“新工科”背景下的高校計算機基礎教育改革研究

廖莎莎

摘 要：新工科背景下，高校的專業課程需要做出一定的改變，以順應新工科時代背景的發展。但是目前我國新工科在建設的過程中，還未推廣到全部的專業。這對于高校教育的發展具有一定的阻礙作用，不利于專業的融合性發展。本文主要立足于新工科背景下的高校計算機基礎教育改革的情況進行分析，目的是針對目前我國高校計算機基礎教育發展中存在的問題，做出一定調整，推動高效教育的創新性發展，進一步提高高校學生整體的競爭意識，促進高校教育的發展。

關鍵詞：新工科; 高校; 計算機教育; 基礎教育

中圖分類號：TP3-4? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1006-3315（2019）05-134-002

我國社會經濟的發展離不開工程教育，創新工程教育的模式可以推動我國教育事業的進一步發展。工程教育在不斷發展的同時會帶動產業經濟的發展。因此工程教育如果不緊跟時代教育的發展趨勢，及時做出一定的改革和調整，會阻礙產業經濟的發展。新工科時代的到來可以為社會培養出更多優秀的人才，對于滿足經濟發展的需求有重要作用。計算機基礎教育是高校教育中重要的課程，如何在新工科背景下對高校計算機基礎教育進行改革，創新計算機教育的發展是目前教育中尤為重要的問題。下面我們就來詳細分析一下有關新工科背景下高校計算機基礎教育的改革情況。

1.新工科的概述

1.1新工科的含義

新工科與經濟的發展有著重要關系，在新常態背景下，積極促進我國現代經濟建設的發展，就需要著重強調實體經濟的發展。所謂的實體經濟就是在積極優化產業結構的基礎上，促進經濟發展方式的轉變。其中新工科正是推動實體經濟發展的強大動力。新工科背景中的“新”主要體現在以下幾點，第一是新型，第二是新興，第三是新生，其中具體到實際的生產中可以將新工科中的“新”按照以下方式來理解。在互聯網時代背景下，信息處理方式發生了較大變化，向著移動化、智能化及個性化的方向發展。在新工科背景下的計算機計算發展模式發生了顯著的變化，表現在新一代信息技術的發展由原來的縱向升級轉變為橫向滲透，如金融、制造等領域。此外，計算機技術的研究方向也發生了顯著變化，由原來的產品技術轉變為服務技術。以上幾種新型的發展模式正是新工科背景下“新”的體現。因此計算機信息技術正逐漸滲透到生產和生活的方方面面，全面解讀新工科的含義，立足新工科的背景改革高校計算機基礎教育的發展是非常必要的，在此背景下可以促進企業的全面升級和發展，帶動社會經濟的發展[1]。

1.2新工科的發展歷程

新工科理念的一經提出，備受教育研究學者的重視。在教育研究領域針對新工科的研究也取得了不錯的研究成果。舉例來說，在綜合性大學新工科的發展方面，有關學者開創了新工科全新的發展路徑。如利用區位優勢發展新工科，采取多學科辦學的發展模式。此種教育發展模式最先在中山大學實施。還有在地方性高校發展中，相關學者整合教育發展的模式和體系，依靠產業升級帶動學校教育的發展，完善學校的教育職能，形成了具有特色的新工科教育體系。其中高校新工科教育專業在發展的同時，將產教、學科、科教、創業等融為一體，為新工科體系的發展融入了新的元素，豐富了人才培養體系。專業課程是新工科發展的基礎，積極促進新工科的創新發展，就需要改革課程設置和課程建設。計算機基礎教育是高校專業課程中重要的組成部分。在網絡背景下，物聯網工程和人工智能產業呈現新的發展趨勢，為計算機基礎教育奠定了技術的基礎。立足當前時代的發展趨勢，就需要在新工科背景下，積極促進高校計算機基礎專業的改革，為物聯網工程和人工智能產業建立完善的平臺支撐。雖然新工科在近幾年的發展中取得了顯著的成果，但是在戰略改革方面針對于某一具體專業和某一課程的設置還不完善，這種與新工科人才培養模式不相適應的發展形勢也是阻礙其高校教育發展的重要原因[2]。

