張俊++李瓊

摘 要：針對如何培養(yǎng)學生適應信息技術發(fā)展能力的問題，從分析適應性的內(nèi)涵和特征出發(fā)，概括適應信息技術發(fā)展的五種能力，然后從革新課程教學理念、培養(yǎng)計算思維和抽象建模能力等幾個方面對適應能力的培養(yǎng)進行具體闡述。

關鍵詞：適應能力；能力等效性；創(chuàng)新性學習；計算思維；企業(yè)學習

0 引 言

信息技術發(fā)展迅速，社會、企業(yè)對人才的需求日趨高漲。對計算機教育來說，如何在有限的教育教學時間里培養(yǎng)學生適應信息技術發(fā)展的能力，是教育從業(yè)者需要思考和探索的問題。

1 適應性的內(nèi)涵及特征

1.1 適應性的內(nèi)涵

適應信息技術發(fā)展的內(nèi)涵可以概括為：學習者具有獲得新信息技術的愿望，始終關注并能夠預見信息技術的發(fā)展趨勢，自主習得新技術，在同化新能力時整合和改造個體認知結構，使自己的行為方式更加符合客觀環(huán)境和自身發(fā)展的需求。

1.2 適應性的特征

對信息技術發(fā)展的良好適應性應具有以下五個特征。

（1）能力等效性。借鑒工程教育領域的“實質等效性”原則，良好的適應性應該具備行業(yè)公認、普遍接受、系統(tǒng)規(guī)范的知識能力要求，這意味著學習者的能力和素質能夠得到國際和行業(yè)認可，即具有國際和行業(yè)的實質等效性。從人才全球化的視野看，能力的普適性和等效性是信息技術和工程人才的基本要求，也是適應信息技術發(fā)展的基本條件。能力的等效性要求信息技術的教育教學以主流技術和通用標準為準繩，緊跟技術發(fā)展趨勢，把握技術發(fā)展的核心要素，培養(yǎng)堅實的知識能力基礎。

（2）專業(yè)面向性。信息技術專業(yè)人才的培養(yǎng)質量必須達到行業(yè)、企業(yè)和社會企盼的專業(yè)面向性，即知識專門服務性、能力專業(yè)性、素質專屬性。其中，面向行業(yè)的專門服務性是計算機工程技術人才培養(yǎng)質量核心要素的綜合體現(xiàn)，也是工業(yè)界和技術界對高素質工程技術人才培養(yǎng)的必然需求，還是信息技術專業(yè)人才具有行業(yè)競爭力和國際競爭力的鮮明特征。

（3）知識多元性。信息技術和計算機工程人才的培養(yǎng)質量保障體系應該引導不同高校培養(yǎng)出符合區(qū)域經(jīng)濟需求和辦學定位、具有多元化知識的實用型技術人才。多元化的知識構成既包括技術性的工程知識，還包括處理邏輯推理、識別規(guī)律、發(fā)現(xiàn)模式和建立因果模型的多元知識構成。高校要按照多元教學、多樣培養(yǎng)、多點卓越的思路，積極開展教育教學改革，加強校企合作，充分利用校企各自的優(yōu)勢資源，培養(yǎng)優(yōu)勢突出、能力多元化的信息技術和計算機工程人才。

（4）行業(yè)參與性。在人才培養(yǎng)目標確立、培養(yǎng)方案制定、課程體系更新、教學內(nèi)容改革、師資隊伍建設和教學質量保障等環(huán)節(jié)都應有行業(yè)、企業(yè)專家的共同努力。只有充分理解用人單位的需求、汲取工業(yè)生產(chǎn)的技術、融合產(chǎn)教行企的資源，才能使教育教學和人才培養(yǎng)質量切合企業(yè)需求，達到人才對信息技術發(fā)展和工程問題求解的良好適應性。產(chǎn)學合作協(xié)同育人是保障人才培養(yǎng)質量的必要條件。

