基于網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)改革與探索

司紅偉，　顏七笙，　姜俊坡

(東華理工大學(xué) 理學(xué)院，江西 南昌 330013)

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基于網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)改革與探索

司紅偉，顏七笙，姜俊坡

(東華理工大學(xué) 理學(xué)院，江西 南昌 330013)

摘要：隨著高等教育的進(jìn)一步改革，一些高校的人才培養(yǎng)開始了向應(yīng)用型的轉(zhuǎn)變,有更多的課程開始實(shí)施一體化教學(xué)。介紹了一體化教學(xué)的背景，分析了目前國內(nèi)一體化教學(xué)中遇到的問題，提出了針對這些問題的改革方法，介紹了學(xué)校信管專業(yè)一體化教學(xué)的實(shí)施過程，然后以信管專業(yè)為例，介紹了在網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)的過程，最后用數(shù)據(jù)展示了一體化教學(xué)所取得的成果。

關(guān)鍵詞：一體化教學(xué)；程序設(shè)計類課程；網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境

司紅偉，顏七笙，姜俊坡.基于網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)改革與探索[J].東華理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2015，34(4)：414-417.

Si Hong-wei,Yan Qi-sheng,Jiang Jun-po.The exploration of integration teaching of programming courses based on network experimental environment[J].Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2015，34(4)：414-417.

1背景和意義

目前，程序設(shè)計類課程普遍存在著概念抽象、語法繁多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)[1]。課程教學(xué)中太過強(qiáng)調(diào)程序語言本身的要素，以知識點(diǎn)為目標(biāo)，忽視了對知識綜合運(yùn)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。對專業(yè)課程使用傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，由于抽象的理論比較多，只有少部分同學(xué)勉強(qiáng)能夠接受和基本消化，大部分學(xué)生無法及時掌握知識，教學(xué)效果較差。當(dāng)前國家教育部有一個比較明確的改革方向，那就是將600多所本科高校轉(zhuǎn)向職業(yè)教育，轉(zhuǎn)型的院校占高?？倲?shù)的50%。江西省也著手在全省普通本科高校開展轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)工作，筆者所在學(xué)校一些本科專業(yè)也將轉(zhuǎn)向應(yīng)用型人才培養(yǎng)。這樣，以培養(yǎng)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力為目標(biāo)的一體化教學(xué)適應(yīng)了形勢發(fā)展的需要。

一體化教學(xué)是一種理論知識的講解和實(shí)踐能力并重的教學(xué)模式[3]。程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)方式在國內(nèi)的職業(yè)技術(shù)類院校專業(yè)教學(xué)中已經(jīng)普遍被推行，它的目的在于強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力，堅持理論與實(shí)踐結(jié)合[4]。而本科類院校的專業(yè)，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，長期以來都保持著“先理論后實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)過程，理論和實(shí)驗(yàn)分開進(jìn)行。通過對在校程序設(shè)計類課程任課教師和信管專業(yè)學(xué)生所做的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：贊同對程序設(shè)計類課程進(jìn)行一體化教學(xué)的師生約占96%，認(rèn)為最有必要進(jìn)行一體化教學(xué)的信息技術(shù)類課程中，占總課程數(shù)1/3的程序設(shè)計類課程占了42%。目前普通二本和三本院校的學(xué)生普遍存在著喜歡案例、實(shí)例、故事等具體的知識，而對于抽象的純理論、課堂講解感到厭煩。針對這種現(xiàn)狀，對程序設(shè)計類課程實(shí)施一體化教學(xué)，給學(xué)生多一些自己動手操作的機(jī)會，使學(xué)生從乏味枯燥的理論知識中解脫出來，去學(xué)習(xí)他們需要的技術(shù)和能力，符合學(xué)生綜合能力發(fā)展的要求。

