新工科建設背景下計算機教學改革創新研究

劉念，薛艷芬，張琪立，薛思敏，蔡春花

（黃河交通學院智能工程學院，河南焦作 454950)

0 引言

在如今的信息時代，學校為培養出具備良好信息技術素養和學習能力的學生，在不同的教育階段都開展了計算機教學活動。但是由于信息科學技術的高速發展，學校在開展計算機教學活動時需要不斷進行計算機專業教學改革，以適應信息科學技術的快速發展[1]。當前的計算機專業教學改革主要是針對教學內容、教學技術或教學模式等方面進行單一的改革。一部分研究人員利用線上、線下相結合的方式，針對計算機專業混合教學模式進行了創新[2]。另一部分研究人員探究了工科建設要求，實現了基礎理論與實踐相結合的閉環反饋計算機專業教學模式創新[3]。還有一部分研究人員從課程規劃角度著手，研究了計算機專業教學課程的實踐改革[4]。上述的教學模式改革雖然取得了一定的成就，但是改革后的計算機專業教學模式在應用上仍存在一定的局限性，無法滿足實際的計算機專業教學需求。因此，仍需結合實際的教學情況，對計算機專業教學改革進行創新，以適應教學環境和教學需求的變化。

近年來，智能移動設備和移動通信技術被大范圍應用，在拓寬了學生接觸不同知識的渠道的同時，還影響了教師的正常教學，使得教育教學改革進入新階段。在新工科建設背景下，計算機的教學改革也應該順應新工科建設的變化。計算機技術是一門非常專業的學科，它要求學生不但要具備豐富的基礎理論知識，還要具備較高的實踐技能，以適應當今社會的需要，成為高素質的專業技術人員。新工科建設背景不僅為經濟的發展指明了方向，同時也為各個行業提供了發展的方向，對社會的人才需求產生了巨大的影響。順應新工科建設背景，學校應不斷地進行教學改革，在教學中不斷創新。根據以上分析，為提高計算機教學效果，深化計算機專業教學改革實踐應用效果，本文將研究新工科建設背景下計算機專業教學改革的創新。

1 計算機教學改革現狀分析

目前，許多學校都已經開展計算機專業教學改革工作，但是改革未能取得理想中的效果。為提出有效的教學改革創新路徑，本文將分析計算機專業教學改革中存在的主要問題。

1.1 教學教研隊伍對教學改革的認知存在差異

教學教研隊伍是計算機專業教學改革創建與推廣的主要力量，其整體對教學改革的認知水平取決于隊伍中每一位教研人員的認知水平。在當前的計算機專業教學改革過程中，許多學校主要以經驗、教學時長作為唯一的評判標準，來組建教研隊伍[5]。而不同的教師對于計算機專業教學的認知與對新教學模式的敏銳程度等都存在差異。教學經驗豐富的教師雖然能夠憑借經驗為教學改革提供參考意見，但是對于新興教學技術手段的認可程度通常較差，造成教學教研隊伍對于計算機專業教學改革的意義認知出現差異。教學教研隊伍在計算機專業教學改革認知水平上的差異，影響了教師推動教學改革落實的力度。部分教研人員會因為計算機專業教學改革增加的工作量和壓力，而降低對于教學改革的積極性。

此外，教研隊伍在計算機專業教學改革方面的認知差異也影響了學生的學習積極性和學習效果。教學改革認知水平較低的教師在教學時，只能盲目地將陳舊的計算機專業教學經驗應用到改革后的教學模式，不僅教師自身無法融入教學活動，也不能很好地引導學生進行學習。

1.2 教學改革落實與實際教學需求有一定差距

計算機專業教學改革的落實是從理論到實際的過程，通過實踐進行不斷調整，以達到理想中的教學效果。但是由于在進行計算機專業教學改革時未完全考慮真實辦學過程中的教學需求，導致落實改革時因力度不足、教學改革側重點較為片面等因素，而難以匹配實際的計算機教學需求。

