以程序設計能力培養為導向的實踐教學體系改革探析

重慶第二師范學院數學與信息工程學院 肖 麗 鄒曉兵 石 熙

1 引言

程序設計能力作為電子信息類專業人才的核心技能，是應用型本科技術節能人才培養的關鍵，也是電子信息類專業畢業生就業的核心競爭力。

程序設計能力的培養主要通過程序設計類課程的開設來完成。目前，我院計算機相關專業學生的程序設計類課程的開設采用理論+實踐的教學模式。程序設計類課程的實踐教學不僅僅是對基本理論的驗證，重要的是技術能力培養，包括對學生實踐動手能力、分析問題和解決問題能力、書寫和表達能力、合作能力等的培養[1]。

2 實踐教學的重要性

傳統認識中，理論教學與實踐教學是兩個辯證統一、相輔相成與相互發展的教學體系，兩者之間沒有主從關系。但是，對于地方應用型本科院校，更多的是從技術技能人才培養角度去衡量程序設計能力的高低。因此，與理論教學相比，實踐教學的直觀性和綜合性更強，學生可以有更多的參與行為，對于學生程序設計能力、團隊合作能力和創新能力的培養有著重要的不可替代的作用。

（1）實踐教學更能培養技術應用能力。應用型本科技術技能型人才知識技能結構具有應變、綜合和創新的特征。實踐教學強調的正是以與市場接軌的創新和綜合應用能力，按專業崗位需求凝練程序設計能力要求。

（2）實踐教學更能縮小與市場的差距。我校作為技術技能型本科院校，教育強調人才與市場直接接軌。實踐教學能避免理論教材滯后的不足，降低行業企業對畢業生的培訓投入成本。

（3）實踐教學更能啟發自主學習和創造力。實踐教學能較好的實現以學生為主體，教師為主導的教學模式，通過讓學生成為學習活動中的主體，激發學生的自主學習能力和創造力。

3 實踐教學改革方案

近年，我院在實踐教學的開設形式上得到了突破性的改變，加強了校企合作。為了切實提高學生的程序設計能力，構建行業核心競爭力，程序設計類課程提出了如下改革方案。

3.1 建立“程序設計能力培養”課程組

對于培養地方應用型本科技術技能人才而言，實踐教學是比理論教學更為重要的教學手段和環節。要從本質上提升實踐教學在程序設計能力培養過程中的地位，首先教師要從教學理念上進行改革。

建立“程序設計能力培養”課程組，課程組的成員由人才培養體系中程序設計類課程群的任課教師共同組成。程序設計能力不是某一門課的教學任務，課程實踐體系的建立不應該是獨立的，而是應該和其先行課程和后續課程相關。不同程序設計類課程的教師共同參與制定實踐教學體系進而統一實施實踐教學體系。通過這一過程來讓教師們從自己本身意識開始轉變。這樣做，一方面可以集思廣益地，保證實踐教學內容的完整和系統，避免低層次的重復。另一方面，可以讓教師相互影響真正重視起實踐教學，進而做到以程序設計能力培養為導向從更高的高度把握實踐教學規劃，而不僅是只關注自己任課課程。

同時建立課程組的目的在于轉變教師的教學理念。任課教師雖然較以前重視了實踐教學，但是實踐意識還不夠。多數教師的教學理念仍然把理論教學看做是實踐教學的指南針，把實踐教學看作是對理論知識進行消化吸收和加深理解的的實踐過程。通過課程組的建立，讓教師理解以培養學生的實際程序能力為目標，根據實踐項目需求定制理論教學內容的程序設計能力培養模式，切實理解“理論教學是為實踐教學做準備”。

3.2 分段遞進式實踐教學內容體系

科學分析學生特征和市場需求，建立一個分段遞進式的實踐教學內容體系。實踐教學體系分為課堂教學案例、課內實踐、綜合應用、課程設計和創新實踐五個環節。

（1）第一階段為課堂教學案例。課堂教學案例在理論教學環節使用，能讓學生掌握程序設計的基本技能，逐步培養分析問題和解決問題的能力，為后續環節的實踐教學打下堅實基礎。課堂教學案例主要以語法為主線，集中在本知識單元的技能掌握。課堂教學案例的設計要小而簡單，能在課堂有限時間內清楚展示相應的程序設計知識。

（2）第二階段是課內實踐。課內實踐與課堂教學案例不同。課堂教學案例任務性不強，旨在讓學生理解相關的理論知識基礎。課內實踐是課堂教學案例的拓展，學習目標針對相應的知識模塊的運用。課內實踐任務設計要來源于實際生活，才能切實讓學生體驗運用程序設計能力解決問題的過程，增強學生的學習興趣。因為，學生的學習能力具有差異性，因此課內實踐分為基礎實踐和拓展實踐兩部分組成。基礎實踐部分是對理論知識的基本實踐應用，要求學生必須完成；拓展實踐部分是對所學知識點的擴展、延伸應用，供有能力的學生在課后選做。需要注意的是，課內實踐與課堂教學案例相輔相成，理論教學的知識模塊按照課內實踐的需求設計，從而規劃相應的課堂教學案例，為課內實踐任務做準備。

