發布時間：2023-03-02 15:01:47
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的計算機專業小論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
為響應應用型院校計算機專業育人成才，貼近社會，貼近企業，貼近工作第一線，成功就業的總方針，需建設一支“素質優良，責任心重，師德高尚，專業水平高，結構優化，應用實踐能力強，適應應用型院校培養應用型人才的教師隊伍。以建設“教風”優化“學風”，適時“教改”促進“學改”，外引內培，打造雙師，最優人才梯隊建設，合理調整專業結構，校企聯手，產教研相結合等措施建設出具有高教學能力，高科研能力，高實踐運用能力的三高師資隊伍。
1.1建設“教風”優化“學風”，適時“教改”促進“學改”
“教風”就是教師風范，是教師德與才合二為一的表現。良好的教風可以對學生起到熏陶、激勵和潛移默化的積極作用，是其素質優良的美好體現。建設“教風”就是使教師具備愛生，進取，奉獻的良好品德。我們可以采用績效激勵、優秀教師評比、授課試聽研討，教學經驗交流等措施，調動教師愛崗敬業的積極性，這樣教師不再對厭學的學生不管不顧，他們會從情感上感化，思想上促進，觀念上轉變學生的厭學心理。“教改”就是根據教學內容與形式適當改革，添加有實踐性，操作性，趣味性的授課內容與形式，從而積極的調動學生學習的主觀能動性。通過建設“教風”適時“教改”就可以最大程度的優化“學風”，使全校師生嚴謹治學精神，端正治學態度、探討治學方法，從而促進“學改”，即師生思想與行動都變得積極、進取、向上了。
1.2外引內培，增加“雙師型”教師，建立最優人才梯隊
“雙師型”教師隊伍的建設是提高應用型院校教學質量的關鍵。為增加“雙師型”教師，我們采取“外引內培”方案。外引是從企事業單位生產，科研第一線引進高素質高能力的專業性人才作教師。內培是對不符合“雙師型”的現有教師進行職業實踐培訓提升其自身實踐應用能力。院校應鼓勵和調動教師向“雙師型”教師轉化的積極性。加強學科帶頭人的培養，可建立最優的人才梯隊。學科帶頭人是“雙師型”教師隊伍中的核心骨干，是提高計算機專業師資隊伍整體素質的重要手段。專業帶頭人專業水平高，實踐能力強，教學質量好，能夠團結、凝聚、帶動全體教師深入教學改革，分清主次，組級實驗實習、課程建設與開發，傳、幫、帶使師資隊伍良性發展。
1.3改變人才引進模式，合理調整專業結構
為合理調整專業結構，就必須改變人才引進模式，改變以往注重學校出身、學歷、在校學習成績隨意聘用的思路。我們需明確引進人才標準：具有被社會、企業承認的實踐操作能力或成功作品。只有這樣的人才被引進，才能優化我們的師資隊伍，使我們培養出來的人才更貼近“地氣”，獲得社會，企事業單位、家長的好評。
1.4校企聯手，產教研相結合
近年來，計算機行業突飛猛進的發展，使很多院校的計算機專業教師跟不上步伐，致使培養出來的學生實踐能力差，就業后屢屢碰壁，或根本與工作失之交臂。從此看出，學生的實踐能力與教師質量因果相關。培訓+實習+深造=實踐能力的提高，這就要求院校應該盡早擺脫傳統教學模式的束縛，讓教師走出去，與企業聯手。即積極安排優秀教師去有實力的信息技術企業培訓、實習、實訓。鼓勵引導教師參與開發科研項目，在項目研究和開發實踐中提升實踐應用能力，做到產教研相結合，從而打造出技術過硬，作風優良的計算機應用型師資隊伍。
2結語
計算機專業技能人才既需要具備本學科專業知識，也需要具備從事未來崗位的工作能力。這就需要高校和用人單位相互配合，在充分調研的基礎上，確立特別適合計算機技能人才培養需要的課程體系，科學界定人才培養目標和培養方向。
(一)明確教學目標
由于計算機專業是一門注重科學與工程實踐的學科，因此，在高職院校教學改革中需要培養的是專業知識精、適應能力強、知識水平高的技術技能人才。首先，要精通專業知識。在當今社會，經濟迅速發展，科技日新月異，計算機技術更是融入到社會所需的各個行業之中，從而使企業對專業技術人員的需求大大提升，同時需求的標準不再是大而全，而是要小而精，如對開發型人才要求熟練掌握一門開發語言，熟悉數據庫常用功能及扎實的SQL語句功底，對網絡型人才則要求非常熟悉常用網絡設備的安裝調試，具備常見故障處理能力等。其次，突出實踐能力和問題分析能力的培養。計算機專業技能人才的培養，需要與現代社會科技發展趨勢相吻合，同時也要適應以計算機為核心的信息技術的發展目標。因此，提高學生的實際動手能力，將理論與實踐有機的結合起來，使學生學會問題分析能力快速適應社會和企業，在實際的工作中會遇到很多書本上沒有講到的問題，這就需要學生運用學習的理論知識，結合現場的實際情況進行綜合分析，快速找到問題的根源，提出切實可行的解決方案。最后，加強職業道德教育提高學生的就業競爭力。職業道德是企業對員工最基本的要求，任何員工都要遵守職業道德，否則將會被企業淘汰，被社會淘汰。因此培養學生時要注重德育塑造，對學生的心理、人文道德素質加以培養，只有這樣才能真正成為崗位所需要的人才。
(二)健全教學體系
計算機教學體系需深化改革，滿足社會各崗位對高職院校計算機技能人才的需求。人才培養應該注重整體優化，加強基礎，注重素質，突出能力。要保證基礎知識的學習時間，聯系其他學科的相關知識，做到既有寬度又有深度。首先，公共基礎和人文社會科學課程的學習，重在提升其自身文化素質，培養可持續學習的能力，這是高職院校培養專業技能人才最基本知識的保證，也為學生以后的學習和自身文化素質的提高打下堅實基礎。其次，專業基礎課程的學習，重在加強培養學生信息處理和基礎的網絡管理與維護的實踐能力，要求學生熟練掌握Office辦公自動化處理軟件的應用技巧，將計算機基礎知識和辦公軟件高級應用有機融合；要求學生掌握網絡組建與管理、網絡配置與維護等方面的實際操作技能，提升學生計算機網絡基礎知識的應用能力。第三，專業核心課程的學習，重在培養實際工作任務中分析問題和解決問題的能力，教師需要對基礎性和原理性的內容重組，歸并精簡課程門類，引入企業真實項目，整合成實戰性項目課程，學生通過在企業兼職，教師和校內專職的帶領下完成項目任務，加強課程之間知識完整性的理解，提升學生綜合專業技能水平。
(三)優化教學內容
計算機專業課程教學應該向學生傳授知識，培養學生綜合實踐能力，使其綜合素質得以協調發展，在為社會貢獻力量的同時，也使自己得到均衡發展。首先，在學習基礎知識的時候，應拓寬學生知識面，避免講解單一知識結構，靈活設置課堂教學方法。該階段課程主要講述的是全校公共基礎課和信息技術基礎課，計算機專業則應適當安排更具全面性和更高質量的課程內容。其次，在提升學生專業能力階段也要注重加強各環節協調發展，不斷優化課程結構，努力增加實踐機會，對寫作水平也要多加訓練。該階段學習應具備比較全面的專業基礎課程，諸如語言與程序設計、數據結構、計算方法、計算機網絡原理和軟件工程等。最后，計算機專業人才應具備社會責任感、探索精神和合作意識。在教學過程中培養學生創新意識和創新能力，同時注重團隊合作意識培養，加強團體之間的協調合作。
(四)創新教學方法
首先，要打破以往教師主導的教學模式，突出學生自主學習的地位；其次，教師應發揮自身的引導作用，精心設計課堂問題，運用多媒體教學手段，讓學生多參與討論、實踐，適時給予啟發，注重新知識、新技術的傳播，拓展學生的思維，提升專業素養。在專業核心課程的教學過程中，以學生參與具體項目為主要教學形式，在項目的執行過程中將知識點以及解決問題的方法和思路潛移默化的傳授給學生。
二、高職院校計算機專業技能人才培養方案的實施
(一)制定明確的培養目標
針對計算機相關職業崗位（群）技術領域與工作任務的職業能力標準，結合學校的地域特征及資源分布情況，制定明確的專業培養目標。首先，注重區域經濟特色。各個地區的經濟發展情況不同，所偏重的技術領域也不盡相同，要針對不同的產業發展形勢，圍繞地區產業布局特點，制定符合本地區的人才需求形勢的培養目標。其次，注重專業崗位技術領域要求。針對專業崗位技術領域對計算機專業技能的要求，分析并建立崗位知識、能力、素質要求對應表，確定核心課程與崗位職業資格證書要求之間的關系，明確培養目標人才市場與人才專業崗位（群）之間的對應關系，制定符合專業崗位技術領域要求的培養目標。
(二)構建科學的課程培養體系
