面向能力培養(yǎng)的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革

胡曉鵬

摘 要：“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更應(yīng)該具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。本文以“面向能力培養(yǎng)”為課程建設(shè)目標(biāo)，在利用在線開(kāi)放課程平臺(tái)加強(qiáng)引導(dǎo)型教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)的改革、課程考核方式改革等方面進(jìn)行探索，努力提高學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì);面向能力培養(yǎng);課程教學(xué)改革

1 緒論

推動(dòng)本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，是教育領(lǐng)域人才供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容。高校通過(guò)人才培養(yǎng)方案和課程體系改革等方面積極改革探索，使得應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式更符合產(chǎn)業(yè)需求，受到學(xué)生、用人單位好評(píng)[1]。應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)膶?shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)形式化描述能力、抽象思維、邏輯思維能力和基本設(shè)計(jì)能力，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行問(wèn)題求解、參與工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐加強(qiáng)對(duì)理論的理解與掌握[2]。在教育部大力推動(dòng)一批本科院校向應(yīng)用性大學(xué)轉(zhuǎn)型的前提下，課程建設(shè)的目標(biāo)也應(yīng)隨之轉(zhuǎn)型。在此背景下，本文就“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程以如何面向能力培養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行了教學(xué)改革的探索。

2 “面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)類專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)課程，該課程學(xué)習(xí)的是Java面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，是當(dāng)前及未來(lái)一段時(shí)間的主流編程語(yǔ)言，是能夠直接拿來(lái)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的工具，是把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的橋梁，是學(xué)生就業(yè)所需的關(guān)鍵技術(shù)，所以該課程在整個(gè)教學(xué)體系中占據(jù)非常重要的地位。

對(duì)于《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革的研究，多數(shù)集中在理論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面的研究。理論教學(xué)內(nèi)容方面的研究相對(duì)成熟，教學(xué)內(nèi)容的體系也比較完整。但是，如何真正以“面向能力培養(yǎng)”為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革探究還較少見(jiàn)。目前，該課程在教學(xué)過(guò)程中仍存在很多問(wèn)題。一方面許多同學(xué)感覺(jué)課程概念太多，抽象難以理解，產(chǎn)生了畏難情緒，基本的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法掌握，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng);另一方面學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，導(dǎo)致所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)孤立、片面無(wú)法有效的組織應(yīng)用在一起，從而無(wú)法完成從課堂知識(shí)到實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的自然過(guò)渡。本文針對(duì)以上兩個(gè)典型問(wèn)題著手進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，著重在充實(shí)“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和加強(qiáng)課程實(shí)踐內(nèi)容考核方面進(jìn)行探索。

3 面向能力培養(yǎng)的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革

3.1 利用在線開(kāi)放課程平臺(tái)，加強(qiáng)引導(dǎo)型教學(xué)

為了讓學(xué)生能更好地利用課下時(shí)間學(xué)習(xí)Java課程知識(shí)，課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)了“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”在線開(kāi)放課程，在線開(kāi)放課程的內(nèi)容安排上，以構(gòu)建新的多維度的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系為準(zhǔn)則;在知識(shí)點(diǎn)的講解設(shè)計(jì)方面，遵循以下思路：提出概念→開(kāi)發(fā)平臺(tái)驗(yàn)證語(yǔ)法規(guī)則→進(jìn)一步拓展，復(fù)習(xí)舊的知識(shí)點(diǎn)或引出下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。利用在線開(kāi)放課程平臺(tái)，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)部分放在課下完成，在線課程平臺(tái)中除了視頻、討論區(qū)外，每周都有一些測(cè)驗(yàn)、作業(yè)以加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。而在課堂上，教師的作用更多的是解決學(xué)生在學(xué)習(xí)在線課程的過(guò)程中遇到的問(wèn)題，講解遇到問(wèn)題時(shí)如何解決的思路和方法。從根本上改變了傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)中學(xué)習(xí)者被動(dòng)學(xué)習(xí)、缺乏創(chuàng)新等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化主動(dòng)教學(xué)，為加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力提供了良好的平臺(tái)。