（5）持續(xù)提升性。信息技術和工程人才的培養(yǎng)是一個持續(xù)改進的過程，這個過程伴隨著信息技術的更新發(fā)展和工程問題的不斷出現(xiàn)日趨復雜化：一方面，技術的發(fā)展是持續(xù)向前的動態(tài)過程，新系統(tǒng)平臺隨著各種信息終端不斷創(chuàng)新，新工具環(huán)境在各種系統(tǒng)平臺上不斷簡化技術人員的開發(fā)，新技術標準也在各種工具環(huán)境中得以貫徹實施；另一方面，對新系統(tǒng)、新工具、新技術的適應必然伴隨著一系列專業(yè)教育教學改革的進行，這些改革要以新技術、新工具和新系統(tǒng)的熟練應用和精確掌握為導向來衡量每名學生的培養(yǎng)質量、每個教學環(huán)節(jié)的教學效果，從而發(fā)現(xiàn)教育教學中的問題，進而改進人才培養(yǎng)工作，提升人才培養(yǎng)質量。

總之，對信息技術發(fā)展的適應性既是校企互動的需求和結果，也是人才成長的內(nèi)在動力和外因刺激；既是教育教學的定位和期許，也是技術發(fā)展推動的必然要求。能力等效性是適應性的根本基礎，是人才培養(yǎng)的國際國外統(tǒng)一性要求。專業(yè)面向性是適應性的外在表現(xiàn)形式，也是最為核心的能力體現(xiàn)。知識多元性是適應性的內(nèi)部構成，也是人才培養(yǎng)的質量特征。行業(yè)參與性是適應性形成的必要條件，也是養(yǎng)成適應性的重要途徑。持續(xù)提升性是適應性的發(fā)展要求，體現(xiàn)適應技術發(fā)展的內(nèi)在要求。

2 適應信息技術發(fā)展的能力和特質

2.1 學習信息技術的強烈興趣

對信息技術具有強烈的學習興趣可以激發(fā)學習者的學習熱情，幫助學習者建立發(fā)展目標，推動學習者持續(xù)關注信息技術的最新進展。日積月累，學習者就具備了一定的技術發(fā)展預見能力，對信息技術的發(fā)展態(tài)勢具備較為明晰的判斷。當新技術變革來臨時，學習者不會感到突兀，而是能夠從容面對、以極大熱情主動獲取新知識，主動及時地更新知識結構，適應信息技術的發(fā)展變化。

持續(xù)跟蹤信息技術的發(fā)展，就要多關注新系統(tǒng)平臺的出現(xiàn)、新工具環(huán)境的更新、新技術規(guī)范的建立以及新思想方法的涌現(xiàn)。關注新的系統(tǒng)平臺，需要了解該系統(tǒng)平臺的組成架構、工作流程，熟悉該系統(tǒng)提供的開發(fā)API。關注新工具環(huán)境，需要從開發(fā)框架和設計模式的角度學習APP開發(fā)的流程，熟悉各類可重用組件的工作機制及開發(fā)形式。關注新技術規(guī)范，需要理解新規(guī)范出現(xiàn)的背景，對比分析新的規(guī)范認識事物的視角、解決問題的方式。關注新的思想方法，需要理解該規(guī)范相比于其它規(guī)范思維方式的不同，以及該規(guī)范型建立模型的方式和結構，并能應用該模型建立恰當?shù)能浖軜嫛?/p>

2.2 自主學習與學習遷移能力

對信息技術的自主學習能力，是指學習者在有限的外界幫助下，主要依靠自身的能動性主動學習，探究獲取新知識和新技能，在陌生知識環(huán)境中創(chuàng)造一條行之有效的學習路徑，并沿著學習路徑，對各知識點進行研究性學習，構建知識圖譜，及時更新知識架構和思維模式。

學習遷移能力體現(xiàn)為應用已有的知識和經(jīng)驗，發(fā)展新的技術能力。具有較強的知識、技能的遷移能力，就能有目的地把新知識新技能與現(xiàn)有認知結構中的知識經(jīng)驗相聯(lián)系，能舉一反三、觸類旁通，將所學的信息技術知識和技能遷移到新的環(huán)境中完成同化和適應。endprint

