基于1+2+3模式的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革探索

張志強(qiáng) 劉永紅 駱昊 鄭加林 鄢濤

摘要：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是軟件工程專業(yè)重要的學(xué)科類課程，其是培養(yǎng)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)編程能力，在軟件工程專業(yè)的課程體系中占有重要的地位。但目前該課程的教學(xué)仍然存在一些問(wèn)題，為了解決課程教學(xué)存在的問(wèn)題，提高教學(xué)效果，對(duì)課程教學(xué)模式改革至關(guān)重要。以成都大學(xué)軟件工程專業(yè)的該課程教學(xué)為背景，對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行了相應(yīng)的改革探索，結(jié)合工程教育認(rèn)證的要求，提出了1+2+3教學(xué)模式，并根據(jù)該模式實(shí)施了相關(guān)的教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；軟件工程； 工程教育認(rèn)證；1+2+3教學(xué)模式；改革探索

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）16-0134-03

Exploration on Teaching Reform of Object Oriented Programming Based on 1+2+3 Mode

ZHANG Zhi-qiang1 ， LIU Yong-hong1 ， LUO Hao2 ， ZHENG Jia-lin1， YAN Tao1

（1.School of Information Science and Engineering， Chengdu University， Chengdu 610106， China； 2. Beijing Qian Feng Interconnect Technology Co.， Ltd. Chengdu branch， Chengdu 610072， China ）

Abstract： Being an important subject course in software engineering， Object Oriented Programming can foster the basic programming ability for developing student software development， and occupy an important position in the curriculum system of software engineering. But at present， there are still some problems in the teaching of the course. In order to solve the problems in the course teaching and improve the teaching effect， it is very important to reform the course teaching mode. Based on the context of the course teaching of the software engineering in Chengdu University， this paper has carried out the corresponding reform and exploration of the teaching mode of the course. According to the requirements of the engineering education certification， the 1+2+3 teaching mode is presented and on the basis of the model the relevant teaching reform measures are carried out.

Key words： Object oriented programming； Software engineering； Engineering education certification； 1+2+3 teaching model； Reform and exploration

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》是很多高校軟件工程專業(yè)的一門非常重要的學(xué)科類課程，其課程內(nèi)容是后續(xù)軟件高級(jí)開(kāi)發(fā)類課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，該課程也是培養(yǎng)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)能力的重要基礎(chǔ)編程課程。正是因?yàn)檫@種重要性，使得如何提高該課程的教學(xué)效果尤為重要。

目前有高校對(duì)該課程的教學(xué)提出了改革措施和思路，有學(xué)者提出了將新媒體技術(shù)引入課程設(shè)置與教學(xué)的新思路[1]；有學(xué)者對(duì)當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)教育的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的教學(xué)改革思路[2-3]。有學(xué)者針對(duì)該課程教學(xué)的問(wèn)題，提出了采用程序設(shè)計(jì)方法來(lái)組織教學(xué)以及選用應(yīng)用型程序設(shè)計(jì)案例來(lái)改進(jìn)教學(xué)方法的措施[4]；有學(xué)者以Java語(yǔ)言為例，研究和探索了該課程的理論教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革思路，并闡述以微課作為教學(xué)載體擴(kuò)展課程教學(xué)內(nèi)容的觀點(diǎn)[5]；也有學(xué)者針對(duì)各自學(xué)校該課程教學(xué)的實(shí)際情況，在教材建設(shè)、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)手段、考核方式等方面提出了教學(xué)改革思路與措施[6-10]。

盡管有很多高校對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行了改革，但針對(duì)目前該課程的特點(diǎn)，一方面課程的教學(xué)對(duì)象和開(kāi)設(shè)時(shí)間都是面向大學(xué)低年級(jí)學(xué)生；另一方面以當(dāng)前軟件工程專業(yè)的工程教育認(rèn)證為背景，如何將這兩方面的特點(diǎn)進(jìn)行很好結(jié)合以提高該課程的教學(xué)效果仍然是一個(gè)不斷改革和探索的過(guò)程。

1 目前教學(xué)存在的一些問(wèn)題

盡管很多高校對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革，但仍然在教學(xué)中存在一些共性問(wèn)題，尤其對(duì)于成都大學(xué)軟件工程專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的該課程教學(xué)，在以前的教學(xué)過(guò)程中，都存在相應(yīng)的一些問(wèn)題。

1.1 學(xué)生不能很好地理解面向?qū)ο缶幊虣C(jī)制而導(dǎo)致厭學(xué)

該課程主要以面型對(duì)象編程機(jī)制為核心進(jìn)行教學(xué)，尤其針對(duì)面向?qū)ο蟮哪Ｐ驮O(shè)計(jì)時(shí)，其內(nèi)容理解有一定的抽象性。而當(dāng)前階段學(xué)生只具有面向過(guò)程編程機(jī)制的理解能力，學(xué)生再理解和掌握新的編程機(jī)制時(shí)有一定的困難，而常規(guī)教學(xué)往往容易忽略學(xué)生對(duì)這種機(jī)制的理解和掌握情況，使得學(xué)生在不能夠很好理解和掌握的基礎(chǔ)上出現(xiàn)厭學(xué)情緒。

