王麗楠 劉付勇 喬靜 鄒晨
摘要:C語言程序設(shè)計是一門理論性、實踐性和應(yīng)用型較強的專業(yè)基礎(chǔ)課,著重培養(yǎng)學(xué)生的項目實踐能力、開發(fā)創(chuàng)新思維、算法設(shè)計能力,在產(chǎn)教融合背景下,將項目應(yīng)用到C語言課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié),以學(xué)生應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)目標(biāo)為前提,逐步形成企業(yè)、高校雙培養(yǎng)的新型培養(yǎng)模式,提供項目驅(qū)動-課程設(shè)計-理論教學(xué)-企業(yè)應(yīng)用的遞進課程體系及人才評價標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)學(xué)生項目實踐能力質(zhì)的飛越,從項目驅(qū)動課程改革的意義、課程項目融合、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)思想等方面進行了改革與探討。
關(guān)鍵詞:C語言程序設(shè)計;項目驅(qū)動;教學(xué)改革;應(yīng)用實踐能力
中圖分類號:G642? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2022)26-0157-03
C語言程序設(shè)計廣泛應(yīng)用于底層開發(fā),相較于其他課程,要求實踐性更強,傳統(tǒng)的教學(xué)方式以知識點為核心展開層次遞進教學(xué)[1],對于C語言程序設(shè)計,從C語言基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式、結(jié)構(gòu)程序設(shè)計、數(shù)組、函數(shù)、預(yù)處理、指針、結(jié)構(gòu)體、共同體等知識點遞進開展授課,每個知識點聯(lián)系一到兩個案例,這樣的教學(xué)方式造成現(xiàn)階段C語言程序設(shè)計無法形成知識點的融合,知識碎片化。本文提出將項目貫穿教學(xué)的整個過程,以項目為基礎(chǔ),積極探索新的實踐教學(xué)改革,從授課內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等方面著手,改變C語言課程教學(xué)效果差現(xiàn)狀,達到高質(zhì)量的教學(xué)目的。
1 項目驅(qū)動C語言程序設(shè)計課程改革的意義
為支撐C語言程序設(shè)計培養(yǎng)目標(biāo),從學(xué)生角度,讓學(xué)生不僅僅掌握基本語句、控制結(jié)構(gòu)、語句及結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法,還讓學(xué)生通過項目驅(qū)動的形式和項目的深度融合,將程序設(shè)計的內(nèi)容融會貫通,加強學(xué)生的計算思維能力,提高學(xué)生的能動性以及學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮本科人才的作用。從教師角度,從項目實踐探索中得到知識反饋,提高教學(xué)能力及科研能力,為企業(yè)和國家輸送更多高素質(zhì)人才。
1.1 應(yīng)用型人才知識結(jié)構(gòu)需求
在信息爆炸的時代,知識信息日新月異,一方面學(xué)生的知識儲備要求不斷提高及完善,另一方面企業(yè)更重視聘用者的即用性和效用性,目前高校的知識結(jié)構(gòu)明顯落后,教學(xué)設(shè)計沒有整體性,與社會發(fā)展需求脫節(jié),學(xué)生人才知識結(jié)構(gòu)應(yīng)該及時轉(zhuǎn)變,將原本的分散的、零散的、碎片的、沒有關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)知識加以整合[2],成為有邏輯的知識結(jié)構(gòu)體系,有效解決完善缺乏系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)的問題,聚焦社會行業(yè)發(fā)展前沿,根據(jù)項目需求,讓學(xué)生真正地忙起來,將基礎(chǔ)知識,實踐知識,綜合知識貫穿起來,結(jié)合實際,培養(yǎng)思維方式,知識內(nèi)化,培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)人才。
1.2 人才培養(yǎng)目的的需求
與傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)相比,新的人才培養(yǎng)模式更注重學(xué)生的團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維及職業(yè)素養(yǎng)和綜合知識的應(yīng)用能力,針對本科學(xué)生的認知個性特點,把項目引入課程設(shè)計中,培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力,能夠獨立思考問題,解決問題,實戰(zhàn)軟件開發(fā)以及數(shù)據(jù)處理分析工作,指引學(xué)生關(guān)注社會行業(yè)的發(fā)展,有效培養(yǎng)學(xué)生的即用性和效用性等,以項目為驅(qū)動,調(diào)整人才培養(yǎng)目的,為C語言程序設(shè)計課程注入新的內(nèi)涵,真正做到“教、學(xué)、做”的一體化,既更新了課程的知識庫,還增加了學(xué)生創(chuàng)新探索能力和就業(yè)率,也達到知識、技能、能力、素養(yǎng)的人才培養(yǎng)目的。
1.3 教師隊伍發(fā)展的需求
教師作為教學(xué)科研的設(shè)計者,是提供學(xué)生學(xué)習(xí)的服務(wù)者,優(yōu)秀的教育教學(xué)離不開教師隊伍,目前,部分高校的教師隊伍從高校畢業(yè)后招聘而來,沒有在項目中實戰(zhàn)過直接進行教學(xué),教學(xué)僅限于“紙上談兵”,實踐能力不強,不利于高校教師隊伍的發(fā)展。《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設(shè)改革的意見》中對教師的專業(yè)化知識儲備、教師的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力提出了更高的要求,面對教師隊伍發(fā)展的新要求,教師隊伍應(yīng)有提出課程改革方案的能力,將社會需求、項目、課程相結(jié)合,探索高效的教學(xué)方案,以項目為基礎(chǔ)指導(dǎo)學(xué)生教學(xué)活動的同時也反哺教師教學(xué)反思,創(chuàng)建項目案例庫,提高教育教學(xué)科研能力,打破理論與技術(shù)“偏科”現(xiàn)象,對課程有更深層次的理解[3],發(fā)揮教師隊伍的作用。
2 C語言程序設(shè)計課程體系建設(shè)
在國家大力推進產(chǎn)教融合的背景下,高等院校工科的改革目標(biāo)是培養(yǎng)實踐應(yīng)用創(chuàng)新型人才,具有扎實的基礎(chǔ)知識、獨立的思維能力、創(chuàng)新能力、綜合應(yīng)用能力,現(xiàn)有的課程體系結(jié)構(gòu)只能夠滿足教與學(xué),被動地接受知識,面對新的科技革命,人才培養(yǎng)目標(biāo)的改變,需要對課程體系進行更新、重構(gòu),推進課程改革,融入前沿知識,掌握C語言程序設(shè)計課程的操作技能、數(shù)據(jù)處理方法、綜合應(yīng)用能力,真是做到“教、學(xué)、做”相融合。
2.1 項目教學(xué)設(shè)計
根據(jù)人才培養(yǎng)的需求,合理制定驅(qū)動項目,由易到難,根據(jù)知識點把項目分為若干個子項目,讓學(xué)生在項目中不斷地研究探索,知識反饋,最終知識內(nèi)化,最終形成系統(tǒng)性知識體系結(jié)構(gòu)。筆者以學(xué)生信息管理系統(tǒng)為例,將項目教學(xué)設(shè)計主要分為三個階段,如表1所示。
第一階段:基礎(chǔ)知識構(gòu)建,以項目需求為基礎(chǔ),根據(jù)C語言程序設(shè)計課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求,在教學(xué)中融入子項目設(shè)計,讓學(xué)生感受到知識在實際中的應(yīng)用,加深對知識層面的理解。
第二階段:專業(yè)實訓(xùn)建設(shè),以小組的形式分配項目內(nèi)容進行項目實戰(zhàn),完成基礎(chǔ)性實踐和綜合性實驗實踐,培養(yǎng)實踐操作能力和團隊協(xié)作精神,對所學(xué)知識進行反饋以及反思,掌握課程實際情況。
第三階段:校企合作項目實訓(xùn),將教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)行業(yè)緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析問題的能力及解決問題的方式方法,對所學(xué)知識再反饋,了解相關(guān)企業(yè)行情,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.2 項目實施
此階段著重培養(yǎng)以學(xué)生為中心,發(fā)揮學(xué)生主觀能動性以及創(chuàng)新思維,構(gòu)建項目驅(qū)動-課程設(shè)計-理論教學(xué)-企業(yè)應(yīng)用的遞進課程體系,從而形成理論與實踐-綜合應(yīng)用的素質(zhì)培養(yǎng)。
(1) 更新教學(xué)理念。調(diào)研行業(yè)發(fā)展情況,經(jīng)過課程培訓(xùn),教師學(xué)習(xí)掌握C語言程序設(shè)計課程培養(yǎng)目標(biāo),老師之間交流學(xué)習(xí)C語言程序結(jié)構(gòu)[4]、設(shè)計原理等相關(guān)知識,確定項目驅(qū)動內(nèi)容,以理論與實踐相結(jié)合為前提,讓學(xué)生能夠在項目中知識內(nèi)化,并且起到關(guān)注行業(yè)發(fā)展,提高綜合探索、創(chuàng)新的能力,獨立思考問題,解決問題,實戰(zhàn)軟件開發(fā)以及數(shù)據(jù)處理分析、團隊協(xié)作的能力,更新人才培養(yǎng)的教學(xué)理念。