2.3 創(chuàng)新性學習與實踐能力

根據(jù)詹姆斯·博特金等人的觀點，學習活動分為維持性學習和創(chuàng)新性學習兩種形式[1]。作為傳統(tǒng)的形式，維持性學習只為獲得普世認知的見解、觀點、方法和規(guī)則，其目的是為處理已知的、重復發(fā)生的情況，增長學習者解決既定問題的能力，達到維持現(xiàn)存體系框架和生活狀態(tài)的目的。創(chuàng)新性學習則是一種能帶來變革、重新提出問題的學習形式，其主要目標是自主性和整體性。通過創(chuàng)新學習，學習者可獲得自主性能力（盡可能地自力更生和擺脫依賴）和整體性能力（介入更廣闊的環(huán)境，與他人合作，理解和認識自身所在大體系）。

面對信息技術不斷發(fā)展變革的挑戰(zhàn)，創(chuàng)新性學習需要學習者以多元思維發(fā)現(xiàn)事物之間的聯(lián)系，在知識創(chuàng)新實踐中探索新思路、新途徑、新方法，建立各種知識之間的新結構。創(chuàng)新性學習與實踐能力的養(yǎng)成，將能夠建立發(fā)展變化和實際需求的對應聯(lián)系，能客觀認識不同信息技術的優(yōu)缺點，并提出富有創(chuàng)造精神的解決思路，從而形成主動適應發(fā)展變化的習慣。

2.4 計算思維與抽象建模能力

計算思維是計算機科學家解決問題的基本思路和方法，這些思路和方法以形式化、程序化和機械化為主要特征[2-4]：通過形式化，用戶將現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系描述為抽象數(shù)據(jù)類型和范式，然后建立實例與對象對應；通過程序化，用戶將對象的業(yè)務邏輯固化為機器指令，然后部署在場景中；通過機械化的運行，獲取如期的計算結果，達到自動化、智能化控制的目的。無論信息技術如何發(fā)展，按照計算思維的模式解決問題是永遠的主線。具有良好的計算思維，就為適應信息技術發(fā)展打下重要的基礎。

抽象建模能力是計算思維的重要構成部分。建模語言和工具因領域不同而各異，數(shù)理知識及其經(jīng)典模型是連續(xù)域問題求解的重要基礎，而形式語言和自動機是離散域問題求解的重要工具。對于新系統(tǒng)平臺、新工具環(huán)境、新技術規(guī)范、新思想方法，可以分別從運行架構、框架工具、解決策略和思維范型等方面把握發(fā)展的本質，奠定適應信息技術發(fā)展的基礎。

2.5 工具應用與快速原型能力

信息技術軟件工具和不同系統(tǒng)平臺上的APP種類繁多、功能各異，既豐富問題求解的方式，又提高求解效率。對信息技術從業(yè)者來說，善于借助工具并熟練應用工具是一種極為重要的能力。善用工具，就需要充分了解各類工具的存在及優(yōu)缺點，這就需要保持對信息技術發(fā)展的興趣和持久跟蹤。信息技術工具主要有需求及建模型工具（完成需求規(guī)格說明及邏輯功能模型建立）、集成開發(fā)型工具（完成開發(fā)、協(xié)作、測試及部署等）、輔助型工具（輔助生成文檔及注釋、語法分析及提示）等。熟練應用工具，快速搭建系統(tǒng)原型，對于提高開發(fā)效率具有重要意義。快速原型法作為機械設計加工中的先進制造技術之一，能夠自動、快捷、精準地將設計思想物化為設計產(chǎn)品，可以顯著縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。信息技術領域也可以借鑒該思想進行快速開發(fā)。例如，在明確需求之后，可快速構造出一個含有最終系統(tǒng)主要特征的初步可運行系統(tǒng)，使用、測試并進行迭代改進，最終得到滿足用戶需求的系統(tǒng)?？焖僭头ㄓ辛χ瘟烁咝У南到y(tǒng)重建和重構，是快速適應發(fā)展變化的重要工具。

