程序設計課程群教學平臺的設計與應用研究

廣州中醫(yī)藥大學醫(yī)學信息工程學院 劉慧玲 譚定英 何曉華

程序設計課程群教學平臺的設計與應用研究

廣州中醫(yī)藥大學醫(yī)學信息工程學院 劉慧玲 譚定英 何曉華

通過分析目前教學資源管理系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀，針對課程平臺建設中存在的問題，提出對教學體系按照課程群建設規(guī)范和要求進行統(tǒng)合與優(yōu)化，搭建一體化課程群教學平臺，實現(xiàn)了課程內(nèi)容和知識點的整合，使課程的核心資源共享，加深學生對程序設計相關各門課程連貫性的認識，從而提高了學生應用開發(fā)編程能力。

課程群；教學平臺；程序設計

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強大動力，課程群的建設作為改革教學內(nèi)容、方法和手段的重要途徑之一，從而成為了高校教學改革的熱點[1]。

課程群由幾門內(nèi)容密切相關，前后承接連貫一致的課程集合，它探索課程基本內(nèi)容以及課程之間的銜接關系，配備合理師資結構進行課程群建設，打通課程知識脈絡，避免課程內(nèi)容重復或者前后脫節(jié)，使得前后連貫，內(nèi)容融合，進而獲得整體優(yōu)勢。課程群之間的課程相互配合，既能不斷加深拓展內(nèi)在關系，又能起到舉一反三，相互促進的作用[2]。

程序設計類課程群包括高級語言程序設計C、數(shù)據(jù)結構與算法、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與設計、.NET應用與開發(fā)、面向?qū)ο蟪绦蛟O計及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫編程、軟件開發(fā)課程等課程，貫穿了計算機專業(yè)程序設計與應用開發(fā)的主線[3]。

目前，大多教學資源管理系統(tǒng)基本上以獨立課程為主，較少以課程群為單位進行建設，沒有很好地體現(xiàn)相關課程間的共性資源的建設與共享。以課程群為基礎進行教學為了使課程的核心資源共享，重點對教學體系按照課程群建設規(guī)范和要求進行統(tǒng)合與優(yōu)化，使之成為相互融合的一體化課程平臺，從而加深學生對程序設計各門課程連貫性的認識。為此，研究與設計課程群教學平臺具有重要意義。

1 程序設計課程群教學平臺的設計

1.1 課程群平臺總體技術設計方案

課程群平臺總體技術設計方案如圖1所示。

圖1 課程群平臺總體技術設計方案

教學支撐環(huán)境的設計主要包括教學平臺的總的規(guī)劃與設計，技術支持平臺的設計是為課程群教學平臺提供服務支持及資源共享,如服務器中操作系統(tǒng)的配置、WEB服務器支撐環(huán)境配置、數(shù)據(jù)庫的配置及各配置文件等。

1.2 課程群教學平臺總體模型

課程群的抽象模型將知識抽象為三個層次:目標層（學會解決問題）、知識層和基礎層，基礎層由若干門課程知識點組成,也是課程的最小存儲單元,根據(jù)其表現(xiàn)形式可分為:教學教案、教學錄像、教學實驗等。知識層定義了知識點的框架,由知識點和知識點之間的關系組成。目標層是依據(jù)不同的學習目標抽象融合不同的知識而形成的內(nèi)容。

1.3 用戶角色設計

用戶角色有學生、教師、系統(tǒng)管理員三種角色。

1.4 數(shù)據(jù)庫設計

根據(jù)應用需求及功能設計，設計了用戶表、教學資源表、文件目錄表、作業(yè)情況表和課程表等。受篇幅限制，具體數(shù)據(jù)庫表省略。

2 課程群教學平臺運行測試情況

從功能測試上看，教學平臺的用戶管理，各門課程管理，學生作業(yè)管理，課程討論交流等各部分功能均能正常使用。

對平臺的運行也作了壓力測試，壓力測試是對系統(tǒng)的質(zhì)量、性能的保證，測試人員特意創(chuàng)造苛刻的環(huán)境，通常會模擬多個用戶同時進行在線訪問、不間斷的向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的最大負載，同時可以查看在此負載下服務器、CPU的工作狀態(tài)等，綜合各因素判斷系統(tǒng)的性能。

在研究中，我們采用Apache JMeter 2.12進行壓力測試，JMeter可用于對WEB服務器模擬相應的負載，通過壓力負載測試系統(tǒng)的強度、從而分析系統(tǒng)整體性能。