2.計算機基礎教育的發展歷程和特點

2.1計算機基礎教育的發展歷程

20世紀80年代初是高校計算機基礎教育開始的階段，伴隨社會經濟和科學技術的不斷發展，如何改革高校計算機基礎教育，是教育部門尤為關注的問題。其中針對教育內容的改革，也抑制處于不斷探索的極端。分析高校計算機基礎教育教學內容的探索模式，可以將其探索過程總結為以下幾方面。

第一，計算機基礎教育開創時Basic語言教育的普及時期[3]。

第二，計算機等級考試納入計算機基礎教育教學內容時期。該時期高校計算機基礎教育趨于穩定。

第三，計算機基礎教育改革過程中以計算機思維培養為主的時期。以上三個不同時期的發展特點就是近幾年來高校計算機基礎教育變革的主要趨勢。其中高校在近幾年的發展中，逐漸形成了計算機基礎教育的指導思想和理論體系，在指導思想的指引下，為計算機基礎教育改革帶來了強大的動力和支撐。

2.2計算機基礎教育的發展特點

計算思維的適用性是計算機基礎教育發展的重要特點，計算思維此種概念的提出，標志著與計算機軟件行業有關的設計工程師思維模式發生了顯著的變化，將原有的思維模式上升到了新的高度。在此種思維概念的模式下，可以引導軟件工程設計人員利用計算機有關的概念對問題進行求解，進行系統設計。具有抽象性的計算機思維模式可以促使計算機基礎教育與其他學科之間的緊密聯系性。因此高校計算機基礎教育在發展的過程中要將培養學生的計算機思維意識作為一項重要的教學任務，在提高高校專業學生的計算機素養的基礎上，促進技術的創新和發展[4]。

3.高校計算機基礎教育的現狀

高校計算機基礎教育涉及的內容有許多，其中針對非計算機專業的學生而言，高校計算機基礎教育主要有關的課程內容為計算機基礎。該門課程主要包括操作系統、計算機網絡、數據庫算法以及Office辦公軟件等。針對非計算機專業的學生，課程在設置時需要結合非計算機專業學生的特點，如理工類學生主要學習的課程有C語言或vfp程序設計，文科類學生學習的主要課程有數據庫技術，藝術類學生主要學習多媒體網頁設計的有關內容。但是在計算機基礎教育實際教學中，還存在不少問題，表現為以下幾點。

3.1學生對于計算機編程的作用不了解

計算機在顯示生活中具有多方面的用途，比如大多數的學生都能明白利用Office軟件可以提高辦公室辦公效率，方便完整的整理和編輯。但是針對計算機專業的學生，他們學習的主要內容為軟件的編程和設計，要想將其通俗的進行講解，或應用于實際生活中會存在一定的困難性。因此在實踐操作中或缺失的情況下，不少學生會對計算機編程的作用缺少全面的認識，以至于計算機應用能力顯著不高[5]。

3.2編程中缺少技巧性

針對計算機專業的學生編程的學習帶有一定的困難性。不少理工學生都能明白利用編程可以將問題順利解決，但是在編寫程序的過程中，卻又不知道從哪里入手。一時之間找不到解決問題的切入點。即使有的學生直接利用編程來建模，但是卻又不知道怎樣實現。以上問題正是計算機專業學生學習中遇到的難點之一。其中針對高校理工類學生編程缺少技巧性的問題，IBM大型機之父Frederick P.Brooks早已做出了說明[6]。該名學者認為軟件活動和任務的完成，從本質上分析就是一種復雜的概念結構。將抽象性的實體利用編程語言進行描述就是次要任務。編程語言在空間和時間的約束下，將其轉變為機器性的語言，就是編程語言的實現過程。因此從中我們可以看出理工類學生學習計算機基礎教育的難點歸其為概念構建上的問題。針對概念構建上存在的問題，制定針對性的解決方法，可以明顯提高高校計算機基礎教育的教學效率。此外，針對文科生和藝術生而言，在學習編程設計問題上更是存在較大困難，因此需要根據學生的專業特點，合理設置計算機教學課程結構，全面提高素質教育的有效性[7]。

