應用型課程改革實踐

黃芳

[摘 要] 應用型課程是應用型高校轉(zhuǎn)型的關鍵，是實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的主渠道?！皵?shù)據(jù)結構”是計算機專業(yè)的核心課程，在整個專業(yè)課程體系中處于承上啟下的核心地位。通過分析目前“數(shù)據(jù)結構”課程教學中存在的問題，遵循“應用型課程建設七要素”，提出基于“工作過程系統(tǒng)化”的應用型本科院校“數(shù)據(jù)結構”課程體系教學改革，并從課程定位、課程設計、課程實施、課程考核與評價幾個方面闡述了應用型教學改革實踐。

[關鍵詞] 應用型;數(shù)據(jù)結構;教學改革;工作過程系統(tǒng)化

[作者簡介] 黃 芳（1979—），女（壯族），廣西邕寧人，學士，南寧學院高博軟件學院講師，主要從事計算機科學技術研究。

[中圖分類號] TP311.12-4;G642.0 [文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）13-0075-04 [收稿日期] 2021-01-28

2015年教育部、國家發(fā)改委和財政部聯(lián)合出臺的《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉(zhuǎn)變的意見》[1]，標志著我國應用型本科發(fā)展步入了全新的歷史時期。

應用型課程是應用型高校轉(zhuǎn)型的關鍵，是實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的主渠道。本校緊緊圍繞特色鮮明的應用型本科高校的辦學定位，以培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才為主線，不斷推進教學改革，提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[2]。立足于學?！皯眯?、開放式、新體驗”辦學理念，基于對應用型本科人才培養(yǎng)模式的理解，以應用型人才培養(yǎng)為目標，對“數(shù)據(jù)結構”原有的教學模式進行教學改革。

一、“數(shù)據(jù)結構”教學過程中存在的問題

“數(shù)據(jù)結構”課程概念多、內(nèi)容抽象、理論性強，學生學習興趣不濃，在以往的傳統(tǒng)教學中，以課本知識為主線，講思路講過程講方法，輔以驗證型實驗，但是學生普遍反映學得吃力，教學效果不理想，主要問題歸納如下：

（一）學生基礎較薄弱

與大部分本科高校計算機類專業(yè)課程設置相同，學院在第一學年開設了一門程序設計語言類課程——“C++程序設計與實踐”。學生剛邁入大學，對大學的學習生活還未完全適應，加上絕大部分學生之前毫無編程經(jīng)驗或編程經(jīng)驗較少，編程思維尚未形成，遠沒有達到靈活運用的程度，在一定程度上增加了學習數(shù)據(jù)結構的難度。

（二）教師授課方式過于傳統(tǒng)

以往的授課方式是理論與實踐相結合。教師按照“邏輯結構—抽象數(shù)據(jù)類型定義—存儲結構及實現(xiàn)”的順序先進行相關理論教學，占據(jù)了教學中的主導地位，學生的主觀能動性并沒有得到有效發(fā)揮，致使部分學生到學期末也沒搞清楚“數(shù)據(jù)結構”這門課程到底學什么，有什么用;在解決實際問題上，學生不能應用所學知識和所掌握的算法，不會分析問題，不知如何應用相應的數(shù)學模型來解決問題[3]。

（三）課程教學內(nèi)容繁多

“數(shù)據(jù)結構”課程內(nèi)容豐富、抽象，隱含在各部分內(nèi)容中的技術和方法較多。原有的課程教學內(nèi)容既要求系統(tǒng)全面，又要綜合貫通，從而實現(xiàn)課程內(nèi)容的深度和廣度。該課程內(nèi)容抽象程度高，與其他計算機專業(yè)課程相比較，對學生的邏輯思維和抽象思維要求較高。對于原本基礎薄弱的學生而言，高難度、繁多的課程內(nèi)容在一定程度上降低了學生的學習積極性。

（四）實踐教學效果差

學生未能熟練掌握運用編程語言，只能完成驗證型實驗，將教材上的算法轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的程序代碼。缺乏使用已學的數(shù)據(jù)結構解決實際問題的實驗內(nèi)容設計，學生對如何運用數(shù)據(jù)結構達到高效寫程序沒有體會，使得實驗課流于形式，而不能鍛煉分析問題、解決問題、設計算法的能力[4]。

