地方高校程序設計類課程的混合實踐教學改革研究

程格平，王新穎，熊啟軍

（湖北文理學院數(shù)學與計算機科學學院，襄陽 441053）

地方高校程序設計類課程的混合實踐教學改革研究

程格平，王新穎，熊啟軍

（湖北文理學院數(shù)學與計算機科學學院，襄陽 441053）

針對地方高校程序設計類課程的實踐教學現(xiàn)狀和存在的問題，利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)實踐教學模式，整合在線學習和面對面學習的教學形態(tài)，構(gòu)建地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，以促進程序設計課程的實踐教學改革和發(fā)展。

湖北省教育科學規(guī)劃2015年度立項課題（No.2015GB108）

0 引言

近年來，信息技術(shù)已逐步滲透到社會生活的各個領域，成為引發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、引領新興業(yè)態(tài)的強大引擎[1]。作為培養(yǎng)信息技術(shù)人才的主要學科，計算機專業(yè)教育得到了前所未有的迅速發(fā)展，高等院校計算機專業(yè)的學生數(shù)量也逐年攀升，以適應社會經(jīng)濟的發(fā)展。然而，當大量的畢業(yè)生走向?qū)嶋H工作崗位，出現(xiàn)了計算機專業(yè)學生就業(yè)難的尷尬局面，究其根本原因還是計算機專業(yè)本科生實踐能力和動手能力與就業(yè)市場的需求差距明顯，部分高校培養(yǎng)的人才不能很好地滿足行業(yè)和企業(yè)的需要[2]。

地方高校主要培養(yǎng)適應行業(yè)需要的高素質(zhì)應用型人才，為實施公民素質(zhì)教育、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。程序設計類課程實踐教學是計算機學科應用型人才培養(yǎng)中最為關鍵的基本環(huán)節(jié)，必須以學生的專業(yè)核心能力為主線，培養(yǎng)學生的編程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。但由于地域環(huán)境、師資力量和教育資源等多方面因素的影響，地方高校的程序設計類課程實踐教學普遍存在專業(yè)定位不準確和專業(yè)特色不明顯等諸多問題，培養(yǎng)的學生實踐創(chuàng)新能力普遍較弱，達不到用人單位或行業(yè)的職業(yè)技能要求。

移動互聯(lián)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)與社會各行業(yè)的跨界融合，涌現(xiàn)了許多新興產(chǎn)業(yè)形態(tài)和業(yè)務模式，成為國家經(jīng)濟發(fā)展的新動力。隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領域的深度應用，數(shù)字化在線學習創(chuàng)新越來越受到廣泛關注，而結(jié)合在線學習和面授教學的混合學習也在高等院校日漸興起[3]。本文借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息平臺，分析地方高校程序設計類課程的實踐教學現(xiàn)狀，探討程序設計類課程的混合實踐教學模式。

1 地方高校程序設計類課程的實踐教學現(xiàn)狀

程序設計類課程是計算機學科的專業(yè)基礎課程，主要包括以C、C++和Java為基礎的程序設計課程系列，具有很強的工程實踐性，其目的是培養(yǎng)學生的計算思維和方法，提高學生解決實際問題的能力。目前，許多應用型地方高校結(jié)合企業(yè)的實際需要，借鑒國內(nèi)外高校的先進教學模式，調(diào)整計算機專業(yè)的教學體系，積極探索程序設計類課程的實踐教學改革，但由于校企結(jié)合度不高以及教學信息化條件有限，課程教學改革的重點針對課堂教學，而實踐教學改革的效果并不明顯。因此，地方高校的程序設計類課程實踐教學仍然存在諸多問題，主要體現(xiàn)如下。

（1）實踐教學內(nèi)容獨立。以程序設計類課程的單門課程為主體來組織實踐教學，實踐教學的各個環(huán)節(jié)相對獨立，學生的能力提升沒有延續(xù)性；以實驗教材或教師指定的實驗任務為主要教學內(nèi)容，學生的學習主動性不強；以掌握程序設計語言的語法知識為重點，忽略程序設計的思想和方法，培養(yǎng)的學生實際動手能力不強。

