面向賦能教育的程序設(shè)計(jì)類課程群教學(xué)改革與實(shí)踐

劉合兵 尚俊平 席磊

摘要：本研究從程序設(shè)計(jì)類課程群的特點(diǎn)及目前教學(xué)過程中存在的問題入手，秉持賦能教育理念，探索程序設(shè)計(jì)類課程群教育教學(xué)改革，從教學(xué)團(tuán)隊(duì)課程思政意識和能力培養(yǎng)、課程群知識體系構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)模式改革等方面開展教學(xué)改革與實(shí)踐，構(gòu)建基于能力培養(yǎng)的賦能教育生態(tài)體系，以期為程序設(shè)計(jì)類課程群教學(xué)提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：賦能教育;課程思政;程序設(shè)計(jì)類課程群;教學(xué)改革

中國高等教育積極推進(jìn)的“四新”建設(shè)是新時(shí)代教育現(xiàn)代化、教育強(qiáng)國建設(shè)的創(chuàng)新性探索?！缎鹿た平ㄔO(shè)指南》明確提出：“樹立創(chuàng)新型工程教育理念，提升學(xué)生工程科技創(chuàng)新、創(chuàng)造能力?！贬槍π鹿た频挠?jì)算機(jī)類專業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜工程問題的建模、設(shè)計(jì)、分解和求解能力是專業(yè)課程體系建設(shè)的核心內(nèi)容，而如何根據(jù)實(shí)際情況給學(xué)生賦能則是目前高等教育較為關(guān)注的問題。

高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)都開設(shè)有程序設(shè)計(jì)類課程。程序設(shè)計(jì)是計(jì)算思維能力的實(shí)踐，實(shí)質(zhì)是采用什么思路、運(yùn)用什么思維、采取什么方法最終解決某一類問題，是提高學(xué)生分析和解決問題能力的重要途徑，對培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維和信息素養(yǎng)具有重要作用。

當(dāng)前，程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)存在一些問題，如教學(xué)內(nèi)容不能很好反應(yīng)計(jì)算機(jī)涉及的科學(xué)和文化內(nèi)涵，不能及時(shí)反應(yīng)計(jì)算機(jī)發(fā)展的前沿領(lǐng)域成果;學(xué)生利用計(jì)算思維解決專業(yè)應(yīng)用問題的能力不足;信息技術(shù)與教學(xué)融合應(yīng)用不足，現(xiàn)有教學(xué)模式、方法和手段不能滿足以創(chuàng)新、批判性思維、交流、合作和終身學(xué)習(xí)等核心能力為培養(yǎng)目標(biāo)的賦能教育需求;等等。

ー、i面向賦能教育的課程群改革方案設(shè)計(jì)

（一）賦能教育

1.賦能的概念

“賦能”即賦予某個(gè)主體以能力，是一種在管理學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域有研究和應(yīng)用的理論。賦能教育可以促進(jìn)個(gè)體分析發(fā)現(xiàn)自我潛能，主動參與學(xué)習(xí)管理，是以提升教師和學(xué)生能力為核心的教育。

2.賦能的內(nèi)涵

賦能教育的內(nèi)涵至少要包括“賦予誰能力”“賦予什么能力”“怎樣賦予這些能力”等方面內(nèi)容。從研究層面來講，賦能教育的對象包括學(xué)生、教師及教育環(huán)境。

（二）面向賦能教育的改革方案設(shè)計(jì)

1.為學(xué)生賦能。針對學(xué)生，主要賦予的能力包括計(jì)算思維、問題求解、交流合作、終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實(shí)踐等。筆者所在的河南農(nóng)業(yè)大學(xué)鼓勵教師重構(gòu)程序設(shè)計(jì)類課程群教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)體系，深入挖掘相關(guān)課程中的思政元素，將價(jià)值塑造融入知識傳授和能力培養(yǎng)，開展混合式教學(xué)方法改革，構(gòu)建多維度教學(xué)考核評價(jià)機(jī)制。

2.為教師賦能。教師要在引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定理想信念上下功夫，需要具備能夠賦予學(xué)生相應(yīng)能力的能力。學(xué)校提供規(guī)范指導(dǎo)，重視師資培訓(xùn)，積極開展校企合作，圍繞物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)開展課程師資培訓(xùn)，改善教師教學(xué)方法，提升其教學(xué)水平。

