发布时间：2023-03-02 15:01:47
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关键词:高职院校;教学改革;质量保障
引言
在信息技术和计算机技术高速发展的当今社会,如何提高高职院校计算机专业的教学水平,使学生能满足社会发展对计算机专业技术人员的要求,是高职院校计算机教育工作者应该深入思考的问题。本文针对高职院校的计算机教学工作,从如何确定培养目标、加强教学改革、提高教师教学水平、规范考核方法等几个方面展开论述,以期为高职院校计算机教学的改革做一点有益的工作。
一个国家需要的人才是多元化、多层次的,既需要大批优秀的理论型、研究型人才,也需要大批优秀的应用型人才。高职教育不同于其他类型的教育,它以培养应用型、技术型人才为目标,在教学中要重点培养学生的实践能力,而不必要求学生掌握深奥的理论知识。明确了这个目标,才不致于丧失自己的办学特色,迷失自己的办学方向,才不致于出现一方面社会需要大量的计算机应用型人才,而学校培养的计算机专业的学生又不能令用人单位满意的尴尬局面。
1.高职院校计算机教学改革方向分析
(1)加强课程开发计算机技术的迅速发展,使得计算机教学有着不同于其他学科教学的特点。计算机教学要求课程的开设和教材的选择应该跟上时代的步伐,教学内容应该反映计算机技术的现状和未来发展的方向。什么课程应该开、什么课程不应开,恐怕很多学校都有过这样的疑虑。多年的教学实践认识,课程的开设一定要体现实用的特点,如果一味追求面面俱到,使学生学得过多过杂,其结果是不但收不到理想的教学效果,反而会挫伤学生的学习积极性。在教材方面,必须避免同一本计算机教材连续使用的情况出现。对于过时、落后或者没有任何实际应用知识的教材,一定要舍弃。教材通常都是偏重于理论教育和素质教育,即注重讲授知识产生的来龙去脉和体系背景,而忽视技术日新月异的突破和发展。教材的选用应以学用结合为着眼点,授课教师要根据实际需要选用合适的教材。另外可以借鉴美国的做法,他们的教材更新速度比较快,一般计算机教材每年都会更新版本,编写教材的人员会把最新的研究成果和技术加入其中。
(2)改进教学方法目前,在教师中以自我为中心、以课程为主、采用“满堂灌”进行教学的仍然大有人在,这样的教学导致学生被动地接受知识,抹杀了学生学习的自主性和创造性。
教师讲课要“精讲”,就是在学习内容上围绕当前和将来的使用精心选择,坚决舍弃那些现在用不到、将来也用不着的内容,突出“技术应用性”,不过分强调学科的“完整性”。在教学中不是面面俱到,而是主要讲清课程的要点和基础知识,教会学生学习的方法,更多的具体内容让学生自学。具体来说,在教学过程中,要少而精地将知识点讲授清楚,多给学生思考问题的时间;尽量在课堂上与学生进行交流,允许学生在课堂上向教师提出问题,将问题引入课堂;教师在讲课当中也要经常注意学生的反应,关注学生的课堂反馈,随时调整授课行为。这样一来不仅活跃了课堂气氛,加强了学生的主动性,而且充分体现了“以学生为中心”的教育理念。
同时要利用现代化教学手段,提高教学效果。现代化教学手段的典型应用是多媒体辅助教学。它是指在教学过程中,根据教学内容和教学对象的特点,通过合理设计、精心选择和运用现代教学媒体,结合传统教学手段,共同参与教学全过程。多媒体教学具有生动形象、形式新颖、趣味性强、内容丰富等特点,对于激发学生的学习兴趣、启发学生思维能力、简化教学过程、提高教学效率和质量具有重要的作用。计算机专业有着不同于其他专业的教学特点,在教学过程中,许多教学内容是很难用语言进行描述的,如果借助计算机进行辅助教学,再配合教师的讲解,就能起到事半功倍的效果。因此,应该倡导和鼓励教师使用现代化教学手段,使课堂教学变得灵活多样、丰富多彩,达到优化教学过程的目的。除此之外,多媒体辅助教学还有助于营造愉悦的学习气氛,扩大认知的空间领域,特别是扩大教学规模,使更多的学生得到优秀教师授课,这些都有利于提高教学质量。
(3)突出实践环节,提高学生的动手能力和创新意识高职院校的办学,应该以提高学生的就业能力和创业能力,提高学生运用知识分析和解决问题的能力,培养学生具有可持续发展和继续学习的能力为目标。所以要特别加强实践教学环节,彻底改变只重视理论学习、不注重实践教学的做法。计算机课程作为实践性很强的课程,其实践教学无论对学生掌握理论知识,还是培养学生运用计算机解决实际问题的能力,都具有非常重要的作用。这就要求我们在教学中要坚持实践教学与理论教学同步,理论与实践相结合。上机操作,不仅能加深学生对理论知识的理解,而且能使教师把握学生对所学知识的掌握情况,及时发现和解决学习中出现的问题。所以,一方面在教学中要保证上机实习课与理论课有合适的比例,另一方面教师应高效利用每一节上机课。如在课前对上机实习做出明确安排,明确每次实习的目的、任务、内容与要求等;课后要求学生写出上机实验报告。这样做,可以避免学生上机学习的盲目性,对学生进行有针对性的训练,从而保证教学质量。
(4)转换教师的角色教学应该以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的主动建构。在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用各种学习环境要素,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现当前所学知识建构的目的。这是教育学中“建构主义”的核心内容,这已不仅仅是教学方法的问题,而是教育工作者需要从根本上转变的观念。
学生的知识不是靠教师的灌输被动接受的,而是在教师的指导下,由学生主动建构起来的,在整个教学过程中,教师不是可有可无、无事可做。授课教师必须非常明确自己所担任的角色是比传统教学中的作用更加重要、更加不可缺少。应该从原来的讲授、灌输方式转变为组织、引导,在教学过程中,教师要充分地了解学生,教师应该首先为学生搭起支架,特别是在学生学习不够主动时,给学生提出问题,引导学生去探究,然后进行交流和讨论,调动学生的求知欲望,同时也能极大地促进培养学生的成就感。[论/文/网LunWenNet/Com]
2.高职院校计算机教学质量保障的重要途径
(1)高职院校应认清办学理念,确立计算机教学的新思路高职教育应当明确以应用技能教育为主,培养能够迅速适应社会需求的职业技术人才。教学指导思想遵循以实用为主的方针。当前社会需要具有专业技能的网络人才,所以高职计算机教学不应只停留在书本和概念,应该面向社会需求。
(2)构建符合高职院校发展特色的的课程体系各个高职院校应从专业的实际应用要求和社会的需求出发,去构建符合应用需要的课程体系,推进计算机基础课程与专业课程的整合,并采用必修课与选修课相结合的方式。必修课应该按专业来分,教材的内容要紧扣专业应用的需求,要改变“旧、多、深”的状况,贯穿“新、精、少”的原则,做到“因专业施教”。强制学生修完这门课,并达到合格。其次,全校可以按学生的兴趣与需要能体现多样性和灵活性的计算机基础选修课,并可以增加其比重,以满足学生的兴趣与要求。一般而言,学生掌握知识技能的过程一般包括以下几个阶段:引起求知欲,感知教材,理解教材,巩固知识运用知识,检查知识、技能和技巧。因此,要以学生为主体,引导学生积极思维,变被动接受知识为主动参与教学过程,让学生由“要”到“会学”、由“学”到“学会”一定的文化积淀,掌握本学科的认知规律。采用“加强、补充、提高必需的理论教学”的方法,使理论讲授“够用”即行,要重点突出实用操作技能的教学原则,使教学更具有实用性、针对性,从而更加贴近社会需要和职业岗位需求标准,使文化教育、技能训练和资格证书教育有效地结合起来。总之,计算机课程是一门实践性很强的课程,应面向实际、突出实践环节,要根据教学目标,结合学生的专业背景开设相应课程,加强教学资源的建设,体现差异性,令计算机课程教学更有现实意义。
(3)加强高职院校计算机的教学考核高职院校的计算机教学考核是对教学质量的评价和监督,是提高教学质量的重要环节和保证。重视和加强计算机教学改革的评价与考核在顺利开展计算机教学改革过程中发挥着重要的作用。考核一方面能对教师教学效果和学生对知识的掌握情况进行检验;另一方面可以通过所采取的考核方式对学生的学习习惯和学习方法进行引导。比如:通过提高平时成绩在总成绩中的比例,让学生明白应非常重视学生的平时成绩,这种考核方法非常有助于学生踏实地掌握所学知识,而不是期末考试时突击复习,考完就忘记。当然平时成绩是由多次小考和作业等成绩构成的,这样做学生平时的压力要大一些,但是有了平时的扎实基础,期末时就会相对轻松些。此外,书本的知识只是考试的一部分,为了鼓励学生实际能力的提高,上机,实验课也要作为考试的重要内容。应该认识到,一个好的考核方法对于学习一门课程是至关重要的。
(4)注重高职院校的师资培训教师是学校教学质量提高的重要资源,是学校教学的重要组成部分,教师的专业素质的高低,直接影响着教学质量的好与坏,对高等职业教育任务的完成和目的的实现都有着直接的重大影响。一是教师应该通过在职学习、参加进修和培训等方式来加深专业理论知识;深入企业接受实际工作能力的锻练,提高自身动手能力,使自己能始终站在本学科的技术前沿。专业知识不深必然影响讲授内容的深度、广度和学生对教师的信任度,从而影响学生的学习兴趣和信念。二是教师应该具有丰富的与本专业有联系的知识,能够将本专业与其他相关专业知识进行糅合和相互渗透,以便扩大学生的知识视野,激励学生的求知欲望与信心。三是通过刻苦锻炼,教师应该具有较强的教育能力。包括全面细致地观察了解学生的能力;发挥教育艺术、驾驭课堂教学的能力;具有缜密的思维和精准的语言表达能力;能把教学实践和教学改革结合起来,独立完成教研任务的教研能力。最后,教师还应该在更新教育观念、加强教学反思、教师间相互学习探讨等方面做进一步的工作。