（2）實踐教學方法滯后。課程實踐教學采用傳統(tǒng)的實踐教學方法，學生主要通過驗證或模仿的方式完成教師布置的實驗任務，多數(shù)實踐教學環(huán)節(jié)并不具備能力發(fā)展所需要的教學環(huán)境，削弱了學生學習的積極性和靈活性，學生的程序設計能力得不到有效的提高，不利于應用型人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

（3）實踐教學資源不足。許多地方高校雖然采用了信息化教學，但教學信息化的程度普遍不高，缺乏與職業(yè)崗位標準相匹配的實踐教學資源，學生無法真正地深入了解企業(yè)產(chǎn)品的信息和需求，使得實踐教學的定位與行業(yè)發(fā)展不同步，培養(yǎng)的學生實踐創(chuàng)新能力與職業(yè)要求存在較大的差距。

（4）實踐考核評價單一。實踐教學的考核評價以結(jié)果性評價為主，不注重實踐教學的實施過程，考核評價指標片面單一，不能夠準確評價實踐教學的效果，因而在教學實施過程中，學生參與實踐學習的目標不夠明確，多數(shù)以完成實踐任務為主要目的，與地方高校的應用型人才培養(yǎng)目標不符。

圖1 程序設計類課程的混合實踐教學模式

傳統(tǒng)的課程實踐教學具有教學組織、教學管理、教學評價、教學環(huán)境、師資力量等完整的教學體系，是高校培養(yǎng)學生實際應用能力的主要途徑。而互聯(lián)網(wǎng)與教育的跨界融合，催生了慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等在線學習平臺，促進了教育資源和教學手段的信息化發(fā)展。因此，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，研究和探索適合地方高校的程序設計類課程實踐教學模式，具有一定的實際意義。

2 程序設計類課程的混合實踐教學模式的設計

針對地方高校程序設計類課程的教學現(xiàn)狀，如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)有的教育資源，重組、優(yōu)化或改革實踐教學模式，解決實踐教學過程存在的實際問題，是目前應用型高校的計算機教育研究人員關注的熱點?；ヂ?lián)網(wǎng)提供的虛實融合的生成空間，線上線下的融合業(yè)態(tài)可以為師生提供多樣化的教育服務供給[4]。本文擬結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)在線學習和傳統(tǒng)課堂教學的特點和優(yōu)勢，提出地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，其主要設計思想是：

重點結(jié)合地方高校的應用型人才培養(yǎng)目標，以社會行業(yè)需求為本位、專業(yè)核心能力為主線，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設計程序設計類課程實踐教學模式、教學環(huán)境和教學方法；以程序設計類課程群為教學基礎、工程實踐項目為教學載體、線上線下互相融合為教學手段，集成課程實驗、課程設計、專業(yè)實訓、畢業(yè)設計等實踐教學環(huán)節(jié)；以在線教學和面授教學相結(jié)合為原則，整合和優(yōu)化現(xiàn)有的實踐教學資源，實現(xiàn)程序設計類課程教學資源的高度共享?；旌蠈嵺`教學模式的設計框圖如圖1所示。

（1）程序設計類課程群。地方高校的程序設計類課程群主要包括程序設計基礎（C或C++語言）、面對對象程序設計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、算法分析與設計、系統(tǒng)應用與開發(fā)等課程，課程與課程之間聯(lián)系緊密且相互銜接，貫穿知識學習的各個階段。因此，以程序設計類課程群為基礎，合理設置混合實踐教學模式的實踐教學內(nèi)容，能夠兼顧實踐教學的各個環(huán)節(jié)，保障知識應用的連貫性、系統(tǒng)性和科學性。

（2）實踐能力培養(yǎng)目標。圍繞應用型人才的能力培養(yǎng)目標，結(jié)合程序設計類課程群的各個實踐教學環(huán)節(jié)，按照前后銜接、逐層推進和漸進提高的原則，將實踐能力培養(yǎng)目標劃分為計算思維能力、程序設計能力、系統(tǒng)設計能力、職業(yè)崗位能力四個層次，依次分布在程序設計類課程群的不同實踐教學階段，作為每個階段的實踐教學目標，以建立層次化的實踐能力培養(yǎng)體系。

