《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》“四位一體”綜合教學(xué)改革與實(shí)踐

張紅梅，拓明福，趙永梅，謝 鵬

（空軍工程大學(xué) 裝備管理與無人機(jī)工程學(xué)院，陜西 西安 710051）

0 引 言

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的基本形態(tài)。要確保打贏未來的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，軍隊(duì)院校培養(yǎng)的人才必須具備較高的信息素養(yǎng)，尤其在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展的大背景下，對(duì)部隊(duì)高校的教學(xué)模式和教學(xué)方法提出了迫切的改革需求。《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程作為信息技術(shù)的通用課程，是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的必要環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)員信息素養(yǎng)的提高起著至關(guān)重要的作用。

1 我?！队?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)過程中存在的問題

1.1 課程教學(xué)資源單一，在線教學(xué)資源嚴(yán)重不足

由于多種原因，軍校學(xué)員不能隨意從互聯(lián)網(wǎng)上查閱資料和學(xué)習(xí)，課程教學(xué)資源主要是統(tǒng)一配發(fā)的紙質(zhì)版教材和習(xí)題集。從內(nèi)容上看，信息量小，不便于對(duì)特定問題進(jìn)行深入研究和對(duì)照學(xué)習(xí)；從展現(xiàn)方式來看，主要是文字和圖片，不便于描述算法過程等具有動(dòng)態(tài)特征的知識(shí)點(diǎn)。教學(xué)資源的共享性、交互性較差，不能滿足當(dāng)前出現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)模式的教學(xué)需求。

1.2 傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的需求

在傳統(tǒng) “齊步走”的教學(xué)模式下，學(xué)生的自主性和選擇性較低。好學(xué)生“吃不飽”，差學(xué)生“吃不好”，與因材施教的教育理念不吻合。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間碎片化嚴(yán)重，與其他高校間交流機(jī)會(huì)較少

軍校管理的特殊性決定了學(xué)生統(tǒng)一行動(dòng)多，軍事訓(xùn)練和政治教育任務(wù)重，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間緊，且碎片化嚴(yán)重。另外，日常管理比較封閉，缺乏與其他高校的交流機(jī)會(huì)。

1.4 學(xué)生理論知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐能力脫節(jié)

在以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生參與度低，主動(dòng)性不高，學(xué)習(xí)目標(biāo)以理解書本理論知識(shí)為主，缺乏應(yīng)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)新性解決實(shí)際問題的意識(shí)。

2 課程綜合改革的實(shí)施方案

本文以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力、提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)，不斷適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代知識(shí)獲取手段多樣化的需要，從教學(xué)模式、教學(xué)理念、教學(xué)方法、考核方式、資源建設(shè)等各方面進(jìn)行綜合改革[1]，提出“線上線下教學(xué)+分級(jí)教學(xué)+綜合考核+學(xué)科競(jìng)賽”四位一體的課程教學(xué)體系，滿足實(shí)戰(zhàn)化人才培養(yǎng)的需要?！八奈灰惑w”課程教學(xué)體系如圖1所示。

2.1 整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)資源

由于本校計(jì)劃課時(shí)為40學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)相對(duì)較少，因此，為了使學(xué)生有效掌握課程內(nèi)容，在教學(xué)過程中，不再以C語(yǔ)言的語(yǔ)法為主線，而以程序設(shè)計(jì)為主線，提倡語(yǔ)法講解為程序設(shè)計(jì)服務(wù)[2-5]。為達(dá)到特定的編程目標(biāo)而引入所需語(yǔ)法，且無需窮盡語(yǔ)法的所有細(xì)節(jié)，將重點(diǎn)放在程序設(shè)計(jì)思想和方法的講解方面，以及培養(yǎng)學(xué)員良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格上。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，適應(yīng)新的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言發(fā)展趨勢(shì)，不再對(duì)指針進(jìn)行專題講解，將其內(nèi)容分解穿插在程序設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，作為對(duì)通用編程方法的補(bǔ)充，客觀上也能分散難點(diǎn)。

