基于应用技术型人才培养的“计算机导论”教学改革探索

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　　摘要：实践能力强且理论扎实、能力全面的应用技术型人才成为当下计算机人才需求动向。在这新形势下，整个教学活动以全方位提高学生自身能力为目标，培养学生的学习能力、实践能力、沟通能力及创新思维，使培养的人才迎合市场需求。作为计算机入门课程的“计算机导论”需要科学合理组织教学以达到全面培养高素质人才的目标。为此，作者探索出了一整套教学改革方案，即对课程定位、教学目标、教学内容和教学方法改革。
　　关键词：应用技术型人才;社会适应能力;知识结构;导入教学法
　　中图分类号：G642        文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2019）13-0166-03
　　Abstract： Not only strong practical ability but solid theory knowledge and comprehensive ability of applied technology talents become the present computer talent demand trend. In this new situation， In order to meet the technical talents requirements of employment market， the whole teaching activities must take the aim to cultivate applied technology talents， which means to cultivate the students' learning ability， practical ability， communication ability， and innovative thinking. "introduction to computer science"， as a computer science students’ introductory course to computer science， needs to comprehensive reform. The curriculum system and the teaching system with theory and practice must be constructed to comprehensively train students’ ability. So， the author explored a series of teaching reform schemes， including the reform of the course orientation， teaching target， teaching content and teaching methods.
　　Key words： applied technical talents; social adaptation ability; knowledge structure; introduction teaching method
　　1 引言
　　随着我国科技的发展以及经济的升级换代，对计算机人才的要求也随之提高，传统的培养模式要么是偏向职业教育，培养职业技能人才，要么偏向研究型教育，培养理论型人才，这些都难以与市场对懂技术、能创新的新的应用技术型人才需求接轨。“计算机导论”作为培养计算机人才的入门课程，起着导入与指引方向的功能。传统的“计算机导论”课程有些是介绍专业基础内容，由专业基础内容简单罗列组成，成为“浓缩版”的计算机教材[1]，而有些“计算机导论”课程教授常用工具软件的使用，演变成“狭义工具论”的课程[2]。因此，“计算机导论”失去了应有的目标和功能。
　　我校作为国家首批39所普通本科高校向应用技术型大学转型的试点单位之一，以培养满足经济社会发展急需的具有“理论完备与实践性强”的人才为主要目标。因此，计算机专业的毕业生应具有完备的知识架构、计算思维及团队协作开发能力;“计算机导论”课程应把还是“一张白纸”的学生引入计算机“殿堂”，并让其明白“理论指导实践，实践推动理论”的辩证关系;让修了“计算机导论”课程后的学生建立起作为“IT人”的知识体系架构，学会用计算思维思考问题，且具有分享和团队合作的企业精神。因此，为了实现这些目标，“计算机导论”在课程定位、教学目标、教学内容和教学方法上进行了全方位的改革。作者作为“计算机导论”课程教学改革的践行者，对以上方面的教学改革做了以下的初步剖析。
　　2 课程定位
　　作为应用技术型大学试点单位之一，我校计算机专业以培养满足业界急需的软件开发工程师为主要目标，因此，“计算机导论”要为每位学生建立起新的学习方法与思维方法，帮助学生走进计算机学科，并构建自己的计算机价值观。学生们建立了自己的计算机价值观后，对计算机产生兴趣、对所学的专业充满信心、对将来的工作充满期待;能够学会用兴趣来引导学习，学会对自己的未来进行定位和评估，从而引导学生进入一种全新的学习模式。所以“计算机导论”是一门指引学生未来发展方向的一门课程，指引着学生学习、生活、工作，乃至未來的职业发展方向。