（3）實踐教學項目。結(jié)合工程教育模式改革與創(chuàng)新的研究成果，采用項目式教學方式組織實施實踐教學。以程序設計類課程群為主要教學內(nèi)容，集成實踐教學的各個環(huán)節(jié)，按照基礎實驗項目、綜合實踐項目、工程實踐項目、創(chuàng)新實踐項目四個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的基本能力和專業(yè)能力?；A實驗項目是以每門課程設計的項目，培養(yǎng)學生的基礎實驗能力；綜合實踐項目是以一組核心課程設計的項目，培養(yǎng)學生的程序設計能力；工程實踐項目是以程序設計課程群設計的項目，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計能力；創(chuàng)新實踐項目是按企業(yè)標準設計的項目，培養(yǎng)學生的職業(yè)崗位能力。

（4）實踐教學環(huán)境和平臺。根據(jù)混合實踐教學模式的設計思路，程序設計類課程群的實踐教學依托面對面實踐教學環(huán)境和互聯(lián)網(wǎng)實踐教學平臺。面授教學的實踐環(huán)境是計算機專業(yè)實驗室、校企聯(lián)合實驗室和實踐創(chuàng)新實驗室，特點是師生以面對面的方式互動交流，教師能夠?qū)崟r解決教學過程中遇到的問題，有助于學生進行討論式和協(xié)作式學習?；ヂ?lián)網(wǎng)實踐教學則利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過虛擬實驗室、MOOP（Massive Open Online Project，大規(guī)模開放實踐項目）教學平臺、創(chuàng)客空間等組織教學，特點是師生在網(wǎng)絡虛擬空間傳遞信息，有利于學生的個性化學習和探究式學習。

（5）實踐教學評價。按照混合實踐教學模式的實踐能力培養(yǎng)目標，結(jié)合具體的實踐教學環(huán)境，將程序設計類課程的實踐教學評價分為在線評價和課堂評價兩個部分。在線評價基于互聯(lián)網(wǎng)實踐教學平臺，是對學習參與、互動交流、編程實踐等方面的過程性評價；課堂評價則基于面對面實踐教學環(huán)境，是對項目實施、項目完成、協(xié)作創(chuàng)新等方面的總結(jié)性評價。

3 程序設計類課程的混合實踐教學模式的構(gòu)建

基于程序設計類課程混合實踐教學模式的設計思想，具體通過實踐教學模式、實踐教學平臺、實踐教學資源和實踐評價機制四個部分實現(xiàn)混合實踐教學模式的構(gòu)建。

以程序設計類課程群為中心，實踐能力培養(yǎng)目標為導向，實踐教學項目為基礎，創(chuàng)建集課堂實踐教學、在線實踐教學、實踐教學平臺和資源的立體化實踐教學模式。

引入MOOC課程的教學形態(tài)，建立程序設計類課程的面授實踐教學模式。根據(jù)程序設計類課程的能力培養(yǎng)目標，以學生為主體、教師為引導的形式開展有針對性的個性化教學。面授實踐教學模式主要采用教師引導、學生實踐和分組討論的方式，將學習的主導權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學生，教師主要進行答疑解惑和知識拓展，激發(fā)學生的學習興趣，引領學習的思維，側(cè)重于培養(yǎng)學生的計算思維和程序設計方法，相對弱化程序設計類課程的語法知識傳授，切實提高學生的編程實踐能力。

利用新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和服務，創(chuàng)建程序設計類課程的在線實踐教學模式。在線實踐教學模式主要基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬實踐教學平臺，將程序設計類課程群的項目進行分解，采用案例式、任務式和問題式的教學方式組織實施課程群的項目實踐教學。學生通過基礎實驗項目和綜合實踐項目實現(xiàn)程序設計類課程知識的學習、鞏固和內(nèi)化，通過工程實踐項目實現(xiàn)實踐編程能力的提高，通過創(chuàng)客空間的創(chuàng)新實踐項目進一步實現(xiàn)實踐創(chuàng)新能力的提升。

基于實際的工程實踐項目，建立工程化的程序設計類課程實踐教學平臺，主要包括實踐創(chuàng)新實驗室、校企聯(lián)合實驗室、虛擬實踐教學平臺和創(chuàng)客空間等，使其能夠承擔各個層次的實踐項目教學及競賽培訓等工作為，教師和學生提供不受時間和空間限制的工程性實踐教學環(huán)境。積極尋求企業(yè)的支持與合作，以真實的工程實踐項目為基礎，企業(yè)的實訓教師和學校的任課教師通過在線教學和面授教學的方式共同組織、協(xié)調(diào)與管理實踐教學的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)和選拔學生參與ACM程序設計大賽、全國大學生軟件設計大賽，創(chuàng)客開源社區(qū)的創(chuàng)新實踐活動，強化學生工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

