張銀南,馬楊琿

（浙江科技學院 信息與電子工程學院,浙江 杭州 310023）

0 引言

當前,新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展、加速創(chuàng)新、快速迭代、群體突破,各行各業(yè)都不約而同地把目光聚焦到數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域,探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新模式、新業(yè)態(tài)。數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化已在包括制造業(yè)、能源、交通、醫(yī)療、教育等幾乎所有傳統(tǒng)行業(yè)中逐漸滲透,并在每個行業(yè)中逐步成為了新的發(fā)展趨勢。

新工科背景下,應用型高校承擔著如何進行高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng)的新使命、新任務。通識教育要求培養(yǎng)具有家國情懷、遠大眼光、通融識見、博雅精神和優(yōu)美情感的人。全人教育強調(diào)要促使學生發(fā)展全面的人格素質(zhì)與廣闊的知識視野。通識教育和全人教育二者有內(nèi)在的契合性,都強調(diào)要教育學生成為“完整的人”,而如何讓高校學生真正成為“完整的人”,值得我們?nèi)ヌ剿骱蛯嵺`。對此,我校計算機通識教育開展了全人教育理念下的教學探索和實踐。

1 對計算機通識教育現(xiàn)狀的認識與思考

1.1企業(yè)信息化缺乏綜合素質(zhì)人才

當前,企業(yè)需要大量的人才,認為人才缺口很大,特別缺乏支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)開展的綜合素質(zhì)人才。但是,許多大學生應聘者認為工作越來越難找,說明高校畢業(yè)生與企業(yè)實際需求有一定差距。我們對浙江省2018年“隱形冠軍”（培育）企業(yè)發(fā)放了調(diào)查表,并對調(diào)研情況進行統(tǒng)計分析[5]。其中,相關(guān)企業(yè)在推進智能制造方面存在的主要困難統(tǒng)計如圖1所示。

圖1 企業(yè)存在的主要困難Figure 1 The main difficulties of enterprises

從圖1可以看出,企業(yè)在推進智能制造方面存在的最大困難是人才不足,占72.4%。企業(yè)缺乏綜合素質(zhì)人才,而人才培養(yǎng)脫節(jié)表現(xiàn)在數(shù)量、質(zhì)量兩個方面:

（1）人才總量不足。尤其是廣大中小企業(yè),人才總量不足成為制約企業(yè)發(fā)展智能制造的主要困難之一。

（2）知識層次結(jié)構(gòu)不合理,缺乏復合型人才。工業(yè)軟件開發(fā)人員在具備一定軟件開發(fā)能力的同時,還要掌握相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識,更需要對復雜工業(yè)機理、產(chǎn)品對象、業(yè)務場景、操作流程等有較為深入的理解和認識。但目前高校學生知識結(jié)構(gòu)不合理,復合型人才培養(yǎng)難度大。

（3）工程實用性差。學生畢業(yè)不能馬上學以致用,特別是高端技能人才培養(yǎng)與企業(yè)需求存在差距。

（4）一些畢業(yè)生求職時僅具有一技之長,創(chuàng)新意識不強,缺乏可持續(xù)發(fā)展能力。

1.2 高校學生計算機應用水平參差不齊

2017年,教育部全面修訂并頒布了《普通高中信息技術(shù)課程標準》,設定了與新時代相符的育人目標,要求學生樹立正確的信息社會價值觀,掌握基礎知識與基本技能,發(fā)展計算思維,增強數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。隨著中學階段信息技術(shù)課程的逐步普及和學生計算機應用水平的不斷提高,許多大學新生已經(jīng)具備了較好的計算機操作能力。但由于信息技術(shù)課程多,知識量大,以及高考選考制度,造成學生計算機水平參差不齊。

我們對我校2020級新生的計算機知識掌握情況進行了問卷調(diào)查,參與學生近500人,涉及多個專業(yè)。統(tǒng)計結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出,新生整體的計算機知識掌握情況不平衡,個體計算機應用能力差異較大。而通過和學生的研討、交談,以及在指導學生的科技活動、競賽等過程中,我們發(fā)現(xiàn):

圖2 計算機知識掌握情況調(diào)查匯總Figure 2 Summary of surveys on computer knowledge mastery

一是學生對計算機新知識有強烈的需求。如參加競賽、項目、畢業(yè)設計時,學生對辦公軟件、程序設計、項目開發(fā)等信息技術(shù)的應用狀況不理想,亟需指導,而學生也有著強烈的需求。

