“程序設(shè)計(jì)類”課程驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模式的研究與實(shí)踐

黨源源 劉冰 王紅梅

摘? 要：針對(duì)“程序設(shè)計(jì)類”課程教學(xué)資源管理的迫切需求，分析對(duì)比當(dāng)前國內(nèi)外教學(xué)資源管理體系，突破原有“靜態(tài)”資源庫式管理方式，提出基于“問題-案例進(jìn)階驅(qū)動(dòng)”“競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)”“工程實(shí)踐驅(qū)動(dòng)”“社團(tuán)群組驅(qū)動(dòng)”的流動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模式，具體闡述模式的構(gòu)建細(xì)節(jié)，說明實(shí)施過程及要點(diǎn)，結(jié)合長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)實(shí)際介紹模型實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)類;驅(qū)動(dòng)式;教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：TP31? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Aiming at the urgent need of teaching resources management for computer programming courses，after analysis and comparison of the current domestic and foreign teaching resources management system，breaking the traditional static teaching resources management model，this paper proposes a dynamic and three-dimensional teaching resources management model based on Problem-Case Driven，Competition Driven，Engineering Practice Driven and Association & Group Driven，elaborates the construction details of the model，specifies the implementation process and key points，and presents the implementation effect of the model，combining with the actual situation of Changchun University of Technology.

Keywords：computer programming;driven;teaching resources

1? ?引言（Introduction）

教學(xué)資源——支持教學(xué)活動(dòng)的各種資源[1]。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》（2011—2020）[2]對(duì)教學(xué)資源管理應(yīng)用提出了發(fā)展要求。在教學(xué)資源管理方面，高等教育出版社提出了“教材化”的立體化教學(xué)資源。宋云嫻等學(xué)者提出了新的三維度立體化教學(xué)資源。冷永祥、杜炫杰等學(xué)者針對(duì)課程網(wǎng)站或?qū)嶒?yàn)平臺(tái)的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源發(fā)布。在“驅(qū)動(dòng)”教學(xué)資源建設(shè)方面，常見的方法為“項(xiàng)目教學(xué)法”（美國教育學(xué)家杜威提出），國內(nèi)自2001年逐步興起項(xiàng)目教學(xué)及其教學(xué)資源管理研究[3-10]。通過對(duì)當(dāng)前研究成果的分析可以得出，目前對(duì)于教育資源的管理多停留在表層――教學(xué)資源管理庫（平臺(tái)）的建設(shè)，這無形中割裂了教、學(xué)與教學(xué)資源之間的緊密聯(lián)系，大大弱化了“教學(xué)資源管理”的初衷。如何有效地獲取、組織、應(yīng)用、優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的管理，并有效驅(qū)動(dòng)管理流程的高效、高質(zhì)地流轉(zhuǎn)已成為當(dāng)前亟待解決的問題。針對(duì)上述問題本文提出了“程序設(shè)計(jì)類”課程驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模式。

2? 確定研究要素的內(nèi)涵外延（Connotation and extension of determining research elements）

在深入研究當(dāng)前教學(xué)資源管理發(fā)展現(xiàn)狀及當(dāng)前“程序設(shè)計(jì)類”教學(xué)資源管理需求前提下，確定研究要素如下。

2.1? ?確定教學(xué)資源管理的實(shí)施對(duì)象

為使模型在一完整的學(xué)習(xí)路徑下實(shí)施教學(xué)資源的迭代管理，使其具有更好的層次延展性（理論—實(shí)踐—應(yīng)用）、產(chǎn)生更好的成果累積效應(yīng)，選擇“程序設(shè)計(jì)類”課程（語言知識(shí)、程序設(shè)計(jì)方法、算法）作為模型的目標(biāo)課程，選擇計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)專業(yè)（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)）學(xué)生及課程教師為目標(biāo)受眾。

2.2? ?確定“程序設(shè)計(jì)類”課程教學(xué)資源的劃分

教育資源內(nèi)涵頗為豐富，外延更加擴(kuò)展，不同學(xué)者有著不同抽象方式和認(rèn)識(shí)成果。本研究采用“綜合型分類”方法，將教學(xué)本身作為統(tǒng)一整體，以滿足深入研究和有效實(shí)踐為目的，教學(xué)資源劃分為三大類：知識(shí)性教學(xué)資源、人本性教學(xué)資源、環(huán)境教學(xué)資源，其中知識(shí)性教學(xué)資源包含：顯性教學(xué)資源（理論教學(xué)資源、實(shí)踐教學(xué)資源、應(yīng)用教學(xué)資源）、隱性教學(xué)資源。人本教學(xué)資源包含：線下社團(tuán)群組、線上社團(tuán)群組。環(huán)境教學(xué)資源包含：課堂、實(shí)踐基地、實(shí)訓(xùn)企業(yè)。