3.為教育環(huán)境賦能。面向?qū)W生及教師的賦能離不開教育教學(xué)環(huán)境的支撐。學(xué)校聚合優(yōu)質(zhì)師資，協(xié)同開展MOOC資源建設(shè)，構(gòu)建、完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺等各類“人機(jī)物融合”的教學(xué)平臺。

二、面向賦能教育的程序設(shè)計(jì)類課程群思政教學(xué)實(shí)踐

（一）為學(xué)生賦能

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理利用教學(xué)手段提升學(xué)生計(jì)算思維能力和問題求解能力。

1.課程群知識體系建設(shè)

教師堅(jiān)持學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量理念，使課程服務(wù)于專業(yè)建設(shè)，專業(yè)育人帶動課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)課程育人全覆蓋;加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)類課程群體系整體設(shè)計(jì)，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，將價(jià)值塑造、知識傳授與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合、融為一體;提煉課程思政內(nèi)容，開展課程講授與思政教育同頻共振、同向同行的育人教學(xué)。

同時(shí)，教師優(yōu)化、融合、分解、更新并重組課程群的教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容，體現(xiàn)前沿性和時(shí)代性，突出創(chuàng)新性;加大研究性、創(chuàng)新性、綜合性內(nèi)容占比，建立完善過程性考核與結(jié)果性考核有機(jī)結(jié)合的多維度課程評價(jià)機(jī)制，提升課程挑戰(zhàn)度;從課程群整體知識體系出發(fā)，將相互關(guān)聯(lián)的知識點(diǎn)合并，刪除課程間重復(fù)內(nèi)容，跳出單一課程的固有框架，突出課程間聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建更完整的知識體系框架。團(tuán)隊(duì)教師充分發(fā)揮主觀能動性，協(xié)同做好課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，將思政內(nèi)容、內(nèi)涵和方法相融合，做到隱性融入，既提高授課內(nèi)容學(xué)術(shù)、知識的高階性，又提高課程思政的高階性。

2.課程群教學(xué)方案設(shè)計(jì)

教師以突出編程能力培養(yǎng)與算法設(shè)計(jì)為主線，強(qiáng)調(diào)課程間的關(guān)聯(lián)，更新教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)大綱，優(yōu)化課程設(shè)計(jì);探索相互銜接的組合式教學(xué)方法，建立交互式由淺入深、分層推進(jìn)的多媒體教學(xué);引入、充實(shí)工程項(xiàng)目案例，積累教學(xué)資源，加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力;將課程思政融入教學(xué)目標(biāo)，以教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，形成教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)評價(jià)優(yōu)化和持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)閉環(huán)，不斷提升課程育人質(zhì)量，關(guān)注教學(xué)效果，形成育人合力。

3.課程群教學(xué)體系構(gòu)建

教師選用優(yōu)質(zhì)教材，構(gòu)建不間斷層階式課程教學(xué)體系，確保學(xué)生算法設(shè)計(jì)與編程能力的持續(xù)提升;打造全天候面向課程群的輔助教學(xué)平臺，提供立體化的教學(xué)資源，擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間;強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，引入具有實(shí)用性、科研性的綜合題目和企業(yè)工程項(xiàng)目案例，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐和工程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生了解工作和生產(chǎn)實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和社會責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、協(xié)助開發(fā)大型軟件項(xiàng)目的能力，提高學(xué)生對算法的實(shí)踐運(yùn)用能力和解決復(fù)雜工程問題能力。

4.教育教學(xué)方法改革

教師可以開展多種形式的教學(xué)活動，注重培養(yǎng)學(xué)生自我探索的能力。

（1）基于在線開放課程的混合式教學(xué)

教師構(gòu)建多元化、特色化的在線開放課程，豐富教與學(xué)的形式，解決課程內(nèi)容多、知識更新快、課時(shí)減少、教師教學(xué)工作量大等問題;利用課程平臺的各類數(shù)據(jù)及相應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析功能，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程和狀態(tài)，將過程性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)相結(jié)合;通過課程平臺的討論區(qū)、微信群等渠道和學(xué)生交流互動，設(shè)計(jì)討論主題，讓討論區(qū)熱鬧起來。在教學(xué)實(shí)施過程中，教師既要指導(dǎo)學(xué)生開展自我學(xué)習(xí)、評判學(xué)生的學(xué)習(xí)是否達(dá)到課程教學(xué)要求，也要培養(yǎng)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。