造成教學改革與教學需求之間存在差異的根本原因主要是教師教學設計能力較差、教學反思力度不強、教學場景設計存在缺陷等。其中，教師的自身水平限制會導致教師教學設計能力較差。教師對教學內容、教學形式、教學方案的理解與分析各不相同，設置的教學層次等都會影響學生對知識的理解與掌握的情況。為有效落實計算機專業教學改革，需要教師不斷在教學過程中及時反思、科學調整，而部分教師的反思水平較低，反思時無法確定重點。無效的教學反思不僅會浪費教師的教學精力，還會導致計算機專業教學改革的落實方向出現偏移。計算機專業教學相比其他傳統的通識課程教學最大的不同是計算機教學需要理論教學與實際操作同步進行，因此，若教師設計的教學場景不能充分與教學內容適配，就無法實現良好的教學輔助效果。

1.3 計算機專業教學改革推廣范圍有限

計算機專業教學改革需要大量掌握計算機知識和教育教學理論的專業人才和資源投入，但是當前人才和資源投入短缺的問題造成了計算機專業教學改革推廣范圍十分有限。教學教研隊伍中缺乏專業人才，同時也降低了計算機專業教學改革的科學性。在日常計算機相關課程的教學過程中，若沒有專業人員指導、輔助，教師無法全面理解計算機專業教學改革的深刻內涵，就會限制計算機專業教學改革在教學團隊中的應用推廣[6]。若無法在學校教學中全面推廣，會在一定程度上造成教師的教學質量下滑，同時容易陷入惡性循環，制約了教學改革的順利應用落實。

教學改革的實施與推廣都需要大量的資源投入，部分資源投入不足也會限制教學改革的推進，難以達到較佳的改革效果。計算機專業教學改革的推廣范圍受到限制，會導致教學過程中存在改革前后兩種教學模式并存，影響教師與學生之間的正常教學互動，使得教學改革流于表面，浪費了相關的資源。

1.4 教學改革中使用的教學手段有待創新

計算機技術不斷更新，為滿足學生對于教學形式多樣化的需求，教學改革中對教學手段進行了改進。但是教學改革中使用的教學手段都是在傳統教學手段的基礎上進行改進，大多是利用數字技術進行教學展示等。從表面上看，教學形式更加多樣，但是從內涵來看，改革后的教學手段仍存在創新程度不足，數字教學技術作為輔助難以發揮其技術優勢[7]。計算機教學內容、教學計劃等雖然進行了調整，但是計算機教學手段缺乏創新會導致改革后的教學任務難以順利完成。而新工科建設背景下的計算機教學需要深度融合創新多種數字教學技術，才能有效開展教學活動。

2 新工科建設背景下計算機教學改革創新路徑研究

“新工科”是教育部在2016年首次提出的概念，它是一種新型的多學科交叉融合培養模式，它的核心是要適應行業發展和技術發展的需求，對人才培養模式、課程體系、教學模式進行創新。為了適應新工科建設背景下對于計算機教學的要求，推動計算機專業教學改革的應用與良性發展，在對計算機專業教學改革進行創新時，要根據實際情況將教育理論與教學實踐相結合。創新過程中，應關注學生的個性化發展，培養學生的計算機邏輯思維與應用能力。針對上文分析的計算機專業教學改革存在的問題，提出如下的計算機專業教學改革的創新路徑。

2.1 加強對教育教研隊伍的培訓

教育教研隊伍作為計算機專業教學改革創新的核心，應具有較高的教學教研創新能力和認知水平。為提高整體教研隊伍對于教學改革的認知水平，縮小隊伍內部人員對于計算機專業教學改革重要性的認知水平差距，應加大對教育教研隊伍的培訓力度，并選擇具有專業技術水平的專業人才組成高質量的教研隊伍。

傳統的計算機專業教學改革雖然要求教師在教授過程中使用多媒體教學設備，對教師相關技能的要求較低，但是仍有部分教師因不能熟練進行操作，而選擇忽略多媒體技術應用。新工科建設背景下，計算機專業教學需要使用更多的線上教學平臺、交互工具等[8]。因此，需要學校定期組織多種專業培訓提升教師對于新型教學工具使用的熟練度和靈活度。

