汪曉璐

一、引言

“新工科”是2016 年國家為解決傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案和現(xiàn)階段社會人才需求不匹配而提出的一項(xiàng)影響重大的教育改革計(jì)劃和行動方案，是我國工程教育主動應(yīng)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的新方向、新思路，目的是推進(jìn)新工科建設(shè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合，要求學(xué)生不僅可以運(yùn)用所掌握的知識去處理現(xiàn)有的問題，還要有能力去學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)、社會和管理等新知識、新技術(shù)，并且要具備良好的人文素質(zhì)。

CDIO 是由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等知名大學(xué)經(jīng)多年的共同探索研究，對“應(yīng)用能力訓(xùn)練”進(jìn)行梳理并結(jié)構(gòu)化，以項(xiàng)目驅(qū)動為核心的一種全新的工程教育理念。4 個字母分別代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），是以學(xué)生為中心的一種教學(xué)模式。

我國工科教育實(shí)踐中依然存在不少問題，如重理論輕實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)個人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，重視知識學(xué)習(xí)而輕視應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)是拓寬學(xué)生的知識面、提高動手操作能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程夯實(shí)基礎(chǔ)。因此在新工科背景下融合CDIO 教育理念重塑高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，可以解決計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題，提高學(xué)生以計(jì)算機(jī)解決問題的應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力，使學(xué)生成為真正的復(fù)合型、綜合性人才。

二、傳統(tǒng)高等職業(yè)教育計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程現(xiàn)狀

（一）教師水平參差不齊，教學(xué)模式單一

目前，高職院校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教師有相當(dāng)數(shù)量來自行政兼職或臨時(shí)聘請，這些教師來自不同的崗位、專業(yè)和院校，專業(yè)技術(shù)能力、教學(xué)水平參差不齊。雖然都是采用理實(shí)一體化的教學(xué)方法，但他們沒有時(shí)間和精力去了解學(xué)生需求、掌握新的信息技術(shù)，不能完全了解應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，在授課內(nèi)容、教學(xué)方法上很難有新意。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被慢慢消磨，不愿認(rèn)真聽課，教學(xué)質(zhì)量難以保證。

（二）生源復(fù)雜，教學(xué)內(nèi)容重疊

高職學(xué)校的生源一般有兩類，普高生和對口單招的中專生。普高生一般在高中階段已經(jīng)掌握了基本的計(jì)算機(jī)知識與windows 操作系統(tǒng)的操作技能，不過由于地域差異，高中畢業(yè)生的信息技術(shù)水平參差不齊。對口單招的中專生一般在中職階段已經(jīng)具有熟練的辦公軟件操作能力，不過這些學(xué)生往往自制力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，缺乏學(xué)習(xí)興趣。而目前高職的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程都是統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中又要再次修學(xué)辦公軟件的內(nèi)容，因此就產(chǎn)生了教學(xué)內(nèi)容重疊，導(dǎo)致學(xué)生不清楚該課程在專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中的教育理念。

（三）重知輕行，學(xué)生動手能力、應(yīng)用能力差

隨著高職課程改革，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課被不斷弱化，課時(shí)被嚴(yán)重縮減，有的學(xué)校只有十幾或者二三十課時(shí)，這直接導(dǎo)致學(xué)生動手實(shí)踐的環(huán)節(jié)被壓縮。教學(xué)過程也是主要集中在課堂教學(xué)上，師生互動環(huán)節(jié)更是缺乏，學(xué)生完成的也只是“照貓畫虎”的過程。課后教師沒有利用學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行線下指導(dǎo)，還經(jīng)常出現(xiàn)因?qū)W生人數(shù)多導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不夠用的情況，這就造成學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力越來越差。

（四）課程體系內(nèi)容老舊，無法滿足新時(shí)代對于人才培養(yǎng)的需求

高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系從1995 年制定以來，幾乎是換湯不換藥，無論是教學(xué)方式從“教學(xué)做”改為“做學(xué)教”，還是軟件版本不斷更新，課程體系一直是以“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識—Windows操作系統(tǒng)—WORD 文字處理—EXCEL 數(shù)據(jù)編輯—PPT 演示文稿—網(wǎng)絡(luò)與Internet 應(yīng)用”為主線，教學(xué)仍以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和軟件操作為主，對人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)鮮有涉及。這種陳舊的教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，不能滿足新時(shí)期對于人才培養(yǎng)的需求。

三、新工科背景下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革方法與實(shí)施路徑

為了適應(yīng)現(xiàn)代工程教育的需要，應(yīng)針對當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題，科學(xué)建立以“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的CDIO 教學(xué)理念為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，讓學(xué)生以積極主動的方式學(xué)習(xí)。從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段、教學(xué)過程組織和管理、課程案例、評價(jià)體系等方面入手，采取“面向需求、突出應(yīng)用、強(qiáng)調(diào)工程、對接專業(yè)”的培養(yǎng)模式，實(shí)施“理論教學(xué)與動手能力培養(yǎng)相結(jié)合，課程學(xué)習(xí)與案例教學(xué)、項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合、線下教學(xué)與線上學(xué)習(xí)相結(jié)合、實(shí)踐教學(xué)與崗位需求相結(jié)合”的教學(xué)模式。具體改革方法與實(shí)施路徑如下。

