以程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系改革探析

重慶第二師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院 肖 麗 鄒曉兵 石 熙

1 引言

程序設(shè)計(jì)能力作為電子信息類專業(yè)人才的核心技能，是應(yīng)用型本科技術(shù)節(jié)能人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，也是電子信息類專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)主要通過(guò)程序設(shè)計(jì)類課程的開設(shè)來(lái)完成。目前，我院計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)類課程的開設(shè)采用理論+實(shí)踐的教學(xué)模式。程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)踐教學(xué)不僅僅是對(duì)基本理論的驗(yàn)證，重要的是技術(shù)能力培養(yǎng)，包括對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、書寫和表達(dá)能力、合作能力等的培養(yǎng)[1]。

2 實(shí)踐教學(xué)的重要性

傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是兩個(gè)辯證統(tǒng)一、相輔相成與相互發(fā)展的教學(xué)體系，兩者之間沒(méi)有主從關(guān)系。但是，對(duì)于地方應(yīng)用型本科院校，更多的是從技術(shù)技能人才培養(yǎng)角度去衡量程序設(shè)計(jì)能力的高低。因此，與理論教學(xué)相比，實(shí)踐教學(xué)的直觀性和綜合性更強(qiáng)，學(xué)生可以有更多的參與行為，對(duì)于學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要的不可替代的作用。

（1）實(shí)踐教學(xué)更能培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力。應(yīng)用型本科技術(shù)技能型人才知識(shí)技能結(jié)構(gòu)具有應(yīng)變、綜合和創(chuàng)新的特征。實(shí)踐教學(xué)強(qiáng)調(diào)的正是以與市場(chǎng)接軌的創(chuàng)新和綜合應(yīng)用能力，按專業(yè)崗位需求凝練程序設(shè)計(jì)能力要求。

（2）實(shí)踐教學(xué)更能縮小與市場(chǎng)的差距。我校作為技術(shù)技能型本科院校，教育強(qiáng)調(diào)人才與市場(chǎng)直接接軌。實(shí)踐教學(xué)能避免理論教材滯后的不足，降低行業(yè)企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的培訓(xùn)投入成本。

（3）實(shí)踐教學(xué)更能啟發(fā)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造力。實(shí)踐教學(xué)能較好的實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，通過(guò)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造力。

3 實(shí)踐教學(xué)改革方案

近年，我院在實(shí)踐教學(xué)的開設(shè)形式上得到了突破性的改變，加強(qiáng)了校企合作。為了切實(shí)提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，構(gòu)建行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，程序設(shè)計(jì)類課程提出了如下改革方案。

3.1 建立“程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”課程組

對(duì)于培養(yǎng)地方應(yīng)用型本科技術(shù)技能人才而言，實(shí)踐教學(xué)是比理論教學(xué)更為重要的教學(xué)手段和環(huán)節(jié)。要從本質(zhì)上提升實(shí)踐教學(xué)在程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)過(guò)程中的地位，首先教師要從教學(xué)理念上進(jìn)行改革。

建立“程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”課程組，課程組的成員由人才培養(yǎng)體系中程序設(shè)計(jì)類課程群的任課教師共同組成。程序設(shè)計(jì)能力不是某一門課的教學(xué)任務(wù)，課程實(shí)踐體系的建立不應(yīng)該是獨(dú)立的，而是應(yīng)該和其先行課程和后續(xù)課程相關(guān)。不同程序設(shè)計(jì)類課程的教師共同參與制定實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)而統(tǒng)一實(shí)施實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)這一過(guò)程來(lái)讓教師們從自己本身意識(shí)開始轉(zhuǎn)變。這樣做，一方面可以集思廣益地，保證實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的完整和系統(tǒng)，避免低層次的重復(fù)。另一方面，可以讓教師相互影響真正重視起實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)而做到以程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向從更高的高度把握實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃，而不僅是只關(guān)注自己任課課程。

同時(shí)建立課程組的目的在于轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念。任課教師雖然較以前重視了實(shí)踐教學(xué)，但是實(shí)踐意識(shí)還不夠。多數(shù)教師的教學(xué)理念仍然把理論教學(xué)看做是實(shí)踐教學(xué)的指南針，把實(shí)踐教學(xué)看作是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行消化吸收和加深理解的的實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)課程組的建立，讓教師理解以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際程序能力為目標(biāo)，根據(jù)實(shí)踐項(xiàng)目需求定制理論教學(xué)內(nèi)容的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)模式，切實(shí)理解“理論教學(xué)是為實(shí)踐教學(xué)做準(zhǔn)備”。

