程序設計類基礎課程實驗教學模式改革與探索

王代君 朱金波 何星瑞 賴俊宏

摘要：本文針對后疫情時期《數(shù)據(jù)結構與算法》課程實驗線上線下相結合實驗教學模式面臨的問題進行分析和討論，并探索解決方法。對計算機實驗中心后疫情時期程序設計類基礎實驗實驗教學如何發(fā)展有一定的積極意義。

關鍵詞：后疫情時期;教學模式;線上線下結合

“后疫情時代”，疫情時起時伏，隨時有可能小規(guī)模暴發(fā)，從外國外地回流以及季節(jié)性發(fā)作，對各方面都產生深遠的影響，學校教學也遇到了多方面挑戰(zhàn)，實驗教育更加如此。我院計算機實驗中心是計算機學院實驗實踐教學活動的重要場所，是“面向全院學生”，即實驗中心實驗課程的教學成為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和實踐活動具有影響力的引導工具。本文針對學院計算機程序設計類基礎實驗課程后疫情時期實驗教學模式方面進行探索和研究。

1后疫情時期實驗教學遇到的挑戰(zhàn)

突如其來的新冠肺炎疫情對我國高校計算機程序設計類的實驗教育產生了較大影響。當前，國內疫情防控形勢持續(xù)向好，但外國回流以及季節(jié)性發(fā)作，隨時會有可能小規(guī)模暴發(fā)，疫情時起時伏，對實驗中心實驗教學也產生了一定影響，后疫情時代學院實驗中心部分實驗已經開始采用線上線下想結合方式進行實驗教學，線上與線下實驗教學的銜接問題，線上實驗教學和課堂實驗教學組織問題，線上教學與線下課堂教學內容的區(qū)分、協(xié)同、成績計算方法，學生學習進度不一、線上線下教學質量如何保證以及如何保證每個學生參與線上實驗教學等等，成為后疫情時期給實驗中心教師實驗教學、學生學習都帶來了許多的改變與新的挑戰(zhàn)。

2 后疫情時期實驗教學模式

隨著疫情在國內逐漸被控制，線上線下深度融合的教育模式逐漸成為后疫情時期教學的主流，實驗教學作為高校教育的重要組成部分，對高校實驗教學提出了更高要求。實驗中心積極探索疫情現(xiàn)實下的實驗課教學改革，中心老師以及學生層面，開放思想，結合現(xiàn)代化信息技術，大力推進實驗教學改革，構建順應時代發(fā)展的新常態(tài)實驗教學模式，受到老師和學生的好評。以《數(shù)據(jù)結構與算法》實驗課程教學為例，提出“教學—實訓—競賽—創(chuàng)新”的良性循環(huán)教學模式，采取線上線下相結合，配合QQ群交流答疑，以賽促教，以賽促創(chuàng);通過實驗教學輔助平臺在線學習和驗收、引導式互動、智能化項目數(shù)據(jù)分析等多種方式，鞏固理論基礎，激發(fā)學生學習熱情，提高創(chuàng)新意識，在實驗項目實戰(zhàn)中學習和成長。

2.1《數(shù)據(jù)結構與算法》課程實驗教學模式

《數(shù)據(jù)結構與算法》課程實驗采取多種線上教學和線下實操相結合的新模式開展實驗教學。將課程實驗內容分為兩個部分，第一部分為實驗1—實驗7為基礎實驗項目，采用線上線下結合方式實驗教學，借助實驗教學輔助平臺進行課前預習和課后復習，實驗室堂講授實驗項目目的和要求，同學一人一組，在Educoder頭歌實踐教學平臺以闖關形式對基礎實驗項進行驗收以及實驗報告提交，每個實驗項目和實驗報告需在規(guī)定時間內完成;第二部分為綜合實驗項目，要求同學結合實際問題與課程內容，可自主命題，組成3-5人的團隊，完成選題、團隊任務分工、設計、編碼、測試、答辯等。通過團隊工作訓練，培養(yǎng)同學們團隊合作意識，理解團隊負責人和團隊成員的責任和義務，依據(jù)“互聯(lián)網+”大賽評審規(guī)則，結合實驗教學輔助平臺進行綜合實驗項目驗收，競賽互動翻轉模式完成綜合實驗項目教學過程，鼓勵學生多參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，開闊視野，取長補短。Educoder頭歌實踐教學平臺闖關題圖如圖1所示。