　　3 教学目标
　　不同阶段的教学目标和教学方法不同，中学阶段的教学与学习目标是升学，所以，一直以应试的教学方法为主，教师的考核以升学率为指标。但是到了大学，其教学与学习目标是为了培养社会适应能力，即学习能力、实践能力、创新能力及沟通能力，全面推进素质教育。因此，进入大学阶段，学生必须从中学的学习模式中走出来，建立自主的学习方法，能够从思想高度上为实现自己的学习目标规划正确的实现途径，而不是彻底从中学的繁重学业中解脱出来，迷茫而失去自我方向，亦或整日沉溺于网吧度日。对于刚入校的大学生们来说，社会的复杂程度远远超过了他们的认识逻辑，因此通过大学教育把他们培养成具有独立思想、正确的思维，且具有“一技之长”的社会所需人才，等到他们毕业走上工作岗位就能够有能力协调人际关系和解决相关的技术问题。所以“计算机导论”让学生在入校的第一学期对所学专业有个全面的了解，并结合他们各自的特长及兴趣，对专业的各个方向产生自己的价值取向，对自己未来前途充满憧憬，引导他们规划好符合自身兴趣和特长的大学学习生活。 　　在课程的教学过程中，我们灵活的运用各种方法调动学生的学习积极性。实现四个层次的教学目标：
　　1） 让学生了解自己的专业，了解计算机的历史、现在和未来，了解自己所学专业的未来和建立一个总体的专业知识体系框架，使得学生在学习各门专业课程时，能够自然地思考各课程间的相互联系，从而有利于提高学习质量。
　　2） 让学生建立计算机学科思想和方法，建立计算思维，训练思维模式和创新意识，塑造计算机辩证思维，建立起计算机的人生观、价值观，使其抱有更高的人生目标去学习自己的专业。
　　3） 使学生对专业学习和职业发展具有自我规划的能力，并对学习产生兴趣，确立正确的学习目标和方法。能够适应将来专业课的学习生活，并能够自我学习、自我成长，充分激活学生的学习热情。
　　4） 灌输团队合作理念。
　　4 教学内容设计
　　由于“计算机导论”是学生进入大学后的第一门专业课程，该门课程让学生了解一些计算机专业的基本知识，同时，对学生在学习方法、思维方式上进行引导，使学生尽快适应大学的学习方式，培养计算思维。
　　教学内容安排从以下几方面展开：
　　1） 让学生了解计算机的发展简史，激发学习兴趣
　　2） 掌握计算机的基本知识，建立专业知识体系框架
　　3） 熟练掌握常用的计算机软件的使用，提高操作技能
　　4） 了解计算机科学技术的最新发展，促进研究性学习
　　5） 掌握计算机学科的思维方法，培养综合素质与创新能力
　　以上这些教学内容对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。
　　在以上教学内容的基础上，“计算机导论”应该从哲学高度上进一步引导学生进入一个全新的“世界”[3]，用“新”的眼光看待“旧”的世界，即从计算机的角度重新诠释已知事物，建立计算机世界观。对计算机技术的起源、发展和应用有个全面的认知，构建起学科方法论。
　　教育伴随我们成长，但我们最终都要走向社会，成为“IT社会人”，团队、协作、创新、独立成为“IT人”的标签。因此，从这个角度出发组织教学内容，可以将“计算机导论”分为四个部分：计算思维篇、学科知识与方法篇、企业篇、实践训练篇。
　　4.1 第一篇：计算思维篇
　　计算思维作为人类社会继理论思维、实验思维之后的又一大科学思维，并称“三大科学研究思维”，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。计算思维是人类求解问题的一条途径，运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类的行为，它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[4]。在“计算机导论”中讲解计算的方法和模型，让学生实现“怎么像计算机科学家一样思维”，激发学生对计算机领域科学探索的兴趣。主要讲解三个方面的思维方法：
　　1）  信息处理的过程及方法和系统构建的过程及方法
　　2） 启发式推理寻求解答的方法，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法
　　3） 利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法
　　计算思维认为计算机科学不仅仅是软硬技术，更重要的是利用计算机技术求解问题的方法和实现步骤的科学。“计算机导论”作为入门课程，在讲解中注重讲解计算思维的思想方法和思想起源及发展，当涉及具体的知识和操作细节时，从基本概念的角度深度剖析。
　　4.2 第二篇：学科知识与方法篇
　　4.2.1 基础知识
　　这一部分主要是普及计算机的基础知识，通过这一部分的学习，学生了解计算机的历史和未来，了解计算机的基本硬件、软件、应用、开发，并为进一步学习和深造提供指导。
　　4.2.2 专业应用