4.新工科背景下計算機基礎教育改革的措施

4.1教育內容的改革

綜合性、實用性和交叉性是新工科學科教育的重要特點。因此高校計算機基礎教育中需要將實際操作性的教學內容納入其中，讓學生接觸較多有關實際操作的內容。舉例來說，針對已經具備一定計算機素養的學生，可以將計算機病毒的有關內容滲入到課堂教育中，讓學生掌握有關計算機病毒清除、系統防護和數據清除的知識。可以在課堂上讓學生一起討論平時自己操作計算機的經驗，將技巧性的內容分享給大家。

此外，針對學生們都非常熟悉的百度，教學中可以引導學生探索其中的原理，計算機數據庫查詢的功能向學生介紹，由此提高學生學習計算機的興趣，幫助他們了解更多計算機相關理論知識。就以筆者學校來說，針對非計算機專業的理工類學生，可以開設編程課，學習內容以C語言和vfp為主[8]。課程開始最初，向學生介紹簡單的編程語言應用實例，將數據類型和變量基礎性的知識點講述給學生，目的是避免學生形成畏難情緒。針對文科類學生編程設計可以不做硬性的要求，可以讓他們利用不同類型的數據制作炫酷奇妙的程序，提高文科生學習計算機課程的信心。以便于文科生在學習Python編程時可以更加順手。高校計算機基礎教育中編程課程的開設，可以培養學生計算機語言表達能力，能將復雜的問題簡單化，對于學生計算機思維意識的培養有重要意義[9]。

4.2教學手段的改革

教學手段的創新也是積極促進高校計算機基礎教育改革的關鍵措施。在網絡教學模式不斷涌現的背景下，高校計算機基礎教學可以利用網絡教學手段豐富教學模式。比如高校可以開設計算機慕課課程。將移動終端設備與多媒體相結合，教學中針對較為抽象、理解存在一定困難性的概念，利用動畫的方式來演示。促使教學內容的形象化，便于學生更好的理解記憶。此外，微課、翻轉課堂等也是現代化教學方式的重要組成部分。以上類型的教學模式可以轉變學生在教學中的地位，將學生的主體作用得到全面發揮，有助于線上線下學習的實現。學生利用碎片化的時間在線上學習，與師生交流，可以明顯提高學習效率，促進學生的全面發展[10]。

5.結語

綜上所述，新工科背景下，高校計算機基礎教育需要積極改革和創新。充分了解新工科的內涵，分析我國目前高校計算機基礎教育的發展形勢，針對教育中存在的問題，積極創新原有的教學內容和教學方式，可以在提高學生學習興趣的基礎下，極大促進高校計算機基礎課程課堂效率的提高。因此，在今后的發展中仍需不斷探索新的教學模式，全面提高高校學生計算機素養。

參考文獻：

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[3]于莉莉，蘇曉光，李晶.新工科背景下計算機程序設計類課程案例教學改革研究[J]電腦知識與技術，2018，14（15）：158-159

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[5]張雪磊.職高計算機應用基礎教育改革的探討[J]現代職業教育，2018，（2）：64-65

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[7]卿桐.信息化時代大學計算機基礎教育改革探索[J]數字化用戶，2017，23（46）：117

[8]林文發.當前深化計算機基礎教育改革的幾個問題分析[J]數碼世界，2018，（4）：134

[9]李軍偉.大學計算機基礎教育改革中計算思維的應用研究[J]赤子，2017，（24）：107

[10]譚再峰.高校計算機網絡基礎教育改革初探[J]電腦迷，2017，（12）：191