计算机教学有一个不断发展变化的过程,要改善高职高专院校计算机课程的教学效果,教师必须在教学实践中不断更新教学理念,大力改善教学方法,激发学生对计算机的兴趣和热爱,让学生在有限的时间内迅速地掌握计算机相关课程的基本概念、基本技能和应用能力,以培养出更多适应当今社会发展的综合应用型人才。[论*文*网]
参考文献:
[1]赵智.高职高专计算机专业课程教学改革的探索[J].教育与职业,2006(35).
计算机专业技能人才既需要具备本学科专业知识，也需要具备从事未来岗位的工作能力。这就需要高校和用人单位相互配合，在充分调研的基础上，确立特别适合计算机技能人才培养需要的课程体系，科学界定人才培养目标和培养方向。
(一)明确教学目标
由于计算机专业是一门注重科学与工程实践的学科，因此，在高职院校教学改革中需要培养的是专业知识精、适应能力强、知识水平高的技术技能人才。首先，要精通专业知识。在当今社会，经济迅速发展，科技日新月异，计算机技术更是融入到社会所需的各个行业之中，从而使企业对专业技术人员的需求大大提升，同时需求的标准不再是大而全，而是要小而精，如对开发型人才要求熟练掌握一门开发语言，熟悉数据库常用功能及扎实的SQL语句功底，对网络型人才则要求非常熟悉常用网络设备的安装调试，具备常见故障处理能力等。其次，突出实践能力和问题分析能力的培养。计算机专业技能人才的培养，需要与现代社会科技发展趋势相吻合，同时也要适应以计算机为核心的信息技术的发展目标。因此，提高学生的实际动手能力，将理论与实践有机的结合起来，使学生学会问题分析能力快速适应社会和企业，在实际的工作中会遇到很多书本上没有讲到的问题，这就需要学生运用学习的理论知识，结合现场的实际情况进行综合分析，快速找到问题的根源，提出切实可行的解决方案。最后，加强职业道德教育提高学生的就业竞争力。职业道德是企业对员工最基本的要求，任何员工都要遵守职业道德，否则将会被企业淘汰，被社会淘汰。因此培养学生时要注重德育塑造，对学生的心理、人文道德素质加以培养，只有这样才能真正成为岗位所需要的人才。
(二)健全教学体系
计算机教学体系需深化改革，满足社会各岗位对高职院校计算机技能人才的需求。人才培养应该注重整体优化，加强基础，注重素质，突出能力。要保证基础知识的学习时间，联系其他学科的相关知识，做到既有宽度又有深度。首先，公共基础和人文社会科学课程的学习，重在提升其自身文化素质，培养可持续学习的能力，这是高职院校培养专业技能人才最基本知识的保证，也为学生以后的学习和自身文化素质的提高打下坚实基础。其次，专业基础课程的学习，重在加强培养学生信息处理和基础的网络管理与维护的实践能力，要求学生熟练掌握Office办公自动化处理软件的应用技巧，将计算机基础知识和办公软件高级应用有机融合；要求学生掌握网络组建与管理、网络配置与维护等方面的实际操作技能，提升学生计算机网络基础知识的应用能力。第三，专业核心课程的学习，重在培养实际工作任务中分析问题和解决问题的能力，教师需要对基础性和原理性的内容重组，归并精简课程门类，引入企业真实项目，整合成实战性项目课程，学生通过在企业兼职，教师和校内专职的带领下完成项目任务，加强课程之间知识完整性的理解，提升学生综合专业技能水平。
(三)优化教学内容
计算机专业课程教学应该向学生传授知识，培养学生综合实践能力，使其综合素质得以协调发展，在为社会贡献力量的同时，也使自己得到均衡发展。首先，在学习基础知识的时候，应拓宽学生知识面，避免讲解单一知识结构，灵活设置课堂教学方法。该阶段课程主要讲述的是全校公共基础课和信息技术基础课，计算机专业则应适当安排更具全面性和更高质量的课程内容。其次，在提升学生专业能力阶段也要注重加强各环节协调发展，不断优化课程结构，努力增加实践机会，对写作水平也要多加训练。该阶段学习应具备比较全面的专业基础课程，诸如语言与程序设计、数据结构、计算方法、计算机网络原理和软件工程等。最后，计算机专业人才应具备社会责任感、探索精神和合作意识。在教学过程中培养学生创新意识和创新能力，同时注重团队合作意识培养，加强团体之间的协调合作。
(四)创新教学方法
首先，要打破以往教师主导的教学模式，突出学生自主学习的地位；其次，教师应发挥自身的引导作用，精心设计课堂问题，运用多媒体教学手段，让学生多参与讨论、实践，适时给予启发，注重新知识、新技术的传播，拓展学生的思维，提升专业素养。在专业核心课程的教学过程中，以学生参与具体项目为主要教学形式，在项目的执行过程中将知识点以及解决问题的方法和思路潜移默化的传授给学生。
二、高职院校计算机专业技能人才培养方案的实施
(一)制定明确的培养目标
针对计算机相关职业岗位（群）技术领域与工作任务的职业能力标准，结合学校的地域特征及资源分布情况，制定明确的专业培养目标。首先，注重区域经济特色。各个地区的经济发展情况不同，所偏重的技术领域也不尽相同，要针对不同的产业发展形势，围绕地区产业布局特点，制定符合本地区的人才需求形势的培养目标。其次，注重专业岗位技术领域要求。针对专业岗位技术领域对计算机专业技能的要求，分析并建立岗位知识、能力、素质要求对应表，确定核心课程与岗位职业资格证书要求之间的关系，明确培养目标人才市场与人才专业岗位（群）之间的对应关系，制定符合专业岗位技术领域要求的培养目标。
(二)构建科学的课程培养体系
要培养计算机技能人才，需要确立人才培养方案，而确立最佳的人才培养方案，必须要以课程为载体，课程设置的好坏直接影响人才培养方案的实施。首先，注重社会需求。在制定人才培养方案时，首先要对计算机专业相关岗位进行调研，了解相关岗位就业标准，以此为根据来设计符合岗位需求的课程内容。制定详细的校内教学计划和校外教学计划，可以使学生对计算机专业知识的学习更具系统性。校内课堂传授基础知识，并适当结合案例，完成第一阶段学习。校外学习则与岗位需求直接挂钩，让学员提前了解岗位需求，岗位任务，对应培养基本岗位和核心岗位能力，为以后胜任工作打下基础。其次，课程体系设置注重强化专业能力。课程体系设置要突出能力培养，应与岗位需求和能力培养紧密联系，切实做到能力培养与岗位需求相吻合。因此，以能力本位为主线，以实际需求为出发点，按照专业技能、综合能力培养等方向确立人才培养方案课程体系，使课程体系中的每个教学知识点与实际岗位技能相对应，在实践教学过程中不因循守旧，制定科学的考核办法，对学生分阶段进行实践能力的考核，督促学生自主自愿提升专业能力，使学生无论是在生产第一线还是在系统管理、技术服务甚至是高技能应用中都能胜任，最终形成一整套符合计算机专业技能人才的课程体系。
(三)推进工学结合人才培养模式
关键词：职业学校计算机
在职业学校，计算机教学中注重强调“传道、授业、解惑”，是一种记忆式的，带有很强机械性的教学，由于过分强调预设和封闭，使课堂教学变得机械、沉闷和程式化，教学评价标准化。在这种教学中教师教得很苦，学生学得很累，学生学习专业课的积极性不高，只重视专业考核的通过率，而学生却没有得到应有的发展。
当前职业学校的计算机专业课堂教学中，有以下几大问题迫切需要解决:①学生在家长、应试教育压力下被迫学习，学习积极性不高，愿玩(喜欢玩游戏和上网)而不愿学，如何调动学生学习专业知识的积极性，特别是如何从学生的生活和己有知识出发，激发学生兴趣是问题之一。②学生只学会了使用计算机这门技术，不会运用它帮助生活与就业，信息素养没有得到提高，教师如何提高学生发现问题、分析问题和解决问题的意识和能力，如何提高学生的职业素质和立业创业能力是问题之二。③班级的学生层次差异大，水平不一，实践练习课存在纪律差、效率低的问题，如何使教学适应不同学生的差异，提高练习效率是问题之四。④计算机学科是一门新兴学科，与其他传统课程有很大差别。如何突破传统的教学思想和教学框架，构建新的教学方法和教学模式，让计算机专业课教学焕发出应有的生命活力是问题之五。
当前，对有效教学含义的理解主要有两种。一是从教学效果、教学效率、教学效益二方面综合来描述的，这种观点认为:教学有效性是指教师遵循教学活动的客观规律，以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能多的教学效果，从而实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。
在全面推进素质教育的今天，研究职校计算机专业课有效教学，对改变课堂教学的低效和无效的状况，更好地提高学生适应社会的综合素质有着重要的意义。
1.研究职校计算机专业课有效教学，是完成培养职业技术人才的需要。2.研究职校计算机专业课有效教学，是立足于社会的发展，适应当今信息时代的需要。3.研究职校计算机专业课有效教学，是提高学生综合职业素质，发展终身教育的需要。
职校计算机专业课有效教学的实践策略研究
一、结合职业特色，寻求计算机教学的生活意义，激发学生学习兴趣策略。
1. 借助身边资源，让教学从学生来自于生活的己有知识开始。2. 结合职业特色和就业需求，适当更新教学内容。3. 在教学中讲清知识的应用。4. 设计贴近生活的实践练习，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