二是由于授課的對象復雜、基礎差距較大,需求不同,需要因材施教。

2 計算機通識教育的必要性與存在的問題

2.1 計算機通識教育的必要性

2.1.1 新工科背景下信息技術(shù)教育的要求

信息技術(shù)發(fā)展日新月異,已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要驅(qū)動力,是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎支撐。國家在大力推進新一代信息技術(shù)的發(fā)展,既是信息技術(shù)的縱向迭代升級,也是信息技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的橫向深度融合。

目前,社會和產(chǎn)業(yè)對人才的要求不斷提高,對我國高等教育人才培養(yǎng)模式、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量提出了更高的期待和要求。新工科建設要切合產(chǎn)業(yè)需求,進行人才培養(yǎng)的改革。通識教育是發(fā)揮基礎學科的導向作用、引領(lǐng)價值取向和全面發(fā)展的重要支撐。大學計算機通識教育是高校通識課程體系的重要組成部分,是培養(yǎng)大學生成為復合型創(chuàng)新人才的基礎性教育,是全面推進“新工科”應用型人才培養(yǎng)的重要基礎。

為切實提高我國高等教育教學質(zhì)量和教學效果,助力科技強國戰(zhàn)略、大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和“智能+”戰(zhàn)略的實現(xiàn),同時為了使學生為后面的計算機知識學習和各種的專業(yè)應用打下扎實基礎,有必要探討計算機通識課程的教學模式、教學內(nèi)容、教學方法的改革。

2.1.2 新工科人才信息素養(yǎng)培養(yǎng)的要求

在信息化向數(shù)字化、智能化發(fā)展的時代,信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,要求學生樹立正確的技能觀,具備深厚的計算思維和計算機問題求解能力,以及較高的綜合職業(yè)素養(yǎng)。

計算機通識教育可以幫助學生形成較寬厚、扎實的基礎和能力結(jié)構(gòu),培養(yǎng)信息意識、計算思維、數(shù)字化創(chuàng)新與發(fā)展能力、信息社會責任[1]。

2.1.3相關(guān)高校已開展教學實踐

近幾年來,圍繞高校計算機通識課程的改革如火如荼,改革的目標是面向新的時代要求,著眼于學生計算機認知應用水平和計算思維能力的提升,培養(yǎng)適應新時期各個領(lǐng)域信息化與專業(yè)化融合的合格人才。

2010年7月20日,九校聯(lián)盟對計算思維與大學計算機基礎教學進行了針對性研討,并發(fā)表了《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》[2]。

2018年6月19日,山東大學發(fā)布文件《關(guān)于計算機公共基礎課教學綜合改革的意見》,指出為適應智能時代人才培養(yǎng)需要,將構(gòu)建計算機通識教育特色課程體系,即建設山東大學計算機通識教育“1+N”課程體系,其中“1”為“計算思維”課程,“N”為涉及的相關(guān)計算機通識課程[3]。

浙江大學針對“四新”建設需求,圍繞通識型課程、技術(shù)型課程以及交叉型課程,以“寬、專、融”為框架,組成有機關(guān)聯(lián)的、具有層次的的大學計算機基礎課程體系,并形成對大學四年專業(yè)培養(yǎng)的持續(xù)支撐[4]。

2.2 當前計算機通識教育存在的問題

從時代背景看,社會全面進入數(shù)字化時代,并將邁入智能化時代。隨著學科發(fā)展,計算機應用能力成為學科交叉融合必不可少的核心要素。高等教育在培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才方面起著非常重要和關(guān)鍵性的作用。但由于各方面的原因,高校計算機通識教育還存在一些問題:

（1）價值觀需要提升。從中學到大學,需要有個適應過程,需要老師的引導,使學生在紛繁復雜的信息社會環(huán)境中能站穩(wěn)立場,明辨是非,行為自律和知曉責任。

（2）課程知識點多,課時緊,時間不夠,教學內(nèi)容不能滿足學生學習新知識新技術(shù)的需求。

（3）新生的學習習慣還定位在高中的學習上,自學能力不夠,創(chuàng)新思辨能力不足。

（4）大一課程統(tǒng)一教學,分層不足,沒有體現(xiàn)個性。

（5）跨學科的交叉課程相對缺乏,使信息技術(shù)通識教育對學生后續(xù)的計算機應用和創(chuàng)新能力的支撐不夠。

3 全人教育理念及其探索和實踐

3.1 全人教育理念及其思考

3.1.1 全人教育的理念

全人教育是以促進學生認知、素質(zhì)、能力全面發(fā)展和自我實現(xiàn)為教學目標的教育,以使受教育者通過個性的充分發(fā)展而獲得運用科學知識和技能為社會進行價值創(chuàng)造的能力[6]。全人教育是既重視社會價值體現(xiàn),又重視自身價值發(fā)揮的教育新理念。其目的是培養(yǎng)學生成為有道德、有文化、有知識、有能力、有素養(yǎng)的和諧發(fā)展的“全人”[7]。

