程序設計課程群教學平臺的設計與應用研究

廣州中醫藥大學醫學信息工程學院 劉慧玲 譚定英 何曉華

程序設計課程群教學平臺的設計與應用研究

廣州中醫藥大學醫學信息工程學院 劉慧玲 譚定英 何曉華

通過分析目前教學資源管理系統的應用現狀，針對課程平臺建設中存在的問題，提出對教學體系按照課程群建設規范和要求進行統合與優化，搭建一體化課程群教學平臺，實現了課程內容和知識點的整合，使課程的核心資源共享，加深學生對程序設計相關各門課程連貫性的認識，從而提高了學生應用開發編程能力。

課程群；教學平臺；程序設計

0 引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中把改革創新作為教育發展的強大動力，課程群的建設作為改革教學內容、方法和手段的重要途徑之一，從而成為了高校教學改革的熱點[1]。

課程群由幾門內容密切相關，前后承接連貫一致的課程集合，它探索課程基本內容以及課程之間的銜接關系，配備合理師資結構進行課程群建設，打通課程知識脈絡，避免課程內容重復或者前后脫節，使得前后連貫，內容融合，進而獲得整體優勢。課程群之間的課程相互配合，既能不斷加深拓展內在關系，又能起到舉一反三，相互促進的作用[2]。

程序設計類課程群包括高級語言程序設計C、數據結構與算法、數據庫系統原理與設計、.NET應用與開發、面向對象程序設計及網絡數據庫編程、軟件開發課程等課程，貫穿了計算機專業程序設計與應用開發的主線[3]。

目前，大多教學資源管理系統基本上以獨立課程為主，較少以課程群為單位進行建設，沒有很好地體現相關課程間的共性資源的建設與共享。以課程群為基礎進行教學為了使課程的核心資源共享，重點對教學體系按照課程群建設規范和要求進行統合與優化，使之成為相互融合的一體化課程平臺，從而加深學生對程序設計各門課程連貫性的認識。為此，研究與設計課程群教學平臺具有重要意義。

1 程序設計課程群教學平臺的設計

1.1 課程群平臺總體技術設計方案

課程群平臺總體技術設計方案如圖1所示。

圖1 課程群平臺總體技術設計方案

教學支撐環境的設計主要包括教學平臺的總的規劃與設計，技術支持平臺的設計是為課程群教學平臺提供服務支持及資源共享,如服務器中操作系統的配置、WEB服務器支撐環境配置、數據庫的配置及各配置文件等。

1.2 課程群教學平臺總體模型

課程群的抽象模型將知識抽象為三個層次:目標層（學會解決問題）、知識層和基礎層，基礎層由若干門課程知識點組成,也是課程的最小存儲單元,根據其表現形式可分為:教學教案、教學錄像、教學實驗等。知識層定義了知識點的框架,由知識點和知識點之間的關系組成。目標層是依據不同的學習目標抽象融合不同的知識而形成的內容。

1.3 用戶角色設計

用戶角色有學生、教師、系統管理員三種角色。

1.4 數據庫設計

根據應用需求及功能設計，設計了用戶表、教學資源表、文件目錄表、作業情況表和課程表等。受篇幅限制，具體數據庫表省略。

2 課程群教學平臺運行測試情況

從功能測試上看，教學平臺的用戶管理，各門課程管理，學生作業管理，課程討論交流等各部分功能均能正常使用。

對平臺的運行也作了壓力測試，壓力測試是對系統的質量、性能的保證，測試人員特意創造苛刻的環境，通常會模擬多個用戶同時進行在線訪問、不間斷的向系統發送數據包，發現系統的最大負載，同時可以查看在此負載下服務器、CPU的工作狀態等，綜合各因素判斷系統的性能。

在研究中，我們采用Apache JMeter 2.12進行壓力測試，JMeter可用于對WEB服務器模擬相應的負載，通過壓力負載測試系統的強度、從而分析系統整體性能。

