面向程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)課程的兩驅(qū)動(dòng)

【摘要】針對(duì)《程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)》教學(xué)中的“思維訓(xùn)練深度不夠、用例設(shè)計(jì)形式不多、思政教育形式單一”的問題，深入挖掘信息化教學(xué)工具產(chǎn)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的形式提升程序設(shè)計(jì)能力;高度凝練多樣化的教學(xué)用例，以用例驅(qū)動(dòng)的形式提升思維能力;廣泛收集思政教育主題元素，以融合思政元素進(jìn)知識(shí)點(diǎn)用例的形式提升思政教育效果。“兩驅(qū)動(dòng)一融合”式的課堂教學(xué)讓學(xué)生不僅具備了解決工程問題的能力，還具備有信念、不怕困難、敢于創(chuàng)新的意識(shí)。

【關(guān)鍵詞】思政教育? 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)? 問題驅(qū)動(dòng)

【基金項(xiàng)目】本論文由以下基金資助：基于成果導(dǎo)向的軟件工程專業(yè)實(shí)踐類課程案例式教學(xué)改革的研究（項(xiàng)目編號(hào)：JG2021M48）;面向程序設(shè)計(jì)類課程的思政教學(xué)改革的研究（項(xiàng)目編號(hào)：G2021SZ28）;混合式一流課程? ? 《程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)》（項(xiàng)目編號(hào)：51320060）。

【中圖分類號(hào)】G641 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2022）07-0016-03

2020年6月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，強(qiáng)調(diào)課程思政建設(shè)要在所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)。專業(yè)課程的思政教育是構(gòu)建高校思政課程體系的關(guān)鍵一環(huán)。在專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容中融入思政教育是當(dāng)今教學(xué)改革的重要方向[1]。以本學(xué)院的軟件工程專業(yè)為例，在開設(shè)的所有專業(yè)課程中，程序設(shè)計(jì)類課程就有9門。所以，程序設(shè)計(jì)類課程的思政教育對(duì)整個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)過程起著重要的作用，作者以《程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)》課為例，講解思政教育的實(shí)施策略。

《程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)》是面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、通信技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)核心課，目標(biāo)是在掌握程序設(shè)計(jì)語言語法知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生一定的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力;具備分析實(shí)際工程問題的思維能力，為后續(xù)專業(yè)課的開展打下堅(jiān)實(shí)的編程基礎(chǔ);具有較好的團(tuán)隊(duì)合作能力，具有愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信的價(jià)值觀，現(xiàn)代法治觀和良好的職業(yè)素養(yǎng)。針對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)，雖然思政元素被深入挖掘[2]，但是大多只是知識(shí)點(diǎn)到思政元素的映射。針對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)中通常會(huì)利用用例進(jìn)行講解，讓學(xué)生在解決用例問題的過程中識(shí)記并理解語法知識(shí)[3]。針對(duì)計(jì)算機(jī)類工程認(rèn)證中對(duì)畢業(yè)生的要求：能解決復(fù)雜的工程問題。為了解決學(xué)生的實(shí)踐能力不足的問題，文獻(xiàn)[4]借助在線MOOC/SPOC資源、雨課堂等信息化工具，用例講解的形式多樣化、教師掌握課堂學(xué)習(xí)效果的能力得以提升[5]。

1.痛點(diǎn)問題分析

通過分析，當(dāng)前本課程的教學(xué)過程中主要有以下幾個(gè)問題：

1.1思維訓(xùn)練深度不夠

課程采用PTA在線測(cè)試，雖然有效地增加編程訓(xùn)練的強(qiáng)度，但是由于測(cè)試環(huán)境的限制，解決計(jì)算類問題的題目居多，還是以訓(xùn)練語法為主要任務(wù)。同時(shí)，智慧樹平臺(tái)上的學(xué)習(xí)資源也面臨同樣的問題，知識(shí)講解之后緊接著就是語法知識(shí)的簡(jiǎn)單考查，比如利用循環(huán)結(jié)構(gòu)求100以內(nèi)所有數(shù)字的和，本質(zhì)上就是數(shù)學(xué)計(jì)算過程的程序?qū)崿F(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生的抽象能力難以得到有效的訓(xùn)練。但是，除了講授編程語法以外，本課程還應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的編程思維[6]。

1.2教學(xué)用例設(shè)計(jì)形式不多

教學(xué)用例能夠幫助學(xué)生理解語法知識(shí)，課堂上用例的難度、數(shù)量多以教師的經(jīng)驗(yàn)決定，未體現(xiàn)出以學(xué)生為本的思想，缺乏針對(duì)性。同時(shí)，常用的用例先是給出問題，讓學(xué)生寫出程序，分析問題的思維能力訓(xùn)練不夠，并且僅限于從問題到程序的正向思維訓(xùn)練，未涉及從程序到問題的逆向思維訓(xùn)練。