　　根据目前计算机的应用领域及专业设置，在讲解完相应的专业领域的发展历程后，采用实践体验式教学法使学生逐步引入专业领域，使学生在没有任何专业基础的情况下体验运用专业技术解决实际问题的快乐。比如对于软件工程专业学生，教师根据同步开设的语言类课程情况带领他们从需求分析、项目设计、编码演示到测试的整个开发流程走一遍。
　　4.3 第三篇：企业篇
　　在这一部分中，结合企业应用的实际情况，分析计算机企业发展趋势、专业所学与企业需求的结合方式，以及企业团队文化对企业发展的推动作用。
　　对于计算机企业来说，利用计算机技术把一个方案最终打造成具体的产品是需要团队的力量来共同来完成的，从这个层面上来说，企业文化的核心是团队协作文化。因此，我们不难理解为何众多企业在招聘时都开出需要一年以上工作经历的条件，其重要的一个原因是刚参加工作需要一年时间从自我认知向社会认知的过度，从以个体为中心向以團队为中心的过度。因此，“计算机导论”课程必须让每个学生明白“一名合格的计算机企业员工”的基本要求：
　　1） 良好的编程习惯和工作习惯
　　2） 能够快速掌握项目所涉及的技术能力，即自学能力
　　3） 思考和快速解决问题的能力
　　4） 最重要的一点是团队合作的能力
　　4.4第四篇：实践训练篇
　　计算机专业中大量的基本概念和基本原理，如果仅仅上课听老师讲解和看书，没有相应的实践环节，往往难以领悟其内涵和外延。因此，实践教学与理论教学应相辅相成，学生们只有实际操作一定量的软件及分析、编写一定量的程序，才能提高对更专业课程的理解能力，如软件工程、算法分析、数据库等。而且，作为应用技术型大学的计算机专业毕业生，实践、创新能力是必不可少的，在目前的就业环境下，那些具有扎实的理论知识和较强的实践动手能力的毕业生更容易受到用人单位的青睐[5]，而这些能力的培养某种程度上只有通过科学的实践教学体系来完成。 　　“计算机导论”作为计算机专业实践教学重要的开篇一环，其功能体现在对后续课程的导入作用及更深层次的理解。开设计算机组装与维修实验课程能够帮助学生更容易接受微机原理与计算机组成原理课程;开设一些行业软件的操作如用友企业管理软件的学习等更容易让学生理解软件工程、面向对象编程、数据库、网络课程;开设C语言实验更容易让学生理解程序的真正内涵，有助于操作系统、汇编语言课程的学习等。
　　5 课程教学方法：借鉴CDIO的任务驱动式导入教学法
　　建构主义学习理论强调：学生的学習活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机，创建真实的教学环境，让学生带着真实的任务学习，以使学生拥有学习的主动权。学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构自己的知识经验的过程，通过新经验和原有知识、经验的相互作用，充实和丰富自身的知识、能力。[6]
　　因此，对每个新的内容授课之前把下次课的课件传送给学生，给学生有一个目标定位，并分小组布置任务，让学生从以下几个角度开展自我学习：技术发展历史、技术应用现状、技术原理、技术自我认知。然后，让学生以小组为单位互相分工合作学习并整理好资料后，以一次课的时间开展一次技术沙龙活动，每小组派一个代表讲解小组的成果后，在教师的引导下全班针对主题开展讨论。在充分调动学生的学习兴趣基础上，引导学生进入深层次的理论学习，用他们能够接受的表达语言及知识难度深入浅出的讲解。
　　6 结束语
　　计算机行业是知识“折旧”速度较快的行业，在这个快速发展行业中要保持知识“长青”就必须在教学内容和教学模式上“赶时髦”，使培养的学生不仅仅具有较强的动手实践能力，而且在自学能力与创新能力等方面都有较全面的发展，使其有能力时刻跟上时代的发展脚步。以此开放的姿态作为教学的立足点，并针对“计算机导论”的特殊地位与作用，提出并实施了一整套教学改革方案。虽如此，对于如何更合理优化学校现有教学资源，深层次切合学生需要，使“计算机导论”完全发挥它本质的专业起航与引领作用，还需进一步研究。
　　参考文献：
　　[1] 殷艳君.基于学科课程体系发展背景的计算机导论课程建设思考[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2013（7）：102-105.
　　[2] 董荣胜.计算思维与计算机导论[J].计算机科学，2009（4）：50-52.
　　[3] 雷大江，张莉萍.用自然辩证法指导自然计算的研究与探讨[J].教育教学论坛，2013（28）：129-131.
　　[4] Jeannette M. Wing （周以真）.Computational Thinking[J]. Communications of the ACM，2006.3.
　　[5] 徐小波.用人单位对大学毕业生要求的实证分析[J].理论与实践，2007（4）.
　　[6] 何克抗.建构主义学习环境下的教学设计[EB/OL]. http：//www.docin.com/p-251395064.html.
　　【通联编辑：王力】
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