2目前國內(nèi)一體化教學(xué)中遇到的問題

本文介紹的一體化教學(xué)即“理實(shí)一體化”只針對程序設(shè)計類課程，“理實(shí)一體化”是“理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)一體化”的簡稱[2]。一體化教學(xué)的本質(zhì)是打破傳統(tǒng)的理論課、實(shí)驗(yàn)課的界限，將課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，教學(xué)場所直接安排在網(wǎng)絡(luò)化計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，教師和學(xué)生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，突出對學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法[6]。一體化教學(xué)的組織比傳統(tǒng)教學(xué)更富有藝術(shù)性，能充分反映出教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)水平[7]。

目前，國內(nèi)的本科院校一體化教學(xué)遇到了一些問題。首先，教學(xué)方式及教材選取問題。很多教師仍然花費(fèi)大量時間以解釋概念開始教學(xué)，這種方式提不起學(xué)生的興趣，沒等概念解釋完，已經(jīng)有學(xué)生失去了信心。另外，雖然在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一體化教學(xué)，但使用的教材仍然偏重理論解釋，這讓一體化教學(xué)實(shí)施困難。其次，課堂秩序管理問題。一體化課堂提起了部分同學(xué)的興趣，卻讓小部分同學(xué)有了玩游戲的條件，從而影響了整體教學(xué)效果。還有課堂操作指導(dǎo)與進(jìn)度把握問題。由于教學(xué)班學(xué)生人數(shù)往往達(dá)到60人以上，考慮到教學(xué)進(jìn)度，教師往往不能指導(dǎo)所有需要指導(dǎo)的同學(xué)，從而影響整體教學(xué)效果。

3改革教學(xué)設(shè)計與方法來改進(jìn)遇到的問題

針對目前國內(nèi)一體化教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，考慮目前一般二本院校學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，我們在一體化教學(xué)過程中注重教學(xué)方法的改進(jìn)。

(1)使用以實(shí)踐為主線、可適用于一體化教學(xué)的教材，或自編教材。教學(xué)方式改變了，教材也要隨之改變。目前市場上的案例教材雖然實(shí)踐性強(qiáng)，但也存在著教學(xué)方式仍然以演繹方式為主的問題，不能和一體化教學(xué)方式有效地結(jié)合。因此可以組織教師自編教材，以此來完全適應(yīng)一體化教學(xué)過程。

(2)教學(xué)過程以需求開始，用大大小小的有趣的項目來驅(qū)動。先讓學(xué)生知道需要解決什么問題，然后分拆需要用到的知識點(diǎn)來講解，講完后學(xué)生就知道了知識點(diǎn)對于問題的必要性。總體上是一種歸納式的講解方法，先讓學(xué)生接觸實(shí)踐，以容易讓學(xué)生感興趣和接受的實(shí)踐開始，再通過實(shí)踐的結(jié)果歸納出概念，從而避開了學(xué)生理解問題的壁壘，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程中在講解對象及其內(nèi)存模型時，先給出西游記人物類，創(chuàng)建出孫悟空、豬八戒等對象，使得程序栩栩如生，大家覺得很有趣，然后再解釋對象的內(nèi)存模型。

(3)教師制定課堂管理規(guī)則，要求學(xué)生理解和遵守這些規(guī)則，同時將學(xué)生分組，每一組任命一個組長，由組長來管理小組，提高學(xué)生自治能力。如在管理規(guī)則中規(guī)定：如果某位同學(xué)在上課過程中玩游戲、睡覺、閑聊等，將扣除整個小組一次平時成績。同時課堂發(fā)言也以小組為單位，要求一個問題由某個小組的所有成員分別回答。學(xué)生怕影響團(tuán)隊，于是大多會遵守課堂紀(jì)律，從而保證教學(xué)的順利進(jìn)行。

(4)一體化教學(xué)要求如果學(xué)生人數(shù)超過45人，最好至少配置一名課堂輔導(dǎo)老師。學(xué)生動手操作環(huán)節(jié)，兩位老師分工一起輔導(dǎo)學(xué)生?；蛘呖梢怨膭畈⑻暨x幾名實(shí)踐能力強(qiáng)的同學(xué)和老師一道來輔導(dǎo)其他同學(xué)，既解決了學(xué)生提問的需要，又讓挑選出來的同學(xué)挑戰(zhàn)不同的程序理解角度、進(jìn)一步深入地認(rèn)識問題，從而也提高了自己的水平，同時保證了教學(xué)進(jìn)度。