二、應用型課程建設的理念和思路

應用型課程改革，應遵循“應用型課程建設七要素”，如圖1所示。

首先明確學校人才培養(yǎng)目標，即“做人有品格、就業(yè)有本領、創(chuàng)業(yè)有能力、深造有基礎、發(fā)展有后勁”，圍繞學?！拔逵小比瞬排囵B(yǎng)目標，秉承“應用型、開放式、新體驗”的辦學理念，明確應用型課程建設目標。應用型課程的邏輯是實踐知識（工作行動、技術運用）應用邏輯，需建立“因類建課”的觀念思維，突出實踐知識應用的本質(zhì)。構建以實踐知識應用為基礎，與工作過程系統(tǒng)化及技術應用邏輯相結合的課程邏輯。以實踐知識為起點，依據(jù)現(xiàn)代技術實踐知識調(diào)整課程建設結構及內(nèi)容，將真實案例引入課堂，增強實踐知識的時效性，實現(xiàn)按實踐知識應用邏輯重構課程內(nèi)容，按產(chǎn)業(yè)與社會發(fā)展的最新技術發(fā)展重構課程內(nèi)容，按“以學為中心”重構課程內(nèi)容。密切與企業(yè)聯(lián)系，把產(chǎn)業(yè)與教學密切結合，相互支持，相互促進，將教育邏輯對接產(chǎn)業(yè)邏輯，使產(chǎn)教兩個邏輯體系跨界、整合、重構。強調(diào)將真實應用場景融入課堂，改變傳統(tǒng)教學模式，科學設計學習情境，做到真學真做，掌握真本領。注重考核方式改革，著重考查學生的能力和素質(zhì)，做到三個結合：過程考核與期末考核相結合，注重過程考核;理論考核與實踐考核相結合，注重職業(yè)能力考核;校內(nèi)評價與校外評價相結合，校外評價主要是企業(yè)評價，由企業(yè)人員根據(jù)企業(yè)的崗位工作考核標準對學生進行考核，以實際操作為主。圍繞國家、區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和學生需求，以及“五有”人才培養(yǎng)目標，通過學校質(zhì)量保障六個子系統(tǒng)，全員參與、全程監(jiān)控、全面評價，培養(yǎng)用人單位滿意、學生滿意的高素質(zhì)應用型人才。

三、“數(shù)據(jù)結構”課程教學改革

針對“數(shù)據(jù)結構”教學中存在的問題，為了克服以往課程教學中重理論、輕實踐的傾向，遵循應用型課程建設的理念和思路，構建了“基于工作過程系統(tǒng)化”的“數(shù)據(jù)結構”應用型課程新教學體系。

（一）課程定位

圍繞學?！拔逵小比瞬排囵B(yǎng)目標，遵循“課改七要素”，首先分析本院學生的學情，調(diào)研當下軟件及其相關企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展及人才需求，通過調(diào)研，明確專業(yè)對應的工作領域是軟件開發(fā)與設計、算法設計和架構設計，主要從事軟件編程、調(diào)試、實施、維護。明確專業(yè)就業(yè)的行業(yè)領域及需要具備的職業(yè)核心能力，校企共同制定、修訂應用型人才培養(yǎng)方案，研討應用型課程教學內(nèi)容，明確“數(shù)據(jù)結構”應用型課程定位，進一步明確課程教學目標，提高課程教學的針對性。

（二）課程設計

1.解構重構教學內(nèi)容。針對應用型人才培養(yǎng)目標，依據(jù)重新制定的“數(shù)據(jù)結構”課程標準，在教學內(nèi)容的組織上本著由淺入深、循序漸進的原則，以強化應用為特點，注重實踐能力的培養(yǎng)。首先篩選課程教學內(nèi)容，本著“知識夠用、實用”的原則，減少理論強而現(xiàn)在應用層面較少的數(shù)據(jù)結構，例如串、廣義表等章節(jié)。其次，對課程教學內(nèi)容進行排序，變學科體系的教學內(nèi)容為行動體系的教學內(nèi)容，即把原按章節(jié)理論教學+知識點對應的“獨立”型實驗，變?yōu)橐哉鎸嵐こ添椖繛檩d體、以工作過程為導向、跨多個章節(jié)理論教學與實踐知識的合理有效整合，形成理論教學和實踐教學真正的“統(tǒng)一”。