二、让电脑游戏成为教学手段的策略。在职业学校，电脑游戏和学生更是密不可分，以我校为例，据调查了解，计算机专业的学生几乎百分之百的接触过电脑游戏，现在正在玩各类电脑游戏的学生至少占到80%以上，电脑游戏作为游戏的拓展，如何挖掘电脑游戏中蕴含的学习因素、把游戏的巨大魔力迁移到教学活动中来，让电脑游戏成为教学手段来提高教学的有效性。
让电脑游戏成为教学手段的策略。1、在思想上引导学生科学地探索游戏，为有效教学做好课外的准备。教师正确引导学生认识游戏与自己，正确地选择有益的游戏娱乐，学生在教师的指引下减少了盲目性，主动的体验游戏的知识性、趣味性、竞争性、合作性和虚拟现实性。2、有选择的将游戏应用到专业课教学中，进行游戏化教学。我们可以根据内容的特点来选择恰当的游戏，把教学内容，尤其是教学重点、难点与学生的生活实践、个人经验等有机地结合在一起，并以娱乐的形式适当安排到教学过程中去，在完成学习任务的同时，养成良好的习惯，提升内在的素质，从而提高教学效率。
三、针对计算机专业特点，提高课堂实践练习效率的策略
1. 合理安排座位，有效分组合作策略。
要提高课堂实践练习效率，座位的安排非常重要，座位安排不当，学生容易随便讲话或串位，也不利于开展分组合作学习。所以，要提高实践练习课的效率，教师要充分了解学生，认真排座。
2. 练习任务的制定与运用策略。
职校生不但学习基础差别很大，在学习能力、个性特征、认知动机等方面也存在差异，如果教师漠视这种差异，企图定出符合所有学生实际练习需求的实践练习任务是不可能的，只会让好的学生觉得没挑战性，完成任务后无所事事，做与课堂练习无关的事甚至影响他人学习，让差的学生完不成任务失去信心。设定一些最基本的、所有人都能完成的任务后再针对不同层次的学生和学生的不同兴趣，让他们选择做数量不同，难易不同的题目。
3. 训练学生反思总结的策略。
有效教学注重开发学生潜能，注重促进学生持续发展，在实践练习课上，让学生自己将所学知识更新拓展。
四、重视教学评价，全面促进有效教学的实现策略
进行科学、高效、多方位的教学评价能促进计算机专业课有效教学的全面实现。具体的讲，实施有效的教学评价包括以下儿点:
1. 改变传统评价观念，建立开放性教学评价体系。
我们有必要依据先进的教学理论，建立开放性的计算机专业课教学评价体系，促进有效教学的全面实现。评价行为不能仅在教学活动之后，而应贯穿整个教学的始终。让学生成为评价的主体，可以充分调动学生的积极性，使学生学会评价，学会正确地认识自己，认识别人，有利于学生独立人格的形成;家长参与评价，有利于家庭学校保持教育的一致性，形成教育合力;社会企业评价对职业教育来说更为重要，可促使教学遵循实用性原则，培养满足企业所需要的人才，这也正是职校计算机专业课有效教学质的要求。
2. 评价要多元化。
论文关键词：智能电网；电力特色教学模式；电力信息化和智能化
随着智能电网、绿色能源席卷全球，电力行业迎来了蓬勃发展的新时期，电力不但要信息化还要智能化，电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才，这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色，为培养智能电网急需的高素质复合型人才，开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才，需要开展计算机专业的电力特色教学，首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化，包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见，信息技术是电力信息化的基础，各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进：2009年至2010年为规划试点阶段，重点开展“坚强智能电网”发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作；2011年至2015年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控；2016年至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备全面达到国际先进水平。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见，各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标，电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才，因此，对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势，特别是智能电网席卷全球，电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色，开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目，以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上，电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程，这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化，同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设，开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程，并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点：
（1）涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
（2）技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术iec61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术soa和电力领域的热点技术cim及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
（3）与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程，如水电站厂级监控系统、火电站的dcs系统、发电厂?sis系统、发电厂智能管理信息系统等。
（4）多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉，如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术，涉及控制领域的plc技术和现场总线技术，涉及水力发电特性专业背景知识等。
（5）电力信息化课程的教学内容是动态的，是与时俱进的，随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容，没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速，如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
（1）没有现成的教材，课程难度大，师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见，要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
（2）课程内容与电力实际紧密结合，学生没有现场工程概念，又是多学科的交叉，学生感觉课程难度大且抽象，学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课，但他们中只了解信息技术，没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期，很多学生感觉困难后就放弃了，准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程，教学思想和方法的改革是必要的，具体措施如下：