2.3? ?確立教學(xué)資源立體化拓展結(jié)構(gòu)

在研究主流立體化教學(xué)資源模型基礎(chǔ)上，結(jié)合研究實(shí)際，進(jìn)行人本資源、環(huán)境資源擴(kuò)展，構(gòu)建立體化拓展結(jié)構(gòu)：立體化教學(xué)資源庫、知識(shí)性教學(xué)資源管理、環(huán)境教學(xué)資源管理、人本性教學(xué)資源管理。人本資源、環(huán)境資源的引入大大增加了模型的立體延展性、動(dòng)態(tài)性，在實(shí)現(xiàn)了時(shí)空擴(kuò)展同時(shí)使模型具有了生命活性。

2.4? ?明確驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源及作用

為使孤立“教學(xué)資源池”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虒W(xué)資源流”，并以資源流動(dòng)效應(yīng)帶動(dòng)資源自更新，達(dá)到教、學(xué)與教學(xué)資源共生互促發(fā)展效果，確立驅(qū)動(dòng)力：?jiǎn)栴}—案例進(jìn)階驅(qū)動(dòng)、競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)、工程實(shí)踐驅(qū)動(dòng)、社團(tuán)群組驅(qū)動(dòng)，分別用以驅(qū)動(dòng)理論教學(xué)資源、實(shí)踐教學(xué)資源、應(yīng)用教學(xué)資源及各大教學(xué)資源間的資源流動(dòng)轉(zhuǎn)化。

3 “驅(qū)動(dòng)式”立體化教學(xué)資源管理模型構(gòu)建（Construction of the driven and three-dimensional teaching resources management model）

在確定相關(guān)基本研究要素基礎(chǔ)上，構(gòu)建“程序設(shè)計(jì)類”課程驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模型。

3.1? ?確立驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理理念

原有的教學(xué)資源管理強(qiáng)調(diào)可物化“資源”的管理、利用（例如：課件、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)等的管理），且多為宏觀管理研究（例如：校企合作高校教學(xué)資源管理系統(tǒng)的研究與分析[11]）或面向單門課程的“資源管理”研究（例如：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源整合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[12]）。驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理理念：

（1）“以人為本”的教學(xué)資源管理

將教育資源管理重心由“物本”轉(zhuǎn)化為“人本”，以人本驅(qū)動(dòng)物本建設(shè)，再由物本回歸到人本，使教學(xué)的參與者充分參與教學(xué)資源建設(shè)，以“人”為核心、為驅(qū)動(dòng)力、為最終目的，從而達(dá)到資源管理的總體目標(biāo)。

（2）以“驅(qū)動(dòng)力”為教學(xué)資源管理手段

為使分類分級(jí)下的教學(xué)資源由“靜池”變?yōu)椤盎钏保伞盎钏毖h(huán)為資源去雜加養(yǎng)，設(shè)置符合類別層級(jí)特質(zhì)的“驅(qū)動(dòng)力”，并以“自驅(qū)動(dòng)”“外驅(qū)動(dòng)”方式實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源管理。

（3）以“體系課程”作為立體化教學(xué)資源管理對(duì)象

某一方面能力的培養(yǎng)需要漸進(jìn)持續(xù)的學(xué)習(xí)實(shí)踐過程，單一的資源建設(shè)或不同建設(shè)理念拼湊的資源，難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源建設(shè)目標(biāo)。有序組織程序設(shè)計(jì)類課程各類資源，并構(gòu)建課程間多層次接口，形成面向“程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)”系統(tǒng)的、完備的、個(gè)性化的資源管理體系。

3.2? ?構(gòu)建立體化教學(xué)資源管理架構(gòu)

立體化教學(xué)資源管理包括：立體化教學(xué)資源庫、知識(shí)性教學(xué)資源管理、人本性教學(xué)資源管理、環(huán)境教學(xué)資源管理四大部分。

（1）立體化教學(xué)資源庫構(gòu)建

教學(xué)資源庫由“程序設(shè)計(jì)類”課程資源分類整理、分層整合組織構(gòu)建完成，由“程序設(shè)計(jì)類”課程群教學(xué)資源庫、課程群實(shí)踐教學(xué)資源庫、競(jìng)賽及工程應(yīng)用教學(xué)資源庫、人本教學(xué)資源庫四部分組成。

（2）知識(shí)性教學(xué)資源管理構(gòu)建

此部分由顯性教學(xué)資源組織和隱性教學(xué)資源組織兩部分構(gòu)成，其中顯性教學(xué)資源管理與立體化資源庫相應(yīng)部分緊密結(jié)合，形成“管理-存儲(chǔ)-應(yīng)用”結(jié)構(gòu)。隱性教學(xué)資源管理與“線上社團(tuán)群組”互聯(lián)互通，形成隱性教學(xué)資源的“顯性化-存儲(chǔ)-人本應(yīng)用”的迭代管理。