此外，新工科建設背景下學生的學習心態、心理會發生變化，教師需要深入學習教育心理學知識，能夠在計算機專業創新教學改革的過程中根據學生心理進行調整。同時應通過多種形式提升計算機專業教育教研隊伍對教學改革創新的認知水平，避免教師將以往的教學經驗和教學模式直接套用在創新后的教學模式中。

2.2 推動教學改革創新舉措的有效落實

計算機專業教學改革創新時需要系統性地對教學要素、教學環節等分別進行研究，多方面深度解讀計算機學科教學內容。教師應明確樹立教學創新理念，主動轉變教學觀念，從而落實教學改革創新舉措。教學改革創新應圍繞計算機教學大綱，根據完善的計算機知識教學體系，加強課程內容建設，為教學改革創新創造內涵基礎[9]。

為落實計算機專業教學改革的創新舉措，應全面考慮學校進行計算機專業教學改革的切實需求和實際的辦學能力，緊跟學生的實際學習需求。此外，從優化教師對計算機專業教學改革的創新思維的角度出發，結合大數據等技術分析學生反饋數據，多維度輔助教師對教學內容進行反思。強調計算機專業教學改革創新的重要性，采用多種獎勵政策鼓勵教師設計不同的教學情境和教學形式，拓寬教師與學生之間的互動渠道，使計算機專業改革的創新更有意義。

2.3 擴大計算機教學改革應用覆蓋面

計算機專業教學改革創新過程中應該重視學生的實踐能力，避免因改革推廣范圍小，影響實踐教學。學校應對實踐教學資源進行有效整合，政府、學校等應多方聯合加大對計算機專業教學改革創新的資源投入，以避免因資源不足，限制計算機專業教學改革的創新。將投入的計算機專業教學創新資源進行聚合，通過橫向、縱向的資源管理，提升創新資源利用率。

遵循多維度計算機專業教學改革創新的原則，全方位、全過程地拓寬計算機專業教學改革的創新舉措應用覆蓋面，從而增強計算機專業教學活動雙向互動性。將計算機專業教學改革創新理論與教學實踐活動相結合，推動創新理念與創新舉措的有效應用。

2.4 計算機教學技術創新

教學技術是計算機專業教學改革創新的動力，除了采用多媒體教學工具輔助進行教學之外，應充分利用互聯網等資源將多種教學手段進行有機地整合、創新。教師應該根據學生教學活動的實際情況和教學計劃，靈活運用教學技術手段。不單純依靠單一種類的教學工具，而是利用多媒體、線上教學平臺、遠程教學、計算機教學軟件等教學工具，采用混合式啟發式教學，鼓勵學生自主探索[10]。同時，借助相關工具及時收集學生的學習反饋，為不同學習進度的學生設計個性化學習進程。教師應該分析新工科建設背景下，計算機專業教學的根本內涵，根據計算機專業教學改革需求，加大對教學技術手段的創新和應用力度。

由以上內容得到新工科建設背景下計算機專業教學改革的創新路徑。在進行教學時應結合實際的學校教學環境實現對計算機專業教學改革的創新，以綜合提升計算機教學質量，推動計算機專業教學改革與應用。

3 結束語

教學模式是教學教研隊伍進行教學研究、日常教學的基礎，對其進行改革能夠有效確保計算機相關教學的實際效果。由于計算機技術更新速度較快，學校如果不能創新計算機專業的教學模式，會導致學生掌握的相關技能無法匹配實際應用需求。通過分析當前的計算機專業教學改革存在的問題，本文對新工科建設背景下計算機專業教學改革的創新進行了研究，提出四條可行的改革創新路徑。本文展開的相關研究為今后計算機專業教學改革提供了方向，也為相似課程的教學改革提供了參考，有助于學校教學教研水平的提升。