交叉学科融合视野下的大学计算机基础教学的研究与实践

王建彬 李响 孙涛 程罗德

摘要：交叉学科融合视野下大学生创新能力的培养的新思路，越来越受到高校老师的重视。打破传统的教学方式和人才培养模式，促进创新能力的发展，将交叉学科融合能在高等教育開始就能融合到大学生的学习和研究中，进行实践和探索，针对专业之间的学科交叉融合构建基础平台，跳出传统单一学科培养的主流。随着计算机计算的迅速发展，计算机教学改革势在必行。

关键词：交叉学科大学计算机基础创新能力学科研究

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）05-0117-02

2018年5月2日，习近平同北京大学师生座谈并发表重要讲话“要下大气力组建交叉学科群和强有力的科技攻关团队，加强学科之间协同创新，加强对原则性、系统性、引领性研究的支持。要培养造就更多具有国际高水平科技人才和创新团队。”可以看出，创新在国家层次作为一项重点工作来抓，在高等教育创新人才培养体系中，本科阶段具有不可替代的作用。随着科学发展的不断变化，单一学科领域范围内不能解决复杂的科学问题，而是需要更多学科的协同攻关[1]。根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》的提纲：“基础学科与应用学科、科学与技术、自然科学与人文社会科学的交叉与融合，往往导致重大科学的发现和新兴学科的产生，是科学研究中最活跃的部分之一。要给予高度关注和中带你部署”[2]。

《大学计算机基础》作为非计算机专业学生大学本科阶段第一学期必修的一门基础课程。作为基础学科不仅是应用学科的源头，也是其发展的基础和后盾，应用学科是基础学科在社会生活中的运用。大量的交叉性、边缘性、综合性正是两者的有机结合。现在大学计算机基础课程的探讨根据不同的专业制定不同的学习计划和大纲，作为快速变革的时代背景下，传统单学科人才培养模式不利于培养学生的计算思维和创新能力。交叉学科融合是多学科相互交叉、相互渗透、高度融合产生的新创新形式。

1 大学计算机基础教学现状

1.1 大学生计算机水平参差不齐，基础薄弱

非计算机专业的大一新生入学后的第一门计算机课程就是大学计算机基础，随着计算机的迅速普及，地区差异、教学条件的不同，对计算机基础知识的掌握、计算机基本操作熟练程度不同，有的学生在高中甚至初中就接受过计算机基础知识、计算机操作实践的教育，熟悉计算机的基本常识，能够熟练计算机简单应用。但有的学生由于对计算机不感兴趣，或者来自农村经济落后地区，对计算机的了解很少。差异不同的大一新生，在同一个课堂进行教学，基础较好的学生对讲授课程不感兴趣没热情，基础差的学生计算机操作不熟悉，失去信心[3]。

1.2 大学计算机基础理论内容陈旧，教学乏味

以前大学计算机基础只有在高等院校开设课程系统学习，但随着计算机飞速发展，计算机广泛应用。现在学生家庭都有计算机，在中小学都开始普及计算机教育，中小学开设的内容和操作实践与大学计算机基础教育的有相似性，内容没有跟上时代的迅速发展，知识比较陈旧。

PowerPoint课件教学形式是大学计算机基础课程理论教师普遍使用的方式，提高了课堂内容更直观形象，与以前相比有很大的教学方法提高，学生的上课是以教师授课为主，教师作为主导作用，学生被动学习，自主学习的积极性本能得到充分的调动，学习效果不理想[4]。

1.3 实验课与学生专业结合度低，学生学习积极性差

现在计算机在各个领域广泛的应用发展，科学的研究不仅需要专业应用能力，还需要计算机的各种方法手段，在本科教学计划中，由于大学计算机基础课程整体课时比较少，学生自己操作实践的练习比较少，但实践动手操作是非常重要，同时对不同专业学生对计算机应用能力的需求不同考虑的比较少，实验内容甚至实验要求都相同，以验证性和演示性为主，设计性、综合性实验项目设置比较少。按照教师的教学过程应用，学生不会将学会的知识应用到自己本专业中，缺乏创新，导致学生缺乏主动参与、自主学习、大胆创新的兴趣，导致实验教学效果不理想。

1.4师生比例失调，教师压力大，晋升难

从学科角度来看，大学计算机基础课程老师属于“边缘人物”，进修机会很少，教师跟踪新技术、新发展趋势等比较困难，缺少研究方向，不能扩展新的研究领域，科研研究成果少，教师晋升比较难。在不具备其他专业知识的条件下，很难深入做好个各个专业的背景知识，难以开展和其他专业交叉融合教学。