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才，组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队，可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材，已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外，老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一，在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识，包括计算机控制通道接口技术、plc技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容，如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度，使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念，学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解，老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件，比如三维变电站仿真培训软件，让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场，建立对电力工业现场的感性认识，提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节，帮助学生消化和应用所学知识，可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验，本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文，期末每个学生制作ppt文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时，首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献，如何充分利用校图书馆提供的优质库资源，然后指导学生如何读文献，如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文，总结学生容易出现的普遍性问题，在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合，既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合，实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例，也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解iec61850和cim技术时，要剖析iec61850和cim是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
关键词 化学计算软件 Origin Chemoffice 自主学习
中图分类号：G424 文献标识码：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
随着计算机科学技术的飞速发展，硬件和软件日新月异的更新，传统的学科教学及科研已经离不开计算机辅助的影子。当前化学学科的研究已达到分子设计的水平，计算机在化学中的应用也是与日俱增，特别是在深入研究化学基本理论方面显示出了强大的作用。化学化工专业的学生只学习一般的计算机技术知识显然不足以跟上科技进步的脚步，近年来国内化工院校或专业都或多或少开设了计算机在化学化工中应用方面的课程。①②
国内以往的一些介绍计算机在化学或化工方面应用的书籍，以介绍化工算法的居多，对非计算机专业的学生已经不太适用。因而我们在化学专业高年级的课程中开设了化学类计算软件课程，旨在给学生们介绍当今计算软件在化学化工中的应用，并要求学生们能掌握具体软件的操作要求。
在化学专业中引入计算机软件的教学，不仅可以让学生了解化学学科的前沿进展和科研工具，而且有助于提高学生自主学习的能力。
1 教学中采用提问式教学，激发学生自主学习的兴趣
化学专业的基础课和专业课的讲授方式一般以讲授为主，要分析原理、推导公式、并辅以一些习题。化学类计算软件这门课程不同于这些传统的专业课程，这门课程以软件应用为主，本质为实践性教学课程，从教学内容上通常分为理论讲述和上机实习两个环节。在设置这一课程时，出于鼓励学生在实践中开展自主性、协作性和研究性学习的目的，将理论讲述的部分调整至总学时的1/4，剩下的学时用于上机实习。③
在计算机化学的理论授课中，重点讲解化学计算中常遇到的数学问题，如最小二乘法，线性方程组的求解，函数插值及拟合算法等；简述化学学科中常用的数据处理或绘图软件，如Origin，ChemOffice，Matlab等。接下来学生们通过大量的上机实习，来熟悉软件的基本操作，并能熟练应用软件。
授课中，我们改变以往的阐述型教学方式，以提问式教学为主。以Chemoffice为例，这是一款强大的化学绘图软件，能过绘制各种复杂的分子式、化学方程式、二维空间结构、分子的构象结构以及三维空间模型等。授课中，首先给学生们浏览教师自己绘制的，或从文献中看到的一些代表性的化学结构或反应流程图片。接下来，提出问题，如何绘制出自己需要的结构式或反应方程式，如何做出与文献上看到相一致的模型图片。高年级的本科生大部分已经进入实验室进行相应的课题研究或协助导师开展辅研究，也触及到文献及论文写作方面的内容，由于讲课及提问内容和学生自己的论文内容的关联性，激发了学生们自己探求软件的兴趣。
上机实习由提问式讲解和任务练习两部分组成。我们以提问的讲授方式介绍计算机知识和化学学科内容的结合，教会学生一些基本的操作命令。接下来提出问题，如如何绘制葡萄糖的分子结构式，让学生们当堂完成。在整个上机实习中，我们的提问由易至难，层层递进，逐步引导，激发学生们自主学习的兴趣。还是以ChemOffice的教学为例，我们从简单分子结构式的绘制开始，过渡到立体结构式的绘制，接下来生物分子结构式的绘制，进一步学习核磁共振谱图的模拟，最后完成漂亮的三维结构式的绘制。
2 课堂练习紧密联系实际实验结果，创造自主学习的空间
上机练习中，我们提出的问题，布置的任务将紧密联系实际实验数据。上机练习过程已经不仅仅是学生们在计算机上完成一个或多个布置的任务，而是这些任务与学生自己的毕业课题或科研课题相结合。学生在完成这些问题及任务的过程中，首先逐步建构起计算化学软件应用的整体认知性，接下来应用在自身的实验或数据结果中，能够起到很好的练习效果。在整个上机实习的过程中，打破了由教师教授内容给学生的传统方式，而是将教学内容隐含在任务的背后，让一项项的任务成为带领学生了解、熟悉内容的引线。④让学生感到所练习任务内容的新颖性和实用性，激发学习热情。在这样的上机实习过程中，教师从讲授者、灌输者变为引导者、组织者，从讲台上讲解转变为走下来与学生交流讨论，共同学习，为学生创造自主学习的空间。
Origin软件为一个多文档界面的应用程序，利用该软件可以绘制散点图、点线图、柱状图、三维图等，还可以对图表进行个性化设置，既有科学的准确性又兼具审美性。⑤因而，该软件也是化学学科中常用的绘图软件。在Origin软件的课堂练习中，我们首先将Origin软件的界面与基本操作演示给学生，引导学生自己进行探求，如，探索如何调整坐标轴、怎么加入文字及图例说明，如何在简单的单层图的基础上绘制多层图，最后激发学生去尝试绘制三维图形。在学生自己探求的时候，以他们自己的实验数据为主，学生对于将自己得到的数据处理成规律性的图形具有积极的主观能动性。对于一些没有获得实验数据或还没有进实验室的学生，我们则提供以往实验课堂上的数据，如酸碱滴定实验中滴定剂与pH的数据，蔗糖燃烧热的实验数据等。学生们因为都做过相应的实验，手绘过相应的实验数据图，对于用Origin软件处理出来的数据不陌生，但又有新鲜感，能够起到很好的上机实习效果。
3 以小课题或小论文的考察方式，锻炼学生自主学习的能力
良好的课堂效果离不开编排合理的课堂练习以及恰如其分的考查方式。我们摒弃了传统的考试这一考查方式，以结合学生自己课题或感想的小课题或小论文的方式对该门课程进行考查。化学类计算软件的课程性质，是以老师教授为辅，学生自己探索，自主学习为主。这种计算软件的学习应用，突破了传统意义上课堂上时间和空间的限制。并且，学生们可以在实际的学习或科研中灵活应用，有较为丰富的应用背景。最主要的，学生们可以根据自己的水平和需要自主选择不同层次的软件应用。因而以公式、问答等传统的考核方式并不适用于这门课程。我们会给定课题范围，比如Origin软件的基本知识介绍和其在三角相图绘制中的应用；以fullerene分子三维图形绘制为基础的Chemoffice软件在化学结构绘制中的应用；以三维等高线图为例介绍Matlab绘制三维图形的处理。这些小论文题目的给出，不仅与化学学科中的基本原理和基本应用紧密联系，同时，能够让学生们在熟悉软件的基础上去探索软件的一些高级应用模式。
我们的考核也不仅仅局限于给出的课题范围，更加鼓励学生以自己的科研数据为主，举例介绍这些软件在他们归纳总结数据时起到的作用。这种不划定界限，不给定课题的方式，更能鼓动学生们，尤其是已经进入实验室研究的学生们对于软件学习的热情，达到自己的学习目标，进而提高自身自主学习的能力。
4 结语
计算机软件对化学学科的影响已经是举足轻重，因而很有必要在本科高年级阶段引入该类课程。这类课程的设置不仅可以让学生了解化学学科的前沿进展和科研工具，为学生从事实验及科研工作打下良好的基础，而且在课程的教授与考核中，有的放矢，帮助学生培养自主学习的能力。
注释
① 张荣国，雷家珩，陈永.计算机辅助化学教学研究.武汉理工大学学报，2004.26：93-95.