（3）人本性教學(xué)資源管理

人本性教學(xué)資源管理，直接面向管理中的應(yīng)用主體—人（使用者），按照應(yīng)用場(chǎng)景分為“線上社團(tuán)群體”“線下社團(tuán)群體”兩部分，兩部分互為依存，并與其他三大部分緊密聯(lián)通。

（4）環(huán)境教學(xué)資源管理

環(huán)境教學(xué)資源管理包括課堂、實(shí)踐基地、實(shí)訓(xùn)企業(yè)管理三部分，為教學(xué)資源應(yīng)用的實(shí)體場(chǎng)所，其中產(chǎn)生的知識(shí)性教學(xué)資源將通過“人本性教學(xué)資源管理”實(shí)現(xiàn)回歸存儲(chǔ)。該管理架構(gòu)從立體化資源庫出發(fā)，整合知識(shí)性教學(xué)資源、環(huán)境教學(xué)資源，以人本性教學(xué)資源為外動(dòng)力，在其參與調(diào)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)資源的外在管理。并以“驅(qū)動(dòng)式”為內(nèi)動(dòng)力，促使資源流轉(zhuǎn)自生，形成自驅(qū)式教學(xué)資源管理平臺(tái)。教學(xué)資源管理平臺(tái)如圖1所示。

4? 教學(xué)資源管理的實(shí)施方案（Implementation scheme for teaching resources management）

在資源管理模型基礎(chǔ)上制定教學(xué)資源管理的實(shí)施方案，制定立體化教學(xué)資源庫和驅(qū)動(dòng)式教學(xué)資源管理的實(shí)施方案。

4.1? ?教學(xué)資源庫建實(shí)施方案

教學(xué)資源庫建設(shè)實(shí)施方案：（1）以程序設(shè)計(jì)類系列精品教材資源（課題組現(xiàn)已出版教材十余部，這套系列教材作為“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊整體入選清華大學(xué)出版社計(jì)算機(jī)專業(yè)特色教材精選）為資源組織骨架，吸納整合“程序設(shè)計(jì)類”精品課程群（現(xiàn)已形成由一門國家級(jí)精品課、一門省級(jí)精品課、一門省級(jí)精品網(wǎng)絡(luò)課程的課程群）原有的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，形成課程群教學(xué)資源庫。（2）以教材資源庫中原有實(shí)踐題集為基礎(chǔ)，重新構(gòu)建題目宗源關(guān)系和層次關(guān)系，擴(kuò)展融入ACM及軟件開發(fā)教學(xué)資源，形成實(shí)踐教學(xué)資源庫。（3）整理綜合應(yīng)用型競(jìng)賽題目（中國軟件杯、互聯(lián)網(wǎng)+等）及歷屆參賽成果、整理師生共建工程項(xiàng)目資源，將項(xiàng)目進(jìn)行有效拆解，實(shí)現(xiàn)功能層次分解、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次分解、項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)程層次分解，并將資源最終存儲(chǔ)形成立體化工程應(yīng)用教學(xué)資源庫。（4）將教學(xué)過程中的主體參與者——學(xué)生、教師，作為教學(xué)資源管理的一部分——人本教學(xué)資源。“人”在教學(xué)活動(dòng)中將產(chǎn)生豐富的資源和數(shù)據(jù)，例如：針對(duì)同一問題的不同解決算法、同一問題不同學(xué)習(xí)路徑下學(xué)習(xí)效果等等。將這些具有研究?jī)r(jià)值卻長(zhǎng)期被研究者忽視的資源進(jìn)行分類組織、挖掘應(yīng)用，形成人本教學(xué)資源庫。

4.2? ?驅(qū)動(dòng)式教學(xué)資源管理實(shí)施方案

在教學(xué)資源庫建設(shè)中完成教學(xué)資源分類分層，設(shè)置層級(jí)驅(qū)動(dòng)力，構(gòu)建驅(qū)動(dòng)式教學(xué)資源管理實(shí)施方案。