4學(xué)校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)實(shí)施一體化教學(xué)的過程

程序設(shè)計類課程的教師在授課過程中往往注重語句和語法規(guī)則的講解，比較死板、枯燥，缺少趣味性，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性與積極性[8]。針對程序設(shè)計類課程的特點(diǎn)，一體化教學(xué)一方面多注重歸納式教學(xué)，使概念簡單化，規(guī)則明了化。另一方面在教學(xué)過程的設(shè)計中注重層層推理、循序漸進(jìn)。

東華理工大學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)(簡稱信管專業(yè))的程序設(shè)計類課程進(jìn)行一體化教學(xué)經(jīng)歷了兩個階段。第一階段是在2011年上學(xué)期，在沒有開發(fā)好實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)軟件對課堂進(jìn)行管理的情況下，試點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行一體化教學(xué)。第二階段是在2013-2014年兩年時間里，在配置了計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行一體化教學(xué)，具體的執(zhí)行過程分為四個階段。

圖1　一體化教學(xué)實(shí)施的四個階段

首先是制定教學(xué)計劃，編寫教學(xué)大綱，預(yù)訂教材。由系里修改教學(xué)計劃，課程團(tuán)隊制定教學(xué)大綱，一個教學(xué)單元盡量保證2-4個學(xué)時，盡量選擇案例驅(qū)動或者項目驅(qū)動的教材，尤其是以歸納思想組織的教材。

其次要精心準(zhǔn)備教學(xué)過程，設(shè)計教案。要求教師明確教學(xué)目的，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，確定重點(diǎn)和難點(diǎn)，用任務(wù)驅(qū)動或項目案例為先導(dǎo)的方法準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容。劃分學(xué)習(xí)小組，選拔組長，分配組員，讓每一個小組成員都能人盡其能，較好地團(tuán)結(jié)合作。

再次是教學(xué)組織與實(shí)施過程。自動點(diǎn)名、教學(xué)演示、作業(yè)提交、學(xué)生機(jī)監(jiān)控等功能輔助教學(xué)。小組組長負(fù)責(zé)小組人員的分工和保證實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，有問題及時匯報和請教老師。每完成一個項目，項目

小組需要準(zhǔn)備一份報告，演示小組的項目成果。演示結(jié)束時，老師應(yīng)該給出點(diǎn)評與總結(jié)，以促進(jìn)小組成員對自己的成果進(jìn)行認(rèn)可或改進(jìn)。

最后是成績考核與評價。學(xué)生最終的成績由多部分成績組成，包括平時的作業(yè)、考勤、問答、小組項目成績和最終的考試成績，讓每次課堂教學(xué)都與最終的成績有關(guān)?？荚囋囶}中加大編程題的比例，以考核學(xué)生綜合的編程能力。讓考核更客觀、實(shí)用、有效，真正考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)實(shí)踐動手能力。

5結(jié)果統(tǒng)計與分析

兩年下來，效果顯現(xiàn)，學(xué)生編寫程序的能力有明顯的提升，在后期的課程設(shè)計環(huán)節(jié)中，學(xué)生獨(dú)立編寫程序的能力提高了，團(tuán)隊配合得更好了。尤其在最后的系統(tǒng)演示環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了非常精彩的小組團(tuán)隊，大家分工明確，各司其職，尤其是演講者的精彩發(fā)揮，讓人印象深刻，深刻體會到對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的重要性。對幾年間學(xué)生考試成績的統(tǒng)計和分析(以C語言程序設(shè)計課程為例)如下。

(1)樣本選取情況。本次選取的樣本中，2013級的學(xué)生占50.5%，超過一半。其次是2010級的占34.9%，而2012級的占14.7%。所選取的三本學(xué)生占64.7%，遠(yuǎn)高于二本學(xué)生的35.3%。