結(jié)合各類教學實踐項目，利用MOOC的教學理念，整合并集成程序設計類課程的MOOP項目實踐教學資源。利用互聯(lián)網(wǎng)工具，以具體課程為基本單元，將在基礎實驗項目、綜合實踐項目、工程實踐項目、創(chuàng)新實踐項目教學過程中產(chǎn)生且具有重要價值的教學資源（如經(jīng)典的教學案例、課程設計、工程項目、創(chuàng)新項目等）進行整合，建立在線開放的課程實踐教學資源項目庫，存放到云端數(shù)據(jù)中心。在面對面和在線實踐教學階段，通過互聯(lián)網(wǎng)多終端接入設備（如PC、PAD、智能手機等），師生能夠在互聯(lián)網(wǎng)實踐平臺上實時異步地獲取所需的課程實踐教學資源，實現(xiàn)實踐教學資源的無縫連接和高度共享。

根據(jù)實踐項目類型和能力培養(yǎng)目標，采取定性與定量，主觀與客觀相結(jié)合的方法，構(gòu)建多元化的程序設計類課程實踐評價機制，包括總結(jié)性評價和過程性評價兩個方面。在面對面的實踐教學環(huán)節(jié)，教師可根據(jù)學生參與項目實踐教學過程的各個環(huán)節(jié)，如項目參與、項目討論、項目實施和項目完成的情況進行實踐考核評價，同時結(jié)合項目組內(nèi)和組間的同伴評價，形成項目教學的總結(jié)性評價。在在線實踐教學環(huán)節(jié)，學生根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)教學平臺的在線程序評判工具進行自評，教師則根據(jù)學生的在線程序評判記錄、在線討論區(qū)的學習記錄進行過程性評價，以提高實踐教學評價的全面性、準確性和科學性。

4 結(jié)語

實踐教學是理論教學的擴展和延伸，是增強學生實際動手能力，培養(yǎng)應用創(chuàng)新性型人才的重要方式。本文分析了制約地方高校程序設計課程實踐教學的各種因素，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和資源，有效融合在線學習和面授學習模式，提出了地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，為地方高校合理利用實踐教學資源，切實創(chuàng)新實踐教學方法，有效提高實踐教學質(zhì)量，提供了重要的參考價值。

[1]余勝泉，王阿習.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的變革路徑[J].中國電化教育，2016，10：1-9.

[2]王志英等.計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐教學體系與規(guī)范研究［J］．中國大學教學，2009（2）：42-44.

[3]蘇宏，陳陽鍵，吳迪，龔志武，項榮健.新媒體聯(lián)盟2016地平線報告高等教育版[J].廣州廣播電視大學學報，2016，02:1-21+107.

[4]謝幼如，倪妙珊，柏晶，張惠顏.融合翻轉(zhuǎn)課堂與MOOCs的高校MF教學模式[J].中國電化教育，2015，10：40-46.

Research on the Reform of Blended Practical Teaching of Programm ing Courses in Local Colleges

CHENG Ge-ping，WANG Xin-Ying，XIONG Qi-jun
（School ofMathematical and Computer Sciences,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053）

In view of the present situation and problems of the practical teaching of programming courses in local colleges,constructs the blended practical teachingmode of programming courses by the integration of online learning and face-to-face learning forms,which optimizes the traditional practical teachingmode to promote the practical teaching reform and development of the programming course by usingmodern Internet technology.

程格平（1974-），男，碩士研究生，講師，研究方向為多媒體安全、數(shù)字指紋

2017-03-14

2017-05-03

1007-1423（2017）13-0011-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.13.003

地方高校；程序設計課程；實踐教學改革；混合學習

王新穎（1976-），男，河南平頂山人，碩士，副教授，研究方向為多媒體信息處理

熊啟軍（1971-），男，湖北仙桃人，本科，副教授，研究方向為多媒體信息處理、數(shù)據(jù)挖掘

Local College;Programming Course;Practical Teaching Reform;Blended Learning