② 黄正国，徐梅芳.对计算化学的涵义与课程开设情况的调查.计算机与应用化学，2009.26：661-664.
③ 李建平.《计算机化学》课程教学方法改革的探索.湖北大学成人教育学院学报，2005.24：65-74.
关键词:NIIT;合作办学;教学模式;教学研究
NIIT(National Institute of Information Technology)来源于印度国家信息技术学院,是总部设在印度的信息技术跨国上市公司,专门提供教育培训、软件解决方案和教育多媒体等产品与服务。目前,该公司已发展成为印度第一、全球最大的软件教育培训集团。NIIT于1997年进入中国,现已与我国多所本科、高等职业院校建立了计算机人才培养教育合作联盟。2006年,作为江苏省首批15所与NIIT合作办学的本科院校试点之一,我院以嵌入式教学形式将NIIT的品牌课程GNIIT(博睿软件工程师)的教学体系引入到我校计算机科学与技术专业软件工程方向本科生的培养方案中。本文分析了NIIT合作办学模式、教学特点以及GNIIT课程体系的特点,指出了在教学实践过程中出现的问题及我们的解决对策。
1NIIT合作办学模式
NIIT培训分两大系统:职业教育(GNIIT)和高级技术学习。其中GNIIT是NIIT在中国推出的工程师课程,主要针对受过12年正规教育或更高层次人员。该课程以业界的个案研究作为问题设置的依据,采用国际领先的教育理念和方法组织教学。
GNIIT分四个教学模块,分别安排在计算机专业本科阶段四个学期的培养方案中。每个模块分别包括课堂教学、ISAS(信息搜索和分析技能)和Project(软件项目开发)三部分,课堂教学要求在机房上课(学生可以边学边练),教师可选择中文或英文授课;ISAS要求学生对指定的课题搜集相关的资料,分析、研究后撰写小论文,教师组织学生集体演讲、交流;Project是在模块学习结束后的一次综合性编程实训。
NIIT公司通过教学网站组织、管理合作院校的教学工作。NIIT教学网站为每位授课教师和学生在其教学网站上建立个人账户,教师可在线创建班级、申请模块结束考试、查看学生成绩、学生对教学的评价等;学生可登录NIIT教学网站下载教学资源、在线练习、在线考试,评价教师教学情况。
学生每个学习模块的成绩由三部分组成:在线考试成绩(共2次,各占30%)、ISAS(10%)、Project(30%),其中在线考试成绩在学生上线考试提交后立即生成,ISAS和Project成绩由授课教师根据学生小论文和项目完成情况评分后在线提交。学生通过第一二和四模块考核后,可以获得NIIT公司颁发的相应模块NIIT国际化证书。
NIIT公司为合作院校提供每个模块的学习教材、教师培训和教学指导,并对每个模块学习成绩优秀的学生给予表扬和物质奖励。
2NIIT教学特点
NIIT在教学上主要有以下特点。
(1) 在教学方式上,NIIT强调教师的榜样示范作用和师生教与学的互动。通过基于榜样的学习方法 (ModelCentered Learning Architecture,MCLA)使学生能在教师的指导下提升独立解决软件开发过程中实际问题的能力,并以此增进师生之间的认同感。
(2) 在教学内容上,NIIT 教育模式对软件领域的知识进行分类和精选,并将选择出来的知识点与实际问题进行捆绑。目前,GNIIT的课程体系沿着“.NET”和“J2EE”两条技术路线[1]组织,并强调前后关联、由浅入深,进而构成贴近实际、内涵丰富的知识技能体系。
(3) 在教学过程设计方面,推进式的NIIT 教学模式通常是按照“问题”、“计划”、“实施”、“验证”和“拓展”等几个阶段层层递进,遵循人类的认知规律。
(4) 在教学组织上充分体现“学生是教育的主体”这一教育理念,强调学生的自主学习能力与独立解决问题能力的培养。NIIT课程体系每个模块都设置ISAS和Project实训环节,它可以培养学生通过各种媒体获取信息的能力、表达能力、团队协作精神以及掌握软件开发过程的能力。
3GNIIT课程体系及特点
GNIIT的课程体系(见表1)具有如下特点[2]。
(1) 基本遵循着.NET和J2EE两条软件开发技术路线搭建,其内容由浅入深、由点到面,技术路线明晰。
(2) 逐级培养学生具备初级程序员、程序员、高级程序员的职业技能,尤其是实践操作技能。
(3) 注重学生综合素质和自学能力、演讲能力、沟通能力、团队合作能力以及分析问题、解决问题的能力的培养。
(4) 课程体系侧重学生专业应用技能培训,专业基础理论知识教学缺乏深度。
(5) 课程内容涉及专业应用技能知识面宽、内容较新,但不求精。
4NIIT教学实践中出现的问题及解决对策
(1) 我们与NIIT的合作模式是嵌入式教学,NIIT四个模块的教学任务需要安排在专业培养方案中。由于NIIT课程体系中专业基础课程设置缺乏深度,学生继续深造和发展的后劲不足。在制定专业培养方案时,我们注意到另外开设的专业基础课程及专业核心课程应与NIIT教学内容互为补充。
(2) NIIT公司不提供各模块的教学大纲和考核大纲,部分教材内容在组织方面缺少一定的知识逻辑体系(如:SM2中Java部分等),重点难点不很突出,中文教材的翻译质量较差,不适宜将其作为计算机专业本科生教材使用。我们要求任课教师不仅要深入研究教材的内容、背景知识,还要有较强的工程实践能力和教学经验,从达到专业培养目标的角度出发,编写教学大纲和考核大纲,重新理顺课程体系,注重将背景知识和教材内容充分融合,重新组织教学内容、构建知识逻辑体系,并贯彻到教学过程中。针对部分模块,我们已结合NIIT教学内容重新编写了课程讲义或教材。
(3) NIIT的教学目标旨在培养工程实践能力和职业素质强的软件人才,NIIT教学环节中的ISAS和Project是为该教学目标设置的,但这两个环节具体的教学内容(如SM1、SM4模块的.NET部分)、考核要求等在教材中都没有反映,教师在培训时也没有提及,NIIT特色的东西被忽视了。我们建议NIIT加强这方面教材的编写和规范成绩考核,同时,要求任课教师参照学校学期论文和课程设计的要求自己编写这部分教学大纲、考核大纲、指导书和任务书,组织教学实践环节。
(4) NIIT各模块的在线考试题目都出自NIIT题库,且题型都为单选题,试题在难易方面没有区分度,但有些题目较冷僻或不规范(一个题目有几个一样的选项),甚至出现与教学内容无关的其他模块中的题目。学生的在线考试成绩普遍低于校内开设的其他专业课程的考试成绩,在一定程度上,此成绩不能真实反映学生的学习水平,且影响学生学习NIIT的积极性。我们建议NIIT重新整理试题库,删除不规范的题目;除组织学生参加NIIT要求的各模块考核外,作为培养方案中独立开设的课程,我们还要求学生参加学校组织的课程结束考试,此成绩也记入学生的成绩档案。
(5) 因NIIT课程学时多,各模块又按技术路线划分为多个知识单元,所以,一位教师不可能担任整个模块的教学任务,也不可能对各个知识单元都有很高的造诣。为此,在师资配置时,我们为各模块配置3～4位教师,每位教师承担其中1～2个知识单元的教学任务,并相互协作,共同完成相应模块的教学任务。
5结语
NIIT合作办学在我校已开展了一轮完整的教学工作,从教学效果来看,2006级计算机专业软件工程方向学生在编程动手能力、英语阅读能力、自主学习能力及协作精神等方面比往届学生有明显提高,知识结构较新。我们相信这届学生面对即将到来的就业应聘会更有自信。通过这一轮的教学实践,教师领略了NIIT教学模式相比传统教学模式的优势,并结合这两种教学模式的优点,探索符合中国国情的计算机专业应用型本科人才培养教学模式。
参考文献:
[1] 李洛,张婵,罗佳. 印度NIIT软件专业课程体系技术路线分析[J]. 计算机教育,2004(2):107-109.