要培養計算機技能人才，需要確立人才培養方案，而確立最佳的人才培養方案，必須要以課程為載體，課程設置的好壞直接影響人才培養方案的實施。首先，注重社會需求。在制定人才培養方案時，首先要對計算機專業相關崗位進行調研，了解相關崗位就業標準，以此為根據來設計符合崗位需求的課程內容。制定詳細的校內教學計劃和校外教學計劃，可以使學生對計算機專業知識的學習更具系統性。校內課堂傳授基礎知識，并適當結合案例，完成第一階段學習。校外學習則與崗位需求直接掛鉤，讓學員提前了解崗位需求，崗位任務，對應培養基本崗位和核心崗位能力，為以后勝任工作打下基礎。其次，課程體系設置注重強化專業能力。課程體系設置要突出能力培養，應與崗位需求和能力培養緊密聯系，切實做到能力培養與崗位需求相吻合。因此，以能力本位為主線，以實際需求為出發點，按照專業技能、綜合能力培養等方向確立人才培養方案課程體系，使課程體系中的每個教學知識點與實際崗位技能相對應，在實踐教學過程中不因循守舊，制定科學的考核辦法，對學生分階段進行實踐能力的考核，督促學生自主自愿提升專業能力，使學生無論是在生產第一線還是在系統管理、技術服務甚至是高技能應用中都能勝任，最終形成一整套符合計算機專業技能人才的課程體系。
(三)推進工學結合人才培養模式
關鍵詞：職業學校計算機
在職業學校，計算機教學中注重強調“傳道、授業、解惑”，是一種記憶式的，帶有很強機械性的教學，由于過分強調預設和封閉，使課堂教學變得機械、沉悶和程式化，教學評價標準化。在這種教學中教師教得很苦，學生學得很累，學生學習專業課的積極性不高，只重視專業考核的通過率，而學生卻沒有得到應有的發展。
當前職業學校的計算機專業課堂教學中，有以下幾大問題迫切需要解決:①學生在家長、應試教育壓力下被迫學習，學習積極性不高，愿玩(喜歡玩游戲和上網)而不愿學，如何調動學生學習專業知識的積極性，特別是如何從學生的生活和己有知識出發，激發學生興趣是問題之一。②學生只學會了使用計算機這門技術，不會運用它幫助生活與就業，信息素養沒有得到提高，教師如何提高學生發現問題、分析問題和解決問題的意識和能力，如何提高學生的職業素質和立業創業能力是問題之二。③班級的學生層次差異大，水平不一，實踐練習課存在紀律差、效率低的問題，如何使教學適應不同學生的差異，提高練習效率是問題之四。④計算機學科是一門新興學科，與其他傳統課程有很大差別。如何突破傳統的教學思想和教學框架，構建新的教學方法和教學模式，讓計算機專業課教學煥發出應有的生命活力是問題之五。
當前，對有效教學含義的理解主要有兩種。一是從教學效果、教學效率、教學效益二方面綜合來描述的，這種觀點認為:教學有效性是指教師遵循教學活動的客觀規律，以盡可能少的時間、精力和物力投入，取得盡可能多的教學效果，從而實現特定的教學目標，滿足社會和個人的教育價值需求而組織實施的活動。
在全面推進素質教育的今天，研究職校計算機專業課有效教學，對改變課堂教學的低效和無效的狀況，更好地提高學生適應社會的綜合素質有著重要的意義。
1.研究職校計算機專業課有效教學，是完成培養職業技術人才的需要。2.研究職校計算機專業課有效教學，是立足于社會的發展，適應當今信息時代的需要。3.研究職校計算機專業課有效教學，是提高學生綜合職業素質，發展終身教育的需要。
職校計算機專業課有效教學的實踐策略研究
一、結合職業特色，尋求計算機教學的生活意義，激發學生學習興趣策略。
1. 借助身邊資源，讓教學從學生來自于生活的己有知識開始。2. 結合職業特色和就業需求，適當更新教學內容。3. 在教學中講清知識的應用。4. 設計貼近生活的實踐練習，培養學生應用所學知識解決實際問題的能力。
二、讓電腦游戲成為教學手段的策略。在職業學校，電腦游戲和學生更是密不可分，以我校為例，據調查了解，計算機專業的學生幾乎百分之百的接觸過電腦游戲，現在正在玩各類電腦游戲的學生至少占到80%以上，電腦游戲作為游戲的拓展，如何挖掘電腦游戲中蘊含的學習因素、把游戲的巨大魔力遷移到教學活動中來，讓電腦游戲成為教學手段來提高教學的有效性。
讓電腦游戲成為教學手段的策略。1、在思想上引導學生科學地探索游戲，為有效教學做好課外的準備。教師正確引導學生認識游戲與自己，正確地選擇有益的游戲娛樂，學生在教師的指引下減少了盲目性，主動的體驗游戲的知識性、趣味性、競爭性、合作性和虛擬現實性。2、有選擇的將游戲應用到專業課教學中，進行游戲化教學。我們可以根據內容的特點來選擇恰當的游戲，把教學內容，尤其是教學重點、難點與學生的生活實踐、個人經驗等有機地結合在一起，并以娛樂的形式適當安排到教學過程中去，在完成學習任務的同時，養成良好的習慣，提升內在的素質，從而提高教學效率。
三、針對計算機專業特點，提高課堂實踐練習效率的策略
1. 合理安排座位，有效分組合作策略。
要提高課堂實踐練習效率，座位的安排非常重要，座位安排不當，學生容易隨便講話或串位，也不利于開展分組合作學習。所以，要提高實踐練習課的效率，教師要充分了解學生，認真排座。
2. 練習任務的制定與運用策略。
職校生不但學習基礎差別很大，在學習能力、個性特征、認知動機等方面也存在差異，如果教師漠視這種差異，企圖定出符合所有學生實際練習需求的實踐練習任務是不可能的，只會讓好的學生覺得沒挑戰性，完成任務后無所事事，做與課堂練習無關的事甚至影響他人學習，讓差的學生完不成任務失去信心。設定一些最基本的、所有人都能完成的任務后再針對不同層次的學生和學生的不同興趣，讓他們選擇做數量不同，難易不同的題目。
3. 訓練學生反思總結的策略。
有效教學注重開發學生潛能，注重促進學生持續發展，在實踐練習課上，讓學生自己將所學知識更新拓展。
四、重視教學評價，全面促進有效教學的實現策略
進行科學、高效、多方位的教學評價能促進計算機專業課有效教學的全面實現。具體的講，實施有效的教學評價包括以下兒點:
1. 改變傳統評價觀念，建立開放性教學評價體系。
我們有必要依據先進的教學理論，建立開放性的計算機專業課教學評價體系，促進有效教學的全面實現。評價行為不能僅在教學活動之后，而應貫穿整個教學的始終。讓學生成為評價的主體，可以充分調動學生的積極性，使學生學會評價，學會正確地認識自己，認識別人，有利于學生獨立人格的形成;家長參與評價，有利于家庭學校保持教育的一致性，形成教育合力;社會企業評價對職業教育來說更為重要，可促使教學遵循實用性原則，培養滿足企業所需要的人才，這也正是職校計算機專業課有效教學質的要求。
2. 評價要多元化。
論文關鍵詞：智能電網；電力特色教學模式；電力信息化和智能化
隨著智能電網、綠色能源席卷全球，電力行業迎來了蓬勃發展的新時期，電力不但要信息化還要智能化，電力企業將需要大量高水平的既精通信息技術又有電力專業背景的人才，這給電力大學計算機專業人才培養帶來機會和挑戰。結合電力大學的大電力特色，為培養智能電網急需的高素質復合型人才，開展計算機專業電力特色教學模式的研究和實踐具有重要的意義。為了培養智能電網急需的信息人才，需要開展計算機專業的電力特色教學，首先要開設“電力信息化”課程。
一、我國電力信息化現狀及智能電網的目標
電力信息化是指計算機、通訊等信息技術在電力工業各個環節應用全過程的統稱。我國當今電力信息化現狀是實施電力工業生產過程各個環節的信息化，包括電力工業規劃、設計、施工、發電生產、輸電、變電、配電、用電、電網調度、供電營銷、物資及管理等各個環節。由此可見，信息技術是電力信息化的基礎，各類電力資源的開發和利用是電力信息化的核心。提高電力企業的經營決策水平和經濟效益是電力信息化的宗旨。智能電網將使電力信息化從數字化向智能化發展。智能電網是電力信息化的延續和飛躍。智能電網是飛速發展的信息技術與新能源變革融合在一起的產物。中國的智能電網目標是分三個階段推進：2009年至2010年為規劃試點階段，重點開展“堅強智能電網”發展規劃工作，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發和設備研制及各環節試點工作；2011年至2015年為全面建設階段，加快特高壓電網和城鄉配電網建設，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術、裝備實現重大突破和廣泛應用并自主可控；2016年至2020年為引領提升階段，全面建成統一的“堅強智能電網”，技術和裝備全面達到國際先進水平。
通過分析我國電力信息化現狀及智能電網的目標可見，各國探索智能電網建設的先行策略是信息技術應用。為實現智能電網的戰略目標，電力企業將需要大量高水平的既精通信息技術又懂電力信息化業務的復合型人才，因此，對計算機專業學生開展電力特色教學是非常必要的。
二、電力大學計算機專業電力特色教學模式
面對電力行業信息化飛速發展的形勢，特別是智能電網席卷全球，電力大學計算機專業的教學模式在保有原有優勢的基礎上創建特色，開展以計算機技術為主、電力專業背景為輔的特色教學模式。2010年學校設立了計算機專業電力特色教學模式研究和實踐的教改項目，以實現計算機專業的電力特色及工程應用能力的培養。電力特色教學重點要放在計算機技術和電力專業交叉點上，電力特色教學的先行策略是由電力信息化這門課程承擔此重任。2010年學校將電力信息化課程列入433門核心課程中。修改后的2008版教學大綱中電力信息化這門課程是計算機專業學生的必修課程，這不但要求電力信息化這門課程的內容不斷優化，同時也要求對電力信息化課程的教學進行改革。