3.2 分段遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

科學(xué)分析學(xué)生特征和市場(chǎng)需求，建立一個(gè)分段遞進(jìn)式的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。實(shí)踐教學(xué)體系分為課堂教學(xué)案例、課內(nèi)實(shí)踐、綜合應(yīng)用、課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐五個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）第一階段為課堂教學(xué)案例。課堂教學(xué)案例在理論教學(xué)環(huán)節(jié)使用，能讓學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本技能，逐步培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為后續(xù)環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課堂教學(xué)案例主要以語(yǔ)法為主線，集中在本知識(shí)單元的技能掌握。課堂教學(xué)案例的設(shè)計(jì)要小而簡(jiǎn)單，能在課堂有限時(shí)間內(nèi)清楚展示相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)知識(shí)。

（2）第二階段是課內(nèi)實(shí)踐。課內(nèi)實(shí)踐與課堂教學(xué)案例不同。課堂教學(xué)案例任務(wù)性不強(qiáng)，旨在讓學(xué)生理解相關(guān)的理論知識(shí)基礎(chǔ)。課內(nèi)實(shí)踐是課堂教學(xué)案例的拓展，學(xué)習(xí)目標(biāo)針對(duì)相應(yīng)的知識(shí)模塊的運(yùn)用。課內(nèi)實(shí)踐任務(wù)設(shè)計(jì)要來(lái)源于實(shí)際生活，才能切實(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用程序設(shè)計(jì)能力解決問(wèn)題的過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)?，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有差異性，因此課內(nèi)實(shí)踐分為基礎(chǔ)實(shí)踐和拓展實(shí)踐兩部分組成。基礎(chǔ)實(shí)踐部分是對(duì)理論知識(shí)的基本實(shí)踐應(yīng)用，要求學(xué)生必須完成；拓展實(shí)踐部分是對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展、延伸應(yīng)用，供有能力的學(xué)生在課后選做。需要注意的是，課內(nèi)實(shí)踐與課堂教學(xué)案例相輔相成，理論教學(xué)的知識(shí)模塊按照課內(nèi)實(shí)踐的需求設(shè)計(jì)，從而規(guī)劃相應(yīng)的課堂教學(xué)案例，為課內(nèi)實(shí)踐任務(wù)做準(zhǔn)備。

（3）第三階段是綜合應(yīng)用。通過(guò)綜合應(yīng)用層次的實(shí)踐，學(xué)生能明白項(xiàng)目模塊化開發(fā)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和綜合應(yīng)用知識(shí)能力。從實(shí)際工程實(shí)踐中提取一個(gè)綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，將其根據(jù)程序設(shè)計(jì)技能的先后關(guān)聯(lián)，把實(shí)踐項(xiàng)目拆分為多個(gè)按學(xué)習(xí)進(jìn)度遞進(jìn)的小的實(shí)踐子項(xiàng)目。子項(xiàng)目的內(nèi)容由淺入深部署，貫穿多個(gè)知識(shí)模塊。隨著學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)技能的進(jìn)度安排，子項(xiàng)目逐步完善，最終形成一個(gè)完整的綜合性項(xiàng)目。

（4）第四階段是課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)在課程所在學(xué)期的最后1-2周完成。學(xué)生根據(jù)自身情況自擬課題，初步認(rèn)識(shí)對(duì)軟件開發(fā)基本流程，從需求分析、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試環(huán)節(jié)對(duì)進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)較復(fù)雜問(wèn)題的綜合設(shè)計(jì)能力，以及查閱技術(shù)資料和編寫文檔的能力。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)有著重要的不可替代的作用

（5）第五階段是創(chuàng)新實(shí)踐。創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)是一個(gè)為期1-2周的獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)，設(shè)置在課程結(jié)束后。創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)采用校企合作方式完成，實(shí)踐的項(xiàng)目來(lái)源于企業(yè)方提供的實(shí)際工程，讓學(xué)生了解行業(yè)企業(yè)的一線需要，縮小學(xué)生技能與行業(yè)需求的差距，培養(yǎng)符合職業(yè)崗位要求的程序設(shè)計(jì)能力。

3.3 教學(xué)模式

整個(gè)教學(xué)過(guò)程采用“一個(gè)中心，兩個(gè)基本能力，三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，四個(gè)靈活”的模式。

一個(gè)中心指的是圍繞技術(shù)技能為中心。無(wú)論是教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法都必須是以培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)。

二個(gè)基本指的是學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，一方面提高學(xué)生的自學(xué)能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

