xué)模式從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，堅持一切為了學(xué)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(chǎn)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(jié)合未來科技及產(chǎn)業(yè)革命相結(jié)合的新技術(shù)平臺有效構(gòu)建教學(xué)體系，全面提升學(xué)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(xué)問題的主要表現(xiàn)

（一）缺乏先進的教學(xué)理念

在教學(xué)工作中，教學(xué)理念是關(guān)鍵，計算機專業(yè)對學(xué)生有一定的實踐能力要求，所以必須重視實踐教學(xué)理念的更新?，F(xiàn)階段，需要對傳統(tǒng)教學(xué)理念進行更新，將學(xué)生培養(yǎng)成為高科技產(chǎn)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(xué)依然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)理念。部分院校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)將實驗或測試型項目作為教學(xué)重點[4]。與教師講解知識相比，根據(jù)實際問題為學(xué)生布置教學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生帶著任務(wù)展開探究式學(xué)習(xí)，此類示范型教學(xué)理念對自由、開放與啟發(fā)性的新工科教學(xué)理念的應(yīng)用比較少，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，阻礙學(xué)生探究未知世界。當(dāng)前的計算機專業(yè)實踐教學(xué)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(xué)形式比較落后

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

（三）亟待提高教學(xué)力度

計算機專業(yè)實踐教學(xué)中，教學(xué)力度與學(xué)生對教學(xué)的接觸與熟悉度緊密聯(lián)系。其中，接觸度表現(xiàn)為學(xué)生掌握的專業(yè)實踐知識，反復(fù)學(xué)習(xí)中獲得并吸取知識，由此可以發(fā)現(xiàn)計算機實踐教學(xué)中學(xué)生接觸度非常關(guān)鍵。熟悉度一方面是學(xué)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(dǎo)間是相輔相成的。另一方面是學(xué)生對動手操作的熟悉度。學(xué)生只有熟悉實踐操作，方可在實踐過程中快速完成教學(xué)目標(biāo)。實際教學(xué)中，教學(xué)力度直接關(guān)乎學(xué)生的接觸度與熟悉度[7]。

縱觀部分院校的教學(xué)情況，有的教師不重視計算機專業(yè)實踐教學(xué)。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(xué)環(huán)節(jié)都沒有;有的雖然設(shè)計了實踐教學(xué)，但學(xué)時少，無法保障學(xué)生的實踐練習(xí);雖然有的安排了實踐練習(xí)但因教學(xué)要求不高，敷衍了事。此種教學(xué)情況對實踐教學(xué)課堂目標(biāo)的完成帶來了嚴(yán)重的影響，還會削弱專業(yè)實踐環(huán)節(jié)教學(xué)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(dāng)前高校還需要加大計算機專業(yè)實踐教學(xué)的力度。

（四）教學(xué)內(nèi)容不夠豐富

教學(xué)內(nèi)容直接關(guān)乎學(xué)生知識學(xué)習(xí)的狀況，甚至?xí)绊懻n堂最終教學(xué)效果。新工科時期，計算機專業(yè)在實際教學(xué)中重視培養(yǎng)創(chuàng)新與技能相結(jié)合的人才。實踐教學(xué)活動中，教學(xué)內(nèi)容自身的豐富性及涵蓋廣度產(chǎn)生的影響比較大。當(dāng)前，有的高校在計算機專業(yè)實踐教學(xué)活動中，教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃還有待進一步完善，如部分院校實踐教學(xué)缺乏應(yīng)用或社會實踐性內(nèi)容，抑或知識難度不高，由此對實踐內(nèi)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(xué)中要重視創(chuàng)新，加強教學(xué)內(nèi)容的豐富，全面完善課堂知識分配比，豐富實踐教學(xué)內(nèi)容[8]。

三、新工科時期計算機專業(yè)具體實踐教學(xué)建議

（一）了解新工科標(biāo)準(zhǔn)改變教學(xué)思路

分析當(dāng)前計算機專業(yè)實踐教學(xué)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(xué)中，教師要深入了解新工科標(biāo)準(zhǔn)理念，創(chuàng)新教學(xué)思路。此過程中教師應(yīng)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(xué)中，教師要結(jié)合新工科指標(biāo)深入了解新工科內(nèi)涵，接受新工科思想，創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)思路，教師在具備一定的理論教學(xué)能力外，工程能力也是必不可少的，通過積極參與企業(yè)或?qū)嵺`項目，提升自身的項目能力，滿足新工科教學(xué)要求，以此統(tǒng)一計算機專業(yè)教學(xué)思路及新工科理念[9]。

