面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究

張淼　王善勤　苗孟君

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）03-0171-03

黨的二十大制定了面向新時(shí)代的發(fā)展藍(lán)圖，提出要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)，構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能等一批新的增長(zhǎng)引擎[1]。培養(yǎng)高素質(zhì)的軟件程序員是落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略的重要措施。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)類專業(yè)重要的核心基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想和編程技能。對(duì)大部分學(xué)生來說，在短短一個(gè)學(xué)期內(nèi)熟練掌握編程技能有一定挑戰(zhàn)性。多數(shù)學(xué)生能聽懂和理解知識(shí)點(diǎn)，但卻在編程時(shí)無法將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的編程思維和實(shí)踐能力是本課程亟須解決的問題。

本文以滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件技術(shù)專業(yè)為例，以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程為研究對(duì)象，進(jìn)行教學(xué)研究分析和改革探索。

1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程面臨問題

1.1 學(xué)生實(shí)踐能力弱

由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限、師資力量不足或者實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目缺乏，許多職業(yè)院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在校期間接觸到的真實(shí)項(xiàng)目和實(shí)踐機(jī)會(huì)有限[2]。學(xué)生參與的實(shí)踐項(xiàng)目通常質(zhì)量和復(fù)雜度相對(duì)較低。一些實(shí)踐項(xiàng)目?jī)H是基礎(chǔ)性的代碼編寫或簡(jiǎn)單的系統(tǒng)搭建，缺乏對(duì)真實(shí)行業(yè)項(xiàng)目的模擬，與行業(yè)實(shí)際需求和技術(shù)趨勢(shì)脫節(jié)[3]，造成學(xué)生在課程中學(xué)到的技能在實(shí)際職場(chǎng)中的應(yīng)用性差。學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)，解決問題的實(shí)踐能力也相對(duì)較弱。

1.2 教學(xué)資源質(zhì)量欠佳

由于受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，教學(xué)資源仍然以紙質(zhì)媒介和視頻媒介為主，且紙質(zhì)媒介占絕對(duì)主導(dǎo)地位。而計(jì)算機(jī)類課程編程工具、開發(fā)工具包及行業(yè)應(yīng)用案例更新較快[4]，傳統(tǒng)教材跟不上新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。同時(shí)，教師信息技術(shù)素養(yǎng)的局限造成開發(fā)出來的視頻教學(xué)資源出現(xiàn)畫面不清晰、重難點(diǎn)不突出的情況。整體上看，教學(xué)資源質(zhì)量欠佳，不能滿足多元化的需求。

1.3 教學(xué)手段單一

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)主要采用以教師為主體的講授方式[5]，教師先傳授理論知識(shí)和基本概念，然后督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)際的編程和操作，課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)較少。這種教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生課堂參與度低，自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立解決問題的能力得不到充分鍛煉，導(dǎo)致學(xué)生缺乏團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目管理的機(jī)會(huì)[6]。

1.4 教師行業(yè)經(jīng)驗(yàn)有限

信息技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的日益壯大對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教師提出了新的要求，不僅需要掌握深厚的專業(yè)知識(shí)，還需要具備一定的實(shí)踐能力。然而現(xiàn)實(shí)中，部分學(xué)校缺乏與行業(yè)的深度合作，使得教師缺少行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[7]，教師的綜合能力往往滯后于行業(yè)發(fā)展，無法為學(xué)生傳授最新的知識(shí)和技能。

2 課程改革思路

2.1 實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，基于工作過程，培養(yǎng)職業(yè)精神

針對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力不足的問題，課程組實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，以實(shí)際問題和場(chǎng)景為背景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