表1　描述性統(tǒng)計分析表

(2)描述性統(tǒng)計分析。從表1中可以看出，隨著年級的增加，C語言程序設(shè)計的期末成績呈逐年上升趨勢，2012級與2013級的均值差別不大，但是遠(yuǎn)高于2010級的均值。從5%修正均值來看，2012級比2010級高出近14分，而2013級比2012級高出約1分。三個年級的期末成績均成左偏分布，表明存在部分同學(xué)成績較差的情況。另外從學(xué)歷層次來看，二本的明顯好于三本。無論均值還是5%修正均值，以及中位數(shù)，二本都高出三本7分左右。

(3)正態(tài)性檢驗(yàn)。從正態(tài)檢驗(yàn)結(jié)果來看，2010級和2013級的Kolmogorov-Smirnova檢驗(yàn)的顯著性水平小于 0.05，表明這兩個年級的期末成績不服從正態(tài)分布。而2012級的顯著性水平大于0.05，表明2012級學(xué)生的成績服從正態(tài)分布。同樣的分析可知，無論三本還是二本學(xué)生的期末考試成績均服從正態(tài)分布。

(4)對學(xué)歷層次的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。從檢驗(yàn)結(jié)果可知，不滿足方差齊性，T檢驗(yàn)的結(jié)果表明不同學(xué)歷層次之間的期末成績存在顯著性差異。平均相差7.635 34分。

(5)對年級的單因素方差分析。針對年級這個影響因素，單因素方差分析的結(jié)果表明不同年級之間的期末成績存在著顯著性的差異。從多重比較結(jié)果以及均值圖可以看出，主要是2012級和2013級的成績顯著高于2010級的成績。

6結(jié)語

學(xué)校信管專業(yè)程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)的實(shí)施，從學(xué)生成績和編程能力上看，總體上取得了比較好的成績，說明了對程序設(shè)計類課程進(jìn)行一體化教學(xué)的正確性和必要性。但是由于開展的時間不長，還有一些地方做得不夠好，還存在一些問題有待改進(jìn)。如：①老師的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)有待提升，目前教師還需要繼續(xù)定期輪流到企業(yè)參加實(shí)訓(xùn)和學(xué)習(xí)。②計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的功能還不夠強(qiáng)大，我們的開發(fā)團(tuán)隊也在不斷地進(jìn)行著后期開發(fā)。③以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)體現(xiàn)得還不夠到位，多數(shù)情況下都是在教師的講授下進(jìn)行。后期將組織相關(guān)教師討論一體化教學(xué)環(huán)境下教師作用發(fā)揮的問題。我們將繼續(xù)堅持實(shí)施程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)，不斷堅持好的做法，對遇到的問題進(jìn)行改進(jìn)，爭取將一體化教學(xué)做出特色，做得更好。

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The Exploration of Integration Teaching of Programming Courses Based on Network Experimental Environment

SI Hong-wei,YAN Qi-sheng,JIANG Jun-po

(FacultyofScience,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China)

Abstract:With the further reform of higher education, some colleges and universities begin to shift to applied talents training, and more courses are carried out in integration teaching mode. This paper introduces the background of integration teaching, analyses the problems in integration teaching in current times, and then puts forward a reform method to solve these problems. The paper introduces the general implementation process of integration teaching in the authors’ university. It takes the specialty of Information Management and Information System as an example to introduce the process of integration teaching in programming courses under the environment of network experiment. Finally, it uses data to demonstrate the achievements in integration teaching.

Key Words：integration teaching；programming courses；network experimental environment

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-3512(2015)04-0414-04

作者簡介：司紅偉(1980—)，男，甘肅渭源人，碩士，講師，主要從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式數(shù)據(jù)庫及教學(xué)管理研究。

基金項目：江西省2011年省級教改課題項目“基于網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的程序設(shè)計類課程一體化教學(xué)改革與實(shí)踐”(JXJG-11-8-7)；2013年度東華理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)立項項目“計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)”。

收稿日期：2015-07-23