開發(fā)多元互補(bǔ)教學(xué)資源，為混合式教學(xué)提供保障。在軍事訓(xùn)練網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，建設(shè)本課程精品資源共享課，“網(wǎng)絡(luò)課程”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。通過網(wǎng)絡(luò)教材、課程講授錄像、電子教案，力求達(dá)到“復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、抽象問題形象化和枯燥問題趣味化”，從而“夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)”，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)平臺(tái)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和靈活性。網(wǎng)絡(luò)課程中的“學(xué)習(xí)園地”模塊包括開發(fā)整理的優(yōu)秀視頻程序教程、經(jīng)典算法，C語(yǔ)言的難點(diǎn)及分析，二級(jí)C等級(jí)考試直通車，ACM程序設(shè)計(jì)大賽相關(guān)信息的動(dòng)畫、視頻、圖片等學(xué)習(xí)資料；拓展學(xué)生的知識(shí)技能，開辟“程序人生”專欄，通過介紹IT精英人物傳記，知名IT人物對(duì)廣大學(xué)子的寄語(yǔ)和程序員成長(zhǎng)感悟類文章，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的激情和對(duì)IT行業(yè)的熱愛。

圖1 “四位一體”課程教學(xué)體系

圖2 “網(wǎng)絡(luò)課程”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在精品資源共享課的基礎(chǔ)上，針對(duì)課程的重難點(diǎn)知識(shí)制作微課。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，出版教材和教輔資料。多種類型資源互相補(bǔ)充，為學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)提供保障。線上線下教學(xué)是課程教學(xué)的主體，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行課前在線學(xué)習(xí)，課堂上針對(duì)在線學(xué)習(xí)中存在的問題進(jìn)行重點(diǎn)講解和討論，課后利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)查缺補(bǔ)漏，通過在線論壇相互交流。在線學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)互相銜接的混合式教學(xué)，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。

2.2 實(shí)施分級(jí)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)因材施教

分級(jí)教學(xué)是按照因材施教原則和個(gè)性化人才培養(yǎng)需要采取的教學(xué)組織方式。2014年起，課程教學(xué)中首次實(shí)施分級(jí)教學(xué)，按照學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)基礎(chǔ)以及數(shù)學(xué)考試成績(jī)，將教學(xué)期班分為三級(jí)班和普通班兩個(gè)級(jí)別。2017年起，在此基礎(chǔ)上又增加了“火箭班”級(jí)別。開課前采取學(xué)生主動(dòng)報(bào)名和計(jì)算機(jī)能力考核相結(jié)合的方式，確定各層次期班的人員。按照班級(jí)層次，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)分級(jí)、教學(xué)內(nèi)容分級(jí)和考核評(píng)價(jià)分級(jí)，改變傳統(tǒng)“一刀切、齊步走”的教學(xué)模式，使成績(jī)好的學(xué)生飛得更遠(yuǎn)，成績(jī)差的學(xué)生走得扎實(shí)。

2.3 改革評(píng)價(jià)方式，實(shí)行綜合考核

綜合考核是對(duì)教學(xué)效果的全面檢驗(yàn)，課程考核由原來單一的筆試轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬€上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)+學(xué)生互評(píng)+課堂研討+課后作業(yè)+自動(dòng)化機(jī)試”相結(jié)合的綜合性考核，更加注重對(duì)學(xué)習(xí)過程的考查。學(xué)科競(jìng)賽是教學(xué)過程的有益補(bǔ)充，既是利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的創(chuàng)新實(shí)踐過程，又是課外持續(xù)深入學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的途徑。

2.4 開展學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力

以“廣泛參與、重點(diǎn)培養(yǎng)、鼓勵(lì)探索、追求卓越”為指導(dǎo)思想，積極參加“藍(lán)橋杯程序設(shè)計(jì)大賽”“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”“ACM大賽” “教育機(jī)器人”大賽等，目的是以“學(xué)霸”激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)，以競(jìng)賽激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算科學(xué)的興趣與潛能。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新實(shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)精神，把握新的發(fā)展動(dòng)向，開闊視野，進(jìn)一步完善課程教學(xué)體系；學(xué)科競(jìng)賽的進(jìn)行，在很大程度上彌補(bǔ)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)教學(xué)中的不足，顯著提高了師生兩方面的綜合素質(zhì)，以賽促學(xué)、以賽促教，同時(shí)也拓寬了與其他軍地高校的交流渠道。

3 結(jié) 語(yǔ)

基于“四位一體”的教學(xué)改革，歷經(jīng)4年多的實(shí)踐探索和不斷完善，極大地提高了學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力，滿足了實(shí)戰(zhàn)化人才培養(yǎng)需求，有效促進(jìn)了教員教學(xué)能力建設(shè)，提升了教員隊(duì)伍的整體水平，有力推動(dòng)了學(xué)科專業(yè)持續(xù)發(fā)展，為改革強(qiáng)軍中學(xué)員的信息素養(yǎng)提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)軍隊(duì)信息化人才培養(yǎng)創(chuàng)新發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值。