3.2 實(shí)踐教學(xué)的改革

在“面向能力訓(xùn)練”原則的指引下，課程力圖構(gòu)建新的多維度的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。在與課程同步進(jìn)行的上機(jī)實(shí)踐階段，在原有的以驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行改進(jìn)，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn);在課程設(shè)計(jì)階段，貫穿基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)這三種實(shí)驗(yàn)，注重設(shè)計(jì)內(nèi)容的整體性、完整性、獨(dú)立性、功能性，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的背景，結(jié)合實(shí)際的項(xiàng)目，應(yīng)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程的實(shí)踐教學(xué)包括兩個(gè)階段：第一階段是課程進(jìn)行中的上機(jī)實(shí)踐，一般是16周內(nèi)完成（教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)）;第二階段是課程結(jié)束后的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”，一般是2—3周。

第一階段，在課程進(jìn)行中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排上機(jī)實(shí)踐，主要目的是配合課堂教學(xué)更好地消化和理解課堂講授的內(nèi)容。實(shí)踐題目圍繞教學(xué)內(nèi)容，難度適中，讓每位同學(xué)在課程教學(xué)后都能在模仿的過(guò)程中完成任務(wù)，加深對(duì)課堂內(nèi)容的理解。教師適時(shí)在已完成的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出新的問(wèn)題，讓學(xué)生加以創(chuàng)新和改造。學(xué)生在小小的成功鼓勵(lì)下，充滿信心不斷深入學(xué)習(xí)下去。學(xué)生對(duì)每一階段的內(nèi)容及時(shí)消化理解，基礎(chǔ)扎實(shí)，為后面的綜合實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

第二階段，在課程結(jié)束后的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要是提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。每個(gè)學(xué)生在這個(gè)階段都會(huì)完成一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)題目，課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的能力，為他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)及從事軟件開(kāi)發(fā)工作做必要的能力準(zhǔn)備。課程設(shè)計(jì)階段鼓勵(lì)學(xué)生形成開(kāi)發(fā)小組，針對(duì)每組的設(shè)計(jì)題目，共同研究解決方案，互相借鑒好的設(shè)計(jì)思路應(yīng)用于自己的題目中，培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)精神。

通過(guò)以上兩個(gè)階段，可以逐步解決學(xué)生剛剛接觸面向?qū)ο缶幊趟鶐?lái)的不適應(yīng)，符合由淺入深，由易到難，循序漸進(jìn)的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐教學(xué)的改革后，學(xué)生在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面的能力有了較大提高，在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加專業(yè)技能競(jìng)賽，近幾年學(xué)生在各項(xiàng)學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽中都取得了良好的成績(jī)。

3.3 課程考核方式改革

考核評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程的指揮棒，對(duì)于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成和教學(xué)效果的提高起著關(guān)鍵的作用[3]。應(yīng)當(dāng)以學(xué)生的能力水平為核心，采取多元化的評(píng)價(jià)體系，實(shí)行多階段、多形式、多內(nèi)容組合的評(píng)價(jià)體系，從偏重知識(shí)考核轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)和能力考核并重。

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但很多高校的主要考核方式都是重理論而不重實(shí)踐，期末考核以閉卷筆試為主。在這種考核方式下，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的好壞對(duì)成績(jī)的影響不明顯。這樣很可能會(huì)抑制學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力的興趣，無(wú)助于培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立思維能力、創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力。