1.2 學(xué)生的動(dòng)手能力不強(qiáng)

一方面，很多高校低年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程后，其掌握的基礎(chǔ)不牢，開(kāi)始學(xué)習(xí)該課程時(shí)，不想動(dòng)手編寫(xiě)和學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的Java程序和相關(guān)知識(shí)；另一方面，在常規(guī)教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生編寫(xiě)項(xiàng)目代碼較少，這些都會(huì)最終導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)。

1.3 課程內(nèi)容在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)方面有一定的差距

基于該課程的特性，一般的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上偏重于Java基礎(chǔ)知識(shí)的講解，教學(xué)過(guò)程中講解和采用的程序更偏向于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)內(nèi)容相比無(wú)論從開(kāi)發(fā)難度、編寫(xiě)的代碼量，項(xiàng)目實(shí)用價(jià)值等方面都有很大的欠缺。

1.4 課程考核方案比較簡(jiǎn)單

在很多高校的該課程考核方案設(shè)置中，更多采用期末考核的方案，這種考核方式比較簡(jiǎn)單，其考核方案不能完全評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)該門課程的實(shí)際掌握情況，尤其針對(duì)工程教育認(rèn)證專業(yè)的學(xué)生，采用這種單一的考核方案不能完全符合專業(yè)認(rèn)證的培養(yǎng)要求。

2 教學(xué)改革的探索

為了解決該課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高教學(xué)效果，以成都大學(xué)2016級(jí)軟件工程專業(yè)的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程教學(xué)為背景，結(jié)合學(xué)校地方性特點(diǎn)以及工程教育認(rèn)證要求，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、考核方案等多個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探索，提出了相應(yīng)的教學(xué)模式和措施。

2.1 1+2+3教學(xué)模式的提出

對(duì)于成都大學(xué)軟件工程專業(yè)，由于其是工程教育認(rèn)證專業(yè)，課程建設(shè)和內(nèi)容需要按照工程教育認(rèn)證的要求進(jìn)行規(guī)劃和教學(xué)改革，因此需要對(duì)該課程常規(guī)教學(xué)模式進(jìn)行改革，結(jié)合工程教育認(rèn)證要求，提出了1+2+3校企合作的課程教學(xué)模式。

1）“1”：表示一門專業(yè)課程。

2）“2”：表示一門課程至少由兩位教師進(jìn)行教學(xué)。

在常規(guī)的課程教學(xué)模式中，一門課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)一般都由一位校內(nèi)教師構(gòu)成，而該課程由于是重要的編程開(kāi)發(fā)類基礎(chǔ)課程，常規(guī)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)往往無(wú)法滿足企業(yè)項(xiàng)目案例教學(xué)的需求。為了在課程教學(xué)過(guò)程中引入企業(yè)項(xiàng)目工程化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的理念和知識(shí)，需要對(duì)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革，在新的教學(xué)模式中，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由至少兩位教師構(gòu)成。團(tuán)隊(duì)教師由1位校內(nèi)教師和至少一位企業(yè)教師共同擔(dān)任。在教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教材選擇、授課層次、重難點(diǎn)安排、項(xiàng)目選擇、考核方式等多個(gè)方面進(jìn)行協(xié)商，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和工程教育認(rèn)證要求，由校內(nèi)教師和企業(yè)教師共同確定實(shí)施方案。在整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程中，校內(nèi)教師主要完成課程基礎(chǔ)編程知識(shí)的教學(xué)，企業(yè)教師主要完成課程項(xiàng)目案例教學(xué)。

3）“3”：不少于三種考核方式進(jìn)行學(xué)生綜合評(píng)價(jià)。

在常規(guī)的課程教學(xué)模式中，課程考核方案單一，一般主要采用期末考核。由于該課程是軟件工程專業(yè)重要的學(xué)科類基礎(chǔ)課程，其特殊性體現(xiàn)在既需要學(xué)生掌握基礎(chǔ)編程知識(shí)，又需要學(xué)生掌握企業(yè)項(xiàng)目案例設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)知識(shí)，因此采用期末考核方式或者項(xiàng)目答辯方式這種單一考核方式都具有一定的局限性，為此，在新的課程教學(xué)模式中，需要將多種考核方式進(jìn)行結(jié)合，采用不少于三種考核方式（期末考核、項(xiàng)目答辯、實(shí)驗(yàn)操作、平時(shí)考核等）進(jìn)行學(xué)生綜合評(píng)價(jià)。

1+2+3教學(xué)模式在課程教學(xué)中實(shí)施的整體流程如圖1所示。

2.2 教學(xué)改革的措施

針對(duì)成都大學(xué)軟件工程專業(yè)2016級(jí)的該課程教學(xué)，按照1+2+3教學(xué)模式完成了相應(yīng)的教學(xué)改革。