2 高校交叉学科融合发展现状

1）人才队伍建设难，交叉学科发展所面临的首要瓶颈是复合型人才缺乏。培养综合型人才的基础和前提是有一支能力出众的学科交叉融合型师资队伍，只有具备强大的师资队伍开展丰富的教学活动，才能在实践活动中不断总结经验。受传统教学方式的思想影响，高校在学科交叉融合人才培养模式还不够成熟，教师在实践活动中只是“参谋”不是“决策者”，担任学科交叉融合的老师都是从单一型人才培养的模式中发展过来的，了解学科交叉融合还不够深入，对本专业外的本科知识体系不够充分掌握，没有意识的安排、思考交叉学科融合人才的培养过程，只是为完成特定的一个研究课题[5]。

2）交叉学科理论基础薄弱，缺乏对交叉学科发展全局性、整体性的理论、方法、战略、对策研究。

3）缺乏学科交叉兼容机制，现有科研、教研传统体制都是按文理分家、学科分离建制的。交叉学科的出现与传统单学科管理体制发生了深刻冲突。

3 大学计算机基础教学助力交叉学科融合的发展

面向非计算机专业学生的跨界融合的大学计算机基础教学课程，将从实证、理论、设计和实践等四个方面开始研究，分别针对不同的专业进行教学设计、课程开发、相关教学资源建设等工作，并通过试点实验，对大学计算机基础课程如何能够更加适合学科专业、适合学生发展等方面的改革提出建议。

3.1理论课程内容设置

教学内容：主要依托计算机基础教学课程《大学计算机基础》来进行讲授，并逐步引入大数据技术、云技术、物联网技术等相关内容。结合学生所学专业，将目前该专业与“互联网+”模式所形成的新产业与新业态的经典案例与学生共同分享，引导学生设计和创新“互联网+”本专业模式的新构想。

3.2改变传统授课模式，由被动变为主动，搭建创新实践平台

将以往的集中授课教师讲授，学生被动接受为主的教学方式，改革变为以互动交流模式为主、注重学生思维能力、解决问题能力的方式，不同的课程内容采用不用的教授教学方法，翻转课堂、案例教学、線上线下混合教学等不同教学方法相结合的方式。

搭建课程资源共享平台：专业资源建设、案例设计、基础资源建设、学生资源建设、专业知识获取、专业数据获取等。

3.3 培养学生学科交叉意识

在科学研究和人才培养实践中，无论学科还是专业，其边界都是相对的，不存在一成不变的固定疆界，科学研究本质是不断挑战人类未知世界的过程，科学进步本质是学科知识边界和壁垒不断被打破又不断形成的过程，大学人才培养的学科专业的发展也是如此。大学科观念应成为进行大学人才培养的指导价值观，积极开展跨学科研究与跨学科教育融合，培养学生开放的胸襟，能够从更广阔的视野看待单一学科的局限性以及学科之间的联系。利用现有的互联网资源和互联网新技术，对传统各个学科进行学科交叉融合创新，培养学生利用互联网资源获取所需要的数据、善于分析和处理数据以及共享数据等一系列问题的能力，让学生养成较好的解决问题的思维方式。

4 结论

交叉学科融合是培养本科学生创新能力的重要基础和途径，是社会发展和科技进步的需求。大学计算机基础课程能够将交叉学科融合这个指导思路应用到教学中，借助交叉融合提升大学生的创新能力、解决本专业问题能力，是学生能力培养的有效途径。

参考文献：

[1]于申，张永存，杨春秋.基于学科交叉培养本科生创新实践能力的探索[J] .实验室科学，2013，16（4）：1-3.

[2]国务院.中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个规划纲要[C].2016： 243-322.

[3] 王建彬，张菁，王颖. 多元化分层教学模式在大学计算机基础课程教学中的探索[J]. 中国科技纵横， 2016（7）：247-248.

[4] 王建彬，何东钢，陶冶，等.非计算机专业的大学计算机基础实验教学的现状与改革探索[J]. 课程教育研究，2017（23）：18-19.

[5]蒋永荣，方成，夏金虹.基于学科交叉培养本科生创新能力的探索[J].高教论坛，2015（7）：45-48.

【通联编辑：王力】