為了適應市場對軟件技術人才的需求，以基于工作過程的人才培養(yǎng)體系為基礎，對該課程所對應的行業(yè)領域進行分析，根據(jù)行業(yè)領域所需要的職業(yè)能力對課程進行了開發(fā)與設計。引進基于工作過程系統(tǒng)化的任務驅(qū)動教學模式，根據(jù)本門課程的實際教學情況，將教學內(nèi)容與實際工作任務相結合，依據(jù)應用項目開發(fā)的工作流程，遵循軟件設計思路，將問題分析、概要設計、詳細設計、代碼實現(xiàn)和測試評價這5個工作過程體現(xiàn)在各個教學情境中。以工作過程為導向打破學科體系，以項目為載體，構建行動體系，生成4個教學情境：植物園單種類植物管理系統(tǒng)、植物園多種類植物管理系統(tǒng)、植物園導游咨詢系統(tǒng)和植物園停車管理系統(tǒng)，如圖2所示。

2.解決真實工作項目來源。學院充分發(fā)揮校企合作辦學優(yōu)勢，利用“高博眾創(chuàng)軟件有限公司”的便利尋求真實的工作項目或者讓企業(yè)分包，將一些小的實踐開發(fā)項目放到學院所屬的公司，實現(xiàn)教學產(chǎn)業(yè)化應用，進一步深化產(chǎn)教融合。把項目引入課堂，強化工程需求、轉(zhuǎn)變教學理念，把教科書的教學內(nèi)容變活、變新，融入工程項目中，實現(xiàn)教學產(chǎn)業(yè)化應用，惠及所有學生。

（三）課程實施

1.以工作過程為中心的教學組織。遵循基于工作過程的課程開發(fā)與設計理念，重組教學內(nèi)容，精選出了4個學習情境，以“工作過程系統(tǒng)化”組織教學，優(yōu)化教學手段，實現(xiàn)了工作流程的模塊化教學。課程教學圍繞4個真實的工作任務展開，各個工作任務學習情境采用“任務驅(qū)動”教學方法。工作過程導向的課程教學的標準化教學環(huán)節(jié)為：明確工作任務要求和能力目標、分析工作任務制訂學習計劃、學習相關知識確定解決工作任務的方案，模擬職業(yè)環(huán)境實施完成工作任務、檢查工作任務完成的質(zhì)量、評價整個教學過程?；诠ぷ鬟^程導向的教學組織是以學習過程為中心的教學模式，教師是學習過程的組織者、協(xié)調(diào)人和引導人，按照“資訊—計劃—決策—實施—檢查—評價”完整的“行動”方式來進行組織教學。

2.真實工作情境的建立。為了給學生提供更加真實的實踐實訓環(huán)境，讓學生在校就能感受到職場的工作流程、項目運作、企業(yè)文化，拉近課堂與企業(yè)的距離，使學生走出校門就能很快適應市場的需要、企業(yè)的要求，我們在院內(nèi)成立了“廣西高博眾創(chuàng)軟件有限公司”，營造開放性的學習工作場所，設置以團隊合作為基礎的工作與學習任務，讓實踐教學企業(yè)化，強化學生的動手能力，提高就業(yè)競爭力，讓學生在“學中做，做中學，學會做”，建成可持續(xù)發(fā)展的教學體系與實踐機制。