[2] 刘志成,李忠华,熊芊. 全面剖析NIIT 教学体系[J]. 计算机教育,2007(9):47-50.
[3] 朱香卫,徐桂华,赵林娟. NIIT最新博睿课程体系研究与实施[J]. 常州信息职业技术学院学报,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)
[关键词]计算机专业 师范生 教育职业能力 信息技术教学论课程体系
[作者简介]王素坤(1978-)，女，内蒙古呼和浩特人，内蒙古师范大学计算机与信息工程学院，讲师，硕士，研究方向为计算机课程与教学论。(内蒙古 呼和浩特 010022)
[中图分类号]G652 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)06-0120-03
一、计算机专业师范生教育职业能力结构分析
教师专业具有双专业性质，即学科专业性和教育专业性。高等师范院校计算机教育专业培养的学生应当是学术性与师范性兼而有之，既具备计算机专业知识和技能，又有教育、教学的知识和技能。然而近几年师范院校在学生培养上呈现出重学科教育、轻师范教育的趋势，过分强调加强学科专业能力建设，弱化了师范能力的培养，致使培养出的师范生在教育领域阵地上没有自己明显的优势和特点。师范性是师范院校的立校之本，师范院校要获得长远发展，必须突出师范特点，加强学生教育职业能力的培养。
那么计算机专业师范生应该具有什么样的教育职业能力结构呢?高师院校的计算机教育专业担负着培养未来的中小学信息技术教师的使命。在我国教育技术职业人员教育技术标准(Standards of Educafional Technology of China for Professionals)中对中小学信息技术教师提出了基本要求：掌握相关技术的知识和技能；运用技术支持教学资源和环境的建设；运用技术支持教学过程的优化；运用技术支持信息化管理；具有强烈的信息意识，自觉承担与技术相关的社会责任。可见，计算机专业师范生除了具备信息技术学科教学能力外，还要具有信息化建设和信息化管理等辅助教学的能力。因此，笔者认为计算机专业师范生的教育职业能力结构应该由教学基本能力、教学设计能力、教学实践能力、教学研究能力和教学辅助能力组成。能力培养的主要途径是实施全面的信息技术师范教育，拓展和完善现有信息技术教学论课程，建设与学生能力结构相匹配的课程体系。计算机师范生的教育职业能力结构及相关培养课程如下表所示：
二、培养教育职业能力的信息技术教学论课程体系
1 教学基本能力的培养。计算机专业师范生首先应该掌握教育教学的基本知识和基本技能。培养教学基本能力的核心课程有“教育学”“心理学”“教师口语”“板书训练”和“信息技术教育学”。(1)“教育学”“心理学”是师范生应掌握的教育教学的基础理论，“教师口语”和“板书训练”则是其必备的教学基本功。这些课程是各学科专业师范生的公共基础课程，为教学基本能力的形成奠定基础。(2)“信息技术教育学”目标是使学生理解信息技术教育教学的规律、原则和方法，掌握信息技术教学的基本知识和基本技能，具有良好的师范素养和信息素养，培养学生成为合格的中小学信息技术教师。
2 教学设计能力的培养。教学设计是连接教学理论与教学实践的桥梁。培养学生教学设计能力的核心课程有“课堂教学设计”和“中学信息技术教材分析”。(1)“课堂教学设计”目标是使学生全面领会教学设计的思想、掌握教学过程设计的程序，使学生能够运用系统科学的方法对教学目标、教学内容、教学媒体、教学策略、教学评价等教学要素和教学程序进行分析、计划并做出具体安排。(2)中学信息技术教材分析，目标是使学生全面了解中学信息技术课程标准，理解中学信息技术教材的内涵、价值观与知识内容体系，掌握分析和评议教材的方法，能够设计和编写规范的教案。(3)“课堂教学设计”给学生提供了教学设计的理论框架，教给学生教学设计的原理与方法；“中学信息技术教材分析”则提供了与中学信息技术教学紧密结合的实践依据。以中学信息技术实际教学内容为依托进行教学设计，能够切实提高学生的教学设计能力。
3 教学实践能力的培养。教学实践能力主要是指实际从事教学活动的能力，计算机师范生应具备初步的信息技术学科教学技能和实验指导能力。培养教学实践能力的核心课程有“教师技能训练”“中学信息技术实验教学研究”和“教育实习”。(1)“教师技能训练”目标是使学生了解课堂常用教学技能，即导入、讲解、提问、演示、板书、结束、变化等技能的概念、功能、要素和应用注意事项，掌握各项技能的微格教学设计和教案的编写，并通过观摩案例和微格训练掌握各种教学技能的应用。(2)“中学信息技术实验教学研究”目标是使学生了解信息技术课堂教学中常用的各种教学媒体和实验设备的使用方法，熟练掌握基本课程实验的操作和演示技能，并能设计出科学合理的信息技术实验。(3)“教育实习”目标是使学生深入到中学完成课堂教学实习任务，完成班主任工作和第二课堂任务，完成教育调查报告并开展服务于基础教育的各种活动。通过教育实习，使学生将所学的基本理论、专业知识和基本技能综合地应用于教育教学实践，全面培养和锻炼学生从事中小学信息技术教育教学工作的能力。
4 教学研究能力的培养。教学研究能力是教师教学能力的拓展和深化。信息技术教师作为教育信息化的推动者，应该是研究型教师，能够将教学和研究密切结合，做到教研相长。培养教学研究能力的核心课程是“教育研究方法”。“教育研究方法”目标是初步培养学生的研究意识，使学生了解教学科研的方法和步骤，能够对日常信息技术教学和学科整合教学进行研究，并具有撰写论文、完成科研项目的能力。教学研究能力的形成需要教育科研的基本理论，更需要在实践中不断锤炼，可以通过开展研究性学习、组织教育调查等实践活动进一步培养学生的研究能力。
5 教学辅助能力的培养。教学辅助能力是对信息技术教师的特殊能力要求。信息技术教师不仅要完成本学科教学任务，还要能承担学校的信息化建设、维护、服务和管理工作，能辅助其他学科教师开发课件和资源等。培养学生教学辅助能力的核心课程有“计算机辅助教学”和“多媒体课件制作”。(1)“计算机辅助教学”目标是让学生了解计算机辅助教学的基本原理。熟悉教育软件开发的基本流程及步骤，掌握媒体资源的设计原则和方法，为将来从事教育软件开发或教学课件制作等工作奠定一定的理论与方法基础。(2)“多媒体课件制作”目标是使学生理解多媒体课件制作的基本概念，掌握PowerPoint，Flash，Author-ware等常用课件工具的使用方法与技巧，能够设计制作出实用性强的多媒体课件作品。
“计算机辅助教学”是学生进行辅助教学的方法论课程，“多媒体课件制作”则是进行辅助教学的工具性课程。正确的方法指导加上熟练的工具应用能够综合培养学生的计算机辅助教学
能力。
三、信息技术教学论课程体系的总体设计
1 既独立又整合的教学内容。在培养计算机师范生教育职业能力的信息技术教学论课程体系中，按照各门课程之间承前启后的关系和学生由浅入深的认知水平来安排课程。首先开设“教育学”“心理学”“教师口语”“板书训练”等公共基础课，这是课程体系的起点。接着开设“信息技术教育学”，它是统领信息技术教学论其他课程的专业基础课程。其次，再两两结对开设“课堂教学设计”“中学信息技术教材分析”“中学信息技术实验教学研究”“教师技能训练”“计算机辅助教学”和“多媒体课件制作”课程，着力培养学生的教学设计、教学实践和教学辅助能力。最后开设“教育研究方法”选修课和安排教育实习。这些课程具有相对独立性，在能力培养上侧重点不同，同时各门课程之间又是有机联系、相互渗透的。例如在“中学信息技术教材分析”和“中学信息技术实验教学研究”课程中，学生要运用“课堂教学设计”课程的理论设计教案和实验，在分析汇报成果时，又要用到“教学技能训练”课程的说课技能。教育实习更是要综合应用各门课程的知识技能。各门课程之间既相对独立又相互整合的关系，有利于学生融会贯通地运用各种教学能力。