2.2.1制定了具有工程教育認(rèn)證的教學(xué)大綱

教學(xué)大綱對(duì)于課程教學(xué)非常重要，它是課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度的約束規(guī)范，也是進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)。結(jié)合工程教育認(rèn)證要求，梳理了課程的知識(shí)點(diǎn)，編寫(xiě)了符合工程教育認(rèn)證需求的教學(xué)大綱。在教學(xué)大綱中，從課程目標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)成果的支撐關(guān)系、教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系、課堂教學(xué)方法、課程考核方法、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)等多個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)大綱的規(guī)劃和制定。

制定的教學(xué)大綱中，具有工程教育認(rèn)證要求的課程目標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)成果的支撐關(guān)系如表1所示。

3.3 能夠選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)； 目標(biāo)1：掌握面向?qū)ο蟮幕舅枷?/p>

目標(biāo)2：掌握J(rèn)ava程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)

目標(biāo)3：掌握基本的程序設(shè)計(jì)過(guò)程和技巧，具備一定的高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)能力，并能熟練應(yīng)用集成環(huán)境進(jìn)行Java程序的編寫(xiě)、編譯與調(diào)試，達(dá)到能應(yīng)用Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，通過(guò)面向?qū)ο蟮乃枷虢鉀Q一般編程問(wèn)題的水平。 ]

具有工程教育認(rèn)證的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)的設(shè)定如表2所示。在表2中，[λ1]、[λ2]、[λ3]、[λ4]分別為平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)操作、期末考核、項(xiàng)目答辯在總成績(jī)中的所占比例。

2.2.2 構(gòu)建了具有1+2+3教學(xué)模式的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)

在課程教學(xué)過(guò)程中，為了更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程化案例教學(xué)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)由單一教師構(gòu)成模式進(jìn)行了改革，提出了教學(xué)團(tuán)隊(duì)由2位教師構(gòu)成的方案，其中1位校內(nèi)教師、1位具有豐富項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)教師組成。課程由2位教師共同授課，對(duì)于56學(xué)時(shí)的該課程，前44學(xué)時(shí)由校內(nèi)教師完成課程基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，后12學(xué)時(shí)采用周末集中授課方式由企業(yè)教師完成項(xiàng)目案例教學(xué)。通過(guò)這種結(jié)合的授課方式，使得學(xué)生對(duì)該課程的教學(xué)目的更加明確、更加清楚企業(yè)對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的需求，從而更好地實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和實(shí)踐的結(jié)合以及掌握開(kāi)發(fā)軟件的能力。

2.2.3 制定了項(xiàng)目案例式的企業(yè)實(shí)訓(xùn)方案

企業(yè)教師在授課時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目案例教學(xué)需求，結(jié)合該課程的相關(guān)要求，制定了相關(guān)的項(xiàng)目案例設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的教學(xué)內(nèi)容。包括：過(guò)程模型設(shè)計(jì)、繼承與多態(tài)機(jī)制的案例設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)制作、案例的自定義類設(shè)計(jì)、容器與算法的設(shè)計(jì)、持久化操作、代碼重構(gòu)、設(shè)計(jì)模式等。

2.2.4 制定了多元化的課程考核方案

為了更好地完成課程達(dá)成度的考核方案，該課程考核方案采用了4種考核方式綜合完成評(píng)價(jià)，4種考核方式分別為平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)操作、期末考核、項(xiàng)目答辯。平時(shí)考核占綜合評(píng)價(jià)總成績(jī)的10%、實(shí)驗(yàn)操作占綜合評(píng)價(jià)總成績(jī)的25%、項(xiàng)目答辯占綜合評(píng)價(jià)總成績(jī)的15%、期末考核占綜合評(píng)價(jià)總成績(jī)的50%。

2.2.5 構(gòu)建并實(shí)施了課程群建設(shè)方案

為了更好地完成該課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱的編寫(xiě)；課程考核方案的確定；課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組織等多個(gè)方面的建設(shè)，構(gòu)建了學(xué)院java課程群建設(shè)方案，該方案將軟件工程專業(yè)的java編程類課程組成課程群，由群負(fù)責(zé)人和群組教師共同探討并完成相關(guān)課程建設(shè)工作，包括該課程各個(gè)方面的制定和修改完善，提出并實(shí)施合理的面向工程教育認(rèn)證要求的課程教學(xué)改革。

3 結(jié)論

針對(duì)成都大學(xué)2016級(jí)軟件工程專業(yè)的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程教學(xué)，對(duì)傳統(tǒng)課程教學(xué)模式進(jìn)行了改革，提出了1+2+3課程教學(xué)模式，并將該教學(xué)模式實(shí)施到該課程的教學(xué)過(guò)程中，利用該模式，將校企深度合作引入到課程教學(xué)中，從教學(xué)大綱制定、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃、教學(xué)團(tuán)隊(duì)組織、考核方案的確定、項(xiàng)目案例教學(xué)與課程基礎(chǔ)教學(xué)的結(jié)合等多個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革探索，為解決課程教學(xué)存在的問(wèn)題提供了參考方案。

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