（2）開展翻轉(zhuǎn)課堂的線下教學(xué)改革

教師應(yīng)精心做好線下課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)與講授，將“翻轉(zhuǎn)課堂”“對分課堂”等教學(xué)模式應(yīng)用于課堂實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)習(xí)革命。課堂講授環(huán)節(jié)，教師應(yīng)注重精講留白，讓學(xué)生專注聽課，盡量不提問;課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可以讓學(xué)生及時(shí)練習(xí)課上講解的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課堂知識內(nèi)化吸收;課后學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可以給出學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生進(jìn)行內(nèi)化學(xué)習(xí)，以復(fù)習(xí)、觀看視頻、完成課后作業(yè)為主，并寫出學(xué)習(xí)總結(jié)，形成個(gè)性化、反思性學(xué)習(xí)成果，教師利用信息技術(shù)手段了解學(xué)生完成情況。一方面，教師可以構(gòu)建課后學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，減少自身課后答疑負(fù)擔(dān)，增加學(xué)生之間的交流;另一方面，學(xué)生通過小組討論實(shí)現(xiàn)同伴交流，解決低層次問題，總結(jié)高層次問題，教師在全班交流階段實(shí)現(xiàn)師生對話，解決小組總結(jié)的高層次問題。

（3）利用新技術(shù)平臺的實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)可將課內(nèi)所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行能力轉(zhuǎn)換，是實(shí)現(xiàn)賦能教育的訓(xùn)練環(huán)節(jié)。教師可以強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，增設(shè)綜合性課程實(shí)習(xí)及綜合實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與領(lǐng)導(dǎo)能力;針對集體項(xiàng)目增設(shè)答辯環(huán)節(jié)，讓學(xué)生制作PPT并進(jìn)行集體答辯，培養(yǎng)學(xué)生溝通交流、撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿的能力;指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽，利用校內(nèi)OJ平臺進(jìn)行編程訓(xùn)練，假期利用PTA、?？途W(wǎng)等開展算法集訓(xùn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識及分析問題、解決問題的能力。

5.構(gòu)建多維度的教學(xué)評價(jià)機(jī)制

教師應(yīng)將在線評測系統(tǒng)，通過項(xiàng)目案例開發(fā)等引入程序設(shè)計(jì)類課程群的考核。教師根據(jù)設(shè)定的課程教學(xué)目標(biāo)構(gòu)建全面有效的多維度評價(jià)機(jī)制，針對課程群的綜合性、創(chuàng)新性指標(biāo)來評價(jià)學(xué)生對應(yīng)能力的達(dá)成度，兼顧局部與整體的評價(jià)方式，更加合理、更加全面，有利于教師教學(xué)方法的改進(jìn)和學(xué)生能力的達(dá)成，能更有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

6.教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

教師應(yīng)堅(jiān)持學(xué)生中心，以能力導(dǎo)向的教育理念，在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制下對教學(xué)過程及教學(xué)效果進(jìn)行跟蹤評估，以便對教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式方法等進(jìn)行持續(xù)改革。教師通過檢查教學(xué)進(jìn)度、學(xué)生學(xué)習(xí)情況等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，調(diào)整或改進(jìn)教學(xué)方法。在課程結(jié)束后，教師對各項(xiàng)考核評價(jià)成績進(jìn)行分析，確認(rèn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，并結(jié)合考核評價(jià)結(jié)果及學(xué)生反饋信息開展教學(xué)總結(jié)及反思，提出整改意見，提升教學(xué)質(zhì)量。

（二）為教師賦能

1.教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

學(xué)校以教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)為依托，提高團(tuán)隊(duì)教學(xué)水平，強(qiáng)化教師課程思政意識，提升教師課程思政能力，打造高素質(zhì)高水平課程群師資隊(duì)伍，踐行立德樹人、啟智潤心的使命。

2.師資培養(yǎng)培訓(xùn)

引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合，學(xué)校鼓勵青年教師在職攻讀博士學(xué)位和出國交流學(xué)習(xí)，提升團(tuán)隊(duì)教師學(xué)歷層次和國際化視野;開展校企合作，舉辦課程師資培訓(xùn)，組織教師赴企業(yè)實(shí)踐鍛煉，提升教師實(shí)踐教學(xué)能力和水平，掌握基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)方法。