全人教育理念符合“三全育人”的教育模式,與“三全育人”思想有著相通之處。兩者的目標都是要全面而綜合性地培育人才；而重點皆是要充分激發(fā)教育者的育人意識、深入提高教育的育人能力,最終達到立德樹人的目標。

自20世紀六七十年代開始,全人教育理念開始席卷全球,影響巨大,并且越來越多的國家開始將全人教育理念引入到高等教育體系之中[8]。

3.1.2 全人教育的思考

如何更完整、更準確地理解通識教育的內(nèi)涵,全人教育理念為我們提供了一個有益的視角。高校要結(jié)合全人教育的培養(yǎng)理念,在目標取向、教學體系、教學模式上對現(xiàn)行通識教育進行再思考,推動人才的快樂成長。

依據(jù)全人教育的理念,可以從兩方面看高校計算機通識教育:從橫向看,計算機普適化,人人需要掌握計算機知識,當代大學生也應具備基本的信息素養(yǎng)；從縱向看,每個人應掌握一定深度的計算機知識,并應用到專業(yè)領(lǐng)域中去。

在計算機通識教育中,需要解決如下問題:如何理解計算機通識能力；信息技術(shù)如何賦能各專業(yè)的實際應用；如何實現(xiàn)通識教育與個體發(fā)展相結(jié)合、通識教育與專業(yè)教育相補充、通識教育與創(chuàng)新教育相融合的全人格教育；如何布局計算機通識課程體系,開設通識教育選修課；提煉計算思維學習與實踐案例；探討有針對性的教學評價體系,從而在實踐中不斷完善教學。

3.2 基于全人教育理念的高校計算機通識教育探索

3.2.1樹立“全人”育人目標

在復雜多變的社會環(huán)境中,要讓學生能從容“應對變化、塑造未來”,需要將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升、價值塑造有機融合起來。

（1）立德樹人,加強對學生的情感態(tài)度和社會責任的教育。

將課程思政有機融入計算機通識課程教學,落實立德樹人的根本培養(yǎng)任務。教師在教學過程中要通過實際事例、教學案例培養(yǎng)學生的信息敏感度和對信息價值的判斷力。在思考、辨析、解決問題的過程中逐漸形成良好的信息社會責任意識,引導學生關(guān)注信息、發(fā)現(xiàn)信息的價值,形成健康的信息行為。

（2）突出技能,提升學生的計算思維和綜合應用能力。

通過課程學習,使學生理解數(shù)字化學習環(huán)境、數(shù)字化資源和工具、信息系統(tǒng)的特點,體會從數(shù)字化角度分析問題的方法和解決問題的具體路徑,逐漸形成運用信息技術(shù)解決問題的綜合能力,為后續(xù)的信息技術(shù)技能與專業(yè)能力融合發(fā)展奠定基礎。

3.2.2 構(gòu)建可全程支撐的計算機通識教學課程體系

課程作為人才培養(yǎng)教學實施的載體,對人才的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。大學計算機通識課程體系應具備如下特點:

（1）面向應用原則,以案例式教學主導整個課程,課程的設計和布局應以全人教育理念導向,與科技和經(jīng)濟社會發(fā)展及大學自身特色相結(jié)合。

（2）建立通識教育和專業(yè)教育相融合的交叉學科課程體系,知識類和技能類課程的科學合理布局。

（3）具有彈性和柔性,可適應不同專業(yè)不同層次的教學要求,便于實現(xiàn)分類教學和分級教學。

（4）傳統(tǒng)教學內(nèi)容與先進教學內(nèi)容相結(jié)合的原則,設計科學、實用、基礎性和前瞻性的教學內(nèi)容。

（5）支持新工科專業(yè)學生的信息技術(shù)融合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

以我校為例,課程體系包括基礎模塊和拓展模塊,注重內(nèi)容組織的“縱”與“橫”,有針對性地提煉和教學?；A模塊是必修課或限定選修內(nèi)容,拓展模塊是選修內(nèi)容。主要包括三大類:計算機應用和新生研討課；程序設計類課程；公共拓展選修課（人工智能技術(shù)及其應用、數(shù)據(jù)分析與可視化、大數(shù)據(jù)云計算導論、物聯(lián)網(wǎng)導論等）。如圖3所示。我們開設的新生研討課、公共拓展選修課,學生反響都比較好,在課外科技活動、學校的征文活動中也取得了較好成效。