3 計算機類人才培養(yǎng)的思考和探索

3.1 革新課程教學理念，發(fā)揮課程在適應能力培養(yǎng)中的基礎性作用

課程教學是學生能力培養(yǎng)的主戰(zhàn)場，教學過程要堅持培養(yǎng)適應技術發(fā)展能力的導向?；诖苏J識，計算機教育應該：①轉變教學理念。教學的關注點應該聚焦于改進學習者的能力素質結構，培養(yǎng)興趣、形成思維、養(yǎng)成自主學習的能力，讓學生認識信息技術發(fā)展的趨勢和主線，以及信息技術在社會生產(chǎn)生活中的應用路徑。②優(yōu)化教學內(nèi)容。面向計算思維教育，構建“知識基礎層+工具應用層+思維架構層”的內(nèi)容體系，讓學生在學習、應用、內(nèi)化過程中逐步形成分析問題解決問題的計算思維方法。③調(diào)整教學方法。針對不同層次的內(nèi)容體系，按照“基本認知+求解應用+思維重建”的思路組織教學。啟發(fā)學生在對比學習中領悟計算思維的內(nèi)涵要求，按照計算思維的方式去實現(xiàn)機械化的問題求解。④重構教學要求。以信息技術領域中已趨穩(wěn)固、具備前瞻性的知識作為教學重點，努力培養(yǎng)學生的學習遷移能力。

在教學中，要多設計適合培養(yǎng)計算思維和抽象建模能力的訓練場景和案例。場景和案例的設計應多樣化。對于概念辨析類場景，要多從概念和模型、需求的形式化表達式等角度進行本質抽象。對于框架應用類場景，要多從設計模式和軟件的形式化結構等方面進行選用。對于思想方法類場景，要多從不同封裝形式及其封裝結果對問題求解的適合性等方面啟發(fā)。對于算法訓練類案例，要多從指令序列及其對數(shù)據(jù)流對象狀態(tài)的改變等角度進行詮釋。對于綜合設計類案例，要多從抽象數(shù)據(jù)類型及其相互聯(lián)系的實體聯(lián)系模型等方面進行建模。

3.2 深化實踐教學改革，發(fā)揮實踐教學在適應能力培養(yǎng)中的牽引作用

實踐是計算機學科的本質特征[5]，實踐教學能夠強力助推適應能力的培養(yǎng)。①設置多維立體化的實踐環(huán)節(jié)。在課程實驗中，建立“基礎性、綜合性、創(chuàng)新性”等不同層次的項目體系；在綜合設計中，突出“多層次、組合式、綜合性”的能力要求。在實習實訓中，體現(xiàn)“知識融合、能力主導、素質養(yǎng)成”的工程模式；在畢業(yè)設計中，突出“應用專業(yè)知識、鍛煉實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的導向。②充分發(fā)揮高水平教科研對實踐教學的促進作用。以高水平實驗教材、獨創(chuàng)性實驗設備等形式將教科研成果固化，引導學生了解技術發(fā)展焦點、前沿趨勢以及產(chǎn)學結合情況，啟發(fā)學生創(chuàng)新思維。③重視企業(yè)技術力量對實踐能力培養(yǎng)的促進作用。按照工程教育認證和卓越工程師培養(yǎng)的要求，開展校企合作，聘請校外技術講師和項目經(jīng)理為學生講授技術前沿課程、傳授項目開發(fā)經(jīng)驗；在畢業(yè)設計中聘請校外項目導師按照企業(yè)開發(fā)模式指導學生進行開題、選題、設計和答辯。④重視學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目對實踐能力培養(yǎng)的促進作用。信息技術類學科競賽綜合考察學生的抽象建模能力、編程實現(xiàn)能力、工具應用能力以及計算思維能力等。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目也是培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新能力和團結協(xié)作精神的有效平臺。這些專業(yè)能力的養(yǎng)成，正是適應信息技術發(fā)展能力培養(yǎng)的堅實基礎。endprint

3.3 融合校企優(yōu)勢資源，建設適應能力培養(yǎng)的第三課堂

人才培養(yǎng)具有三種課堂形式：第一課堂是課堂學習，是知識傳授和能力培養(yǎng)的主戰(zhàn)場，主要幫助學生完成學業(yè)教育和基本能力培養(yǎng)，學習形式以理論教學為主，輔以基本的實驗和實習實訓；第二課堂是校內(nèi)課外學習，是培養(yǎng)人文精神和養(yǎng)成科研素質的重要環(huán)節(jié)，主要幫助學生形成健康的品行和完善人格精神，學習形式以素質選修課和課外興趣活動為主；第三課堂則是企業(yè)學習，通過校外智力參與、校外資源支持的學習形式，以提高工程實踐能力、就業(yè)競爭力和職業(yè)發(fā)展能力為目的。