電力大學計算機專業電力特色教學模式的后行策略是在電力信息化這門課程改革和研究的基礎上進行課程群建設，開設代表計算機技術和電力專業最新技術交叉點的“電力云平臺”、“電力物聯網技術”等課程，并將“電力信息化”、“電力云平臺”及“電力物聯網技術”三門課程納入到一個課程群來建設。可見電力大學亟待探索并建立適合計算機專業的電力特色及工程應用能力的培養模式。
三、電力信息化課程特點與教學現狀分析
1.電力信息化課程的特點
電力信息化這門課程具有如下特點：
（1）涉及面廣。電力信息化這門課程內容涵蓋電力工業生產發電、輸電、變電、配電、用電、電網調度等全過程的信息化與智能化。課程內容包括發電企業的信息化與智能化、變電站的信息化與智能化、電力調度中心信息化與智能化、配用電生產管理信息化和智能化、電力信息安全技術及物聯網在智能電網中的應用等。
（2）技術先進前沿。電力信息化這門課程內容涵蓋當今信息和電力領域的前沿技術、熱點技術。如在講解變電站的信息化與智能化這部分內容時要詳細分析電力領域的熱點技術iec61850。在講解電力調度中心信息化與智能化這部分內容時要詳細分析信息領域的熱點技術soa和電力領域的熱點技術cim及其在電力調度的應用。在講解物聯網在智能電網中的應用這部分內容時要詳細分析當今信息和電力領域的前沿技術物聯網、智能電網及云平臺。
（3）與電力行業實際工程緊密結合。在講解課程的各部分內容時緊密結合實際工程。如在講解發電企業的信息化與智能化這部分內容時緊密結合發電企業的實際工程，如水電站廠級監控系統、火電站的dcs系統、發電廠?sis系統、發電廠智能管理信息系統等。
（4）多學科的交叉。電力信息化課程是計算機技術、通訊技術、控制技術、電力系統背景知識的融合與交叉。在講解課程的各部分內容時處處是多學科的交叉，如在水電站廠級監控系統中涉及計算機的網絡通訊技術，涉及控制領域的plc技術和現場總線技術，涉及水力發電特性專業背景知識等。
（5）電力信息化課程的教學內容是動態的，是與時俱進的，隨著電力信息化和智能化的發展而不斷地補充新內容，沒有現成的教材。當今世界電力信息化和智能化發展非常迅速，如國家電網公司已經開展廣域全景分布式一體化的電網智能調度技術支持系統研制。在講解電力調度中心信息化與智能化這部分內容時就必須補充這部分新技術。
2.電力信息化課程教學現狀分析
（1）沒有現成的教材，課程難度大，師資緊缺。從上述分析的電力信息化這門課程的特點可見，要求老師具備豐富的知識儲備及電力工程經驗。
（2）課程內容與電力實際緊密結合，學生沒有現場工程概念，又是多學科的交叉，學生感覺課程難度大且抽象，學習興趣不足。很多學生很想學好這門課，但他們中只了解信息技術，沒有其他學科技術知識的積累。本課程開設在大三的第六學期，很多學生感覺困難后就放棄了，準備考研復習。
四、電力信息化教學改革的思想和方法
電力信息化這門課程是綜合應用課程，教學思想和方法的改革是必要的，具體措施如下：
1.組建一支優秀的教學團隊
通過引進發掘培養人才，組建一支優秀的教學團隊。吸納不同學科的擁有前沿的信息技術、豐富的電力背景和工程經驗的老師進入團隊，可以根據老師的特長安排講解相應的章節。電力信息化這門課程可由若干老師共同完成。由于國內市場幾乎沒有相關專著和教材，已經組織講課團隊老師撰寫并出版電力信息化教材。教材包含當今電力信息化和智能化最新技術并提供老師們的最新研究成果。該團隊的老師需要及時了解電力行業的信息化和智能化最新動態的最新技術。除了合作項目途徑外，老師要利用一切機會參加合作、進修和交流。通過團隊的力量來解決沒有現成的教材、課程難度大的問題。
2.補充課程中需要的其他學科知識
鑒于計算機專業學生的知識結構比較單一，在學習電力信息化課程時先為學生補充必需的計算機控制與通訊基礎技術知識，包括計算機控制通道接口技術、plc技術、串行通訊技術、現場總線技術及工業以太網技術等。在學習電力信息化的具體相關內容時為學生鋪墊必需的電力背景知識和工程背景內容，如講解水電站廠級監控系統時要先補充水力發電廠相關內容。通過利用一定的學時補充課程中需要的其他學科知識來降低學生課程學習的難度，使學生能快速全面地了解并掌握電力信息化技術。
3.新技術、新理念的引入
由于沒有現場工程概念，學生在學習電力信息化課程時會感覺抽象、難以理解，老師有必要與時俱進地將新的技術和理念引入課堂中。例如可以引入當今電力行業流行的先進仿真培訓軟件，比如三維變電站仿真培訓軟件，讓學生在軟件上仿真漫游變電站并模擬各種操作。通過仿真軟件讓學生模擬接觸電力工業現場，建立對電力工業現場的感性認識，提高學生的學習興趣。
為了加強學生課后鞏固教學環節，幫助學生消化和應用所學知識，可以將新的理念引入課堂中。借鑒西方本科教學及我國研究生培養的經驗，本課程課后作業鞏固環節可以嘗試不同于常規計算機專業課程的方法。本課程要求學生在課后查閱大量的文獻資料。每章的作業是查閱與本章相關的文獻資料并撰寫提交小論文，期末每個學生制作ppt文件并開展討論。
在學生課后鞏固教學環節中老師起著重要的引導作用。指導本科學生查閱相關文獻資料時，首先要教會學生如何在海量信息中查找到需要的優秀文獻，如何充分利用校圖書館提供的優質庫資源，然后指導學生如何讀文獻，如何寫小論文。要求學生在每章節后閱讀15篇以上相關文獻資料并提交小論文。教師要認真批閱學生的小論文，總結學生容易出現的普遍性問題，在下次寫小論文時提醒學生注意。
4.實施案例教學
新的電力信息化教學實施方案與國內外電力發展緊密結合，既具有理論性又有很強的實用性。此課程在教學方法上必須將理論與工程案例結合，實施案例教學。案例可以來源于實際經典案例，也可以來源于老師們的最新研究的相關成果。在案例教學的過程中要培養學生如何將工程應用問題轉化為計算機問題的能力。如在講解iec61850和cim技術時，要剖析iec61850和cim是如何利用計算機技術中的面向對象技術來建模的。
關鍵詞 化學計算軟件 Origin Chemoffice 自主學習
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
Develop Student's Self-learning Ability in the Teaching
of Chemical Computational Software
GUO Yan， LI Jun
（College of Environmental Science and Engineering，
Nanjing University of Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 21044）
Abstract With the widely increasing application of computing software in chemistry， introducing such chemical computational software into the teaching of senior undergraduate is receiving more and more attention. These courses can not only allow students to understand the progress of chemistry and useful research tool， but also lay a good foundation for students to engage in the corresponding experimental and research work. In this course， we use the question-teaching to stimulate the interest of students' self-learning. Class exercise is closely linked with the actual experiment result， to create a self-learning space. At the same time， using the examine ways of small issues or papers to develop students' self-learning ability.
