“新工科”背景下计算机专业教学改革与实践研究

赵慧玲 孟宪颖 毛应爽

摘要：根据国家提出的新工科战略理念，针对目前我校计算机专业教学中存在的问题，研究确定“新工科”背景下计算机专业职业能力体系、专业课程体系，探究教学方法，创新教学模式，以实践、创新为能力培养目标进行教学改革，通过多种手段提升学生的实践能力和科技创新意识，为新时代新经济的发展培养更符合社会需求的IT人才。

关键词：新工科;计算机专业;教学模式

中图分类号： G642  文献标识码： A  文章编号：1002-4107（2021）09-00  -02

随着云计算、大数据、人工智能、虚拟现实、 区块链的快速发展，新一轮的技术革命、产业革新也在加速进行，工科教育再次被重新审视，教育部提出了“新工科”的概念。新工科强调以信息化带动工业化，要求教师在新形势下，探索工科专业新结构，更新专业人才知识体系，创新教育方式与手段，培养实践能力强、具有较高的创新能力的复合型“新工科”人才 [1]。基于国家提出的新要求，研究改革现有的计算机职业能力目标和课程体系，以适应社会的发展的新需要。

一、现状分析

目前，我国在新经济、新技术驱动的经济转型中，企业对IT人才需求巨大。然而，现阶段该专业的很多应届毕业生却无法直接上岗，IT产业面临的主要问题之一就是技术结构更新不及时，导致符合企业需求的IT人才供应不足。因此，要推进我国IT业的进一步发展，适应新时代、新经济的发展需求，迫切需要培养和造就一批高素质、技能型、创新性的IT人才[2]。

二、新工科背景下计算机专业岗位能力分析

紧紧围绕“新工科”主旨，结合我校计算机专业特点及相关企业调研，获取IT企业对计算机专业毕业生的岗位划分与职责能力及素质要求，完善计算机专业能力体系，根据调研，确定我校计算机专业学生毕业后可从事的工作及能力点主要如表所1示。

计算机专业工作范围分析 能力点

1.计算机网络技术; 掌握计算机网络技术基础知识，基本理论，培养具有一定计算机网络开发技术，具备从事程序设计、Web的软件开发、网络设备配置、网络管理和安全维护能力的网络高技术应用型人才。

2.计算机软件开发; 掌握应用软件开发的原理和技术、开发过程，提高学生软件开发的实际应用能力。

3.计算机应用技术; 掌握扎实的计算机应用根底，具备计算机科学技术知识及应用能力。

4.数据库应用人员; 掌握数据库的基础理论、基本技术和基本方法，具备数据库应用能力。

5.计算机操作维护。 掌握计算机的软硬件维护、升级和故障维修，了解网络设备的日常管理和维护知识。

三、根据能力点确定计算机专业人才培养目标

以“新工科”建设为指导思想，结合就业岗位及能力点，确定计算机专业人才培养目标：培养适应社会主义现代化建设和IT技术发展需要的德智体等全面发展，系统地掌握计算机科学与技术领域的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能够将计算机技术、信息技术等有机结合，在计算机科学与技术领域从事嵌入式及网络软件研发、计算机网络建设与维护、计算机应用研究及管理等工作，具有一定的专业素养、团队协作能力，并能进行有效地表达和交流的应用型高级技术人才。

四、构建符合新工科背景的计算机专业学科体系

根据计算机专业岗位能力分析及专业人才培养目标，以计算机硬件、软件、网络技术为基础，对现有的计算机专业课程体系进行全面审视，整合学科内容，合理调整计算机专业的知识结构，引入符合时代发展需要的新兴课程，引导计算机选修与必修课程的合理结合，确定符合新工科背景的计算机专业学科体系。

重置专业体系内各学科的技能培养目标，并对学科内容进行了整合。在原有的主干课程如： Java语言程序设计、计算机科学导论、数据库系统原理及应用、计算机组成原理、数据结构、计算机网络、微型计算机原理、操作系统、软件工程、Windows程序设计、面向对象程序设计、Web程序设计基础、Linux操作系统、Java Web高级开发、嵌入式系统结构、单片机原理及应用、大型数据库等课程基础上，针对社会新要求开设了移动互联网设备程序设计、人工智能、网络安全技术、大数据导论、云计算技术等特色课程。