3.加強(qiáng)交流研討

學(xué)校定期安排老教師為中青年教師講授示范課，以幫助青年教師提高教學(xué)能力;積極開展教學(xué)改革與研究、教材編寫及課程資源建設(shè)等工作，組織教師參加各類教學(xué)競賽、相關(guān)教改論壇及交流活動;建立團(tuán)隊(duì)成員集中備課研討與不定期教學(xué)交流制度。

（三）為教學(xué)環(huán)境賦能

學(xué)校采取一系列具體舉措，構(gòu)建相應(yīng)的支撐條件，建設(shè)、完善在線課程資源，搭建促進(jìn)“人機(jī)物融合”各類教學(xué)實(shí)踐平臺，創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)式、開放式的學(xué)習(xí)情境，做好教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的智能化，為教學(xué)環(huán)境賦能。

1.在線課程資源建設(shè)

學(xué)校依托“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)生態(tài)環(huán)境，基于中國大學(xué)MOOC平臺，將信息化教學(xué)工具與教育教學(xué)深度融合，建設(shè)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)C++等線上課程資源;充分利用教學(xué)平臺中學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時(shí)快速評估教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)成果;注重過程性考核，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法，提高自主學(xué)習(xí)能力，優(yōu)化教學(xué)過程，確保課程教學(xué)目標(biāo)有效達(dá)成。

2.教學(xué)案例庫建設(shè)

學(xué)校深入推進(jìn)科教結(jié)合、產(chǎn)學(xué)融合，建設(shè)核心課程智慧教育平臺，用實(shí)際項(xiàng)目案例貫穿程序設(shè)計(jì)類課程群的教學(xué)實(shí)踐，聘請企業(yè)人員參與多學(xué)科交叉融合的計(jì)算機(jī)工程人才培養(yǎng)工作，提升學(xué)生利用計(jì)算機(jī)分析、解決問題，特別是復(fù)雜工程問題的能力，推動學(xué)生開展個(gè)性化學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)，解決學(xué)生的課內(nèi)理論學(xué)習(xí)與行業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)的問題。

3.創(chuàng)新平臺建設(shè)

學(xué)校建設(shè)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)在線評測系統(tǒng)，開展編程能力訓(xùn)練，提升編程挑戰(zhàn)度;建設(shè)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等實(shí)踐類21個(gè)專題共240題。自該系統(tǒng)投入使用以來，注冊人數(shù)近2000人，代碼提交超過22萬次，組織各類競賽12場次，學(xué)生在有競爭壓力的環(huán)境下形成良好學(xué)習(xí)氛圍，以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促創(chuàng)，有效提升了創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

4.輔助教學(xué)平臺建設(shè)

學(xué)校依托教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目，建設(shè)了虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺“虛擬實(shí)驗(yàn)工場”、無紙化測試平臺，利用虛實(shí)結(jié)合的新方法為提高計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系功能提供手段和內(nèi)容，既保證了實(shí)驗(yàn)效果、降低了實(shí)驗(yàn)成本，又解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)空間及開放時(shí)間不足的難題。

三、結(jié)語

在新工科建設(shè)背景下，高等教育要積極回應(yīng)社會對人才職業(yè)能力的發(fā)展訴求。程序設(shè)計(jì)類課程群團(tuán)隊(duì)針對程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中存在的問題，面向賦能教育，從教師賦能、學(xué)生賦能及教學(xué)環(huán)境賦能三個(gè)維度出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、職業(yè)發(fā)展適應(yīng)能力及終身學(xué)習(xí)能力，將課程思政貫穿教育教學(xué)全過程，使學(xué)生在掌握知識、提升創(chuàng)新能力的同時(shí)，領(lǐng)悟課程思政的融入點(diǎn)，激發(fā)愛國熱情、增強(qiáng)自信心和使命感、培養(yǎng)工匠精神，從而實(shí)現(xiàn)“三全育人”。

通過教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生錘煉了品德修為，自主學(xué)習(xí)能力、編程思維分析及解決復(fù)雜工程問題的能力得以進(jìn)一步提升。

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責(zé)編：紅茶

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