（3）第三階段是綜合應用。通過綜合應用層次的實踐，學生能明白項目模塊化開發過程，培養學生的工程意識和綜合應用知識能力。從實際工程實踐中提取一個綜合性實踐項目，將其根據程序設計技能的先后關聯，把實踐項目拆分為多個按學習進度遞進的小的實踐子項目。子項目的內容由淺入深部署，貫穿多個知識模塊。隨著學生學習程序設計技能的進度安排，子項目逐步完善，最終形成一個完整的綜合性項目。

（4）第四階段是課程設計。課程設計在課程所在學期的最后1-2周完成。學生根據自身情況自擬課題，初步認識對軟件開發基本流程，從需求分析、系統總體設計、編程實現和測試環節對進行項目進行分析設計，培養學生對較復雜問題的綜合設計能力，以及查閱技術資料和編寫文檔的能力。同時，課程設計對于學生團隊合作能力的培養有著重要的不可替代的作用

（5）第五階段是創新實踐。創新實踐環節是一個為期1-2周的獨立實踐環節，設置在課程結束后。創新實踐環節采用校企合作方式完成，實踐的項目來源于企業方提供的實際工程，讓學生了解行業企業的一線需要，縮小學生技能與行業需求的差距，培養符合職業崗位要求的程序設計能力。

3.3 教學模式

整個教學過程采用“一個中心，兩個基本能力，三個時間點，四個靈活”的模式。

一個中心指的是圍繞技術技能為中心。無論是教學內容，教學方法都必須是以培養學生程序設計能力為目標。

二個基本指的是學習能力和動手能力。通過本課程的學習，一方面提高學生的自學能力，另一方面培養學生的實際動手能力。

三個時間點指的是課前，課堂和課后。在教學實施過程中，采用線上加線下的教學形式。除了傳統的課堂教學外，建立線上教學管理系統。教師通過該系統在課前發布實踐任務以及任務所需的技能知識如電子書和教學視頻。學生使用系統提前學習相關知識技能并給予教師學習反饋。教師利用教學管理系統查看學生學習情況，收集學習反饋，在實踐課堂對共同的問題統一解答，然后主要采取個別答疑的方式，指導學生完成實踐任務。課后采取多種方式收集學生問題和輔導，一是利用教學管理系統實現師生互動，教師可以有效監管學生的學習情況，學生可以針對自身的薄弱環節強化學習。二是設定課后固定答疑時段，在前半學期主要采用教師在機房進行面對面答疑，后半學期采用線上實時答疑。

四個靈活指的是教學內容靈活，教學地點靈活，教學組織形式靈活，考核方式靈活。在教學實施過程中，根據學生學習情況在已有項目的基礎上增加一些更有意義的實例，也可以對已有項目進行修改或者刪除。教學的地點除了機房外，還利用線上教學管理系統和聊天工具、郵件等。為激發學生學習興趣，提高學習積極性，學習效果的評價方式除了傳統的課內實踐評價外，增加了拓展實踐考核，拓展實踐主要考核學生的自學能力，知識應用和遷移能力，以及學生解決實際問題的能力。

3.4 教學方法

因為實踐教學體系涉及到不同類別的實踐項目。所以，必須對不同實踐項目采取不同的教學方法。除了第5個階段即創新實踐環節需要根據實際工程項目做適時設計以外，其余各階段的教學方法設計如下：

（1）第一個階段的課堂教學案例采用傳統教學方法，以教師講授，學生練習為主。

（2）任務驅動教學法和及時教學法相結合用于課內實踐和綜合應用階段。基于線上教學管理系統，教師先于理論課堂發布下一次實踐任務以及所需要的知識，學生自學相關知識及時給予反饋，學生帶著“為了完成任務我需要這些知識”的目的來學習，教師結合反饋進行講解。教師與學生都是課堂的主人，通過相互合作進行有效學習。

（3）小組合作法用于課程設計階段。鑒于程序設計能力從實際工作中來說，一般情況下都不會是一個人的工作。在教學中采用小組合作法可以把不同水平層次學生進行合理的組合，不僅可以通過交流討論達到共同學習的目的，還培養了學生的合作意識。因為小組合作法受到實踐任務、時間和實踐環境等較多限制，所以在課程設計環節采用小組項目合作是最為合適的。

3.5 實踐考核

課程的實踐考核主要由過程性評價和能力性評價組成，如表1所示。

表1 實踐考核評價方法

4 小結

以程序設計能力培養為導向的實踐教學改革旨在以應用型本科技術技能人才培養為契機，積極推進面向應用型程序設計能力培養改革，建立符合人才培養目標的分段遞進式實踐教學內容體系。所提出的改革方案將實踐教學系統地規劃到理論教學、課內實踐、課程設計以及創新實踐等各個不同階段和各部分中逐步落實，讓實踐教學成為程序設計能力培養的主陣地。讓教師在改革中進步，學生向復合型、開拓型、創新型、地方應用需求編程創新人才轉變，提高地方普通本科院校電子信息產業人才核心競爭力。