3.基于BOPPPS教學模型的線上線下混合式教學。堅持以學為中心，改革教學方法與教學手段，按照真環(huán)境、真學、真做，掌握真本領的原則，探索基于BOPPPS教學模型的線上線下混合式教學。借助超星學習通開發(fā)和建設線上課程資源，引入華為軟件開發(fā)云平臺，校企教師聯(lián)合授課，通過構建真實研發(fā)實戰(zhàn)環(huán)境，引入真實項目，提升學生的學習興趣，讓學生體驗軟件開發(fā)的全流程，向?qū)W生傳遞敏捷/DevOps理念，傳授企業(yè)的優(yōu)秀研發(fā)經(jīng)驗，讓學生接觸到企業(yè)的前沿研發(fā)模式，培養(yǎng)學生團隊的合作能力，提高學生的項目開發(fā)能力，讓學生感受到知行合一的境界，最終培養(yǎng)適應社會與經(jīng)濟發(fā)展需要、具有較強的實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應用型人才。

（四）課程考核與評價

結合“數(shù)據(jù)結構”課程的授課模式改革課程考核方式和考核項目，明確各個考核項目的評價標準?？己隧椖恐饕?個學習情境、課程設計和期末筆試，權重依次為60%、20%和20%。其中，4個學習情境采用形成性評價，課程設計采用總結性評價，期末筆試采用診斷性評價方式開展測評。開展創(chuàng)新型綜合課程設計校企答辯，即由學生以工作崗位為需求自行組建團隊、以“數(shù)據(jù)結構”為主導將多門相關度較高的計算機專業(yè)課綜合起來自主命題，自行完成課程設計，最后聘請企業(yè)一線技術人員參與學生課程設計的公開答辯和考核，并側重于綜合能力和創(chuàng)新能力的考核。全程要求學生按照企業(yè)規(guī)范，除編寫能實現(xiàn)既定功能的代碼外，還要求有完整的用戶需求分析、產(chǎn)品檢測報告、使用說明書等規(guī)范文檔，形成“真學、真做、真本領”的課程設計教學實踐機制，提高教學實踐中多專業(yè)交叉與多領域的融合，使學生在校即了解企業(yè)的真實需求和規(guī)范的開發(fā)流程，為今后走出校門華麗轉(zhuǎn)身打下堅實的基礎。

四、改革成效

通過近幾年的改革實踐，學生學習的興趣和積極性得到有效激發(fā)，專業(yè)能力、自主學習能力、“雙創(chuàng)”能力得到顯著提升。通過問卷調(diào)查、評教評學、課程考核分析等方式對比課改前后學生的學習情況，如表1所示，可以明顯看到課改后學生的課程興趣度、知識掌握度和及格率都有顯著提升。

五、結語

“數(shù)據(jù)結構”課程采用“工作過程系統(tǒng)化”思想進行改革，既能提高學生的實踐技能，又能提高學生學習的興趣。工作過程系統(tǒng)化的教學模式是一種更符合應用型技術人才培養(yǎng)要求、滿足學生全面發(fā)展的教學模式。

參考文獻

[1]教育部國家發(fā)展改革委財政部關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉(zhuǎn)變的指導意見[J].中華人民共和國教育部公報，2015（12）：28-32.

[2]劉小飛，李社蕾，李明杰.應用型本科高校數(shù)據(jù)結構教學改革初探——以三亞學院為例[J].科教導刊（上旬刊），2017（7）：130-131.

[3]葛建梅.“數(shù)據(jù)結構”課程教學方法改革的思考[J].中國成人教育，2008（1）：147-148.

[4]周艷秋.基于應用型人才培養(yǎng)的數(shù)據(jù)結構課程教學改革[J].科技資訊，2015（6）：171.

Abstract： Applied courses are the key to the transformation of applied colleges and universities and the main channel to realize the cultivation of applied talents. Data Structure is the core course of computer major， which is in the core position of connecting the preceding and the following in the whole professional course system. By analyzing the problems existing in the course teaching of Data Structure， and following the “seven elements of applied course construction”， this paper puts forward the teaching reform of Data Structure course system in applied undergraduate colleges and universities based on the principle of systematization of working process， and expounds the practice of applied teaching reform from the aspects of course orientation， course design， course implementation， and course assessment and evaluation.

Key words：? applied; Data Structure; teaching reform; systematization of working process