（一）注重教師教學(xué)能力的培養(yǎng)，進(jìn)行教學(xué)方法的改革

1.提升教師自身的綜合素質(zhì)。新一代人才培養(yǎng)方案對師資提出了更高的要求，學(xué)校應(yīng)該配備一支完善的專任教師團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行教學(xué)改革，掌握新技術(shù)，多參加專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的知識培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流，配合現(xiàn)階段社會人才需求提高教學(xué)能力，改進(jìn)教學(xué)方法，重視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，重視開拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問題，提升教師自身的綜合素質(zhì)，促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展。

2.設(shè)計(jì)基于CDIO 教育理念的教學(xué)實(shí)施過程，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對接新工科建設(shè)要求，重塑課程教學(xué)設(shè)計(jì)，將線上、線下相結(jié)合，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，基于“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，按照CDIO 教學(xué)理念，合理地、科學(xué)地將一整套工程流程，潛移默化地融入課堂教學(xué)中。教師轉(zhuǎn)變角色，變?yōu)檎n堂的引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生自主地運(yùn)用知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。由“老師教什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)會做什么”，少講多練，還課堂給學(xué)生。以問題為中心，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，避免“滿堂灌”。分組教學(xué)提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識，互幫互助，共同進(jìn)步，加強(qiáng)學(xué)生課前課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)管理的能力。將教學(xué)實(shí)施過程主要分為課前自主學(xué)習(xí)、課中知識內(nèi)化、課后反思提煉這三個階段，如圖1 所示。

圖1 教學(xué)實(shí)施過程

（二）明確課程培養(yǎng)目標(biāo)，完善教學(xué)體系

1.進(jìn)行課前調(diào)研，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。如果沒有明確的課程培養(yǎng)目標(biāo)，任何教學(xué)改革都會流于形式。根據(jù)生源的不同，可事先進(jìn)行課前調(diào)研，了解不同班級學(xué)生的差異，適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容比例，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的意識和能力。在課程內(nèi)容的整體規(guī)劃中，可以充分挖掘在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域能對學(xué)生的人生觀、價(jià)值觀起到正確引導(dǎo)的思政案例，將思政教育融入課程教學(xué)中。讓學(xué)生了解到本專業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的潛力和機(jī)遇。只有這樣，才能滿足國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的要求，幫助學(xué)生建立與時(shí)俱進(jìn)的意識，掌握相關(guān)崗位所需的職業(yè)適應(yīng)能力。

2.制定基于CDIO 教育理念的教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)“三動三突破”。以新工科建設(shè)戰(zhàn)略為指導(dǎo)，理論與第二課堂相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)彼此緊密銜接，確定課程開設(shè)方案和建設(shè)目標(biāo)，科學(xué)設(shè)計(jì)和構(gòu)建基于CDIO 教學(xué)理念的教學(xué)體系、知識框架和教學(xué)大綱。將應(yīng)用能力和工程能力培養(yǎng)引入到課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)“三動三突破”，即動腦（即構(gòu)思，激發(fā)新想法、新概念），動手（即設(shè)計(jì)、實(shí)施）、動腳（即運(yùn)行）。促進(jìn)本課程的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)相融合、技術(shù)技能與學(xué)生的專業(yè)崗位需求相對接，提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)解決自己專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。

（三）重新定義計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容，成為各類專業(yè)課的奠基石

1.建設(shè)基于CDIO 教育理念的課程資源，融入新一代信息技術(shù)。研究、制定和整合基于CDIO 教育理念的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)案例，確定知識階層劃分。在已有的教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，對課程體系、知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)資源進(jìn)行重新整合，從“歷史文化、科技發(fā)展、理想信念、政治經(jīng)濟(jì)、安全技術(shù)”五個方面著手，選擇案例和學(xué)習(xí)素材。優(yōu)化新舊知識點(diǎn)，引入“云、大、物、智、移”為代表的新技術(shù)，把知識點(diǎn)用項(xiàng)目串連起來，開發(fā)適合于應(yīng)用型地方院校的課程標(biāo)準(zhǔn)、多媒體課件、互動式教案、習(xí)題庫、試題庫等課程資源，打造新形態(tài)一體化教材，構(gòu)建顆?；Y源。錄制主要知識的微視頻，以“職教云”為平臺，以“顆?；纸?、結(jié)構(gòu)化組合”為思路，為學(xué)生提供碎片化的微課視頻下載或在線播放，可以滿足學(xué)生課下隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)的需要，也可以滿足戰(zhàn)“疫”時(shí)線上教學(xué)需求。