（二）對實踐教學(xué)方法加強創(chuàng)新

傳統(tǒng)實驗課中，通常是教師演示，學(xué)生進行實驗驗證，此教學(xué)模式比較僵化，不利于學(xué)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(dāng)增加綜合實驗內(nèi)容并設(shè)計有一定難度的實驗，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自身的主觀能動性與積極性。在教學(xué)方法改革方面，鼓勵教師嘗試應(yīng)用探究、研討及案例分析等新型教學(xué)模式，深入研究課題式教學(xué)模式，確保實驗教學(xué)方法與手段有效融合學(xué)科前沿實際應(yīng)用情況，深入改革教學(xué)手段、方法與內(nèi)容。通過了解并分析學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、知識與能力水平，應(yīng)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(xué)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(xué)生進行模仿，在實踐過程中引導(dǎo)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識構(gòu)建完整的知識體系。課程設(shè)計中，設(shè)計難度與課堂案例講解差不多的項目，學(xué)生分小組合作完成，以此加強學(xué)生團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)，提高學(xué)生解決問題的能力。

（三）完善實踐教學(xué)模式

1.基于項目驅(qū)動法組織實踐教學(xué)活動。該教學(xué)模式在20世紀(jì)80年代由著名心理學(xué)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(dǎo)下明確學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位，實現(xiàn)理實結(jié)合的目標(biāo)。劃分整個學(xué)習(xí)過程，為不同項目設(shè)計有針對性的教學(xué)方案，結(jié)合行動回路加強設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生講解理論知識及實踐操作技能，培養(yǎng)并提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。此過程中，實踐教師負責(zé)真實項目的設(shè)計，還可邀請經(jīng)驗豐富的企業(yè)工程師開展專題培訓(xùn)活動，以此幫助學(xué)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(gòu)建及代碼實現(xiàn)等過程，將實踐技能作為重點，提高學(xué)生解決問題的能力。利用建立項目團隊并合理分工，引導(dǎo)學(xué)生快速引入項目角色，靈活應(yīng)用項目管理方法及技術(shù)，團隊合作共同完成任務(wù)。該教學(xué)模式利于有效融合學(xué)生基礎(chǔ)實踐技能與項目開發(fā)、測試等綜合能力，便于學(xué)生了解整個開發(fā)過程，拓寬學(xué)生專業(yè)技能深度，融會貫通所學(xué)計算機專業(yè)知識。

2.應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實施實踐教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動法為學(xué)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(wù)進行學(xué)習(xí)，通過任務(wù)完成結(jié)果對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程做出檢驗與總結(jié)，以此改變學(xué)生自身的學(xué)習(xí)狀態(tài)，主動構(gòu)建融合探究、實踐、思考、應(yīng)用及解決高智慧等一體化學(xué)習(xí)體系。在此過程中，任務(wù)是主線、教師是主導(dǎo)，學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，結(jié)合學(xué)生接受能力與時代發(fā)展需求，順應(yīng)時代潮流。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生各類技能競賽是平臺，通過以賽促訓(xùn)的方式全面增強學(xué)生的計算思維能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。日常教學(xué)活動中，實踐教師為學(xué)生提供分組指導(dǎo)，利用比賽任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生自主實踐學(xué)習(xí)，深入發(fā)掘?qū)W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(xué)生提供參與課題研究的機會，專業(yè)實踐幾何科研，自主設(shè)計、實施并管理完成各環(huán)節(jié)的實踐教學(xué)任務(wù)，進行科技創(chuàng)新研究，為學(xué)生科研素質(zhì)與創(chuàng)新能力的提高打好基礎(chǔ)。