相比于第一課堂和第二課堂，企業(yè)學習作為第三課堂有其鮮明特點。企業(yè)學習以短期制為主，容易激發(fā)學生的新奇感和新鮮感；學習目的以適應行業(yè)生產(chǎn)、感受企業(yè)文化為直接目的，有著嚴格的運行和管理制度，強調(diào)時間、效率和質量。這與學校提倡自由、強調(diào)包容、注重個性、寬容失敗的風格有較大反差[6]。企業(yè)學習在專業(yè)學習之間實施，能較好促進理論與實踐的交互融合，更符合知識學習、能力培養(yǎng)和素質養(yǎng)成規(guī)律。在學習內(nèi)容上，企業(yè)學習主要完成工程化和職業(yè)化的教育，以實踐教育教學為主，將產(chǎn)品生產(chǎn)、項目設計、研究開發(fā)等企業(yè)運行流程作為學習實踐的主要內(nèi)容；在學習方式上，企業(yè)學習是在真實的背景下開展教育教學活動，強調(diào)學生的參與式學習，要求學生在企業(yè)教師的指導下直接動手操作、主動參與各種學習活動；在學習效果上，學生在企業(yè)學習取得的成效主要體現(xiàn)在工程素養(yǎng)的提升、工程實踐能力的培養(yǎng)等方面[1]。企業(yè)學習能夠直接參與行業(yè)生產(chǎn)、技術研發(fā)，從而快速把握行業(yè)動態(tài)、適應信息技術發(fā)展，縮短計算機專業(yè)學生與就業(yè)崗位之間的“適應期”，提升學生的就業(yè)競爭力。

3.4 創(chuàng)新學習模式，構建適應能力培養(yǎng)的文化氛圍

構建符合現(xiàn)代教育理念的學習氛圍：①推進全面導師制，為學生身心健康發(fā)展、知識技能培養(yǎng)、學科競賽和課外科技活動等方面提供極其重要的培養(yǎng)渠道。學業(yè)導師為學生指引學習方向和路線，開啟一個技術方向或者領域的研究，為學生的專業(yè)綜合能力發(fā)展提供研究等提供全方位的支持，使得他們在學科競賽、創(chuàng)新訓練、科研入門等方面取得進步。②構建移動學習與個性化學習的環(huán)境和氛圍。在個性化移動式學習環(huán)境構造、個性化學習路徑規(guī)劃、學習行為大數(shù)據(jù)分析以及知識圖譜動態(tài)導航和學習資源推薦等方面進行越來越多的研究，為學習者適應信息技術的發(fā)展提供越來越便利的條件。

4 結 語

以培養(yǎng)適應信息技術發(fā)展能力為導向的教學實踐，是契合社會需求、適配技術發(fā)展、豐富培養(yǎng)模式的務實研究和有益探索。對于計算機學科來說，在適應能力培養(yǎng)的達成過程中，學習興趣與關注是基礎，它使學習者的精力聚焦于信息技術領域；自主學習與學習遷移能力是內(nèi)因，是形成適應發(fā)展能力的內(nèi)在動力；創(chuàng)新性學習與實踐能力是催化劑，促進適應發(fā)展能力的形成；計算思維與抽象建模能力是本質，是適應發(fā)展能力的細胞核；工具應用與快速原型能力是外化，是適應發(fā)展能力形成的外在呈現(xiàn)。

在計算機人才培養(yǎng)過程中，必須因勢利導，改革教育教學思想，引導學生將自己的學習進步與未來的科技發(fā)展協(xié)調(diào)同步，主動培養(yǎng)適應信息技術發(fā)展變化的思維和能力，將實現(xiàn)個人價值與服務社會發(fā)展有機結合起來。

參考文獻：

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（編輯：史志偉）endprint