2 多样学习空间的教学模式。好的教学内容必须要有与之配套的教学模式和方法。在信息技术教学论课程体系中秉承“教师主导一学生主体”的教学理念，改变传统的以讲授为主的教学模式，将课程教学空间划分为接受学习空间、自主学习空间和协作学习空间，在不同的教学空间中，应用不同的教学方法，通过多样化的学习方式，充分调动学生学习的积极性，达到能力培养的目标。
接受学习空间指教师讲授理论知识的学习空间。搞活理论课堂的关键是将教学内容化抽象为形象，变深奥为通俗，注重启发式教学。我们用到的教学方法主要是案例式教学和问题式教学：比如选取一些生动的案例引出要讲的较为抽象的理论；精选一些中学信息技术教师的教学设计案例让学生从中体会教学设计思想和教学方法精髓。在教学中也经常提出一些开放性的问题组织学生讨论，使课堂气氛在讨论中活跃起来，学生对教育理论的认识也在思维碰撞中建立起来。
自主学习空间是学生自省和提高的空间。通过自学，学生能够真正掌握学习方法，将课堂知识经过自身意义建构输出外化为知识成果。在自主学习空间中，学生可以进行基于资源的学习。我们为学生提供了文字、视频、图片等各种学习资源，让学生通过网络学习平台或电子图书馆等途径去获取和利用有用资源。在自主学习环节中也开展了许多参与式学习活动，比如让学生自己选取感兴趣的中学课本教学内容设计教学方案和实验方案；自行调查研究有意义的中学信息技术教育问题形成小论文等。在学生的自主学习空间中，教师是助学者的角色，要给学生提供学习资源，指导学习方法，创造自主学习环境，激发自主学习动力。
协作学习空间是学生共享学习经验和拓展能力的空间。通过协作学习，学生在态度上相互尊重，在认知上集思广益，在情感上彼此支持。协作学习形式分为小协作与大协作。小协作指课堂上的小组讨论问题，小组分析教材，小组互相说课、听课、评课等。大协作指时间较长、任务较复杂的学习活动。如在“信息技术教育学”课程中，让学生组成协作小组开展贯穿整个学期的研究信息技术教育课题的研究性学习活动，分为开题活动、探索研究和成果展示评价三个阶段。在协作学习空间中，教师是导师的角色，是协作学习内容的设计者，协作学习过程的调控者和协作学习成果的评价者。
3 过程化多元化的教学评价。传统的课程评价方式多为总结性评价，由期末笔试成绩和平时考勤构成。考虑到信息技术教学论课程的开放性、实践性、多样性的特点，我们以过程性评价代替总结性评价方式，着重对学生能力进行多元性、全方面考核评价。
关键词：计算思维；教学模式；计算机课程改革；计算思维课程体系
0.引言
近年来，众多专家学者关注计算思维，研究如何把它引入到大学计算机基础教育课程中，认为计算思维是近十年来计算科学和计算机学科中最具有基础性、长期性的重要学术思想。同时，国家提出了深化高等教育改革应该走以提高质量为核心的发展道路。为此，我们将计算思维融入计算机基础教学，努力构建“素质培养-思维训练-拓展创新”课程体系，形成教学整体解决方案，新的计算机基础教学计划已在北京交通大学全面实施。
1.“1+X”的计算机基础教学课程体系
1997年高教司155号文件《加强非计算机专业的计算机基础教学的几点意见》明确提出高校要将计算机课程纳入学校基础课程范畴，确立了计算机基础教学的必修课和入门课地位。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会2006年了计算机基础教学白皮书――《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》，据此构建“大学计算机基础”课程和6门典型核心课程的“1+X”的设置方案。“1+X”课程体系强调课程知识体系的完整性，内容涉及知识面广，理论内容较深，但由于实践体系不完善，因此难以达到教学目标。在教学实践中我们发现该体系课程内容设置忽视了非计算机专业对计算机知识的需求，没有充分体现计算机公共基础课程的特征，同时缺少完善的教学实践系统。经过多年的教学改革，我们积累了从线上虚拟实践系统到机房和硬件实验室的线下实验环境，我们整合这些资源，提出了“重文化-强能力-求创新”的计算机基础教学新模式（以下简称“新模式”），如图1所示。
实践育人是目前我国大学教育面临的新问题。尽管多年来大学教育一直强调教学实践，但是如何完善实验环境，使实践教学与课堂教学有机融合，是我们面临的问题。新模式注重实践教学体系，从计算机技术的产生、发展以及发展过程中里程碑式的人和事，使学生对计算机技术影响人类文明发展有了全面系统的了解；突出计算机技术在相关专业和交叉学科中解决问题的思维方式与科学方法，进而激发学生的思维与创造力；拓展学生的自我学习空间，构造多层次创新人才成长环境，使学生充分感受到计算机科学与技术的渗透力，面对未来敢于挑战。
基于新模式构建的课程体系突出公共基础课程的特点，从单纯的技能培养上升到强调通识知识、文化的学习和对学生计算机思维能力的培养。围绕新模式我们开展了一系列教学实践，构建以资源整合为基础的实践训练平台。
2.以计算思维为导向的计算机基础教学课程新体系
计算机基础教学课程新体系以学分制为基础实施目标管理，设定总体学分要求，学生可据此自主构筑知识结构。新的课程体系内容包括如下3层：
（1）素质培养层。通过大学计算机基础培养大学生所必须具备的计算机文化基本素质，在计算机基础知识与综合能力方面打基础，为后继课程作准备。
（2）思维训练层。以培养学生计算思维的基本方法和运用计算机的基本能力为目标。计算机程序设计作为大学计算机基础课程后的一门重头课，教学内容针对不同专业领域，覆盖面向对象的C++、Java、VB、Web等不同的实践环境，支持实现分类分层教学，满足学生的学习要求。
（3）拓展创新层。该层目标是开拓学生视野，提升学生综合应用计算机的能力，使学生具有基本的创新意识。通过一组选修课程（如与专业结合的计算机课程、前沿技术的计算机课程等），进一步培养学生的计算机综合应用能力和创新能力，满足专业需求和信息化社会对人才的需求。
3.以培养思维创新能力为核心的实践教学体系
3.1多层次人才培养的实践教学平台
按照新的教学体系，以文化修养熏陶和基本操作技能训练为基础，以计算思维素质培养为核心，以综合应用和创新能力培养为主线，构建新的实践课程体系（以下简称“新体系”）。新体系横向划分为4个层次，重视操作型和技能验证型实验，普及设计型和综合型实验，鼓励研究型和创新型实验。
第1层次为文化修养熏陶。学生通过计算机认知学习平台了解和认识计算机，注重计算机在人类发展历史上的作用和新的发展趋势，加深对计算机的学习与理解。该层次要求学生掌握计算机基本操作，如文字处理以及通过网络进行信息检索。学生可通过立体化学习资源以及课外辅导自行完成。
第2层次为基本技能实验。以操作型和技能验证型实验为主，注重基本的实验原理、实验方法和实验技能，初步培养学生的创新意识和综合素质。以计算机基本操作和基本应用为主，如掌握信息获取、数据处理、信息展示等相应软件的使用。学生可以通过选修课、实训等方式在开放的软件实验环境完成。