(2) 分層次多形式掌握課程內(nèi)容。首先以項目學(xué)生管理系統(tǒng)為例,分析項目設(shè)計結(jié)構(gòu)并將系統(tǒng)分成五個子項目,分別從學(xué)生管理系統(tǒng)項目界面的開發(fā),學(xué)生成績錄入、顯示、查詢、修改、刪除、排序,學(xué)生管理系統(tǒng)中函數(shù)接口應(yīng)用,學(xué)生管理系統(tǒng)函數(shù)接口等四個方面分別對應(yīng)數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)程序設(shè)計、調(diào)用方法、數(shù)組等基礎(chǔ)知識點,由教師演示講解,由簡到難分層次實踐,子項目由學(xué)生個人獨立完成,再通過文件類型指針、文件的打開、關(guān)閉、讀寫等操作學(xué)習(xí),完善學(xué)生成績管理系統(tǒng),在子項目中學(xué)生形成對基礎(chǔ)知識的內(nèi)化。其次根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特點,合理分配小組,以圖書管理系統(tǒng)為例,教師講解較難內(nèi)容,小組進行討論分工完成項目模塊訓(xùn)練,在綜合項目中熟練掌握基礎(chǔ)知識的應(yīng)用并提高學(xué)生的團隊精神,綜合應(yīng)用能力。最后聚焦行業(yè)發(fā)展,將項目與科研相結(jié)合。建立科研團隊,以科研團隊為教學(xué)主體,選拔組長,由組長負責(zé)團隊內(nèi)的任務(wù)分工,對地區(qū)行業(yè)發(fā)展進行調(diào)研,確定項目題目及內(nèi)容,以問題為導(dǎo)向,由學(xué)生和教師共同完成項目開發(fā),師生建立開放式的互動學(xué)習(xí)模式,發(fā)揮學(xué)生的主動性、創(chuàng)新能力、研究探索精神、團隊協(xié)作精神。
(3) 鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽。建立學(xué)科競賽驅(qū)動下的實踐教學(xué)激勵機制是教學(xué)改革中一個重要的環(huán)節(jié),對于優(yōu)化實踐教學(xué)過程十分重要。鼓勵學(xué)生參加藍橋杯、大學(xué)生設(shè)計大賽等全國性學(xué)科競賽,激勵機制能夠充分調(diào)動和發(fā)揮師生在教育教學(xué)和人才培養(yǎng)工作上的積極性和創(chuàng)造性。
(4) 根據(jù)學(xué)生企業(yè)項目完成情況,提交階段性報告,最終以小組形式展示項目成果,教師對經(jīng)典項目成果歸類總結(jié),形成項目案例庫,為以后教學(xué)提供素材,豐富完善教學(xué)內(nèi)容。
2.3 多形式過程化的考核方式
通以項目為基礎(chǔ),根據(jù)程序語言設(shè)計課程的特點,建立技術(shù)能力,技術(shù)知識,技術(shù)思維[5]及行為方式三個維度的技術(shù)素養(yǎng)人才評價考核指標(biāo),結(jié)合學(xué)生實際,靈活采取考核評價方式[6]。
(1) 借助手機App 軟件,“雨課堂”等形式課堂提問,學(xué)生在課堂教學(xué)中對綜合性問題以小組形式探討,教師全程引導(dǎo)最后對學(xué)生討論的實際情況做出反饋評價,記錄討論結(jié)果,采用這種方式進行評價可以考查學(xué)生學(xué)習(xí)過程的專注度、參與狀態(tài)、思維狀態(tài)和合作狀態(tài),此階段占考核15%。
(2) 根據(jù)課程教學(xué)安排和學(xué)習(xí)測評的要求,指定項目為記分平時作業(yè),上課教師依據(jù)學(xué)生完成作業(yè)的次數(shù)和質(zhì)量進行成績評定,記分作業(yè)的次數(shù)不宜多,每門課程的記分平時作業(yè)一般安排 2-4 次,此階段占考核15%。
(3) 以科研團隊提交完成的項目,并且學(xué)生以匯報形式講解給其他同學(xué),注重團隊合作精神,促進學(xué)生共同發(fā)展。這種自主學(xué)習(xí)后的再加工,學(xué)生不僅可以拓寬并加深對知識的認識與理解,還能受到啟發(fā)以及創(chuàng)新思維的鍛煉。采用這種方式可以考查學(xué)生思考的過程和學(xué)習(xí)的能力(提出問題的能力、解決問題的能力)以及團隊精神,此階段占考核30%。
(4) 根據(jù)學(xué)生參與競賽成績,對于參賽學(xué)生,無論獲獎與否,只要提交作品均可在綜合測評時予以加分,此階段占考核5%。
(5) 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中項目的實施開展,在課程結(jié)束前寫出一篇小論文,考核學(xué)生對于知識的融會貫通與思考,同時加強學(xué)生科研、創(chuàng)新能力的前期培養(yǎng),此階段占考核15%。