1.3思政教育形式單一

大一學(xué)生對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式還處于適應(yīng)摸索階段，雖然線上資源、在線測(cè)試可以輔助課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，但是主觀能動(dòng)性差的同學(xué)，面對(duì)任務(wù)時(shí)更多的是疲于應(yīng)付，長(zhǎng)此以往，學(xué)習(xí)興趣逐漸下降，自我提升意識(shí)逐漸消退，精益求精的工匠精神更無從談起。

為了實(shí)施思政教育進(jìn)課堂，通常的做法是先分析專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，再找到對(duì)應(yīng)的思政元素。例如：在數(shù)組講解中，以“物以類聚，人以群分”的思想引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)自律，多向?qū)W習(xí)好的同學(xué)靠攏。但是這樣的融合方式顯得非常突兀，并且與課程知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系較弱，離“潤(rùn)物無聲”的要求還有一定的距離。

2.實(shí)踐舉措

針對(duì)上述痛點(diǎn)問題，以學(xué)生為中心，挖掘信息化工具產(chǎn)生的數(shù)據(jù)服務(wù)于課堂教學(xué)，夯實(shí)語法知識(shí);設(shè)計(jì)多種類型的教學(xué)用例，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力;探索“思政進(jìn)用例”教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生的價(jià)值觀，強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)。

2.1數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，夯實(shí)語法

信息化手段在提升課堂效率方面已顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。在線上學(xué)習(xí)平臺(tái)（MOOC）、雨課堂與PTA平臺(tái)的使用過程中，產(chǎn)生了大量的關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的數(shù)據(jù)。作者充分挖掘這些數(shù)據(jù)，更精準(zhǔn)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，獲取到調(diào)整教學(xué)內(nèi)容可靠的依據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)讓課前、課中、課后三個(gè)階段的閉環(huán)銜接更有效，如圖1所示。直線箭頭的指向表示數(shù)據(jù)對(duì)活動(dòng)的支撐。

為了提高學(xué)生的課堂注意力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，加深對(duì)語法的理解，采用問題驅(qū)動(dòng)的形式開展教學(xué)。采用輪流提問的形式，基本做到全覆蓋，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整提問名單，根據(jù)問題的難度提問不同水平的學(xué)生，讓所有的學(xué)生都有參與感、成就感。采用師講生問、師問生答、生問生答、生講生問的組織形式，提高學(xué)生的上課積極性。

2.2 用例多樣，訓(xùn)練思維

2.2.1 用例設(shè)計(jì)多樣化讓課堂更有趣

從“系統(tǒng)性”原則出發(fā)，在生活場(chǎng)景中梳理出知識(shí)用例，分析實(shí)現(xiàn)方案，再回歸到生活場(chǎng)景中，讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)的應(yīng)用方法;有具體的數(shù)學(xué)用例，也有抽象的場(chǎng)景用例;有實(shí)際的代碼分析，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)測(cè)試用例，訓(xùn)練學(xué)生排錯(cuò)、優(yōu)化能力。

2.2.2 用例設(shè)計(jì)多樣化讓思維訓(xùn)練更全面

利用兩種形式設(shè)計(jì)教學(xué)用例：一種是從工程問題出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生正向思考，然后總結(jié)出解決方案，最后寫出程序代碼。另一種是從程序代碼入手，讓學(xué)生分析程序的運(yùn)行過程，分析出程序能解決什么問題，訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維，實(shí)現(xiàn)正向、逆向思維的雙向訓(xùn)練。

2.3 思政融入，強(qiáng)化素養(yǎng)

2.3.1用例學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)思政教育

針對(duì)各知識(shí)點(diǎn)，以用例的形式展開教學(xué)。作者首先挖掘思政元素，并將思政元素直接滲透進(jìn)用例中，在求解用例的過程中，“潤(rùn)物無聲”地完成思政教育。例如：“數(shù)組”一章中，引入當(dāng)前疫情防控的具體用例，先給出某公眾號(hào)中的尋找密接人群的具體通知，再分析解決問題所用到的知識(shí)點(diǎn)，把此具體問題轉(zhuǎn)換成數(shù)組中尋找相同數(shù)字的問題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)組遍歷的過程中，完成思政教育：要有家國(guó)情懷，做有擔(dān)當(dāng)，有責(zé)任的大學(xué)生。

2.3.2設(shè)計(jì)思政教育考核量化機(jī)制

①課堂上小組討論環(huán)節(jié)，考核小組成員的團(tuán)隊(duì)合作能力：給定具體的工程問題，小組討論解決方案并給出程序代碼。由小組組長(zhǎng)給組員按貢獻(xiàn)打分，并對(duì)小組的程序進(jìn)行打分，量化成績(jī)。

