基于應用技術型人才培養的“計算機導論”教學改革探索
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摘要：實踐能力強且理論扎實、能力全面的應用技術型人才成為當下計算機人才需求動向。在這新形勢下，整個教學活動以全方位提高學生自身能力為目標，培養學生的學習能力、實踐能力、溝通能力及創新思維，使培養的人才迎合市場需求。作為計算機入門課程的“計算機導論”需要科學合理組織教學以達到全面培養高素質人才的目標。為此，作者探索出了一整套教學改革方案，即對課程定位、教學目標、教學內容和教學方法改革。
關鍵詞：應用技術型人才;社會適應能力;知識結構;導入教學法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
文章編號：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
隨著我國科技的發展以及經濟的升級換代，對計算機人才的要求也隨之提高，傳統的培養模式要么是偏向職業教育，培養職業技能人才，要么偏向研究型教育，培養理論型人才，這些都難以與市場對懂技術、能創新的新的應用技術型人才需求接軌?！坝嬎銠C導論”作為培養計算機人才的入門課程，起著導入與指引方向的功能。傳統的“計算機導論”課程有些是介紹專業基礎內容，由專業基礎內容簡單羅列組成，成為“濃縮版”的計算機教材[1]，而有些“計算機導論”課程教授常用工具軟件的使用，演變成“狹義工具論”的課程[2]。因此，“計算機導論”失去了應有的目標和功能。
我校作為國家首批39所普通本科高校向應用技術型大學轉型的試點單位之一，以培養滿足經濟社會發展急需的具有“理論完備與實踐性強”的人才為主要目標。因此，計算機專業的畢業生應具有完備的知識架構、計算思維及團隊協作開發能力;“計算機導論”課程應把還是“一張白紙”的學生引入計算機“殿堂”，并讓其明白“理論指導實踐，實踐推動理論”的辯證關系;讓修了“計算機導論”課程后的學生建立起作為“IT人”的知識體系架構，學會用計算思維思考問題，且具有分享和團隊合作的企業精神。因此，為了實現這些目標，“計算機導論”在課程定位、教學目標、教學內容和教學方法上進行了全方位的改革。作者作為“計算機導論”課程教學改革的踐行者，對以上方面的教學改革做了以下的初步剖析。
2 課程定位
作為應用技術型大學試點單位之一，我校計算機專業以培養滿足業界急需的軟件開發工程師為主要目標，因此，“計算機導論”要為每位學生建立起新的學習方法與思維方法，幫助學生走進計算機學科，并構建自己的計算機價值觀。學生們建立了自己的計算機價值觀后，對計算機產生興趣、對所學的專業充滿信心、對將來的工作充滿期待;能夠學會用興趣來引導學習，學會對自己的未來進行定位和評估，從而引導學生進入一種全新的學習模式。所以“計算機導論”是一門指引學生未來發展方向的一門課程，指引著學生學習、生活、工作，乃至未來的職業發展方向。
3 教學目標
不同階段的教學目標和教學方法不同，中學階段的教學與學習目標是升學，所以，一直以應試的教學方法為主，教師的考核以升學率為指標。但是到了大學，其教學與學習目標是為了培養社會適應能力，即學習能力、實踐能力、創新能力及溝通能力，全面推進素質教育。因此，進入大學階段，學生必須從中學的學習模式中走出來，建立自主的學習方法，能夠從思想高度上為實現自己的學習目標規劃正確的實現途徑，而不是徹底從中學的繁重學業中解脫出來，迷茫而失去自我方向，亦或整日沉溺于網吧度日。對于剛入校的大學生們來說，社會的復雜程度遠遠超過了他們的認識邏輯，因此通過大學教育把他們培養成具有獨立思想、正確的思維，且具有“一技之長”的社會所需人才，等到他們畢業走上工作崗位就能夠有能力協調人際關系和解決相關的技術問題。所以“計算機導論”讓學生在入校的第一學期對所學專業有個全面的了解，并結合他們各自的特長及興趣，對專業的各個方向產生自己的價值取向，對自己未來前途充滿憧憬，引導他們規劃好符合自身興趣和特長的大學學習生活。 在課程的教學過程中，我們靈活的運用各種方法調動學生的學習積極性。實現四個層次的教學目標：