本次測試中發(fā)送的請求個數(shù)為7110，訪問頁面的平均響應時間為150，訪問頁面的最小響應時間為3，訪問頁面的最大響應時間3785，每秒完成的請求數(shù)3.2/Sec，從服務器端接收到的數(shù)據(jù)量5.9KB/Sec。

從測試結果分析，教學平臺運行性能良好，對于本學院計算機專業(yè)學生同時在線使用平臺基本上不存在瓶頸情況。

3 課程群應用研究效果

程序設計課程群中的課程內(nèi)容以程序設計語言為基礎，需圍繞數(shù)據(jù)結構與算法、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與設計及軟件開發(fā)課程中的需求和開發(fā)流程，課程難易程度由淺入深、循序漸進。 課程群的研究使學生對專業(yè)主干核心程序設計課程之間的關系有了清晰的認識，明確的學習線索，其研究效果主要體現(xiàn)以下幾個方面。

1)促進特色專業(yè)建設

課程群建設針對計算機專業(yè)人才培養(yǎng)目標進行相關課程的建設,在建設過程中，避免課程之間內(nèi)容重復，重點對課程之間的連貫性進行研究。程序設計課程群作為專業(yè)核心課程，其建設提高了課程教學效果,培養(yǎng)了學生應用開發(fā)能力,從而增強了就業(yè)競爭力，從根本上促進了特色專業(yè)的建設。

2)培養(yǎng)學生綜合能力

課程群的建設既有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、嚴密的邏輯思維能力和科學的世界觀，也有利于提升學生的判斷能力、分析問題的能力和決策能力[4]。

通過課堂教學，幫助學生建立課程群全局思維；通過綜合實踐，使學生具備解決綜合問題的能力和素質(zhì)。近年來，學生在各級別的創(chuàng)新實踐項目及挑戰(zhàn)杯中均獲得較好的成績。學生從申報的積極性、組建團隊分工合作、到上交的標書水平歷年提升，從中呈現(xiàn)出很好的自主性，體現(xiàn)了學生創(chuàng)新精神及團隊合作意識。

3)增強教師團隊建設

教師是課程群建設的主體，教師的教學水平直接影響課程群的實施效果。在課程群的知識建構活動中，各門課程主講教師積極發(fā)揮各自的優(yōu)勢和長處，不斷更新教學內(nèi)容，改進教學方法，研究并解決課程教學中出現(xiàn)的問題。教師經(jīng)常開展教學研究，系統(tǒng)地掌握了課程群中各門課程的有關內(nèi)容及聯(lián)系，從而也增強了團隊的凝集力。

4 結語

本文在傳統(tǒng)教學資源管理系統(tǒng)的基礎上，提出基于課程群建立教學平臺，使課程之間的聯(lián)系更加機敏，為教師提供方便的教學資源，為學生提供有效的自主學習環(huán)境。所設計的教學平臺程序設計系列課程群中進行了應用、測試和運行，具有較強的實用性。實踐表明，課程群的教學實施及平臺的應用，促進了特色專業(yè)及教師團隊建設，激發(fā)了學生學習興趣，夯實程序設計基礎。強化數(shù)據(jù)結構應用，初步掌握應用開發(fā)的基礎，提高了學生應用開發(fā)編程能力，培養(yǎng)了其創(chuàng)新實踐能力。

[1]馬昌譜.高校課程群建設研究文獻綜述[J].青年文學家·教育論叢,2014:210-211.

[2]汪紹榮,張海帆,羅三強 等.計算機網(wǎng)絡課程群建設探索與實踐[J].宜春學院學報,2010(12):188-189.

[3]譚定英,張洪來,趙文光 等.計算機程序設計課程群的建設與研究[J].軟件導刊,2015(1):169-172.

[4]趙朝會.淺談課程群建設[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2008(14):17-18.

[5]劉慧玲,譚定英,趙文光等.醫(yī)學信息專業(yè)課程群桌面云教學平臺的構建研究[J].課程教育研究,2015(2):218.

劉慧玲（1976—），女，廣東茂名人，碩士，講師，研究方向：計算機教學。

譚定英（1978—），女，廣東豐順人，碩士，副教授，研究方向：計算機教學。

何曉華（1982—），男，廣東南海人，碩士，講師，研究方向：計算機教學。

廣東省高教廳2015年高校教學質(zhì)量與教學改革工程項目《應用型人才培養(yǎng)示范專業(yè)-計算機科學與技術》（粵教高函（2015）133號）；廣州中醫(yī)藥大學2015年教育研究課題《計算機程序設計課程群的建設與研究》（編號：201426）。