Key words chemical computational software； Origin； Chemoffice； self-learning
隨著計算機科學技術的飛速發展，硬件和軟件日新月異的更新，傳統的學科教學及科研已經離不開計算機輔助的影子。當前化學學科的研究已達到分子設計的水平，計算機在化學中的應用也是與日俱增，特別是在深入研究化學基本理論方面顯示出了強大的作用。化學化工專業的學生只學習一般的計算機技術知識顯然不足以跟上科技進步的腳步，近年來國內化工院校或專業都或多或少開設了計算機在化學化工中應用方面的課程。①②
國內以往的一些介紹計算機在化學或化工方面應用的書籍，以介紹化工算法的居多，對非計算機專業的學生已經不太適用。因而我們在化學專業高年級的課程中開設了化學類計算軟件課程，旨在給學生們介紹當今計算軟件在化學化工中的應用，并要求學生們能掌握具體軟件的操作要求。
在化學專業中引入計算機軟件的教學，不僅可以讓學生了解化學學科的前沿進展和科研工具，而且有助于提高學生自主學習的能力。
1 教學中采用提問式教學，激發學生自主學習的興趣
化學專業的基礎課和專業課的講授方式一般以講授為主，要分析原理、推導公式、并輔以一些習題。化學類計算軟件這門課程不同于這些傳統的專業課程，這門課程以軟件應用為主，本質為實踐性教學課程，從教學內容上通常分為理論講述和上機實習兩個環節。在設置這一課程時，出于鼓勵學生在實踐中開展自主性、協作性和研究性學習的目的，將理論講述的部分調整至總學時的1/4，剩下的學時用于上機實習。③
在計算機化學的理論授課中，重點講解化學計算中常遇到的數學問題，如最小二乘法，線性方程組的求解，函數插值及擬合算法等；簡述化學學科中常用的數據處理或繪圖軟件，如Origin，ChemOffice，Matlab等。接下來學生們通過大量的上機實習，來熟悉軟件的基本操作，并能熟練應用軟件。
授課中，我們改變以往的闡述型教學方式，以提問式教學為主。以Chemoffice為例，這是一款強大的化學繪圖軟件，能過繪制各種復雜的分子式、化學方程式、二維空間結構、分子的構象結構以及三維空間模型等。授課中，首先給學生們瀏覽教師自己繪制的，或從文獻中看到的一些代表性的化學結構或反應流程圖片。接下來，提出問題，如何繪制出自己需要的結構式或反應方程式，如何做出與文獻上看到相一致的模型圖片。高年級的本科生大部分已經進入實驗室進行相應的課題研究或協助導師開展輔研究，也觸及到文獻及論文寫作方面的內容，由于講課及提問內容和學生自己的論文內容的關聯性，激發了學生們自己探求軟件的興趣。
上機實習由提問式講解和任務練習兩部分組成。我們以提問的講授方式介紹計算機知識和化學學科內容的結合，教會學生一些基本的操作命令。接下來提出問題，如如何繪制葡萄糖的分子結構式，讓學生們當堂完成。在整個上機實習中，我們的提問由易至難，層層遞進，逐步引導，激發學生們自主學習的興趣。還是以ChemOffice的教學為例，我們從簡單分子結構式的繪制開始，過渡到立體結構式的繪制，接下來生物分子結構式的繪制，進一步學習核磁共振譜圖的模擬，最后完成漂亮的三維結構式的繪制。
2 課堂練習緊密聯系實際實驗結果，創造自主學習的空間
上機練習中，我們提出的問題，布置的任務將緊密聯系實際實驗數據。上機練習過程已經不僅僅是學生們在計算機上完成一個或多個布置的任務，而是這些任務與學生自己的畢業課題或科研課題相結合。學生在完成這些問題及任務的過程中，首先逐步建構起計算化學軟件應用的整體認知性，接下來應用在自身的實驗或數據結果中，能夠起到很好的練習效果。在整個上機實習的過程中，打破了由教師教授內容給學生的傳統方式，而是將教學內容隱含在任務的背后，讓一項項的任務成為帶領學生了解、熟悉內容的引線。④讓學生感到所練習任務內容的新穎性和實用性，激發學習熱情。在這樣的上機實習過程中，教師從講授者、灌輸者變為引導者、組織者，從講臺上講解轉變為走下來與學生交流討論，共同學習，為學生創造自主學習的空間。
Origin軟件為一個多文檔界面的應用程序，利用該軟件可以繪制散點圖、點線圖、柱狀圖、三維圖等，還可以對圖表進行個性化設置，既有科學的準確性又兼具審美性。⑤因而，該軟件也是化學學科中常用的繪圖軟件。在Origin軟件的課堂練習中，我們首先將Origin軟件的界面與基本操作演示給學生，引導學生自己進行探求，如，探索如何調整坐標軸、怎么加入文字及圖例說明，如何在簡單的單層圖的基礎上繪制多層圖，最后激發學生去嘗試繪制三維圖形。在學生自己探求的時候，以他們自己的實驗數據為主，學生對于將自己得到的數據處理成規律性的圖形具有積極的主觀能動性。對于一些沒有獲得實驗數據或還沒有進實驗室的學生，我們則提供以往實驗課堂上的數據，如酸堿滴定實驗中滴定劑與pH的數據，蔗糖燃燒熱的實驗數據等。學生們因為都做過相應的實驗，手繪過相應的實驗數據圖，對于用Origin軟件處理出來的數據不陌生，但又有新鮮感，能夠起到很好的上機實習效果。
3 以小課題或小論文的考察方式，鍛煉學生自主學習的能力
良好的課堂效果離不開編排合理的課堂練習以及恰如其分的考查方式。我們摒棄了傳統的考試這一考查方式，以結合學生自己課題或感想的小課題或小論文的方式對該門課程進行考查。化學類計算軟件的課程性質，是以老師教授為輔，學生自己探索，自主學習為主。這種計算軟件的學習應用，突破了傳統意義上課堂上時間和空間的限制。并且，學生們可以在實際的學習或科研中靈活應用，有較為豐富的應用背景。最主要的，學生們可以根據自己的水平和需要自主選擇不同層次的軟件應用。因而以公式、問答等傳統的考核方式并不適用于這門課程。我們會給定課題范圍，比如Origin軟件的基本知識介紹和其在三角相圖繪制中的應用；以fullerene分子三維圖形繪制為基礎的Chemoffice軟件在化學結構繪制中的應用；以三維等高線圖為例介紹Matlab繪制三維圖形的處理。這些小論文題目的給出，不僅與化學學科中的基本原理和基本應用緊密聯系，同時，能夠讓學生們在熟悉軟件的基礎上去探索軟件的一些高級應用模式。
我們的考核也不僅僅局限于給出的課題范圍，更加鼓勵學生以自己的科研數據為主，舉例介紹這些軟件在他們歸納總結數據時起到的作用。這種不劃定界限，不給定課題的方式，更能鼓動學生們，尤其是已經進入實驗室研究的學生們對于軟件學習的熱情，達到自己的學習目標，進而提高自身自主學習的能力。
4 結語
計算機軟件對化學學科的影響已經是舉足輕重，因而很有必要在本科高年級階段引入該類課程。這類課程的設置不僅可以讓學生了解化學學科的前沿進展和科研工具，為學生從事實驗及科研工作打下良好的基礎，而且在課程的教授與考核中，有的放矢，幫助學生培養自主學習的能力。
注釋
① 張榮國，雷家珩，陳永.計算機輔助化學教學研究.武漢理工大學學報，2004.26：93-95.
