工程認證背景下“高級語言程序設計”實驗課程教學改革探索＊

滕薇

工程認證背景下“高級語言程序設計”實驗課程教學改革探索＊

滕薇

（遼寧科技大學 計算機科學與軟件工程學院，遼寧 鞍山 114051）

在工程教育專業(yè)認證背景下，針對“高級語言程序設計”實驗教學傳統(tǒng)教學方式存在的弊端，分析了新的專業(yè)認證對實驗教學工作的新要求，從實驗教學模式、教學內(nèi)容、教材建設、考核制度幾個方面進行了探索，力求建立一整套符合工程教育專業(yè)認證標準的實驗教學方案，取得了顯著的教學成果。

工程教育專業(yè)認證；高級語言程序設計；實驗教學模式；教學模式改革

工程教育專業(yè)認證是目前國際通行的工程教育質(zhì)量評估手段，其通過控制工程教育關鍵環(huán)節(jié)，保障受教育者具備從事工程技術領域工作所必備的知識能力素質(zhì)[1]。2015-03，中國工程教育認證協(xié)會頒布了《工程教育認證標準（2015年版）》[2]（以下簡稱“《認證標準》”）。《認證標準》強調(diào)工程教育專業(yè)認證的基本理念是以學生為中心，圍繞學生達成工程教育畢業(yè)要求與適應工程技術領域素質(zhì)要求，自下而上設計工程教育培養(yǎng)目標；面向工程教育認證就是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力，滿足實驗教學改革的目標[3]。

對本校計算機與軟件工程學院計算機科學與技術四年制本科專業(yè)開設的專業(yè)基礎課“高級語言程序設計（下）”實驗教學進行改革，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實驗教學體系，改革實驗內(nèi)容，轉(zhuǎn)變實驗教學方法，完善可持續(xù)性的考核制度，在工程認證以及教育改革背景下，通過實驗教學改革來推動創(chuàng)新應用型人才的培養(yǎng)，提高學生對程序設計的學習興趣，提高學生程序編寫能力、程序調(diào)試能力和分析問題、解決問題能力，為學生今后從事軟件開發(fā)打下良好的基礎。

1 改革思路[4]

1.1 以學生為中心

《認證標準》把學生放在核心地位，始終以學生的學習過程和學習效果作為衡量標準。要求實踐教學要將學生學到的理論知識與實踐能力以及工程應用能力合為一體，充分調(diào)動學生學習的主動性和能動性，積極思考問題、分析問題、解決問題。在實踐中，教師時刻關注學生的學習情況，幫助學生建立計算思維，使學生從模糊的、主觀的問題求解轉(zhuǎn)變成具體的、客觀的目標實現(xiàn)。

1.2 以目標為導向

《認證標準》中，要求教學應以目標為導向。“高級語言程序設計”課程的學習主要是計算思維及軟件工程思維的建立，學生能力高低主要體現(xiàn)在計算機求解問題方面。其教學要以提高學生的分析問題與編碼求解能力、計算思維與軟件工程思維水平為目標。因此，在改革過程中應貫穿以培養(yǎng)學生的編程技能與思維發(fā)展為中心的教學理念，教師在整個教學過程中以學生能力和素質(zhì)的發(fā)展與提升為本，培養(yǎng)學生運用所學知識來分析、研究和解決問題的能力，力求達到學以致用、學以善用。

1.3 持續(xù)改進

持續(xù)改進改革，促進教育質(zhì)量的提升，從而達到畢業(yè)要求，實現(xiàn)培養(yǎng)目標。為滿足專業(yè)認證要求，在教學過程中建立完整的質(zhì)量監(jiān)控體制，實時跟蹤學生實踐教學及學習過程，及時評估學生的學習效果，根據(jù)學生的學習情況及時調(diào)整實驗內(nèi)容和實驗進度。

2 改革措施

2.1 改革實驗教學模式

新的實驗教學模式強調(diào)三個轉(zhuǎn)變：從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從重學輕思向?qū)W思結合轉(zhuǎn)變、從重教輕學向?qū)W主于教轉(zhuǎn)變。實驗教學原則也相應進行改變，包含互動性原則、綜合性原則、實用性原則、開放性原則和創(chuàng)新性原則[5-6]。

2.1.1 互動性原則——以學生為中心

實驗教學應激發(fā)學生學習的主觀能動性，激勵學生主動參與實驗過程，教師不再一言堂講授，而是引導學生對實驗內(nèi)容進行理解、分析、思考，引導學生將實驗課題進行分解、簡化，制定合理的實驗方案，并逐步實現(xiàn)。教師在整個實驗過程中始終處于指導、協(xié)助的地位，并不是主體，教師應保持與學生互動，激發(fā)學生的學習熱情和主動性，幫助學生完成實驗。

2.1.2 綜合性原則——將驗證性、設計性及綜合性實驗融為一體

改革后的實驗采用項目驅(qū)動方式，教師根據(jù)工程實際內(nèi)容來設定選題，設計一系列實驗項目，項目難度適中，按教學進度主線設置，采用階進模式，根據(jù)教學進度逐步完善程序，最終在學期末提交一個完整的程序。

階進式教學將綜合項目分解到各教學進度中，由于學生剛接觸新知識點，對算法和理論知識的理解還不透徹，所以在每一章節(jié)中安排一系列驗證性實驗，幫助學生理解新的知識點，并在此基礎上增加設計性實驗，鼓勵、引導學生設計合理、高效的算法完成實驗內(nèi)容，以培養(yǎng)學生的計算思維和程序設計能力，在此基礎上，進一步完成本部分綜合項目的設計工作。

