新工科建设背景下的高校计算机专业课教学改革研究

发表时间:2021/6/10   来源:《教育研究》2021年7月上   作者:王健
[导读] 教育部有关文件指出,我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点,要加快建设新工科。新工科建设,要以培养满足社会特定需求的毕业生为目标,要“问产业需求建专业”,“问技术发展改内容”,要加大产学合作的力度。专业课是高校计算机专业开展教学活动的基础,也是高校教学的重要内容。高校计算机类课程以培养学生的理论思维、实验思维、计算思维能力为目标。

河南财经政法大学计算机与信息工程学院  王健   450000

摘要:教育部有关文件指出,我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点,要加快建设新工科。新工科建设,要以培养满足社会特定需求的毕业生为目标,要“问产业需求建专业”,“问技术发展改内容”,要加大产学合作的力度。专业课是高校计算机专业开展教学活动的基础,也是高校教学的重要内容。高校计算机类课程以培养学生的理论思维、实验思维、计算思维能力为目标。尤其是数据分析类的专业课教学需要改变传统的教学手段,补充人工智能,深度学习,大数据分析的案例,在真实的数据集合上开展实验实践教学。
关键词:新工科;数据分析;实践教学
        1.研究背景
        新一轮的课程改革和大数据,物联网,人工智能等IT技术的快速发展,对我们的教育------教育观念、教育目标、教学内容、教学形式、教学方法、教学手段等都提出了新的挑战,这就要求我们教师在继承传统教学长处的基础上,不断改变教学行为,在实践中探索新的教学策略和教学方法,使学生生动、活泼、主动地学习,勇于探究,大胆创新,发展个性,开发潜能。
        目前我校计算机专业课程在教学过程中存在的主要问题是学生编程实践能力有待提高。很多学生对于教材的理论知识掌握较熟练,但给学生出几道编程题,让学生调试程序中的错误,学生往往做的不好。这就使得我校计算机专业一些学生在研究生考试中,初始成绩很高,但因为复试环节编程或调试程序题做不好,因而复试分数低导致自己被淘汰。计算机专业课程的教学,不仅要让学生掌握编程的各种语法,更要提升学生的编程实践能力,要让学生学会通过编程的方法来解决现实生活中的问题。
        2.研究内容
        下面将结合我校教学实践与经验,谈谈简要实施方案。
        (1)开展计算机类实践教学改革,可以借助于信息化教学手段,微课、慕课、翻转课堂等都是比较好的选择。在课程的预习阶段,可以在平台上布置预习任务,设置一些问题,学生在完成预习任务的过程中,能够记录自己的学习难点,分析自身不足,进而提高自己的编程实践能力。
        (2)计算机专业课教师需要设计好教学内容,将动手操作技能“融入”到教学内容中去,找准切入点,理清内部脉络,从学生感兴趣的现实问题着手,通过案例式、探究式、体验式等教学手段,用学生关注的、喜欢的方式,发挥隐性教育作用,引发学生的情感共鸣,在不断启发中完成动手实践能力的提升。
        (4)数据分析类专业课程的授课一般采用课件的方式。课件的应用在一定程度上增加了教学的信息量,但另一方面,教师在授课时对课件的过分依赖也给课程的教学质量带来了一些问题。教师难以对教学过程进行有效的管理和控制,这就难以保证教学效果,达不到开设本课程的目的,无法做到培养学生的独立学习的能力。
        (5)为深化数据分析类专业课程的教学改革,我们将和IBM、SAP等企业的相关机构深入合作,共同讨论制定大数据分析方向的专业课程,将企业应用数据分析的成功案例和项目实施过程,补充进课堂教学内容,使学生能够在项目实训中了解实际的项目环境并培养分析实际项目的能力,从而把先进的技术、方法以及企业的最佳实践项目引入大数据处理技术教学中,以满足学生对知识和能力培养的需求。
        (6)基于“翻转课堂模式”课堂特点,改变传统的教学模式,构建“以学生课下自学为主,教师课上教学为辅”的新的教学模式,解决“无效教学”的问题。此外,基于“翻转课堂模式”课堂改革要求,制作丰富多彩的教学课件和录制或收集相关教学视频,建设“课前、课上”教学资源和“课后”教学评价机制,丰富教学手段,解决“教学手段缺乏多样性”的问题。