② 黃正國，徐梅芳.對計算化學的涵義與課程開設情況的調查.計算機與應用化學，2009.26：661-664.
③ 李建平.《計算機化學》課程教學方法改革的探索.湖北大學成人教育學院學報，2005.24：65-74.
關鍵詞:NIIT;合作辦學;教學模式;教學研究
NIIT(National Institute of Information Technology)來源于印度國家信息技術學院,是總部設在印度的信息技術跨國上市公司,專門提供教育培訓、軟件解決方案和教育多媒體等產品與服務。目前,該公司已發展成為印度第一、全球最大的軟件教育培訓集團。NIIT于1997年進入中國,現已與我國多所本科、高等職業院校建立了計算機人才培養教育合作聯盟。2006年,作為江蘇省首批15所與NIIT合作辦學的本科院校試點之一,我院以嵌入式教學形式將NIIT的品牌課程GNIIT(博睿軟件工程師)的教學體系引入到我校計算機科學與技術專業軟件工程方向本科生的培養方案中。本文分析了NIIT合作辦學模式、教學特點以及GNIIT課程體系的特點,指出了在教學實踐過程中出現的問題及我們的解決對策。
1NIIT合作辦學模式
NIIT培訓分兩大系統:職業教育(GNIIT)和高級技術學習。其中GNIIT是NIIT在中國推出的工程師課程,主要針對受過12年正規教育或更高層次人員。該課程以業界的個案研究作為問題設置的依據,采用國際領先的教育理念和方法組織教學。
GNIIT分四個教學模塊,分別安排在計算機專業本科階段四個學期的培養方案中。每個模塊分別包括課堂教學、ISAS(信息搜索和分析技能)和Project(軟件項目開發)三部分,課堂教學要求在機房上課(學生可以邊學邊練),教師可選擇中文或英文授課;ISAS要求學生對指定的課題搜集相關的資料,分析、研究后撰寫小論文,教師組織學生集體演講、交流;Project是在模塊學習結束后的一次綜合性編程實訓。
NIIT公司通過教學網站組織、管理合作院校的教學工作。NIIT教學網站為每位授課教師和學生在其教學網站上建立個人賬戶,教師可在線創建班級、申請模塊結束考試、查看學生成績、學生對教學的評價等;學生可登錄NIIT教學網站下載教學資源、在線練習、在線考試,評價教師教學情況。
學生每個學習模塊的成績由三部分組成:在線考試成績(共2次,各占30%)、ISAS(10%)、Project(30%),其中在線考試成績在學生上線考試提交后立即生成,ISAS和Project成績由授課教師根據學生小論文和項目完成情況評分后在線提交。學生通過第一二和四模塊考核后,可以獲得NIIT公司頒發的相應模塊NIIT國際化證書。
NIIT公司為合作院校提供每個模塊的學習教材、教師培訓和教學指導,并對每個模塊學習成績優秀的學生給予表揚和物質獎勵。
2NIIT教學特點
NIIT在教學上主要有以下特點。
(1) 在教學方式上,NIIT強調教師的榜樣示范作用和師生教與學的互動。通過基于榜樣的學習方法 (ModelCentered Learning Architecture,MCLA)使學生能在教師的指導下提升獨立解決軟件開發過程中實際問題的能力,并以此增進師生之間的認同感。
(2) 在教學內容上,NIIT 教育模式對軟件領域的知識進行分類和精選,并將選擇出來的知識點與實際問題進行捆綁。目前,GNIIT的課程體系沿著“.NET”和“J2EE”兩條技術路線[1]組織,并強調前后關聯、由淺入深,進而構成貼近實際、內涵豐富的知識技能體系。
(3) 在教學過程設計方面,推進式的NIIT 教學模式通常是按照“問題”、“計劃”、“實施”、“驗證”和“拓展”等幾個階段層層遞進,遵循人類的認知規律。
(4) 在教學組織上充分體現“學生是教育的主體”這一教育理念,強調學生的自主學習能力與獨立解決問題能力的培養。NIIT課程體系每個模塊都設置ISAS和Project實訓環節,它可以培養學生通過各種媒體獲取信息的能力、表達能力、團隊協作精神以及掌握軟件開發過程的能力。
3GNIIT課程體系及特點
GNIIT的課程體系(見表1)具有如下特點[2]。
(1) 基本遵循著.NET和J2EE兩條軟件開發技術路線搭建,其內容由淺入深、由點到面,技術路線明晰。
(2) 逐級培養學生具備初級程序員、程序員、高級程序員的職業技能,尤其是實踐操作技能。
(3) 注重學生綜合素質和自學能力、演講能力、溝通能力、團隊合作能力以及分析問題、解決問題的能力的培養。
(4) 課程體系側重學生專業應用技能培訓,專業基礎理論知識教學缺乏深度。
(5) 課程內容涉及專業應用技能知識面寬、內容較新,但不求精。
4NIIT教學實踐中出現的問題及解決對策
(1) 我們與NIIT的合作模式是嵌入式教學,NIIT四個模塊的教學任務需要安排在專業培養方案中。由于NIIT課程體系中專業基礎課程設置缺乏深度,學生繼續深造和發展的后勁不足。在制定專業培養方案時,我們注意到另外開設的專業基礎課程及專業核心課程應與NIIT教學內容互為補充。
(2) NIIT公司不提供各模塊的教學大綱和考核大綱,部分教材內容在組織方面缺少一定的知識邏輯體系(如:SM2中Java部分等),重點難點不很突出,中文教材的翻譯質量較差,不適宜將其作為計算機專業本科生教材使用。我們要求任課教師不僅要深入研究教材的內容、背景知識,還要有較強的工程實踐能力和教學經驗,從達到專業培養目標的角度出發,編寫教學大綱和考核大綱,重新理順課程體系,注重將背景知識和教材內容充分融合,重新組織教學內容、構建知識邏輯體系,并貫徹到教學過程中。針對部分模塊,我們已結合NIIT教學內容重新編寫了課程講義或教材。
(3) NIIT的教學目標旨在培養工程實踐能力和職業素質強的軟件人才,NIIT教學環節中的ISAS和Project是為該教學目標設置的,但這兩個環節具體的教學內容(如SM1、SM4模塊的.NET部分)、考核要求等在教材中都沒有反映,教師在培訓時也沒有提及,NIIT特色的東西被忽視了。我們建議NIIT加強這方面教材的編寫和規范成績考核,同時,要求任課教師參照學校學期論文和課程設計的要求自己編寫這部分教學大綱、考核大綱、指導書和任務書,組織教學實踐環節。
(4) NIIT各模塊的在線考試題目都出自NIIT題庫,且題型都為單選題,試題在難易方面沒有區分度,但有些題目較冷僻或不規范(一個題目有幾個一樣的選項),甚至出現與教學內容無關的其他模塊中的題目。學生的在線考試成績普遍低于校內開設的其他專業課程的考試成績,在一定程度上,此成績不能真實反映學生的學習水平,且影響學生學習NIIT的積極性。我們建議NIIT重新整理試題庫,刪除不規范的題目;除組織學生參加NIIT要求的各模塊考核外,作為培養方案中獨立開設的課程,我們還要求學生參加學校組織的課程結束考試,此成績也記入學生的成績檔案。
(5) 因NIIT課程學時多,各模塊又按技術路線劃分為多個知識單元,所以,一位教師不可能擔任整個模塊的教學任務,也不可能對各個知識單元都有很高的造詣。為此,在師資配置時,我們為各模塊配置3～4位教師,每位教師承擔其中1～2個知識單元的教學任務,并相互協作,共同完成相應模塊的教學任務。
5結語
NIIT合作辦學在我校已開展了一輪完整的教學工作,從教學效果來看,2006級計算機專業軟件工程方向學生在編程動手能力、英語閱讀能力、自主學習能力及協作精神等方面比往屆學生有明顯提高,知識結構較新。我們相信這屆學生面對即將到來的就業應聘會更有自信。通過這一輪的教學實踐,教師領略了NIIT教學模式相比傳統教學模式的優勢,并結合這兩種教學模式的優點,探索符合中國國情的計算機專業應用型本科人才培養教學模式。
參考文獻:
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[3] 朱香衛,徐桂華,趙林娟. NIIT最新博睿課程體系研究與實施[J]. 常州信息職業技術學院學報,2008(4):54-56.