本次測試中發送的請求個數為7110，訪問頁面的平均響應時間為150，訪問頁面的最小響應時間為3，訪問頁面的最大響應時間3785，每秒完成的請求數3.2/Sec，從服務器端接收到的數據量5.9KB/Sec。

從測試結果分析，教學平臺運行性能良好，對于本學院計算機專業學生同時在線使用平臺基本上不存在瓶頸情況。

3 課程群應用研究效果

程序設計課程群中的課程內容以程序設計語言為基礎，需圍繞數據結構與算法、數據庫系統原理與設計及軟件開發課程中的需求和開發流程，課程難易程度由淺入深、循序漸進。 課程群的研究使學生對專業主干核心程序設計課程之間的關系有了清晰的認識，明確的學習線索，其研究效果主要體現以下幾個方面。

1)促進特色專業建設

課程群建設針對計算機專業人才培養目標進行相關課程的建設,在建設過程中，避免課程之間內容重復，重點對課程之間的連貫性進行研究。程序設計課程群作為專業核心課程，其建設提高了課程教學效果,培養了學生應用開發能力,從而增強了就業競爭力，從根本上促進了特色專業的建設。

2)培養學生綜合能力

課程群的建設既有利于培養學生嚴謹的科學態度、嚴密的邏輯思維能力和科學的世界觀，也有利于提升學生的判斷能力、分析問題的能力和決策能力[4]。

通過課堂教學，幫助學生建立課程群全局思維；通過綜合實踐，使學生具備解決綜合問題的能力和素質。近年來，學生在各級別的創新實踐項目及挑戰杯中均獲得較好的成績。學生從申報的積極性、組建團隊分工合作、到上交的標書水平歷年提升，從中呈現出很好的自主性，體現了學生創新精神及團隊合作意識。

3)增強教師團隊建設

教師是課程群建設的主體，教師的教學水平直接影響課程群的實施效果。在課程群的知識建構活動中，各門課程主講教師積極發揮各自的優勢和長處，不斷更新教學內容，改進教學方法，研究并解決課程教學中出現的問題。教師經常開展教學研究，系統地掌握了課程群中各門課程的有關內容及聯系，從而也增強了團隊的凝集力。

4 結語

本文在傳統教學資源管理系統的基礎上，提出基于課程群建立教學平臺，使課程之間的聯系更加機敏，為教師提供方便的教學資源，為學生提供有效的自主學習環境。所設計的教學平臺程序設計系列課程群中進行了應用、測試和運行，具有較強的實用性。實踐表明，課程群的教學實施及平臺的應用，促進了特色專業及教師團隊建設，激發了學生學習興趣，夯實程序設計基礎。強化數據結構應用，初步掌握應用開發的基礎，提高了學生應用開發編程能力，培養了其創新實踐能力。

[1]馬昌譜.高校課程群建設研究文獻綜述[J].青年文學家·教育論叢,2014:210-211.

[2]汪紹榮,張海帆,羅三強 等.計算機網絡課程群建設探索與實踐[J].宜春學院學報,2010(12):188-189.

[3]譚定英,張洪來,趙文光 等.計算機程序設計課程群的建設與研究[J].軟件導刊,2015(1):169-172.

[4]趙朝會.淺談課程群建設[J].中國科教創新導刊,2008(14):17-18.

[5]劉慧玲,譚定英,趙文光等.醫學信息專業課程群桌面云教學平臺的構建研究[J].課程教育研究,2015(2):218.

劉慧玲（1976—），女，廣東茂名人，碩士，講師，研究方向：計算機教學。

譚定英（1978—），女，廣東豐順人，碩士，副教授，研究方向：計算機教學。

何曉華（1982—），男，廣東南海人，碩士，講師，研究方向：計算機教學。

廣東省高教廳2015年高校教學質量與教學改革工程項目《應用型人才培養示范專業-計算機科學與技術》（粵教高函（2015）133號）；廣州中醫藥大學2015年教育研究課題《計算機程序設計課程群的建設與研究》（編號：201426）。