新工科背景下《程序設計綜合實訓》的改革與探索

摘 要 新工科教育要順應時代要求，對計算機類專業來說，要設置適應新工科的培養目標，重構教學體系及內容，改進教學理念及方法。本改革對支撐程序設計能力培養的《程序設計綜合實訓》，在課程目標優化、教學內容重構、教學過程及方法改革等方面進行了探索。改革及實施對提高學生程序設計及綜合實踐能力有較明顯的效果。

關鍵詞 新工科;程序設計綜合實訓;實訓課程改革

大數據、互聯網和云計算是智能經濟時代的標志性要素。新時代對傳統工科行業產生了深刻影響，新工科應運而生。面向新工科的教育要順應時代要求，培養未來多元化、創新型卓越工程人才[1]。對計算機類專業來說，要設置適應新工科要求的培養目標，重構教學體系及教學內容，改進教學理念及方法。程序設計能力是其他各項能力的基礎。本團隊對支撐程序設計能力的重要實踐課程《程序設計綜合實訓》進行了改革與探索，優化課程目標、重構教學內容、改進教學過程及方法，相應改革及措施對提高學生程序設計能力及綜合實踐能力有較明顯的效果。

1新工科背景下實訓目標的優化

計算機類專業是新工科數量最多、影響最大的專業。技術發展、社會需求變化，對專業人才培養提出巨大挑戰。工業和商業界越來越要求培養學生的“21世紀技能”，培養學生具有個人效能、知識能力、學術能力、技術能力以及社會能力等5類新工科核心能力[2]。

程序設計能力是計算機專業學生其他各項能力的基礎，基礎能力培養要服務于5類核心能力。《程序設計綜合實訓》的目標優化為：讓學生經歷完整的開發過程，包括：①問題分析與解決方案制定，合理性、完善性分析，具有創新性;②需求分析及軟件設計關鍵任務的完成，規范項目文檔的編寫;③系統構建及程序員視角的軟件測試，缺陷修復和系統優化，學習應用新技術及方法;④基本的項目管理、團隊溝通與協作，具備質量意識。

為保證與多門專業課程的銜接，著重訓練：①數據庫分析、設計、基本操作與維護;②面向對象程序設計及編寫，人機交互設計與實現;④法律法規、職業規范的學習與遵守，過程與團隊能力;

（4）復雜工程問題的分析解決，創新意識與學習能力。

2OBE下實訓過程及任務的重構

實訓過程及任務重構，采用OBE理念的反向設計模式;同步設計課程目標達成評價機制，進行持續改進。

實訓中，教師扮演客戶角色，負責需求提出與項目驗收;學生團隊扮演開發方，負責系統分析、設計、構建、測試與交付。

教師視角下的實訓過程重構為：提出需求、需求咨詢、階段任務驗收、交付驗收、結項。

學生視角下的實訓過程重構為：團隊組建、項目調研、項目計劃、需求分析及確認、設計方案及確認、構建與測試、系統交付、結項總結。

實訓中教師必須完成：①客戶任務：原始需求提出、需求變更迭代、階段評價與反饋、項目驗收及評價;②指導任務：項目管理及方法指導、設計與開發技術支持、結項總結點評。學生必須完成：項目計劃與跟蹤、數據庫設計與構建、體系結構設計、系統構建及單元測試、新技術應用與創新設計。

3實訓評價及目標達成評價機制的建立

設計目標達成導向的實訓評價和目標達成評價機制，驅動對傳統教學方法的改革。

實訓評價即實訓成績評價。科學合理的評價方案，能激發學生的積極性，還能為目標達成評價提供高可信度的定量評價數據。方案要重視過程評價，兼顧終結性評價。過程評價考量點為學生實訓的任務項;終結性評價即為項目驗收評價。實訓成績由過程評價成績和終結評價成績組成，過程成績占比不低于終結評價成績。過程評價應及時向學生反饋，允許團隊進行任務優化。教師需在實訓前提供細致的評價說明及評分標準。

目標達成評價包括基于實訓成績的定量評價和基于學生問卷和小組互評的定性評價。為保證客觀性，定量評價占比要高于定性評價。學生問卷為針對實訓目標達成的學生自我評價;小組互評為針對目標達成的團隊互評。目標達成評價結果由教師統計計算，并針對達成不理想的目標項實施教學改進及后續跟蹤評價。

4實訓實施注意事項及建議

為保證實訓達到預期目標，要注意：

（1）保證學生主體地位、教師主導作用。實訓是學生發揮主觀能動性，綜合運用知識能力，解決一定復雜性和專業性的工程問題的過程。實訓任務設計、過程設置、評價標準要做到學生中心。指導教師要明確職責，具有管理協調能力，較強的專業能力和責任心。實訓前精心組隊，保證專業能力和管理能力。條件允許可聘請新經濟企業工程師，提供專業保障和職業經驗。

（2）致力于工程實踐能力的提升，服務于專業培養目標。實訓頂層設計要著眼于專業人才培養，多課程融合，培養綜合能力，服務于專業培養目標的達成。實訓任務要緊扣實訓目標，實訓評價要突顯重點能力目標。實訓過程要有階段性驗收與反饋，肯定成績、發現問題、給出建議，為工程實踐能力提升提供顯性著力點。

（3）重視工程習慣及綜合素質的培養，著眼未來社會的發展需求。實訓中，通過需求變更及任務迭代，有意識的培養學生精益求精和嚴謹務實的工程態度與習慣。設置開放性任務，鼓勵創新。對可行性高的創新點，可指導申報相關競賽。另外，制定嚴格的制品提交規范，實訓管理規范，從技術、管理角度助力綜合素質的養成。

5結束語

《程序設計綜合實訓》是計算機類專業重要的實踐課程，不僅承載專業基礎能力--程序設計能力的培養，更要接軌未來新產業和新經濟需要。在改革中，以工程實踐能力提升為出發點，對實訓目標、過程、任務及方法等進行了探索與實踐，取得了值得借鑒的效果。后續將關注學生核心素養和學科綜合應用的研究，探索適應新時代變革的優秀計算機類專業工程人才的有效培養途徑。

參考文獻

[1] 鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）： 1-6.

[2] 周開發，曾玉珍.新工科的核心能力與教學模式探索[J].重慶高教研究，2017，5（3）：22-35.

作者簡介

張冬梅（1980-），女，山東淄博人;畢業院校：東北大學，專業：計算機體系結構，學歷：研究生，現就職單位：山東理工大學，研究方向：軟件工程、軟件測試。