(6) 借助PAT計算機程序設(shè)計能力考試進行統(tǒng)一組織在線考試,檢測學(xué)生知識掌握情況,保證考試的標(biāo)準(zhǔn)化和評價的客觀性,此階段占考核20%。
在評價方法中注意個人技術(shù)基礎(chǔ)技能,能力方向等技術(shù)素養(yǎng)的評價,注重技術(shù)素養(yǎng)的建立,對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程量化評價,最終形成學(xué)生課程成績檔案。
3 課程教學(xué)改革結(jié)果
3.1 知識結(jié)構(gòu)達到整合
教學(xué)改革之前,以教師為中心,學(xué)生缺乏對課程內(nèi)容的理解,對教學(xué)內(nèi)容掌握不到位,致使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)分散,技術(shù)能力薄弱,項目驅(qū)動教學(xué)培養(yǎng)把枯燥無趣的程序設(shè)計跟生活實際問題相結(jié)合[7],通過項目驅(qū)動課程,將項目與知識點緊密聯(lián)系,通過對學(xué)生管理系統(tǒng)項目、圖書管理系統(tǒng)項目、企業(yè)項目的練習(xí)與實踐,學(xué)生在項目中,加固課內(nèi)知識的鞏固,擴寬了專業(yè)內(nèi)容的知識面,有深度和廣度對原本分散的知識結(jié)構(gòu)重新架構(gòu),達到知識整合的目的。
3.2 提高學(xué)習(xí)能動性及實踐能力
建立科研團隊,課程評價考核的設(shè)置,改變傳統(tǒng)的單一的紙質(zhì)考試形式,過程性的考核能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中問題,加強了學(xué)生的參與度以及專注力,科學(xué)有效地檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,產(chǎn)生積極的導(dǎo)向,激勵學(xué)生研究探索[8],提高了學(xué)生學(xué)習(xí)能動性。學(xué)生團隊通過對項目的分配,為開發(fā)探索提供前提,減少了學(xué)生偷懶的情況,提高了學(xué)生的實踐能力。
3.3 提升教師科研水平
推動C語言程序設(shè)計課程改革,不僅培育出綜合能力高的學(xué)生,教師科研團隊通過直接參與項目實踐和指導(dǎo),為教師課題研究提供了素材,讓教師關(guān)注學(xué)科的前沿問題,把行業(yè)項目融入學(xué)生教學(xué)中,改進教師的教學(xué)方法和內(nèi)容,豐富了實驗教學(xué)案例,解決了教師實踐能力薄弱的問題,為教師科研水平成長提供了平臺。
3.4 聚焦行業(yè)發(fā)展,提升人才培養(yǎng)層次
通過高校、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的融合,企業(yè)為高校專業(yè)人才培養(yǎng)提供了課程實踐、體驗工作的場所,充分發(fā)揮企業(yè)在培育中的專業(yè)作用[9],同時,C語言程序設(shè)計教學(xué)改革促進了高校培育機制的完善,把行業(yè)需求融入課程設(shè)計中,調(diào)整人才培養(yǎng)方案,重造結(jié)構(gòu)性專業(yè)人才,更新教學(xué)案例及教學(xué)設(shè)計提升人才培養(yǎng)層次,構(gòu)造特色課程。
4 結(jié)束語
積極探索項目驅(qū)動C語言程序設(shè)計課程教學(xué)改革,把項目和教學(xué)相關(guān)聯(lián),對C語言人才培養(yǎng)方案、課程教學(xué)體系構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容以人才評價方式等方面進行研究,有針對性對目前教學(xué)實踐中存在的問題進行分析,提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng),增強學(xué)生學(xué)習(xí)能動性,也為教師的科研教學(xué)提供素材,達到培養(yǎng)社會應(yīng)用型人才的目的。
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【通聯(lián)編輯:王力】
收稿日期:2021-12-13
基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)教育廳本科教育教學(xué)研究和改革項目(編號:PT-2021076) ;新疆科技學(xué)院校級自科項目(編號:2020PT025)
作者簡介:王麗楠(1988—) ,女,河北滄州人,本科,實驗師,研究方向為高等教育實驗室管理、圖像處理、數(shù)據(jù)分析;劉付勇(1985—) ,男,陜西鎮(zhèn)安人,碩士,副教授,研究方向為計算機教育技術(shù)、智慧農(nóng)業(yè)、人工智能與大數(shù)據(jù)處理。