Research and Practice in Education Cooperation with NIIT
HUANG Shu-rong
(School of Unigraphics, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)
[關鍵詞]計算機專業 師范生 教育職業能力 信息技術教學論課程體系
[作者簡介]王素坤(1978-)，女，內蒙古呼和浩特人，內蒙古師范大學計算機與信息工程學院，講師，碩士，研究方向為計算機課程與教學論。(內蒙古 呼和浩特 010022)
[中圖分類號]G652 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)06-0120-03
一、計算機專業師范生教育職業能力結構分析
教師專業具有雙專業性質，即學科專業性和教育專業性。高等師范院校計算機教育專業培養的學生應當是學術性與師范性兼而有之，既具備計算機專業知識和技能，又有教育、教學的知識和技能。然而近幾年師范院校在學生培養上呈現出重學科教育、輕師范教育的趨勢，過分強調加強學科專業能力建設，弱化了師范能力的培養，致使培養出的師范生在教育領域陣地上沒有自己明顯的優勢和特點。師范性是師范院校的立校之本，師范院校要獲得長遠發展，必須突出師范特點，加強學生教育職業能力的培養。
那么計算機專業師范生應該具有什么樣的教育職業能力結構呢?高師院校的計算機教育專業擔負著培養未來的中小學信息技術教師的使命。在我國教育技術職業人員教育技術標準(Standards of Educafional Technology of China for Professionals)中對中小學信息技術教師提出了基本要求：掌握相關技術的知識和技能；運用技術支持教學資源和環境的建設；運用技術支持教學過程的優化；運用技術支持信息化管理；具有強烈的信息意識，自覺承擔與技術相關的社會責任。可見，計算機專業師范生除了具備信息技術學科教學能力外，還要具有信息化建設和信息化管理等輔助教學的能力。因此，筆者認為計算機專業師范生的教育職業能力結構應該由教學基本能力、教學設計能力、教學實踐能力、教學研究能力和教學輔助能力組成。能力培養的主要途徑是實施全面的信息技術師范教育，拓展和完善現有信息技術教學論課程，建設與學生能力結構相匹配的課程體系。計算機師范生的教育職業能力結構及相關培養課程如下表所示：
二、培養教育職業能力的信息技術教學論課程體系
1 教學基本能力的培養。計算機專業師范生首先應該掌握教育教學的基本知識和基本技能。培養教學基本能力的核心課程有“教育學”“心理學”“教師口語”“板書訓練”和“信息技術教育學”。(1)“教育學”“心理學”是師范生應掌握的教育教學的基礎理論，“教師口語”和“板書訓練”則是其必備的教學基本功。這些課程是各學科專業師范生的公共基礎課程，為教學基本能力的形成奠定基礎。(2)“信息技術教育學”目標是使學生理解信息技術教育教學的規律、原則和方法，掌握信息技術教學的基本知識和基本技能，具有良好的師范素養和信息素養，培養學生成為合格的中小學信息技術教師。
2 教學設計能力的培養。教學設計是連接教學理論與教學實踐的橋梁。培養學生教學設計能力的核心課程有“課堂教學設計”和“中學信息技術教材分析”。(1)“課堂教學設計”目標是使學生全面領會教學設計的思想、掌握教學過程設計的程序，使學生能夠運用系統科學的方法對教學目標、教學內容、教學媒體、教學策略、教學評價等教學要素和教學程序進行分析、計劃并做出具體安排。(2)中學信息技術教材分析，目標是使學生全面了解中學信息技術課程標準，理解中學信息技術教材的內涵、價值觀與知識內容體系，掌握分析和評議教材的方法，能夠設計和編寫規范的教案。(3)“課堂教學設計”給學生提供了教學設計的理論框架，教給學生教學設計的原理與方法；“中學信息技術教材分析”則提供了與中學信息技術教學緊密結合的實踐依據。以中學信息技術實際教學內容為依托進行教學設計，能夠切實提高學生的教學設計能力。
3 教學實踐能力的培養。教學實踐能力主要是指實際從事教學活動的能力，計算機師范生應具備初步的信息技術學科教學技能和實驗指導能力。培養教學實踐能力的核心課程有“教師技能訓練”“中學信息技術實驗教學研究”和“教育實習”。(1)“教師技能訓練”目標是使學生了解課堂常用教學技能，即導入、講解、提問、演示、板書、結束、變化等技能的概念、功能、要素和應用注意事項，掌握各項技能的微格教學設計和教案的編寫，并通過觀摩案例和微格訓練掌握各種教學技能的應用。(2)“中學信息技術實驗教學研究”目標是使學生了解信息技術課堂教學中常用的各種教學媒體和實驗設備的使用方法，熟練掌握基本課程實驗的操作和演示技能，并能設計出科學合理的信息技術實驗。(3)“教育實習”目標是使學生深入到中學完成課堂教學實習任務，完成班主任工作和第二課堂任務，完成教育調查報告并開展服務于基礎教育的各種活動。通過教育實習，使學生將所學的基本理論、專業知識和基本技能綜合地應用于教育教學實踐，全面培養和鍛煉學生從事中小學信息技術教育教學工作的能力。
4 教學研究能力的培養。教學研究能力是教師教學能力的拓展和深化。信息技術教師作為教育信息化的推動者，應該是研究型教師，能夠將教學和研究密切結合，做到教研相長。培養教學研究能力的核心課程是“教育研究方法”。“教育研究方法”目標是初步培養學生的研究意識，使學生了解教學科研的方法和步驟，能夠對日常信息技術教學和學科整合教學進行研究，并具有撰寫論文、完成科研項目的能力。教學研究能力的形成需要教育科研的基本理論，更需要在實踐中不斷錘煉，可以通過開展研究性學習、組織教育調查等實踐活動進一步培養學生的研究能力。
5 教學輔助能力的培養。教學輔助能力是對信息技術教師的特殊能力要求。信息技術教師不僅要完成本學科教學任務，還要能承擔學校的信息化建設、維護、服務和管理工作，能輔助其他學科教師開發課件和資源等。培養學生教學輔助能力的核心課程有“計算機輔助教學”和“多媒體課件制作”。(1)“計算機輔助教學”目標是讓學生了解計算機輔助教學的基本原理。熟悉教育軟件開發的基本流程及步驟，掌握媒體資源的設計原則和方法，為將來從事教育軟件開發或教學課件制作等工作奠定一定的理論與方法基礎。(2)“多媒體課件制作”目標是使學生理解多媒體課件制作的基本概念，掌握PowerPoint，Flash，Author-ware等常用課件工具的使用方法與技巧，能夠設計制作出實用性強的多媒體課件作品。
“計算機輔助教學”是學生進行輔助教學的方法論課程，“多媒體課件制作”則是進行輔助教學的工具性課程。正確的方法指導加上熟練的工具應用能夠綜合培養學生的計算機輔助教學
能力。
三、信息技術教學論課程體系的總體設計
1 既獨立又整合的教學內容。在培養計算機師范生教育職業能力的信息技術教學論課程體系中，按照各門課程之間承前啟后的關系和學生由淺入深的認知水平來安排課程。首先開設“教育學”“心理學”“教師口語”“板書訓練”等公共基礎課，這是課程體系的起點。接著開設“信息技術教育學”，它是統領信息技術教學論其他課程的專業基礎課程。其次，再兩兩結對開設“課堂教學設計”“中學信息技術教材分析”“中學信息技術實驗教學研究”“教師技能訓練”“計算機輔助教學”和“多媒體課件制作”課程，著力培養學生的教學設計、教學實踐和教學輔助能力。最后開設“教育研究方法”選修課和安排教育實習。這些課程具有相對獨立性，在能力培養上側重點不同，同時各門課程之間又是有機聯系、相互滲透的。例如在“中學信息技術教材分析”和“中學信息技術實驗教學研究”課程中，學生要運用“課堂教學設計”課程的理論設計教案和實驗，在分析匯報成果時，又要用到“教學技能訓練”課程的說課技能。教育實習更是要綜合應用各門課程的知識技能。各門課程之間既相對獨立又相互整合的關系，有利于學生融會貫通地運用各種教學能力。