圖3 計算機通識類課程體系圖Figure 3 Computer general course system diagram

3.2.3 課程教學創(chuàng)新

（1）通過多元化教學模式的實施,利用線上線下教學資源,提升學生對課程的整體理解能力,進一步全面提升學生的綜合素質(zhì),拓展學生視野,培養(yǎng)學生計算思維。

（2）通過應用實例驅(qū)動、知識單元貫穿、思政內(nèi)容融合、實踐項目創(chuàng)新等推進教學方法創(chuàng)新。

（3）根據(jù)計算機基礎教學的現(xiàn)狀,針對不同專業(yè)的學生制定針對性的教學目的和內(nèi)容,提高學生的學習興趣,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的復合型應用人才。

（4）增加通識教育課程的實用性與趣味性,激發(fā)學生的學習積極性與熱情。

（5）教學內(nèi)容更新,吸納信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿技術(shù),把最新的實踐成果融入教學。

（6）加強視頻與圖片教學,手機二維碼掃碼做題練習,提升學生的形象理解能力。

（7）加強實踐教學,為教學提供實驗、實訓平臺。

（8）介紹前沿知識和技術(shù),通過不斷變化的前沿知識點,體現(xiàn)相對不變的思想、原理、方法,把握能力培養(yǎng)這一根本目標。

3.2.4 指導學生積極參與實踐活動

（1）培養(yǎng)學生的數(shù)字化學習能力和創(chuàng)新意識

在教學過程中,教師要根據(jù)學生的現(xiàn)實基礎,創(chuàng)設適合學生的數(shù)字化環(huán)境與活動,引導學生開展自主學習、協(xié)作學習、探究學習,完成學習任務,并具備創(chuàng)造性解決問題的能力。

（2）指導學生參加課外科技活動

實施導師制,指導學生實踐。利用我校安吉校區(qū)藍色空間、計算機創(chuàng)新基地,開展課外科技活動,鼓勵學生參加各種形式的學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,培養(yǎng)學生獨立思考能力、解決問題的能力、團隊協(xié)作能力,促進學生的全面發(fā)展。

3.2.5 產(chǎn)學合作的教學資源建設

（1）在課程資源方面,充分運用各種信息技術(shù)手段,開發(fā)數(shù)字化教學資源庫。教師通過互聯(lián)網(wǎng)等途徑廣泛搜集與課程相關(guān)的數(shù)字化教學資源,積極參與和課程教學相關(guān)的資源建設。

（2）在資源共享上,通過產(chǎn)學合作的教學資源建設,積極參與教育部產(chǎn)學研協(xié)同育人項目,推進數(shù)字化教學資源共享建設。

（3）教材建設。隨著課程改革的推進,教材也必須作相應調(diào)整,以適應新的時代形勢和新的教學要求。為此我們改編、編寫相關(guān)新形態(tài)教材,把教學設想落實到教材中去。

3.2.6 多維度和全面的評價體系

建立多維度考核方式,采用過程性評價與期末總結(jié)性評價相結(jié)合的方式,結(jié)合他人評價與自我評價,全面、客觀地評價學生的學習狀況。

根據(jù)不同專業(yè)的教學內(nèi)容及目標設置量化與非量化的評價指標,考查學生信息技術(shù)的綜合運用能力和學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平,以及自我創(chuàng)新和團隊協(xié)作等方面的表現(xiàn)。程序設計課程使用PTA實驗教學平臺,進行在線測評,實施數(shù)據(jù)化管理和評價。

4 結(jié)語

本文針對新工科改革的要求,結(jié)合大學計算機通識教育課程教學的要求,在“全人教育”理念的指導下,探索計算機通識課程教育的發(fā)展路徑,開展計算機通識教育實踐。在課程建設方面,以知識點為基礎,構(gòu)建課程知識體系；分層分類豐富教學方式,線上線下混合無縫教學；多維學習成效評價,科學教學考核；多樣化資源建設,優(yōu)化教學資源配置；探討計算機通識課程的設置、內(nèi)容的選擇以及教學方法改革。同時,加強計算機通識課程和交叉課程的建設,通過理實一體化教學,落實立德樹人根本任務,注重學生計算思維能力和新技術(shù)應用能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學生成為德智體美勞全面發(fā)展的高素質(zhì)應用型人才。