1） 讓學生了解自己的專業，了解計算機的歷史、現在和未來，了解自己所學專業的未來和建立一個總體的專業知識體系框架，使得學生在學習各門專業課程時，能夠自然地思考各課程間的相互聯系，從而有利于提高學習質量。
2） 讓學生建立計算機學科思想和方法，建立計算思維，訓練思維模式和創新意識，塑造計算機辯證思維，建立起計算機的人生觀、價值觀，使其抱有更高的人生目標去學習自己的專業。
3） 使學生對專業學習和職業發展具有自我規劃的能力，并對學習產生興趣，確立正確的學習目標和方法。能夠適應將來專業課的學習生活，并能夠自我學習、自我成長，充分激活學生的學習熱情。
4） 灌輸團隊合作理念。
4 教學內容設計
由于“計算機導論”是學生進入大學后的第一門專業課程，該門課程讓學生了解一些計算機專業的基本知識，同時，對學生在學習方法、思維方式上進行引導，使學生盡快適應大學的學習方式，培養計算思維。
教學內容安排從以下幾方面展開：
1） 讓學生了解計算機的發展簡史，激發學習興趣
2） 掌握計算機的基本知識，建立專業知識體系框架
3） 熟練掌握常用的計算機軟件的使用，提高操作技能
4） 了解計算機科學技術的最新發展，促進研究性學習
5） 掌握計算機學科的思維方法，培養綜合素質與創新能力
以上這些教學內容對于計算機專業學生四年的知識學習、能力提高、素質培養和日后的學術研究、技術開發、經營管理等工作具有十分重要的基礎性和引導性作用。
在以上教學內容的基礎上，“計算機導論”應該從哲學高度上進一步引導學生進入一個全新的“世界”[3]，用“新”的眼光看待“舊”的世界，即從計算機的角度重新詮釋已知事物，建立計算機世界觀。對計算機技術的起源、發展和應用有個全面的認知，構建起學科方法論。
教育伴隨我們成長，但我們最終都要走向社會，成為“IT社會人”，團隊、協作、創新、獨立成為“IT人”的標簽。因此，從這個角度出發組織教學內容，可以將“計算機導論”分為四個部分：計算思維篇、學科知識與方法篇、企業篇、實踐訓練篇。
4.1 第一篇：計算思維篇
計算思維作為人類社會繼理論思維、實驗思維之后的又一大科學思維，并稱“三大科學研究思維”，以設計和構造為特征，以計算機學科為代表。計算思維是人類求解問題的一條途徑，運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統和理解人類的行為，它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[4]。在“計算機導論”中講解計算的方法和模型，讓學生實現“怎么像計算機科學家一樣思維”，激發學生對計算機領域科學探索的興趣。主要講解三個方面的思維方法：
1） 信息處理的過程及方法和系統構建的過程及方法
2） 啟發式推理尋求解答的方法，即在不確定情況下的規劃、學習和調度的思維方法
3） 利用海量數據來加快計算，在時間和空間之間、在處理能力和存儲容量之間進行折中的思維方法
計算思維認為計算機科學不僅僅是軟硬技術，更重要的是利用計算機技術求解問題的方法和實現步驟的科學?！坝嬎銠C導論”作為入門課程，在講解中注重講解計算思維的思想方法和思想起源及發展，當涉及具體的知識和操作細節時，從基本概念的角度深度剖析。
4.2 第二篇：學科知識與方法篇
4.2.1 基礎知識
這一部分主要是普及計算機的基礎知識，通過這一部分的學習，學生了解計算機的歷史和未來，了解計算機的基本硬件、軟件、應用、開發，并為進一步學習和深造提供指導。
4.2.2 專業應用
根據目前計算機的應用領域及專業設置，在講解完相應的專業領域的發展歷程后，采用實踐體驗式教學法使學生逐步引入專業領域，使學生在沒有任何專業基礎的情況下體驗運用專業技術解決實際問題的快樂。比如對于軟件工程專業學生，教師根據同步開設的語言類課程情況帶領他們從需求分析、項目設計、編碼演示到測試的整個開發流程走一遍。
4.3 第三篇：企業篇
在這一部分中，結合企業應用的實際情況，分析計算機企業發展趨勢、專業所學與企業需求的結合方式，以及企業團隊文化對企業發展的推動作用。