2 多樣學習空間的教學模式。好的教學內容必須要有與之配套的教學模式和方法。在信息技術教學論課程體系中秉承“教師主導一學生主體”的教學理念，改變傳統的以講授為主的教學模式，將課程教學空間劃分為接受學習空間、自主學習空間和協作學習空間，在不同的教學空間中，應用不同的教學方法，通過多樣化的學習方式，充分調動學生學習的積極性，達到能力培養的目標。
接受學習空間指教師講授理論知識的學習空間。搞活理論課堂的關鍵是將教學內容化抽象為形象，變深奧為通俗，注重啟發式教學。我們用到的教學方法主要是案例式教學和問題式教學：比如選取一些生動的案例引出要講的較為抽象的理論；精選一些中學信息技術教師的教學設計案例讓學生從中體會教學設計思想和教學方法精髓。在教學中也經常提出一些開放性的問題組織學生討論，使課堂氣氛在討論中活躍起來，學生對教育理論的認識也在思維碰撞中建立起來。
自主學習空間是學生自省和提高的空間。通過自學，學生能夠真正掌握學習方法，將課堂知識經過自身意義建構輸出外化為知識成果。在自主學習空間中，學生可以進行基于資源的學習。我們為學生提供了文字、視頻、圖片等各種學習資源，讓學生通過網絡學習平臺或電子圖書館等途徑去獲取和利用有用資源。在自主學習環節中也開展了許多參與式學習活動，比如讓學生自己選取感興趣的中學課本教學內容設計教學方案和實驗方案；自行調查研究有意義的中學信息技術教育問題形成小論文等。在學生的自主學習空間中，教師是助學者的角色，要給學生提供學習資源，指導學習方法，創造自主學習環境，激發自主學習動力。
協作學習空間是學生共享學習經驗和拓展能力的空間。通過協作學習，學生在態度上相互尊重，在認知上集思廣益，在情感上彼此支持。協作學習形式分為小協作與大協作。小協作指課堂上的小組討論問題，小組分析教材，小組互相說課、聽課、評課等。大協作指時間較長、任務較復雜的學習活動。如在“信息技術教育學”課程中，讓學生組成協作小組開展貫穿整個學期的研究信息技術教育課題的研究性學習活動，分為開題活動、探索研究和成果展示評價三個階段。在協作學習空間中，教師是導師的角色，是協作學習內容的設計者，協作學習過程的調控者和協作學習成果的評價者。
3 過程化多元化的教學評價。傳統的課程評價方式多為總結性評價，由期末筆試成績和平時考勤構成。考慮到信息技術教學論課程的開放性、實踐性、多樣性的特點，我們以過程性評價代替總結性評價方式，著重對學生能力進行多元性、全方面考核評價。
關鍵詞：計算思維；教學模式；計算機課程改革；計算思維課程體系
0.引言
近年來，眾多專家學者關注計算思維，研究如何把它引入到大學計算機基礎教育課程中，認為計算思維是近十年來計算科學和計算機學科中最具有基礎性、長期性的重要學術思想。同時，國家提出了深化高等教育改革應該走以提高質量為核心的發展道路。為此，我們將計算思維融入計算機基礎教學，努力構建“素質培養-思維訓練-拓展創新”課程體系，形成教學整體解決方案，新的計算機基礎教學計劃已在北京交通大學全面實施。
1.“1+X”的計算機基礎教學課程體系
1997年高教司155號文件《加強非計算機專業的計算機基礎教學的幾點意見》明確提出高校要將計算機課程納入學校基礎課程范疇，確立了計算機基礎教學的必修課和入門課地位。教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會2006年了計算機基礎教學白皮書――《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求》，據此構建“大學計算機基礎”課程和6門典型核心課程的“1+X”的設置方案。“1+X”課程體系強調課程知識體系的完整性，內容涉及知識面廣，理論內容較深，但由于實踐體系不完善，因此難以達到教學目標。在教學實踐中我們發現該體系課程內容設置忽視了非計算機專業對計算機知識的需求，沒有充分體現計算機公共基礎課程的特征，同時缺少完善的教學實踐系統。經過多年的教學改革，我們積累了從線上虛擬實踐系統到機房和硬件實驗室的線下實驗環境，我們整合這些資源，提出了“重文化-強能力-求創新”的計算機基礎教學新模式（以下簡稱“新模式”），如圖1所示。
實踐育人是目前我國大學教育面臨的新問題。盡管多年來大學教育一直強調教學實踐，但是如何完善實驗環境，使實踐教學與課堂教學有機融合，是我們面臨的問題。新模式注重實踐教學體系，從計算機技術的產生、發展以及發展過程中里程碑式的人和事，使學生對計算機技術影響人類文明發展有了全面系統的了解；突出計算機技術在相關專業和交叉學科中解決問題的思維方式與科學方法，進而激發學生的思維與創造力；拓展學生的自我學習空間，構造多層次創新人才成長環境，使學生充分感受到計算機科學與技術的滲透力，面對未來敢于挑戰。
基于新模式構建的課程體系突出公共基礎課程的特點，從單純的技能培養上升到強調通識知識、文化的學習和對學生計算機思維能力的培養。圍繞新模式我們開展了一系列教學實踐，構建以資源整合為基礎的實踐訓練平臺。
2.以計算思維為導向的計算機基礎教學課程新體系
計算機基礎教學課程新體系以學分制為基礎實施目標管理，設定總體學分要求，學生可據此自主構筑知識結構。新的課程體系內容包括如下3層：
（1）素質培養層。通過大學計算機基礎培養大學生所必須具備的計算機文化基本素質，在計算機基礎知識與綜合能力方面打基礎，為后繼課程作準備。
（2）思維訓練層。以培養學生計算思維的基本方法和運用計算機的基本能力為目標。計算機程序設計作為大學計算機基礎課程后的一門重頭課，教學內容針對不同專業領域，覆蓋面向對象的C++、Java、VB、Web等不同的實踐環境，支持實現分類分層教學，滿足學生的學習要求。
（3）拓展創新層。該層目標是開拓學生視野，提升學生綜合應用計算機的能力，使學生具有基本的創新意識。通過一組選修課程（如與專業結合的計算機課程、前沿技術的計算機課程等），進一步培養學生的計算機綜合應用能力和創新能力，滿足專業需求和信息化社會對人才的需求。
3.以培養思維創新能力為核心的實踐教學體系
3.1多層次人才培養的實踐教學平臺
按照新的教學體系，以文化修養熏陶和基本操作技能訓練為基礎，以計算思維素質培養為核心，以綜合應用和創新能力培養為主線，構建新的實踐課程體系（以下簡稱“新體系”）。新體系橫向劃分為4個層次，重視操作型和技能驗證型實驗，普及設計型和綜合型實驗，鼓勵研究型和創新型實驗。
第1層次為文化修養熏陶。學生通過計算機認知學習平臺了解和認識計算機，注重計算機在人類發展歷史上的作用和新的發展趨勢，加深對計算機的學習與理解。該層次要求學生掌握計算機基本操作，如文字處理以及通過網絡進行信息檢索。學生可通過立體化學習資源以及課外輔導自行完成。
第2層次為基本技能實驗。以操作型和技能驗證型實驗為主，注重基本的實驗原理、實驗方法和實驗技能，初步培養學生的創新意識和綜合素質。以計算機基本操作和基本應用為主，如掌握信息獲取、數據處理、信息展示等相應軟件的使用。學生可以通過選修課、實訓等方式在開放的軟件實驗環境完成。