②考核、訓(xùn)練學(xué)生的工匠精神：給出一個(gè)具體的工程問題，同時(shí)給出實(shí)現(xiàn)的代碼，但是代碼中有多處錯(cuò)誤，分組討論找錯(cuò)，根據(jù)找錯(cuò)的數(shù)量、準(zhǔn)確率進(jìn)行量化打分。

量化的思政教育考核分?jǐn)?shù)，計(jì)入到學(xué)生的平時(shí)成績(jī)中，作為綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的一項(xiàng)重要的支撐數(shù)據(jù)。

3.教學(xué)成效

3.1 學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)增加，學(xué)習(xí)興趣更濃厚

學(xué)生自我上進(jìn)意識(shí)、集體榮譽(yù)感增強(qiáng)，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)也變強(qiáng)。自發(fā)地建立互助小組，自主講題，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。

學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率的提高，促使課后主觀學(xué)習(xí)意愿變強(qiáng)，在午飯時(shí)間、晚飯時(shí)間、晚上休息時(shí)間盡可能地抽時(shí)間做題，有的同學(xué)到晚上11點(diǎn)多還在問問題。本學(xué)院各專業(yè)大一學(xué)生報(bào)名參加藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽的信息：2020年有101人，2021年有138人，增長(zhǎng)30%。

通過課堂創(chuàng)新教學(xué)，學(xué)生的成績(jī)也有明顯提高。在各知識(shí)點(diǎn)上2021級(jí)學(xué)生都比2020級(jí)學(xué)生的得分率要高（全部換算成100分，求平均值）。特別是for循環(huán)結(jié)構(gòu)，2021級(jí)學(xué)生比2020得分率高出近30%。其中，數(shù)組相關(guān)的測(cè)試集題目對(duì)比：2021級(jí)比2020級(jí)多了9個(gè)題目，得分率依然高出了約4%，期末成績(jī)?cè)诩案褚陨系母鞣謹(jǐn)?shù)段人數(shù)，2021級(jí)學(xué)生的分布均高于2020級(jí)。

3.2 思政教育有成效

思政用例的引入，不僅幫助學(xué)生更好地理解專業(yè)知識(shí)，還得到學(xué)生的認(rèn)可，通過問卷調(diào)查（軟件工程專業(yè)2021級(jí)1、2班同學(xué)），得出的結(jié)果如圖2所示，可以看出，引入的思政用例給學(xué)生留下較深的印象。

3.3 思維訓(xùn)練見成效

編程思維的訓(xùn)練，除了通過課上用例實(shí)現(xiàn)雙向訓(xùn)練的同時(shí)，還讓學(xué)生聯(lián)系生活場(chǎng)景，比如讓學(xué)生利用“如果……那么……”的句型進(jìn)行造句，學(xué)生通過訓(xùn)練，有超過50%的同學(xué)感覺到能力有較大提升。

4.結(jié)語

通過本課程的創(chuàng)新教學(xué)，以學(xué)生為中心，以思政元素進(jìn)用例的形式讓教學(xué)內(nèi)容更加豐富，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物無聲”的育人效果，讓學(xué)生有了明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，更具家國(guó)情懷，更具職業(yè)素養(yǎng)。充分利用信息化手段，提高學(xué)情分析的精準(zhǔn)度、提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率，受到學(xué)生的好評(píng)。針對(duì)課程特點(diǎn)，用例多樣性的設(shè)計(jì)讓學(xué)生更好地參與互動(dòng)，不但提升課堂氣氛，而且有效地訓(xùn)練學(xué)生編程思維，為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，為參加各種興趣小組提供強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張策，呂為工，李劍雄.以學(xué)生為中心的計(jì)算機(jī)類專業(yè)核心課程的課程思政改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2021（4）：51-55.

[2]郭艷燕.計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程思政實(shí)施路徑探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2021（1）：80-84.

[3]王敏，徐昶，賈露.以培養(yǎng)軟件技術(shù)人才核心技能為目標(biāo)的雙用例資源建設(shè)與應(yīng)用探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2020（6）：138-142.

[4]張靜宣，陶傳奇，沈國(guó)華.“程序設(shè)計(jì)”課程中本科生面臨的主要挑戰(zhàn)與解決方案[J].工業(yè)和信息化教育，2021（10）：35-39.

[5]G. Li， H. Wang， L. Liu，? Y. Xie， Teaching Practice of Programming Base Based on Online Resources—Taking C Programming as an Example[C].ESE， 2018：146-150.

[6]陳道蓄.學(xué)生從第一門程序設(shè)計(jì)課中該學(xué)會(huì)什么[J].計(jì)算機(jī)教育，2021（1）：3-4.

作者簡(jiǎn)介：

李國(guó)強(qiáng)（1981年10月-），男，副教授，博士，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄堋⒎植际接?jì)算、軟件工程。