2.2實驗教學輔助平臺建設

實驗教學輔助平臺主要能支持學生在線觀看實驗教學視頻，進行課前預習和課后復習，綜合實驗項目驗收，實驗成績評估以及實驗指導書等資料下載。該系統(tǒng)分為學生端、教師端，管理員端，實現(xiàn)了電腦端和移動端對實驗項目進行網上預習和閱讀學習，將信息化實驗教學資源逐年建設積累整合。平臺主要包括在線實驗課程學習、綜合實驗項目自評訓練、綜合實驗項目驗收、實驗教學資源下載等功能。在線實驗課程學習主要包括：歷屆優(yōu)秀實驗項目案例管理，實驗項目管理、項目題目申報與題目管理、實驗教學視頻管理等;綜合項目自評訓練主要包括：項目演示訓練、報告評審訓練、答辯訓練等;綜合項目驗收主要包括：項目演示、報告評審、項目答辯、老師評審、同學互評等功能;教學資源下載包括：實驗指導書、實驗教學大綱、教學視頻等實驗相關資料下載。

2.2.1系統(tǒng)主界面實現(xiàn)

系統(tǒng)主界面有移動端主界面和PC端主界面。通過實驗@controller標記實現(xiàn)類，然后使用@RequestMapping注解來映射Request請求與處理器，實現(xiàn)對主頁檢查，彈窗等控制。

2.2.2服務端實現(xiàn)

服務端使用了SSM 框架既Spring，SpringMVC，Mybatis。在配置文件中可以指定使用特定的參數(shù)去調用實體類的構造方法來實例化對象。SpringMVC 在項目中攔截用戶請求，它的核心Servlet 即DispatcherServlet 承擔中介或是前臺這樣的職責，將用戶請求通過HandlerMapping 去匹配Controller，Controller 就是具體對應請求所執(zhí)行的操作。SpringMVC 相當于SSH框架中struts。mybatis 是對jdbc 的封裝。mybatis 通過配置文件關聯(lián)到各實體類的Mapper文件，Mapper文件中配置了每個類對數(shù)據(jù)庫所需進行的sql 語句映射。在每次與數(shù)據(jù)庫交互時，通過sqlSessionFactory 拿到一個sqlSession，再執(zhí)行sql 命令。

2.2.3實驗課程分類查詢

該系統(tǒng)的搜索功能都是通過使用example創(chuàng)建擴展搜索類，然后獲取當前線程的Request，并使用getParameterValues（name）獲取name的所有值，然后通過where條件語句確定搜索內容，再使用andCondition（where）?即可查詢到所需的數(shù)據(jù)。在經過排序等操作后，由request.seAttribute（）將數(shù)據(jù)協(xié)會前臺，實驗課程分類查詢圖如圖2所示。

2.3 課程實驗成績評價

傳統(tǒng)的程序設計類基礎課程實驗成績的評價，主要以標準化實驗考試成績?yōu)橹饕u價指標，主要以教材和大綱為準，考試內容和考試范圍受到了限定，考查范圍主要是學生對教材和大綱規(guī)定的內容所掌握程度，雖然部分試題涉及部分知識點運用，但比例一般不高，如果僅以教材和大綱來劃定評價內容和范圍，顯然是不全面。新時代后疫情時期，教育應從多方面開始轉型，從學生學習輸入評價轉變?yōu)閷W習輸出評價為主?！稊?shù)據(jù)結構與算法》課程實驗對學習成績的評價采取多元化方式，主要由二個方面構成。（1）個人與團隊考核相結合，實驗1—實驗7基礎性實驗采取個人為單位的考核方式;綜合性實驗采取團隊考核方式;（2）系統(tǒng)自動評價與師生評價相結合，基礎性實驗采用Educoder頭歌實踐教學平臺自動評價，綜合實驗采用師生評價方式對綜合實驗項目進行驗收。近兩年來，《數(shù)據(jù)結構與算法》課程實驗考核成績由平時成績與考核成績構成，即總評成績= /7 * 70% + 基礎實驗報告成績 * 30%）*40%+（綜合實驗驗收* 70%+綜合實驗報告成績 * 30%。）*60%。

3 結束語

程序設計類基礎課程實驗教學模式改革的創(chuàng)新之處在于實驗教學采取多種線上教學和線下實操相結合的新型模式開展，依托于Educoder頭歌實踐教學平臺以及中心自主研發(fā)的實驗教學輔助平臺，從學生學習輸入評價轉變?yōu)閷W習輸出評價為主。以培養(yǎng)學生綜合實踐能力為核心，構建了從教學內容，教學模式以及實驗成績評定等在內的實驗教學體系。通過近兩年對《數(shù)據(jù)結構與算法》課程實驗教學的改革和試點，實驗教學效果較明顯，極大地提高了學生的專業(yè)興趣。

參考文獻

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個人簡介：王代君 ?高級實驗師桂林電子科技大學 本科 專業(yè)方向：計算機科學與技術

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