在翻转课堂的活动设计中,教师应该注重和培养学生的独立学习能力。教师要从开始时选择性指导逐渐转至为学生的独立探究学习方面,把尊重学生的独立性贯穿于整个课堂设计,让学生在独立学习中构建自己的知识体系。

        从程序设计的基本要求入手,教导学生在设计程序时首先要设计算法,有解决问题的大局观;在实现算法、写程序时要注意细节,按照语言规范去写程序;最后实现提高程序设计能力的目的。完成对课程知识的讲解后,进一步引申到做人做事上,引导学生在实际生活和工作中要顾全大局,同时要注重养成良好的习惯,通过努力学习,不断提高自己的能力。
        3.如何实施有效教学
        所谓“有效”,主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展,即学生学到了知识,锻炼了能力,在过程中产生了良好的、积极的情感体验,并激发了进一步学习的强烈需求,而且越来越主动地投入到学习中去。在计算机专业课程上,实施有效教学需要教师做到以下几个方面的有效。
        (1)教学准备阶段的有效
        在教学准备阶段,教师首先要了解学生情况,要考虑到学生在相关知识上的能力差异和学生的兴趣爱好,然后根据学生的差异及兴趣制订教学目标、授课计划。例如,在讲解ID3决策树、关联规则挖掘算法前,先从网上下载同学们感兴趣的领域的实验数据,搜集淘宝网,京东商城等企业相关的实验数据,让学生在此数据集上进行分析实验,可以提供学生学习的兴趣和积极性。
        (2)教学实施阶段的有效
        在教学实施阶段,首先教师的讲授要清晰,同时要注意学生的反馈,从学生的表情上判断学生是否理解。在学生上机操作时,可以使用电子教室举手、提问、演示等功能和学生进行交流,了解学生对知识的掌握情况。其次,教师在教学方法上可以使用多种多样的教学法。再次,教师需要具备良好的课堂教学组织能力,良好的课堂教学秩序是教学有效性的重要保障。最后,需要学生的积极参与,学生是课堂教学的主体,学生主动参与思考并进行讨论的课堂教学,其效果优于教师主讲学生听讲的被动参与学习状态。
        (3)教学效果评价阶段的有效
        在教学效果评价阶段,有效的评价主要是学生能否理解所学内容、能否掌握相关技能,并在实践中应用相关知识。只有学生产生学习兴趣,真正理解所学内容,并能够在实践中应用,才能称为有效。
        4.结语
        传统的教学模式是以课堂传授为主、以教师为中心的教学模式;新型教学模式是以实施素质教育、培养创新人才作为指导教学的重要教育思想。面向新工科的计算机专业课程教学,应该强调实践编程能力培养的重要性,因此可以多设计一些与企业联系紧密的实践教学的机会。另外鼓励三年级以上学生在寒假和暑假多去软件企业实习实践,进而提高自己的动手操作能力。增加计算机类专业认证课程的学习,进而帮助计算机专业学生在毕业前尽可能多的具备一些专业认证证书。
参考文献
[1]余琍,徐霜,张沪寅. 新工科背景下计算机实习实践教学的改革探索[J]. 计算机教育, 2020, No.304(04):18-20.
[2]姜来为,杨宏宇,熊育婷,等. 新工科背景下计算机类专业课程教学改革探究——以"信号与系统"课程为例[J]. 高教学刊, 2020, No.126(04):134-136.
[3]毛艳艳,冯烟利,谢青松,等. 新工科背景下计算机类专业系统能力培养[J]. 计算机教育, 2019, No.295(07):54-57.
[4]王婷,刘任任. 新工科建设形势下的计算机类专业人才培养方案[J]. 计算机教育, 2018, No.278(002):10-13.
个人简介:王健(1981.11---)男,汉族,河南郑州人,讲师,博士,河南财经政法大学计算机与信息工程学院 , 研究方向:数据分析

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