新工科背景下移動應用開發類課程實踐教學體系構建

倪紅軍，李 霞，周巧扣，葉 苗

（南京師范大學泰州學院 信息工程學院，江蘇 泰州 225300）

0 引言

2017 年2 月18 日在教育部組織高等院校召開的研討會上提出工程人才培養的新工科教育理念后，以新經濟、新產業為背景，主動布局面向未來技術和產業的一批新興工科專業、積極推動現有工科專業的改革創新、加快培養當前產業急需人才，在全國高校引起普遍關注和重視。近年來，移動互聯網技術發展非常迅速，全世界的IT 公司都在將業務重心向移動互聯網轉型，移動互聯網業務也成為業內最大的利潤增長點，移動互聯網專業人才的需求也呈現爆發性增長的態勢[1-3]。

在新工科建設背景下，很多高校已經將移動應用開發人才培養作為計算機類相關專業的培養特色，但在實際教學中，由于對實踐教學體系建設的認識不足，“重理論、輕實踐”的課時分配難以提升學生的基本實踐技能，“重基礎、輕綜合”的實踐內容安排難以提升學生的綜合應用能力，“重課內，輕課外”的傳統教學模式不利于發揮學生的主動性、積極性和創造性[4-5]。因此，探索適應移動應用開發人才培養的實踐教學體系具有重要的現實意義。

1 構建思路

移動應用開發類課程實踐教學體系應與高素質應用型軟件開發人才的培養目標相一致。要以行業企業的崗位需求為主導，以應用技術的知識點重構為主線，以案例項目的實現過程為載體，通過“教、學、做”的有機融合，實現從案例模仿到應用創新的遞進式項目化軟件開發能力提升，讓學生快速成為一名合格的移動應用開發工程師[6-7]。

2 體系結構

移動應用開發類課程主要以編程語言、算法分析、軟件開發等課程為主，這些課程要求學生在掌握必要的理論知識基礎上，重點強調學生實際動手能力的培養，而實踐教學環節是達到這個目標的根本手段[8-9]。面對目前教學中存在的“重理論、輕實踐”“重基礎、輕綜合”“重課內，輕課外”等問題，南京師范大學泰州學院對計算機科學與技術專業原來的實踐教學體系進行優化整合，構建“三類、三層、三步”的實踐教學體系結構，即在實踐教學內容上按照移動應用開發人才應具有的專業能力分成3 個類別的實踐課程，在實踐教學設計上按照能力提升的規律設計成3個層次的實驗項目，在實踐教學組織上按照3 個步驟實施。

2.1 “三類”實踐課程

實踐教學環節是圍繞實踐課程體系結構展開的。實踐課程體系結構是否合理、實踐教學內容安排是否合適是決定人才培養質量的關鍵。新工科背景下，傳統面向知識點的課程教學設計已經不能滿足要求，必須面向能力培養目標開展實踐教學。經過調研和實踐，移動應用開發工程師必須具有代碼編寫能力、工程實踐能力和創新應用能力[10-11]。基于此，構建“三類”實踐課程（如圖1 所示），即以訓練學生編碼能力為基礎的基本能力實踐課程、以提升學生項目開發能力為重點的工程能力實踐課程和以培養移動應用開發工程師為目標的創新應用能力實踐課程。

圖1 移動應用開發類實踐課程

（1）基本能力實踐課程。這類實踐課程主要用以訓練學生的計算思維能力和解決具體問題的代碼編寫能力。傳統的實驗內容大多數是對教材例題的簡單重復，幾乎沒有綜合性、設計性實驗，且知識陳舊；在實驗課上，學生完全在老師的監督下完成實驗內容，實驗效率低下。在組織這類實踐課程內容時，應根據教學內容對應知、應會的知識點進行梳理，引入既與基本能力課程相關，又為后續課程學習提供支撐的新技術，設計出符合基本能力提升的實驗內容。例如，網頁設計基礎課程實驗原來主要以HTML 語言的知識點體系設計實驗內容，而現在可引入既適合PC 端，又適合移動端網頁設計的HTML5 技術作為實驗內容。

（2）工程能力實踐課程。這類實踐課程主要用以提升學生應用計算機專業領域中的某一技術進行項目設計、開發的能力。傳統的實驗內容是按照教材知識點為主線設計實驗項目，每個實驗項目相互獨立，與工程實際、企業需求也明顯脫鉤，難以培養學生的工程實踐能力，實驗效果不好。在組織這類實踐課程內容時，應以案例項目為載體，采取任務驅動的理念設計實驗項目。例如，針對Web 程序設計課程實驗（ASP.Net）的基本控件使用，可以設計一個“注冊頁面的設計與實現”的案例項目，該案例項目涉及Label 控件、TextBox 控件、Button 控件、Image 控件等多個知識點的使用方法和技巧。

（3）創新應用能力實踐課程。這類實踐課程一方面讓學生對前導課程中的相關知識有深刻的認識、體會和把握，另一方面把業界最新的移動應用開發技術引入課程中，讓學生緊跟社會需求，不斷更新知識體系，訓練和提高學生對復雜問題的綜合分析能力，樹立務實的科學態度，鍛煉科學思維，進而培養學生的創新意識。實驗內容分為專題化知識點實驗項目和創新型實訓項目。知識點實驗項目與課程教學同步實施，創新型實訓項目在每學期結束前集中一周開展。例如，Web前端開發技術（微信小程序）的課程實驗內容見表1。