五、教学模式改革

（一）、构建了“以项目开发为主线，以“知识目标”和“能力目标”培养为双翼” 的计算机专业课程教学策略

为提高学生的实践应用能力，在教学过程中采用 “以项目开发”为主线，以“知识目标”和“能力目标”培养为双翼的教学策略。根据课程能力目标将各类知识点、能力点巧妙的融入到项目中，使学生在完成项目的同时，巩固了相关知识点，并锻炼、提升了各种能力。这种方法避免了知识点内容孤立、零散、缺乏延续性和整体性，不但使教学内容的过渡更加自然，衔接更加紧，更增加了学生对于课程的总体认知和把控能力。

（二）、利用超星网络平台，构建线上线下教学双结合的混合教学模式

积极构建并完善在线课程，利用超星平台，将在线课程与本地课堂授课进度和知识点的讲解紧密组织编排起来，既丰富了教学环节，又增强了学生的体验感和新鲜感。

首先是课前在线学习，教师根据数据库课程教学大纲、授课计划，以项目为载体，融合每章、每节的核心知识点，设计每次课的学习任务视频，并布置课前思考。学生带着老师提前发布的课前思考去观看各个教学视频，并记录疑难点;然后是课堂面对面教学，教师需要聚焦问题，答疑解惑，学生再结合问题式学习、协作式学习以及自主合作探究等学习方式完成知识内容的学习;最后是课后在线学习，学生结合线上资源有针对地进行复习，巩固学习效果。

线上线下双结合的教学模式将整个教学过程科学地拆分到“学”—“思”—“问”—“讲”—“做”—“汇”教学过程中的每一个环节，这种教学模式更加注重学生的学习过程参与度，让学生成为学习的主体，从学习的被动者到学习的主动者，增强了学生学习的主观能动性，也实现了随时随地、有针对性、个性化的教学。

六、构建多种实践教学体系，提高学生创新、实践能力

（一）、因材施教，系统、分层、创新的设计实验教学内容 ，构建概括性的知识图式

改革实践环节，精心编排实验教学内容并进行分类分层，让基础一般的学生完成基础性、验证性、设计性和难度一般的综合性实验，程度较好的学生可以进一步完成综合性实验和创新性实验，不同层次的学生都能够在自己能力范围内完成实验，促进学生的个性化发展。

（二）、鼓励学生参加各类大赛

鼓励学生参加“中国大学生软件设计大赛”， “网络技术挑战赛”， “互联网+”创新创业大赛等，探索以竞赛促进技能人才不断提优的培养模式，缩短学校培养的人才与企业要求的人才之间的差距，实现学校和企业之间人才知识能力结构的紧密链接，满足社会需求。

（三）、改革优化计算机专业的课程设计，根据学生能力建立“传帮带”团队小组

对计算机术业课程的实训环节进行创新改革，根据学生层次和能力水平建立梯队，不同梯队的若干成员组成一个小组，小组人数不要超过5个人，教师对题目提供方向，给学生一定的自由度，学生根据兴趣选择题目，然后由指导老师对选题进行审核;小组负责人按照功能模块及组内成员能力对组内成员进行分工和组织，实现“传帮带”的学习模式，实现知识和技能的可持续传递。

在新工科建设背景下，IT行业对培育高质量的计算机专业人才提出了更高的要求，高等学校应注重跟踪新工科理念发展，及时掌握专业人才的能力要求，并从教育理念、人才培养目标、 课程体系、教学方法等多视角切入，优化革新计算机专业人才培养模式，进而培育出与新工科需求相适应的高素质人才[3]。

参考文献

[1]江家宝，刘拥，陈丽萍.新工科建设中地方应用型高校计算机课程实践教学模式探究[J].计算机教育，2020（ 9） ： 150-153.

[2]向卓，李浪.新工科”背景下独立学院计算机专业应用型人才培养方案探[J].教育教学论坛，2020（34） ： 257-258.

[3]陳作聪，朱晓静.新工科建设背景下计算机专业人才培养的改革与探索[J].中国现代教育装备，2020（9）：53-55.