《可視化編程》課程中科研促進教學策略研究

年福東

摘 要 在物聯網技術大力發展的今天，人們對人機交互的便捷性提出了更高的要求，因此可視化編程課程教學質量的完善是必然的。科研活動對于提高課程教學質量具有重要意義。基于此，本研究在概述科研促進教學法相關理論的基礎上，通過對可視化編程課程教學特點的深入分析，提出一種通過科研促進可視化編程教學的策略，以期望為提高科研促進教學法的應用效果以及改善可視化編程教學困境提供新的方向。

關鍵詞 教學;科研;可視化編程

可視化編程課程教學策略在計算機類專業中已經被廣泛研究并取得較好的教學效果[1]。相比于具有較好編程語言基礎的計算機類專業學生來說，其他工科專業學生編程能力較為薄弱，但隨著物聯網的普及，人們對人機交互的便捷性的要求無處不在，這就要求大部分工科專業的學生需要具有界面編程的能力。因此，很多學校將可視化編程作為自動化、機械電子工程等專業的選修課。本研究以合肥學院機械電子工程專業為例，重點分析了可視化編程課程教學中存在的問題，并結合筆者教學實際提出一種通過科研工作促進可視化編程課程教學活動的方法。

1科研促進教學的相關理論概述

隨著我國高等教育事業的飛速發展，新進教師的水平與科研考核標準越來越高。另一方面，教育部“以本為本”理念的提出與推動對目前高校的課程教學質量提出了更高的要求。所以高校專業老師既要從事教學活動，又要開展科研工作，以科研工作促進教學活動的開展是現實且必要的。

2目前可視化編程教學面臨的困境

2.1 教學觀念滯后

通過筆者的部分調查發現，大多數一本以上學校的工科專業在課程教學中普遍存在重理論教學輕實踐應用的現象。例如，理論課與實踐課不是同一人、實踐教學時間有限、應用課程仍采用傳統筆試測試、強制要求一個班級學生都學習相同內容而忽視學生個體興趣的差異等。

2.2 教學內容陳舊

受限于教材或實驗設備，目前大多數高校開展可視化編程教學時仍采用VC++ 6.0作為集成開發環境，而根據調研目前業界已普遍使用VS 2010以上版本，不同版本界面布局、開發調試步驟、應用接口函數有較大改變。學生在校使用老版本會導致畢業后從事相關工作無從下手，增加了學與用的鴻溝，因此更新與豐富教學內容是十分必要的。

2.3 學生基礎薄弱

機械電子工程專業的學生普遍編程能力較弱，且一般只學習過C語言程序設計。此外，可視化編程也需要計算機系統以及通信原理相關知識，這也是機械電子工程專業的學生所不具備的。學生基礎薄弱導致傳統授課方法效果差強人意。

3科研促進可視化編程教學方法介紹

3.1 模塊化課堂理論教學

借鑒大型科研項目的模塊化過程管理思想，筆者通過模塊化教學的方式解決傳統根據一本教材或講義的授課方式，解決機械電子工程專業學生信息類課程知識薄弱的問題。具體來說，在有限的理論課教學時間內將可視化編程的相關教學內容分為三個模塊：C++語言程序設計，計算機軟件運行原理、硬件通訊基礎。而對于可視化編程的知識點放在實踐課上以大屏幕演示的方式進行教學，同時允許學生自帶筆記本電腦，既方便學生的實操學習，又可以克服學校機房開發環境版本老舊的問題。此外，注重將已被淘汰的技術做背景介紹，重點介紹新技術、在業界廣泛使用的技術。

3.2 任務導向式自主學習

專業教師在從事科研工作時，都需要先制定一個科研目標，明確科研任務，圍繞科研任務進行深入研究，所有的學習研究都是為解決具體任務服務。對可視化編程課程來說，也需要引入類似的思想，主要原因有兩點：①可視化編程涉及的相關知識太多，若對每一門相關知識都系統學習在有限的在校時間內是不現實的;②人機交互界面是適配應用場景的，針對不同應用場景開發人機交互界面需要掌握不同的相關知識;③可視化編程是一門實踐性較強的課程，僅靠授課教師課堂理論教學對學生的能力提升效果有限。筆者借鑒科學研究過程，要求每名學生根據自己的興趣和對自己未來的職業生涯規劃確定自己的學習任務，開課兩周內將個性化的學習任務發送給授課教師，隨后每周將學習進度郵件發給授課教師作為自主學習成績的評價標準。

3.3 小組協同式課程實踐

目前的主流科研工作是以課題組形式開展，課題組成員間攜手努力實現最終科研目標。借鑒這種方式，筆者讓班級學生根據個人意愿組成多個項目小組，每組共同完成一個人機交互界面設計作為課程目標，在提升小組專業知識能力的同時培養小組成員的協同合作能力，為其未來在公司從事相關工作奠定良好的基礎。

3.4 同行評議式成績評價

借鑒科研工作學術論文發表過程中的同行評價制度[2]，筆者在成績評價方式上進行了創新。為突出應用性，筆者要求最終提交的作業是一個具有實際功能的人機交互界面。而人機交互界面的好壞評價因人而異，依靠授課教師個人對所有提交的軟件進行成績評價顯然是不合理的。借鑒科研工作，同一個班級的所有學生都可以看作是同行，且班級內的學生之間的對學習態度等相互了解程度要顯著高于授課教師，因此在最終成績評定時，讓每一個小組上臺演示自己的人機交互界面，其他學生對其進行打分。與此同時，通過指定分數段比例的方式避免人情分。

4結束語

通過對可視化編程課程特點的分析，以筆者所執教的機械電子工程專業為例，給出了一種通過科研促進教學的策略，旨在解決傳統授課方式中存在的教學觀念滯后、教學內容陳舊，學生基礎薄弱等問題。文中所介紹的實例及方法，可以有效擴展到其他強調應用性的本科專業課程中，從而建立從科研工作到教學活動的橋梁。

參考文獻

[1] 白金鳳.項目教學法在可視化程序設計中的應用[J].中國校外教育：上旬，2013，（11）：189.

[2] 夏東榮.作為學術共同體的同行評價--對學會學術評價的探索思考[J].教育科學文摘，2019，38（2）：4-5.