以工程實際為基礎引入綜合設計題目，運用階進式教學，激發(fā)學生的學習興趣，從易到難，讓學生逐級實現(xiàn)案例。隨著學習深入，不斷完善、優(yōu)化程序，提高學生的編程能力、計算思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、運用知識解決工程實際問題的能力。

2.1.3 實用性原則

實驗內(nèi)容的設定要貼近實際工程項目，讓學生依據(jù)所學的理論，通過文獻研究、調(diào)研和分析提出解決實際工程問題的方案，選擇研究路線，對實驗結果進行分析和解釋，得到合理有效的結論。

2.1.4 開放性原則

現(xiàn)有的實驗學時遠遠不能滿足工程認證對學生實踐能力的要求。要想提高學生的實踐能力，使學生充分完成教師布置的實驗題目，并能夠思考、優(yōu)化實驗內(nèi)容，同時在能力允許情況下完成實際工程項目分析、討論，給學生提供充足的實驗時間是必要條件，因此，學校實驗室需要根據(jù)學生的學習情況開放整合實驗資源，以滿足學生的實踐要求。

2.1.5 創(chuàng)新性原則

實驗題目的選擇方面，要緊跟計算機專業(yè)領域的前沿知識，不斷進行更新，以滿足社會需求，同時鼓勵學生不斷進行科學研究，了解并熟悉新技術、新領域，把握前沿方向，提高自身的實踐技能。

2.2 改革實驗教學內(nèi)容

實驗教學內(nèi)容里面增加了一些綜合性、設計性、研究性、創(chuàng)新性的實驗項目。其來源主要有以下幾個方面：①教師擬定的項目。這類項目多以學生的技能訓練、綜合訓練、工程實際案例等為主。②學生在參加課外科技活動或科技研發(fā)活動時自擬的實驗項目。在實驗室中獨立完成實驗項目的方案設定、測試和結果分析。③高水平的科研項的科研項目為主，使學生盡快了解本專業(yè)科研的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學生獨立性、團隊協(xié)作、動手實踐和創(chuàng)新應用能力。

2.3 完善實驗教材

要根據(jù)教學進度主線設計多個以工程實際內(nèi)容為參考的綜合性、創(chuàng)新性案例，運用階進方式，將案例分解到不同的章節(jié)中，逐步完善，形成連貫性。在每部分的實驗中進一步設計驗證性、設計性實驗課題，幫助學生加深對該部分理論內(nèi)容的理解。

2.4 完善考核制度

實驗考核環(huán)節(jié)應摒棄傳統(tǒng)的實驗報告，采用即時評價的方式，主要關注學生的程序設計及實現(xiàn)是否正確、是否完成了題目要求的所有內(nèi)容、算法的執(zhí)行效率如何、調(diào)試過程是否完整。同時，鼓勵學生創(chuàng)新，采用啟發(fā)討論方式，充分調(diào)動學生的主動性、創(chuàng)造性，引導學生采用不同解決方案實現(xiàn)算法功能，對提出多種解決方案，并能對程序進行改進的學生，提高其實驗成績。

3 改革效果

通過嘗試以上教學改革，充分調(diào)動了學生學習的積極性，提高了實驗課程的教學質(zhì)量，大幅度提高了學生本門課的期末成績，平均分達到80分左右；通過改革，學生的實踐能力大幅度提高，對程序設計的興趣更加濃厚，很多同學自發(fā)組成科研團隊，積極申報學校及省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，并取得了一定的成績；改革為學生打下了堅實的實踐基礎，為學習后續(xù)課程提供了充實的保障，為日后就業(yè)提供了良好的基礎平臺，本院計算機專業(yè)學生近四年的就業(yè)率都達到了99%，且80%以上的學生就業(yè)于北京、上海、大連、沈陽等一線、二線城市。由此可以看到，本次實驗教學改革效果達到學生的工程教育畢業(yè)要求與期望目標。

4 總結

工程教育專業(yè)認證對高校教學質(zhì)量和發(fā)展都提出更高的要求。鑒于此，結合工程教育專業(yè)認證的通用標準，在工程教育專業(yè)認證背景下，本文針對程序設計在實踐教學過程中存在的問題進行探討，以期建立一整套完善的改革方案，以提高計算機專業(yè)實驗教學的教學水平，推進學生實踐能力的提升及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)計算機專業(yè)高校創(chuàng)新應用型人才作出一份貢獻。

［1］陸勇.淺談工程教育專業(yè)認證與地方本科高校工程教育改革［J］.高等工程教育研究，2015（6）：157-161．

［2］聶振鋼.工程教育認證標準下的電路分析課程教改探究［J］.教育現(xiàn)代化，2016（32）：16-17．

［3］張延亮，康國棟，周清平.工程教育認證標準視角下軟件工程專業(yè)課程教學改革探索與實踐［J］.煤炭高等教育，2018（36）：117-121.

［4］羅衛(wèi)敏，王令.符合工程教育認證標準的C語言課程教學改革［J］.計算機時代，2017（2）：79-81.

［5］齊子姝，陳傲雪，遲明書，等.工程教育專業(yè)認證下創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)與實驗教學改革研究［J］.教育現(xiàn)代化，2019，6（36）：6-8.

［6］唐文靜，楊洪勇，田生文，等.基于工程教育認證的應用型高校計算機相關專業(yè)高級語言程序設計課程分析［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2018（21）：109-112.

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.021

2095－6835（2020）09－0058－02

遼寧科技大學2020年實驗教學改革及實驗室建設項目（編號：SYJG202040）

滕薇（1978—），女，遼寧鞍山人，碩士研究生，講師，研究方向為圖像處理、大數(shù)據(jù)。

〔編輯：嚴麗琴〕