3.通過項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動及學(xué)做合一的模式組織實踐教學(xué)。實踐教學(xué)中，在校學(xué)習(xí)要與實際工作保持一致，以生為本，在項目任務(wù)驅(qū)動下圍繞工作過程開展實踐教學(xué)活動。計算機專業(yè)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容涉及編程算法、具體項目與競賽技能，應(yīng)結(jié)合職業(yè)崗位典型工作任務(wù)設(shè)計整個課程教學(xué)活動，圍繞職業(yè)能力提煉核心課程內(nèi)容，以生為本設(shè)計實踐教學(xué)活動，從傳統(tǒng)實驗室向企業(yè)實習(xí)場所拓展實踐教學(xué)活動。項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動及學(xué)做合一的新型實踐教學(xué)模式可突出專業(yè)實踐教學(xué)任務(wù)，實踐教學(xué)中需要明確教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的作用，工作任務(wù)完成過程中學(xué)生積極思考團結(jié)協(xié)作，實驗操作中的學(xué)習(xí)與工作，使得學(xué)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(xué)校與實踐工作，使專業(yè)實踐教學(xué)取得更好的效果。

（四）建立健全實踐教學(xué)體系

新工科時期，培養(yǎng)并提高學(xué)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(xué)體系。計算機專業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)校制定實踐教學(xué)體系，第一個目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生成為計算機實踐者，基于實踐教學(xué)目標(biāo)建立實踐教學(xué)體系;第二個目標(biāo)在于提高學(xué)生應(yīng)用知識的能力，實際工作中靈活應(yīng)用所學(xué)計算機理論知識，確保高效完成日常工作任務(wù);第三個目標(biāo)即前兩個目標(biāo)滿足的前提下，突出學(xué)校與專業(yè)特色。同時，實踐教學(xué)體系也要突出學(xué)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(biāo)培養(yǎng)人才，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計實踐教學(xué)體系，結(jié)合實際情況與教學(xué)經(jīng)驗設(shè)計實踐教學(xué)體系。

計算機專業(yè)實踐教學(xué)中，制定教學(xué)體系時可根據(jù)一個核心兩個基本點三個立足點設(shè)計，其中，一個核心指實踐教學(xué)體系核心目標(biāo)，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(xué)生計算機實踐硬實力，加強培養(yǎng)技能應(yīng)用軟實力。其中硬實力指學(xué)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(chǔ)理論與項目開發(fā)等情況;軟實力指學(xué)習(xí)經(jīng)驗總結(jié)、團隊協(xié)作、抗壓、新技術(shù)與知識學(xué)習(xí)、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(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)實踐知識的興趣，提高學(xué)生專業(yè)實踐能力，促使學(xué)生積累豐富社會實踐經(jīng)驗、開發(fā)及創(chuàng)新等能力。

（五）提高師資隊伍實踐教學(xué)技能

實踐教學(xué)中，教師專業(yè)素養(yǎng)與技能與教學(xué)質(zhì)量聯(lián)系緊密。在計算機專業(yè)實踐教學(xué)中，教師要具備一定的實踐經(jīng)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(xué)人員，構(gòu)建結(jié)合合理、綜合素質(zhì)高且實踐能力強的實踐教學(xué)隊伍。同時，學(xué)校要采取相應(yīng)的措施，鼓勵高水平教師參與實踐教學(xué)活動，同時為教師提供有針對性的實踐教學(xué)培訓(xùn)。增強校企合作，鼓勵教師深入企業(yè)交流學(xué)習(xí)，以此提高自身的技術(shù)應(yīng)用能力，完善實踐教學(xué)模式，確保學(xué)生快速適應(yīng)崗位。計算機專業(yè)教師通常比較年輕，學(xué)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(xué)水平，便于教師積極參與實踐教學(xué)。加強實習(xí)管理，提升學(xué)生的實習(xí)效果，還可邀請企業(yè)工程師參與實踐指導(dǎo)，結(jié)合指導(dǎo)工作量提供相應(yīng)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(xué)是提升本專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重點。實踐教學(xué)中，學(xué)校要充分認(rèn)識專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題，以此采取有效措施組織專業(yè)實踐教學(xué)，提高學(xué)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。

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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(chǔ)教育研究會教學(xué)改革項目“后疫情時代計算機基礎(chǔ)教學(xué)模式研究”（2021-AFCEC-160）;2020年度大慶師范學(xué)院教育教學(xué)改革項目“面向新工科的應(yīng)用型高校軟件工程專業(yè)實踐教學(xué)模式的探索”（JY2019）

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