課程組與企業(yè)工程師共同制訂課程群教學(xué)大綱，考慮到學(xué)生水平和需求不同，設(shè)計(jì)多層次、難度各異的項(xiàng)目資源——引導(dǎo)項(xiàng)目、實(shí)踐項(xiàng)目、進(jìn)階項(xiàng)目和拓展項(xiàng)目。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)課程之間的連貫性，同一個(gè)課程群可以共享一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。以基礎(chǔ)項(xiàng)目“社區(qū)志愿者管理系統(tǒng)”為例，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)承載項(xiàng)目的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)承載項(xiàng)目的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)，JavaWeb應(yīng)用開發(fā)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的服務(wù)器端設(shè)計(jì)，App 應(yīng)用開發(fā)實(shí)現(xiàn)App端數(shù)據(jù)交互操作，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整項(xiàng)目的開發(fā)。

依據(jù)軟件項(xiàng)目的開發(fā)流程“需求分析—系統(tǒng)設(shè)計(jì)—編碼實(shí)現(xiàn)—系統(tǒng)測(cè)試—項(xiàng)目驗(yàn)收”對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行序化。學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)企業(yè)典型工作流程，了解崗位需求。同時(shí)推薦學(xué)有余力的學(xué)生參與或承接產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在掌握必備的操作技能和理論知識(shí)的同時(shí)，也有意識(shí)地培養(yǎng)其工匠精神和勞動(dòng)精神，拓展了課堂的深度和維度。

2.2 建設(shè)多樣化資源，依托信息化，拓展學(xué)習(xí)時(shí)空

課程組與企業(yè)工程師合作，開發(fā)了本課程的項(xiàng)目引導(dǎo)書、活頁(yè)式任務(wù)單、數(shù)字資源、在線學(xué)習(xí)資源（國(guó)家高職專業(yè)資源庫(kù)、本校學(xué)習(xí)平臺(tái)）等，形成本課程“學(xué)材包”，滿足學(xué)生“自我實(shí)現(xiàn)”需求。同時(shí)設(shè)計(jì)西游記系列動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)微課視頻，增加了知識(shí)傳授的趣味性，化抽象為具體，解決重難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。通過學(xué)習(xí)平臺(tái)的PC端和手機(jī)App，實(shí)現(xiàn)了課前、課中、課后全方位的互動(dòng)交流、資源傳送、過程監(jiān)控、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)反饋，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，拓展了教學(xué)的時(shí)間和空間，提高了教學(xué)的延展性。

2.3 綜合教學(xué)手段，更新教學(xué)方法，突出學(xué)生主體

在授課中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生能聽懂并理解知識(shí)點(diǎn)，但在編程時(shí)無法應(yīng)用，直接完成實(shí)踐項(xiàng)目有困難。因此設(shè)計(jì)教學(xué)“四入”環(huán)節(jié)：情境導(dǎo)入→任務(wù)切入→知識(shí)融入→項(xiàng)目深入（趣味項(xiàng)目引導(dǎo)+實(shí)踐項(xiàng)目提升）。在知識(shí)融入環(huán)節(jié)之后，實(shí)踐項(xiàng)目之前，特意設(shè)置引導(dǎo)項(xiàng)目，實(shí)施項(xiàng)目分層。通過趣味引導(dǎo)項(xiàng)目，啟發(fā)學(xué)生探究規(guī)律，培養(yǎng)舉一反三的編程思維，完成知識(shí)到技能的轉(zhuǎn)化，然后再通過實(shí)踐項(xiàng)目鞏固提升，成功破解教學(xué)重難點(diǎn)。

同時(shí)在授課過程中靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，如案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、討論探究、分組協(xié)作等，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)“做中學(xué)、做中教”，使學(xué)生在掌握必備的操作技能和理論知識(shí)的同時(shí)，按照職業(yè)崗位要求遞進(jìn)培養(yǎng)其職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。

2.4 強(qiáng)化師資建設(shè)，更新教學(xué)理念，提升實(shí)踐能力

1） 更新教學(xué)理念。課程組創(chuàng)建計(jì)算機(jī)專業(yè)教師學(xué)習(xí)社區(qū)，促使教師之間分享經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)資源、課程設(shè)計(jì)等，形成共同學(xué)習(xí)的氛圍，激發(fā)創(chuàng)新和合作。同時(shí)鼓勵(lì)和支持教師參與持續(xù)的專業(yè)發(fā)展活動(dòng)，如參加行業(yè)研討會(huì)、培訓(xùn)課程、學(xué)術(shù)會(huì)議等，更新教學(xué)理念，了解最新的技術(shù)和教學(xué)方法；2） 通過企業(yè)鍛煉提升教師的實(shí)踐應(yīng)用能力。專業(yè)教師通過參與實(shí)際項(xiàng)目或行業(yè)實(shí)習(xí)，持續(xù)深化和更新計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，掌握最新的技術(shù)工具和平臺(tái)，從而更好地理解行業(yè)需求和趨勢(shì)。