三個(gè)時(shí)間點(diǎn)指的是課前，課堂和課后。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，采用線上加線下的教學(xué)形式。除了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)外，建立線上教學(xué)管理系統(tǒng)。教師通過(guò)該系統(tǒng)在課前發(fā)布實(shí)踐任務(wù)以及任務(wù)所需的技能知識(shí)如電子書和教學(xué)視頻。學(xué)生使用系統(tǒng)提前學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)技能并給予教師學(xué)習(xí)反饋。教師利用教學(xué)管理系統(tǒng)查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況，收集學(xué)習(xí)反饋，在實(shí)踐課堂對(duì)共同的問(wèn)題統(tǒng)一解答，然后主要采取個(gè)別答疑的方式，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐任務(wù)。課后采取多種方式收集學(xué)生問(wèn)題和輔導(dǎo)，一是利用教學(xué)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，教師可以有效監(jiān)管學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生可以針對(duì)自身的薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)化學(xué)習(xí)。二是設(shè)定課后固定答疑時(shí)段，在前半學(xué)期主要采用教師在機(jī)房進(jìn)行面對(duì)面答疑，后半學(xué)期采用線上實(shí)時(shí)答疑。

四個(gè)靈活指的是教學(xué)內(nèi)容靈活，教學(xué)地點(diǎn)靈活，教學(xué)組織形式靈活，考核方式靈活。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況在已有項(xiàng)目的基礎(chǔ)上增加一些更有意義的實(shí)例，也可以對(duì)已有項(xiàng)目進(jìn)行修改或者刪除。教學(xué)的地點(diǎn)除了機(jī)房外，還利用線上教學(xué)管理系統(tǒng)和聊天工具、郵件等。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)方式除了傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)踐評(píng)價(jià)外，增加了拓展實(shí)踐考核，拓展實(shí)踐主要考核學(xué)生的自學(xué)能力，知識(shí)應(yīng)用和遷移能力，以及學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.4 教學(xué)方法

因?yàn)閷?shí)踐教學(xué)體系涉及到不同類別的實(shí)踐項(xiàng)目。所以，必須對(duì)不同實(shí)踐項(xiàng)目采取不同的教學(xué)方法。除了第5個(gè)階段即創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)需要根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目做適時(shí)設(shè)計(jì)以外，其余各階段的教學(xué)方法設(shè)計(jì)如下：

（1）第一個(gè)階段的課堂教學(xué)案例采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，以教師講授，學(xué)生練習(xí)為主。

（2）任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法和及時(shí)教學(xué)法相結(jié)合用于課內(nèi)實(shí)踐和綜合應(yīng)用階段?；诰€上教學(xué)管理系統(tǒng)，教師先于理論課堂發(fā)布下一次實(shí)踐任務(wù)以及所需要的知識(shí)，學(xué)生自學(xué)相關(guān)知識(shí)及時(shí)給予反饋，學(xué)生帶著“為了完成任務(wù)我需要這些知識(shí)”的目的來(lái)學(xué)習(xí)，教師結(jié)合反饋進(jìn)行講解。教師與學(xué)生都是課堂的主人，通過(guò)相互合作進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。

（3）小組合作法用于課程設(shè)計(jì)階段。鑒于程序設(shè)計(jì)能力從實(shí)際工作中來(lái)說(shuō)，一般情況下都不會(huì)是一個(gè)人的工作。在教學(xué)中采用小組合作法可以把不同水平層次學(xué)生進(jìn)行合理的組合，不僅可以通過(guò)交流討論達(dá)到共同學(xué)習(xí)的目的，還培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)。因?yàn)樾〗M合作法受到實(shí)踐任務(wù)、時(shí)間和實(shí)踐環(huán)境等較多限制，所以在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用小組項(xiàng)目合作是最為合適的。

3.5 實(shí)踐考核

課程的實(shí)踐考核主要由過(guò)程性評(píng)價(jià)和能力性評(píng)價(jià)組成，如表1所示。

表1 實(shí)踐考核評(píng)價(jià)方法

4 小結(jié)

以程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)改革旨在以應(yīng)用型本科技術(shù)技能人才培養(yǎng)為契機(jī)，積極推進(jìn)面向應(yīng)用型程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)改革，建立符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的分段遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。所提出的改革方案將實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)地規(guī)劃到理論教學(xué)、課內(nèi)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新實(shí)踐等各個(gè)不同階段和各部分中逐步落實(shí)，讓實(shí)踐教學(xué)成為程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的主陣地。讓教師在改革中進(jìn)步，學(xué)生向復(fù)合型、開拓型、創(chuàng)新型、地方應(yīng)用需求編程創(chuàng)新人才轉(zhuǎn)變，提高地方普通本科院校電子信息產(chǎn)業(yè)人才核心競(jìng)爭(zhēng)力。