2.緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，更新信息技術(shù)基礎(chǔ)知識。2021 年4 月，教育部在《高等職業(yè)教育?？菩畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2021 年版）》中明確指出，信息技術(shù)基礎(chǔ)其學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化創(chuàng)新與發(fā)展、信息社會責(zé)任”等四個方面。信息技術(shù)基礎(chǔ)課程除了目前掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識外，還需要掌握拓展模塊中的“信息安全、項(xiàng)目管理、機(jī)器人流程自動化、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、現(xiàn)代通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)以及區(qū)塊鏈”等一些最新的信息技術(shù)知識內(nèi)容。目標(biāo)是通過理論知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練和綜合應(yīng)用實(shí)踐，培養(yǎng)高職學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)。

（四）改進(jìn)考核方式，建立智能化、多元化的教學(xué)評價(jià)體系

完善的教學(xué)評價(jià)體系是教學(xué)模式有效性的關(guān)鍵指標(biāo)，是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力的重要方法，也是充分體現(xiàn)教師的教學(xué)水平與教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的考核方式基本是“平時(shí)出勤+考試”，存在局限性。應(yīng)該采取以“解決復(fù)雜問題的能力”為主要評價(jià)內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)評價(jià)方法，引入項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施與“崗課賽證”作為輔助考核方式，通過多元化的評價(jià)手段，多方位、多角度地進(jìn)行過程化考核。這種基于CDIO教育理念的考核方式，有利于學(xué)生將項(xiàng)目學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，拓寬學(xué)生的知識范圍，也更符合企業(yè)的人才需求。

四、實(shí)踐效果

（一）構(gòu)建了立體化實(shí)踐教學(xué)體系

研究以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的行業(yè)結(jié)構(gòu)特征，從專業(yè)應(yīng)用的角度, 分析學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)，通過精選的應(yīng)用案例講授計(jì)算機(jī)在這些領(lǐng)域應(yīng)用的特點(diǎn)和方法，解決了現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容“無用”的狀態(tài)，構(gòu)建了立體化的實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生在本專業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的意識和能力。讓學(xué)生了解到本專業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的潛力和機(jī)遇,只有這樣才能使學(xué)生對于本專業(yè)的發(fā)展有一個全面的認(rèn)識。

（二）探索了深層次的教學(xué)方法改革

充分利用知名企業(yè)現(xiàn)有的案例資源，以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識為前提，以不同專業(yè)內(nèi)容為背景，建設(shè)了一批交叉融合課程相對應(yīng)的數(shù)字化資源和教材，形成“寬、專、融”的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系，解決了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)踐體系建設(shè)與其他學(xué)科交叉融合的工程教育問題。

（三）增強(qiáng)了學(xué)生的“向?qū)W力”

實(shí)踐中解決了原有教學(xué)中學(xué)生動手能力、應(yīng)用能力差的問題。現(xiàn)有教學(xué)活動在組織實(shí)施過程中側(cè)重工程能力培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生參與式、自主設(shè)計(jì)式學(xué)習(xí)，更有助于知識的理解和內(nèi)化，以及應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這樣的教學(xué)方式不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生在信息社會中必要的計(jì)算思維能力，而且有利于提高學(xué)生的融合創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠在未來新工科環(huán)境下?lián)碛凶赃m應(yīng)能力。

（四）推進(jìn)了應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)

實(shí)施遞進(jìn)式教學(xué)模式，以成果為導(dǎo)向，把學(xué)生分成不同的小組，采用團(tuán)隊(duì)合作模式，通過翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，模擬創(chuàng)業(yè)的環(huán)境并提出創(chuàng)新性的要求，學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中感知學(xué)習(xí)狀態(tài)，在組內(nèi)承擔(dān)不同的任務(wù)角色，激發(fā)學(xué)生的積極性，大膽參與實(shí)踐和創(chuàng)新。在項(xiàng)目過程中依照各自知識與技能的優(yōu)勢，利用計(jì)算機(jī)分析和解決問題，學(xué)生相互交流、相互幫助，既促進(jìn)了知識傳授和知識內(nèi)化，又培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)溝通合作的能力，推進(jìn)了應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

五、結(jié)語

依托新工科背景，強(qiáng)化對于所有學(xué)生開設(shè)計(jì)算機(jī)課程的必要性，以國際工程教育CDIO教育理念為指引，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)課程教學(xué)目標(biāo)的思想性和實(shí)用性，以信息技術(shù)為支撐，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，基于翻轉(zhuǎn)課堂和混合式教學(xué)模式，強(qiáng)化對于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的理解和實(shí)踐，重構(gòu)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)課程跨學(xué)科創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以更有效的能力訓(xùn)練和思維培養(yǎng)方法、更有效的知識傳播方式、更高效的教學(xué)活動組織和實(shí)施，實(shí)施應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的案例式、項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)模式，解決學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力薄弱的問題，促使學(xué)生具備較強(qiáng)的“利用計(jì)算機(jī)解決問題”的能力，滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。