3 課程教學(xué)實(shí)踐

根據(jù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)，參考精選教材，基于理實(shí)一體的設(shè)計(jì)思路，將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程重組為2個(gè)學(xué)習(xí)情境，情景一：?jiǎn)螌?shí)體基本業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)；情景二：簡(jiǎn)單關(guān)系實(shí)體業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)，共64課時(shí)。

教學(xué)實(shí)施過程中把教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為課前、課中、課后3部分，并明確教師和學(xué)生在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的任務(wù)，課中依照“四入”環(huán)節(jié)開展，實(shí)現(xiàn)混合式與項(xiàng)目式相融合的教學(xué)模式。

1） 課前準(zhǔn)備。教師在在線教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布課程信息，包括：主題、學(xué)習(xí)目標(biāo)、相關(guān)資源鏈接等，方便學(xué)生在課前學(xué)習(xí)，以便更好地理解當(dāng)天的內(nèi)容。

2） 課中實(shí)施。①情境導(dǎo)入：在課堂開始時(shí)，回顧上一堂課的內(nèi)容，同時(shí)導(dǎo)入學(xué)習(xí)情境；②任務(wù)切入：通過當(dāng)前解決方案中的問題引出本堂課的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的興趣；③知識(shí)融入：教師通過在線平臺(tái)共享講解視頻或幻燈片、編程示范等方式強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)利用搶答、小組討論等環(huán)節(jié)加深理論知識(shí)的理解，活躍課堂氣氛；④項(xiàng)目融入：通過引導(dǎo)項(xiàng)目，啟發(fā)學(xué)生舉一反三的編程思維；通過實(shí)踐項(xiàng)目，強(qiáng)化編程技能。

3） 課后鞏固。教師發(fā)布當(dāng)天的作業(yè)任務(wù)，可能是一個(gè)小型編程項(xiàng)目或者一些思考性的問題。同時(shí)提供延伸學(xué)習(xí)資源，鼓勵(lì)學(xué)生參與第二課堂。

以情境二所選的“社區(qū)志愿者管理系統(tǒng)”編碼實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)中模塊一任務(wù)一“使用繼承優(yōu)化實(shí)體類定義”為例（2學(xué)時(shí)），具體實(shí)施過程見表2。

課程改革實(shí)施后，通過對(duì)學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)及問卷調(diào)查結(jié)果分析，課后理論檢測(cè)平均分為90，較傳統(tǒng)課堂提升7.5%；課中實(shí)操平均分為85分，較傳統(tǒng)課堂提升6.9%；學(xué)生理論、實(shí)操成績(jī)變化上升明顯。同時(shí)由于課程實(shí)踐中增加了工作崗位的體驗(yàn)，通過報(bào)告、討論、閱讀需求分析文檔、制作匯報(bào)PPT等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的分析、總結(jié)、溝通表達(dá)等軟實(shí)力，軟件工程綜合素養(yǎng)顯著提高。

4結(jié)束語(yǔ)

本文以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)為例，系統(tǒng)闡述從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)實(shí)施等環(huán)節(jié)的改革實(shí)踐。堅(jiān)持以學(xué)習(xí)者為中心，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)、建設(shè)多樣化資源、綜合教學(xué)手段、強(qiáng)化師資建設(shè)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，通過“四入”教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)舉一反三的編程思維，完成知識(shí)到技能的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用成果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)和技能水平較傳統(tǒng)教學(xué)方式有了很大的提高。

【通聯(lián)編輯：唐一東】