（1）情境驅(qū)動(dòng)下的“知識(shí)性教學(xué)資源”管理

將“知識(shí)性教學(xué)資源”融入各種情境，通過進(jìn)階推進(jìn)實(shí)現(xiàn)迭代的“組織”—“應(yīng)用”—“組織”資源管理，以解決教學(xué)認(rèn)知中“情境無涉”弊端。理論教學(xué)資源管理“情境”設(shè)置：?jiǎn)栴}-案例進(jìn)階，來源：“立體化教材教學(xué)資源”“精品課程群教學(xué)資源”，其中“立體化教材”在建設(shè)中確立了“問題求解”的教學(xué)主線，精品課程群教學(xué)資源圍繞問題、案例逐級(jí)展開。資源組織由各個(gè)“問題”引入，解決“問題”豐富，應(yīng)用“案例”歸納擴(kuò)展，在“問題—案例進(jìn)階”驅(qū)動(dòng)下迭代完成。實(shí)踐教學(xué)資源管理“情境”設(shè)置：多源競(jìng)賽，來源：“程序設(shè)計(jì)題庫教學(xué)資源”“ACM訓(xùn)練題庫教學(xué)資源”“軟件開發(fā)教學(xué)資源”。以各種競(jìng)賽（ACM、軟件杯、大創(chuàng)等）及相應(yīng)訓(xùn)練為“情境”及驅(qū)動(dòng)力，將備賽及競(jìng)賽中的各類問題分解、抽象、組織到相應(yīng)庫中，行成實(shí)踐教學(xué)及競(jìng)賽資源。應(yīng)用教學(xué)資源管理，“情境”設(shè)置：工程實(shí)踐，來源：“競(jìng)賽項(xiàng)目教學(xué)資源”“工程項(xiàng)目教學(xué)資源”。以真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)為驅(qū)動(dòng)，整合基礎(chǔ)資源為綜合性教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間背景、領(lǐng)域背景多維度資源標(biāo)識(shí)組織。

（2）“人力（社團(tuán)群組）”驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)資源流轉(zhuǎn)設(shè)置

將“人（學(xué)生、教師）”—教學(xué)過程中的主體，引入教學(xué)資源管理，并使其成為重要維度，以解決教學(xué)資源流動(dòng)難、更新難問題。將“人本性教學(xué)資源”組織為“線下社團(tuán)群組”、“線上社團(tuán)群組”兩者之間既相互映射又各自獨(dú)立，面向不同環(huán)境、角色進(jìn)行細(xì)化分類管理，群組間具備極強(qiáng)的流動(dòng)性。通過各級(jí)資源原動(dòng)力帶動(dòng)“社團(tuán)群組”的“被動(dòng)”資源建設(shè)，在建設(shè)過程中由人學(xué)習(xí)過程的推進(jìn)及其主觀能動(dòng)性的發(fā)揮將形成“主動(dòng)”資源建設(shè)，從而帶動(dòng)整個(gè)教學(xué)資源的流轉(zhuǎn)。“人本”資源活動(dòng)中產(chǎn)生的重要隱性教學(xué)資源也將被顯性化，存入相應(yīng)部分。教學(xué)中的人本持續(xù)受益于資源建設(shè)，同時(shí)資源建設(shè)也持續(xù)受益于教學(xué)中的人本，形成具有生命力、具有主觀能動(dòng)性的教學(xué)資源管理模式。

5? 管理方案的實(shí)施情況與應(yīng)用效果（Implementation and application effect of management scheme）

在長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院建設(shè)實(shí)施了面向程序設(shè)計(jì)類課程的“驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模式”，實(shí)現(xiàn)5門課程（學(xué)科概論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、問題求解與程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析）教學(xué)資源整合管理。在程序設(shè)計(jì)類課程學(xué)習(xí)中教學(xué)資源不再是靜態(tài)的被動(dòng)的被使用，而是其自身具有黏合力、驅(qū)動(dòng)力，將獨(dú)立的課程黏合為課程群整體，將教與學(xué)凝聚為資源匯聚增長(zhǎng)的過程。該模式有效支撐了相關(guān)專業(yè)（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程）程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)，并在實(shí)踐、競(jìng)賽、工程研發(fā)中起到了重要保障、推進(jìn)作用。管理模式實(shí)施近5年累計(jì)使用師生600余人，支持競(jìng)賽申報(bào)累計(jì)200余人（其中各級(jí)獲獎(jiǎng)累計(jì)90余項(xiàng)）。

6? ?結(jié)論（Conclusion）

建設(shè)高效、科學(xué)的教學(xué)資源管理模式還處在不斷研究、探討與實(shí)踐中，本文結(jié)合所在學(xué)院實(shí)際情況對(duì)研究要素的內(nèi)涵外延進(jìn)行了研究、界定，提出并實(shí)踐了“程序設(shè)計(jì)類”課程驅(qū)動(dòng)式立體化教學(xué)資源管理模式的模型和實(shí)施方案，在建立立體化教學(xué)資源庫基礎(chǔ)上實(shí)施了情境驅(qū)動(dòng)下的“知識(shí)性教學(xué)資源”管理、“人力（社團(tuán)群組）”驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)資源流轉(zhuǎn)設(shè)置，并取得了預(yù)期效果。隨著管理模式的不斷使用和完善，該管理模式的構(gòu)建方案和驅(qū)動(dòng)設(shè)置會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)有和評(píng)價(jià)，隨著建設(shè)團(tuán)隊(duì)持續(xù)的研究與實(shí)踐，該模式會(huì)得到不斷完善和提升，使其具有更為廣闊的應(yīng)有空間。

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