第3层次为计算思维素质实验。以设计型和综合型实验为主，训练学生的计算机程序设计能力，重在培养学生计算思维，主要包括C++语言程序设计、Java语言程序设计、VB语言程序设计、Web程序设计和网站与网页设计等课程。不同专业方向的学生根据专业需求进行选择。本层实验强调提高软件应用能力，培养应用所学知识解决工程实际问题的综合能力。
第4层次为综合应用与创新实验。本层次包括计算机硬件、数据库、计算机网络、多媒体等课程，以创新型、新技术和高层次应用实验为主，重在启发和培养学生的研究兴趣和动手能力，提高学生综合素质和研究能力。本层次的教学结合大学生创新项目，强调将教师的研究成果应用于教学中。教师根据自己的研究工作和科研项目实验项目内容。学生选择相应实验项目后，在教师指导下，自主地对实验项目进行分析和设计，以小论文或软件形式给出结果。
3.2“以学生为主体，以教师为主导”的实践教学模式
在教学实践中，我们发现提高教学效果的一个根本问题是如何提高学生的计算机应用能力，这需要通过大量的实验实践来实现。学生在课外练习中，经常遇到课堂上不曾讲授过的知识和问题，由于不能尽快获得教师的指导，使得一些疑难问题得不到解决，严重影响学生的学习兴趣和学习效果。为此，结合大学计算机基础课程的教学改革，我们对教师工作进行重新配置，保证线上和线下都能参与辅导。同时，安排高年级研究生进行实时线上辅导，安排教师在实验室值班，承担起学生课外计算机应用技能的辅导。我们构建以能力为主导的课程考试机制，检验学生是否掌握计算机知识和技术，即学生如何应用计算机解决实际问题。考试机制将提高计算机实测比例，根据解决问题的实际效果客观评判。总成绩为“基础知识+综合实验+教学参与”，占比为5：4：1。
建立学习奖励机制，即成绩结构中的教学参与成绩，对学习拓展模块和参与创新型实验的同学，综合其实验报告、实验结果演示、答辩等环节，对他们的学习主动性进行评价。在课程的总成绩中，实验成绩所占比例由20%提高到40%，对其别优秀的，经过答辩组老师的评议，其成绩可直接作为该课程的成绩，免予期末考试。
3.3“惠及大众，培育冒尖”的创新人才培养模式实践
ACM-ICPC（ACM International Collegiate Programming Contest）是世界上公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛，是当代信息技术相关专业的大学生展示其创新实践能力和国际竞争力的高端平台。为此，我们构建了以ACM程序设计竞赛为基础的拓展创新训练平台，坚持“惠及大众，培育冒尖”的主导思想，践行“赛课结合，赛练互动”的执教方法，重视“训练平台，管理机制”的建设环节，获得了良好的实践效果。
ACM程序设计竞赛是少数精英型学生参与的活动，但是也不能曲高和寡、脱离大众。根据学生的实际需求，结合国内、国际不同层次的计算机竞赛要求，在重点培养拔尖人才的同时，充分利用优势资源，面向全校开设讲座以及校内竞赛，达到鼓励一般、重点培养的目的。
4.差异化教学实践模式
4.1基于学科差异的分类教学
好的教学体系需要一个操作性强的教学模式来支持。计算机基础教学面对全校不同专业的学生，每个专业的计算机能力要求差异较大。在对北京交通大学各学院调研的基础上，我们对专业需求进行分析、归类和总结，根据“学科专业、知识结构、培养层次”构建如下的计算机基础课程分类、分层和模块化的教学模式。
学科专业分为3个大类：理工类、人文/外语类、经济/管理类。
知识结构分为3个模块：大学计算机基础、程序设计基础和计算机技术与应用。
培养层次分为2个层次：基本能力培养和创新能力培养。
4.2基于学生个体差异的分层教学
根据学生个体差异，构建“强基础，重技能，鼓励创新”的层次教学结构，强化对理论知识的掌握和对实践能力的培养，如图2所示。
理论知识分为基础知识、专项应用和综合应用3层；实践能力分为基本技能、应用技能和创新技能。
新课程体系在教学实践中考虑学生的个体和专业差异，培养方案面向全体学生。如图2所示，基础教学强调对基本的概念、原理和方法的掌握，目标定位在使绝大部分学生通过学习能够掌握该课程领域的基本知识和技能。学生在学习过程中可以根据各自的基础选择学习或免修。个体培养而向优秀学生（如思源班、卓越工程师计划班、国际班等），该部分教学与学校的大学生创新活动和学科竞赛相结合，使学生有机会进一步拓展视野，提高能力。
4.3基于过程的模块化课程教学
在分类、分层次教学体系中，每门课程采取“重基础、强实践、过程考核”的模块化教学。每门课程包括基础知识模块和研究拓展模块。基础知识模块为本课程所有学生必须掌握的基础理论和基本技能；拓展模块为根据授课对象构建的该课程的专项应用知识和技能。我国中学计算机教育状况不均衡，为满足不同水平学生的求知欲望，考试采用阶段性过关考核方式，每学期安排至少2次考试，对于已学习过相关内容的学生可以参加第一次考核，通过后进入优秀学生培养过程的学习，进行拓展模块知识的学习。拓展模块由任课教师根据所在教学班的具体情况进行安排，充分发挥教师的优势，体现个性化教育。
4.4实践教学新体系
建立与理论教学并行的，既相对独立，又相互联系的实践教学新体系。新体系加强基础，拓宽专业知识面，培养学生综合实践能力，全面提高学生的实验知识、实验技能、工程素质和创新能力，加强学生的社会适应能力。新体系压缩了课内教学时数，增加实验时数，同时精选知识点和技能点。
教师在课堂上讲出内容的精髓后，让学生在计算机上练习实验相关的技术和方法。教学和实验时数一般达到1：1甚至1：2，如C语言程序设计课程，24学时上课，24学时实验教学，再加上24学时的课外实践。
5.教学实践与成果
5.1新课程体系应用
2012北京交通大学新教学计划规定非计算机专业计算机课程选修学分为4学分。根据计算机基础教育的指导思想与教育理念，大学本科学生入学后先学学计算机基础课程，然后选修1门程序设计课及相应的课程设计，如表1所示。
5.2教学实践成果
新课程体系经历了“研究-实践-调研-修改”的螺旋式发展过程，我们从教学实践中找问题，发现新方法，不断完善课程体系。
1）开展能力培养与思维训练相结合的实践教学。
利用自制的立体化教学资源，突出实验教学中的分类、分层的分级实践教学模式，以满足不同基础不同层次不同专业学生对教学的需求，实现因材施教和个性化培养。新课程体系在2010年选择了3个学院、4个课堂进行试点，2011年开始在新生范围内试运行，2012年在全校范围内试行新课程体系。
2）突出过程考核与理论考试相结合的能力检查机制。
利用自主研制开发的在线考试系统和试题库构建灵活的考核机制。自2008年以来每届新生的大学计算机基础课程考试全部采用“实验作业+课程设计”方式，强调对学生实践动手能力和计算机综合应用能力的培养；C语言程序设计课程采用笔试和上机编程相结合的模式，其他系列课程则分别采用开卷、半开卷等模式进行考核。
3）探索“惠及大众，培育冒尖”的创新人才培养模式。
2008-2011年间，北京交通大学代表队连续4年晋级ACM-ICPC全球总决赛，并获排名奖状，其成绩在中国大陆名列前茅（中国大陆只有上海交通大学、清华大学、北京大学、浙江大学、复旦大学、中山大学和北京交通大学7所学校连续4年晋级全球总决赛并获排名奖状）；北京交通大学代表队在ACM-ICPC亚洲区预赛中获金奖5次、银奖9次和铜奖17次。