表1 Web 前端開發技術（微信小程序）的課程實驗內容

2.2 “三層”實驗項目

建設將理論知識與實際應用相聯系的實驗項目，可以引導學生自主學習、自主探究，進而激發學生的學習興趣，幫助學生通過“驗證、設計、創新”的實踐過程加深對理論知識的理解，提高學生的動手能力、設計能力和創新能力。為了滿足不同的培養目標，要求課程教師團隊對所有移動應用開發類實踐課程的知識點進行梳理，按“去舊引新”的原則設計基礎驗證型實驗項目、綜合設計型實驗項目和創新應用型實驗項目[12-13]。實驗項目以實驗案例的形式呈現，并且每一個實驗項目需要開發多個不同層次的實驗案例，建成每個課程的實驗案例庫，學生可以根據自己的興趣及對知識的把握程度選擇適合自己的實驗案例開展實驗。

（1）基礎驗證型實驗項目。驗證型實驗要求學生掌握基本實驗方法、實驗技術和實驗步驟，強化基本實驗操作技能，促進對專業理論知識的掌握。設計這類實驗項目時，直接給定實驗條件和實驗操作步驟，學生實驗時只需根據給定的實驗步驟進行正確性驗證。例如，程序設計基礎課程的數據類型實驗，只要直接給出一段簡單的程序代碼和運行結果，讓學生根據代碼調試運行；數據庫原理與應用課程的增、刪、改、查操作實驗，可以直接給出數據庫和操作命令，讓學生直接輸入操作命令并觀察數據庫的操作結果。

（2）綜合設計型實驗項目。設計型實驗要求學生根據給定的實驗條件，綜合運用課程的相關知識，按照真實工作崗位要求和企業的技術標準自行設計解決方案，培養學生與崗位需求相適應的專業技能。設計這類實驗項目時，直接選取一些典型的綜合性應用案例，并給出明確的實驗要求，讓學生了解和體會到課程知識的實用性。例如，面向對象程序（Java）設計學生宿舍管理系統、賓館客戶管理系統、售票系統等綜合性實驗案例，具體實施這些實驗案例時需要把類、接口、抽象類、輸入輸出流、基本組件等知識點貫穿起來。通過這類實驗案例的學習和使用，既可以讓學生掌握某個知識點的實際應用場景，又能夠鍛煉學生的邏輯思維能力。

（3）創新應用型實驗項目。創新型實驗主要依托學科競賽、大學生創新創業訓練項目開展，實驗案例主要來源于往屆學生參加的各類競賽、創新創業訓練項目或老師的科研項目。通過這些項目的訓練，激發學生興趣，以興趣提升學生的創新思維能力。

2.3 “三步”實施步驟

軟件開發類課程實驗的傳統教學模式是在“一個實驗室、一位指導教師、一群學生”的實驗條件下，由指導教師布置實驗任務、講解實驗要求，所有學生按照“寫代碼、輸代碼、改代碼、交代碼”的過程完成實驗任務。由于學生個體的差異性，這樣的實驗教學模式往往導致基礎好的學生很快就能完成實驗任務，其余時間無所事事；而基礎差的學生困難重重，甚至很難完成實驗任務。學生漸漸地對這樣的課程失去興趣，最終導致實驗效果大打折扣，學生的專業應用能力也得不到提高[14-15]。基于移動應用開發類課程實驗的特點，只要有計算機就可以開展實驗，可以將這些課程的實驗延伸到課外，采用翻轉課堂教學模式，即通過課前的模仿、課中的應用和課后的創新這3 個步驟提升學生深層理解學習內容的能力、應用知識解決問題的能力和自我反思應用創新的能力。

（1）課前的模仿。課前由教師通過網絡平臺、QQ 群、微信群等下達實驗預習任務（演示案例視頻、參考資料、應知應會知識點等），讓學生課前跟著實驗預習任務邊學邊做演示案例。

（2）課中的應用。課中由教師布置與演示案例配套的實驗案例，要求學生在規定時間內完成，并通過提問、演示等方式檢查學生的學習效果。

（3）課后的創新。課后不再需要提交實驗報告，而是由教師要求學生對演示案例和實驗案例進行優化、創新，在規定的時間內提交創新項目成果，并將創新項目作為實驗課程成績的重要組成部分。

3 結語

通過精心規劃實踐教學內容、分層次設計實驗項目和科學組織實施實踐教學各環節，“三類實踐課程、三層實驗項目、三步實施步驟”的移動應用開發實踐課程體系激發了學生的學習動機，提升了他們自主探究學習的能力，從而保證學生與社會實際需求的契合度，進一步提高移動應用人才培養質量。

從南京師范大學泰州學院計算機科學與技術專業的探索實踐情況來看，效果顯著，學生參加專業實踐競賽、大學生創新訓練項目等活動更加積極，取得獎項、成果的比例也有了較大的提升，已畢業學生廣受用人單位好評。下一步我校將進一步加強課程資源建設，完善過程化考核標準，建立實踐能力培養的長效機制，保障應用型人才培養質量。