第3層次為計算思維素質實驗。以設計型和綜合型實驗為主，訓練學生的計算機程序設計能力，重在培養學生計算思維，主要包括C++語言程序設計、Java語言程序設計、VB語言程序設計、Web程序設計和網站與網頁設計等課程。不同專業方向的學生根據專業需求進行選擇。本層實驗強調提高軟件應用能力，培養應用所學知識解決工程實際問題的綜合能力。
第4層次為綜合應用與創新實驗。本層次包括計算機硬件、數據庫、計算機網絡、多媒體等課程，以創新型、新技術和高層次應用實驗為主，重在啟發和培養學生的研究興趣和動手能力，提高學生綜合素質和研究能力。本層次的教學結合大學生創新項目，強調將教師的研究成果應用于教學中。教師根據自己的研究工作和科研項目實驗項目內容。學生選擇相應實驗項目后，在教師指導下，自主地對實驗項目進行分析和設計，以小論文或軟件形式給出結果。
3.2“以學生為主體，以教師為主導”的實踐教學模式
在教學實踐中，我們發現提高教學效果的一個根本問題是如何提高學生的計算機應用能力，這需要通過大量的實驗實踐來實現。學生在課外練習中，經常遇到課堂上不曾講授過的知識和問題，由于不能盡快獲得教師的指導，使得一些疑難問題得不到解決，嚴重影響學生的學習興趣和學習效果。為此，結合大學計算機基礎課程的教學改革，我們對教師工作進行重新配置，保證線上和線下都能參與輔導。同時，安排高年級研究生進行實時線上輔導，安排教師在實驗室值班，承擔起學生課外計算機應用技能的輔導。我們構建以能力為主導的課程考試機制，檢驗學生是否掌握計算機知識和技術，即學生如何應用計算機解決實際問題。考試機制將提高計算機實測比例，根據解決問題的實際效果客觀評判。總成績為“基礎知識+綜合實驗+教學參與”，占比為5：4：1。
建立學習獎勵機制，即成績結構中的教學參與成績，對學習拓展模塊和參與創新型實驗的同學，綜合其實驗報告、實驗結果演示、答辯等環節，對他們的學習主動性進行評價。在課程的總成績中，實驗成績所占比例由20%提高到40%，對其別優秀的，經過答辯組老師的評議，其成績可直接作為該課程的成績，免予期末考試。
3.3“惠及大眾，培育冒尖”的創新人才培養模式實踐
ACM-ICPC（ACM International Collegiate Programming Contest）是世界上公認的規模最大、水平最高的國際大學生程序設計競賽，是當代信息技術相關專業的大學生展示其創新實踐能力和國際競爭力的高端平臺。為此，我們構建了以ACM程序設計競賽為基礎的拓展創新訓練平臺，堅持“惠及大眾，培育冒尖”的主導思想，踐行“賽課結合，賽練互動”的執教方法，重視“訓練平臺，管理機制”的建設環節，獲得了良好的實踐效果。
ACM程序設計競賽是少數精英型學生參與的活動，但是也不能曲高和寡、脫離大眾。根據學生的實際需求，結合國內、國際不同層次的計算機競賽要求，在重點培養拔尖人才的同時，充分利用優勢資源，面向全校開設講座以及校內競賽，達到鼓勵一般、重點培養的目的。
4.差異化教學實踐模式
4.1基于學科差異的分類教學
好的教學體系需要一個操作性強的教學模式來支持。計算機基礎教學面對全校不同專業的學生，每個專業的計算機能力要求差異較大。在對北京交通大學各學院調研的基礎上，我們對專業需求進行分析、歸類和總結，根據“學科專業、知識結構、培養層次”構建如下的計算機基礎課程分類、分層和模塊化的教學模式。
學科專業分為3個大類：理工類、人文/外語類、經濟/管理類。
知識結構分為3個模塊：大學計算機基礎、程序設計基礎和計算機技術與應用。
培養層次分為2個層次：基本能力培養和創新能力培養。
4.2基于學生個體差異的分層教學
根據學生個體差異，構建“強基礎，重技能，鼓勵創新”的層次教學結構，強化對理論知識的掌握和對實踐能力的培養，如圖2所示。
理論知識分為基礎知識、專項應用和綜合應用3層；實踐能力分為基本技能、應用技能和創新技能。
新課程體系在教學實踐中考慮學生的個體和專業差異，培養方案面向全體學生。如圖2所示，基礎教學強調對基本的概念、原理和方法的掌握，目標定位在使絕大部分學生通過學習能夠掌握該課程領域的基本知識和技能。學生在學習過程中可以根據各自的基礎選擇學習或免修。個體培養而向優秀學生（如思源班、卓越工程師計劃班、國際班等），該部分教學與學校的大學生創新活動和學科競賽相結合，使學生有機會進一步拓展視野，提高能力。
4.3基于過程的模塊化課程教學
在分類、分層次教學體系中，每門課程采取“重基礎、強實踐、過程考核”的模塊化教學。每門課程包括基礎知識模塊和研究拓展模塊。基礎知識模塊為本課程所有學生必須掌握的基礎理論和基本技能；拓展模塊為根據授課對象構建的該課程的專項應用知識和技能。我國中學計算機教育狀況不均衡，為滿足不同水平學生的求知欲望，考試采用階段性過關考核方式，每學期安排至少2次考試，對于已學習過相關內容的學生可以參加第一次考核，通過后進入優秀學生培養過程的學習，進行拓展模塊知識的學習。拓展模塊由任課教師根據所在教學班的具體情況進行安排，充分發揮教師的優勢，體現個性化教育。
4.4實踐教學新體系
建立與理論教學并行的，既相對獨立，又相互聯系的實踐教學新體系。新體系加強基礎，拓寬專業知識面，培養學生綜合實踐能力，全面提高學生的實驗知識、實驗技能、工程素質和創新能力，加強學生的社會適應能力。新體系壓縮了課內教學時數，增加實驗時數，同時精選知識點和技能點。
教師在課堂上講出內容的精髓后，讓學生在計算機上練習實驗相關的技術和方法。教學和實驗時數一般達到1：1甚至1：2，如C語言程序設計課程，24學時上課，24學時實驗教學，再加上24學時的課外實踐。
5.教學實踐與成果
5.1新課程體系應用
2012北京交通大學新教學計劃規定非計算機專業計算機課程選修學分為4學分。根據計算機基礎教育的指導思想與教育理念，大學本科學生入學后先學學計算機基礎課程，然后選修1門程序設計課及相應的課程設計，如表1所示。
5.2教學實踐成果
新課程體系經歷了“研究-實踐-調研-修改”的螺旋式發展過程，我們從教學實踐中找問題，發現新方法，不斷完善課程體系。
1）開展能力培養與思維訓練相結合的實踐教學。
利用自制的立體化教學資源，突出實驗教學中的分類、分層的分級實踐教學模式，以滿足不同基礎不同層次不同專業學生對教學的需求，實現因材施教和個性化培養。新課程體系在2010年選擇了3個學院、4個課堂進行試點，2011年開始在新生范圍內試運行，2012年在全校范圍內試行新課程體系。
2）突出過程考核與理論考試相結合的能力檢查機制。
利用自主研制開發的在線考試系統和試題庫構建靈活的考核機制。自2008年以來每屆新生的大學計算機基礎課程考試全部采用“實驗作業+課程設計”方式，強調對學生實踐動手能力和計算機綜合應用能力的培養；C語言程序設計課程采用筆試和上機編程相結合的模式，其他系列課程則分別采用開卷、半開卷等模式進行考核。
3）探索“惠及大眾，培育冒尖”的創新人才培養模式。
2008-2011年間，北京交通大學代表隊連續4年晉級ACM-ICPC全球總決賽，并獲排名獎狀，其成績在中國大陸名列前茅（中國大陸只有上海交通大學、清華大學、北京大學、浙江大學、復旦大學、中山大學和北京交通大學7所學校連續4年晉級全球總決賽并獲排名獎狀）；北京交通大學代表隊在ACM-ICPC亞洲區預賽中獲金獎5次、銀獎9次和銅獎17次。