對于計算機企業來說，利用計算機技術把一個方案最終打造成具體的產品是需要團隊的力量來共同來完成的，從這個層面上來說，企業文化的核心是團隊協作文化。因此，我們不難理解為何眾多企業在招聘時都開出需要一年以上工作經歷的條件，其重要的一個原因是剛參加工作需要一年時間從自我認知向社會認知的過度，從以個體為中心向以團隊為中心的過度。因此，“計算機導論”課程必須讓每個學生明白“一名合格的計算機企業員工”的基本要求：
1） 良好的編程習慣和工作習慣
2） 能夠快速掌握項目所涉及的技術能力，即自學能力
3） 思考和快速解決問題的能力
4） 最重要的一點是團隊合作的能力
4.4第四篇：實踐訓練篇
計算機專業中大量的基本概念和基本原理，如果僅僅上課聽老師講解和看書，沒有相應的實踐環節，往往難以領悟其內涵和外延。因此，實踐教學與理論教學應相輔相成，學生們只有實際操作一定量的軟件及分析、編寫一定量的程序，才能提高對更專業課程的理解能力，如軟件工程、算法分析、數據庫等。而且，作為應用技術型大學的計算機專業畢業生，實踐、創新能力是必不可少的，在目前的就業環境下，那些具有扎實的理論知識和較強的實踐動手能力的畢業生更容易受到用人單位的青睞[5]，而這些能力的培養某種程度上只有通過科學的實踐教學體系來完成。 “計算機導論”作為計算機專業實踐教學重要的開篇一環，其功能體現在對后續課程的導入作用及更深層次的理解。開設計算機組裝與維修實驗課程能夠幫助學生更容易接受微機原理與計算機組成原理課程;開設一些行業軟件的操作如用友企業管理軟件的學習等更容易讓學生理解軟件工程、面向對象編程、數據庫、網絡課程;開設C語言實驗更容易讓學生理解程序的真正內涵，有助于操作系統、匯編語言課程的學習等。
5 課程教學方法：借鑒CDIO的任務驅動式導入教學法
建構主義學習理論強調：學生的學習活動必須與任務或問題相結合，以探索問題來引導和維持學習者的學習興趣和動機，創建真實的教學環境，讓學生帶著真實的任務學習，以使學生擁有學習的主動權。學生的學習不單是知識由外到內的轉移和傳遞，更應該是學生主動建構自己的知識經驗的過程，通過新經驗和原有知識、經驗的相互作用，充實和豐富自身的知識、能力。[6]
因此，對每個新的內容授課之前把下次課的課件傳送給學生，給學生有一個目標定位，并分小組布置任務，讓學生從以下幾個角度開展自我學習：技術發展歷史、技術應用現狀、技術原理、技術自我認知。然后，讓學生以小組為單位互相分工合作學習并整理好資料后，以一次課的時間開展一次技術沙龍活動，每小組派一個代表講解小組的成果后，在教師的引導下全班針對主題開展討論。在充分調動學生的學習興趣基礎上，引導學生進入深層次的理論學習，用他們能夠接受的表達語言及知識難度深入淺出的講解。
6 結束語
計算機行業是知識“折舊”速度較快的行業，在這個快速發展行業中要保持知識“長青”就必須在教學內容和教學模式上“趕時髦”，使培養的學生不僅僅具有較強的動手實踐能力，而且在自學能力與創新能力等方面都有較全面的發展，使其有能力時刻跟上時代的發展腳步。以此開放的姿態作為教學的立足點，并針對“計算機導論”的特殊地位與作用，提出并實施了一整套教學改革方案。雖如此，對于如何更合理優化學?，F有教學資源，深層次切合學生需要，使“計算機導論”完全發揮它本質的專業起航與引領作用，還需進一步研究。
參考文獻：
[1] 殷艷君.基于學科課程體系發展背景的計算機導論課程建設思考[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2013（7）：102-105.
[2] 董榮勝.計算思維與計算機導論[J].計算機科學，2009（4）：50-52.
[3] 雷大江，張莉萍.用自然辯證法指導自然計算的研究與探討[J].教育教學論壇，2013（28）：129-131.
[4] Jeannette M. Wing （周以真）.Computational Thinking[J]. Communications of the ACM，2006.3.
[5] 徐小波.用人單位對大學畢業生要求的實證分析[J].理論與實踐，2007（4）.
[6] 何克抗.建構主義學習環境下的教學設計[EB/OL]. http：//www.docin.com/p-251395064.html.
【通聯編輯：王力】
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