因此，課程團(tuán)隊(duì)近三年采用了以實(shí)踐為導(dǎo)向的考核方式，提高實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在總成績(jī)中的比重?？偝煽?jī)應(yīng)由平時(shí)成績(jī)（20%）、上機(jī)實(shí)踐（40%）、期末大作業(yè)（40%）這三部分組成，從整體上對(duì)學(xué)生做一個(gè)綜合素質(zhì)和水平的衡量。其中，期末大作業(yè)要求學(xué)生完成一個(gè)簡(jiǎn)單的Java應(yīng)用，大作業(yè)題目自定。要求必須覆蓋以下知識(shí)要點(diǎn)中3個(gè)以上的知識(shí)點(diǎn)：Java GUI、集合、繼承（或接口）、異常、設(shè)計(jì)模式、重載、連接數(shù)據(jù)庫(kù)、輸入輸出流。Java應(yīng)用最終應(yīng)能完成打包、運(yùn)行，并按大作業(yè)模板要求書(shū)寫與Java應(yīng)用配套的技術(shù)文檔，說(shuō)明應(yīng)用背景、設(shè)計(jì)思路、相關(guān)類圖、主要人機(jī)交互事件等。整體考核思路完全以實(shí)踐考核為主線，在學(xué)生能力提升方面取得了良好的效果。

3.4 善用“錯(cuò)誤”資源，提高解決問(wèn)題的能力

在教學(xué)過(guò)程中，還存在一個(gè)比較突出的現(xiàn)象，是一部分同學(xué)遇到編碼錯(cuò)誤就束手無(wú)策，不知道如何處理各種類型的錯(cuò)誤提示信息。那么這個(gè)現(xiàn)象反映出的是學(xué)生沒(méi)有具備足夠的解決問(wèn)題的能力。由此反思教學(xué)，就是教師在教學(xué)過(guò)程中，講授的都是正確的編碼步驟是什么，而沒(méi)有呈現(xiàn)出太多錯(cuò)誤的編碼會(huì)出現(xiàn)什么樣的錯(cuò)誤提示。因此，如何根據(jù)錯(cuò)誤提示信息找錯(cuò)誤原因，恰恰就是學(xué)生提升編碼實(shí)踐能力道路中的一個(gè)短板。

在教學(xué)中教師應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待和善于利用這些“錯(cuò)誤”，如果能夠有效地利用這些“錯(cuò)誤”，就可以引起學(xué)生足夠的注意、留下深刻的印象，能夠提高編程思維和解決問(wèn)題的能力[4]。因此，課程組成員開(kāi)始有意識(shí)地去設(shè)計(jì)一些初學(xué)者比較愛(ài)掉的坑，設(shè)計(jì)一些常見(jiàn)錯(cuò)誤的編碼示例，并且按照“讀懂錯(cuò)誤提示—找出錯(cuò)誤原因—給出解決辦法”的三段論，去不斷訓(xùn)練、強(qiáng)化、提升學(xué)生的編碼調(diào)試水平，完成在錯(cuò)誤認(rèn)知中主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程。

由此得到的經(jīng)驗(yàn)是，教師不僅要教授正確的知識(shí)，也要重視錯(cuò)誤的處理，只有教給學(xué)生解決問(wèn)題的方法，才能真正培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、提高學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，真正將知識(shí)內(nèi)化。

4 結(jié)語(yǔ)

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的改革工作，在實(shí)施過(guò)程中，要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行不斷調(diào)整，包括教學(xué)資源的豐富、技術(shù)變化帶來(lái)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、實(shí)踐部分的考核方式及考核比例的調(diào)整等等。課程團(tuán)隊(duì)要以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果最優(yōu)化為終極目標(biāo)，不斷調(diào)整教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容。

根據(jù)這幾年的課程改革實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，仍需在以下幾方面進(jìn)行深入探索：

（1）加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)每一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的消化理解，打好扎實(shí)的基礎(chǔ)，重視自學(xué)能力的培養(yǎng)，解決學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力弱，自信心不足的問(wèn)題;

（2）在課程設(shè)計(jì)階段，目前仍然存在學(xué)生組建的項(xiàng)目組中，能力差的同學(xué)依賴能力強(qiáng)的同學(xué)，部分同學(xué)綜合實(shí)踐能力較差的問(wèn)題通過(guò)課程設(shè)計(jì)沒(méi)有得到明顯的提高;

（3）以實(shí)踐能力為主的課程考核方式，如何解決開(kāi)放式題目就存在抄襲的問(wèn)題、封閉式的題目就存在上機(jī)時(shí)間較短的問(wèn)題，尚需找到更有效的解決辦法。

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