程序設(shè)計類基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)模式改革與探索

王代君 朱金波 何星瑞 賴俊宏

摘要：本文針對后疫情時期《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗線上線下相結(jié)合實驗教學(xué)模式面臨的問題進(jìn)行分析和討論，并探索解決方法。對計算機(jī)實驗中心后疫情時期程序設(shè)計類基礎(chǔ)實驗實驗教學(xué)如何發(fā)展有一定的積極意義。

關(guān)鍵詞：后疫情時期;教學(xué)模式;線上線下結(jié)合

“后疫情時代”，疫情時起時伏，隨時有可能小規(guī)模暴發(fā)，從外國外地回流以及季節(jié)性發(fā)作，對各方面都產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，學(xué)校教學(xué)也遇到了多方面挑戰(zhàn)，實驗教育更加如此。我院計算機(jī)實驗中心是計算機(jī)學(xué)院實驗實踐教學(xué)活動的重要場所，是“面向全院學(xué)生”，即實驗中心實驗課程的教學(xué)成為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和實踐活動具有影響力的引導(dǎo)工具。本文針對學(xué)院計算機(jī)程序設(shè)計類基礎(chǔ)實驗課程后疫情時期實驗教學(xué)模式方面進(jìn)行探索和研究。

1后疫情時期實驗教學(xué)遇到的挑戰(zhàn)

突如其來的新冠肺炎疫情對我國高校計算機(jī)程序設(shè)計類的實驗教育產(chǎn)生了較大影響。當(dāng)前，國內(nèi)疫情防控形勢持續(xù)向好，但外國回流以及季節(jié)性發(fā)作，隨時會有可能小規(guī)模暴發(fā)，疫情時起時伏，對實驗中心實驗教學(xué)也產(chǎn)生了一定影響，后疫情時代學(xué)院實驗中心部分實驗已經(jīng)開始采用線上線下想結(jié)合方式進(jìn)行實驗教學(xué)，線上與線下實驗教學(xué)的銜接問題，線上實驗教學(xué)和課堂實驗教學(xué)組織問題，線上教學(xué)與線下課堂教學(xué)內(nèi)容的區(qū)分、協(xié)同、成績計算方法，學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度不一、線上線下教學(xué)質(zhì)量如何保證以及如何保證每個學(xué)生參與線上實驗教學(xué)等等，成為后疫情時期給實驗中心教師實驗教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)都帶來了許多的改變與新的挑戰(zhàn)。

2 后疫情時期實驗教學(xué)模式

隨著疫情在國內(nèi)逐漸被控制，線上線下深度融合的教育模式逐漸成為后疫情時期教學(xué)的主流，實驗教學(xué)作為高校教育的重要組成部分，對高校實驗教學(xué)提出了更高要求。實驗中心積極探索疫情現(xiàn)實下的實驗課教學(xué)改革，中心老師以及學(xué)生層面，開放思想，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)，大力推進(jìn)實驗教學(xué)改革，構(gòu)建順應(yīng)時代發(fā)展的新常態(tài)實驗教學(xué)模式，受到老師和學(xué)生的好評。以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》實驗課程教學(xué)為例，提出“教學(xué)—實訓(xùn)—競賽—創(chuàng)新”的良性循環(huán)教學(xué)模式，采取線上線下相結(jié)合，配合QQ群交流答疑，以賽促教，以賽促創(chuàng);通過實驗教學(xué)輔助平臺在線學(xué)習(xí)和驗收、引導(dǎo)式互動、智能化項目數(shù)據(jù)分析等多種方式，鞏固理論基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高創(chuàng)新意識，在實驗項目實戰(zhàn)中學(xué)習(xí)和成長。

2.1《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗教學(xué)模式

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗采取多種線上教學(xué)和線下實操相結(jié)合的新模式開展實驗教學(xué)。將課程實驗內(nèi)容分為兩個部分，第一部分為實驗1—實驗7為基礎(chǔ)實驗項目，采用線上線下結(jié)合方式實驗教學(xué)，借助實驗教學(xué)輔助平臺進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，實驗室堂講授實驗項目目的和要求，同學(xué)一人一組，在Educoder頭歌實踐教學(xué)平臺以闖關(guān)形式對基礎(chǔ)實驗項進(jìn)行驗收以及實驗報告提交，每個實驗項目和實驗報告需在規(guī)定時間內(nèi)完成;第二部分為綜合實驗項目，要求同學(xué)結(jié)合實際問題與課程內(nèi)容，可自主命題，組成3-5人的團(tuán)隊，完成選題、團(tuán)隊任務(wù)分工、設(shè)計、編碼、測試、答辯等。通過團(tuán)隊工作訓(xùn)練，培養(yǎng)同學(xué)們團(tuán)隊合作意識，理解團(tuán)隊負(fù)責(zé)人和團(tuán)隊成員的責(zé)任和義務(wù)，依據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽評審規(guī)則，結(jié)合實驗教學(xué)輔助平臺進(jìn)行綜合實驗項目驗收，競賽互動翻轉(zhuǎn)模式完成綜合實驗項目教學(xué)過程，鼓勵學(xué)生多參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，開闊視野，取長補(bǔ)短。Educoder頭歌實踐教學(xué)平臺闖關(guān)題圖如圖1所示。

2.2實驗教學(xué)輔助平臺建設(shè)

實驗教學(xué)輔助平臺主要能支持學(xué)生在線觀看實驗教學(xué)視頻，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，綜合實驗項目驗收，實驗成績評估以及實驗指導(dǎo)書等資料下載。該系統(tǒng)分為學(xué)生端、教師端，管理員端，實現(xiàn)了電腦端和移動端對實驗項目進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)習(xí)和閱讀學(xué)習(xí)，將信息化實驗教學(xué)資源逐年建設(shè)積累整合。平臺主要包括在線實驗課程學(xué)習(xí)、綜合實驗項目自評訓(xùn)練、綜合實驗項目驗收、實驗教學(xué)資源下載等功能。在線實驗課程學(xué)習(xí)主要包括：歷屆優(yōu)秀實驗項目案例管理，實驗項目管理、項目題目申報與題目管理、實驗教學(xué)視頻管理等;綜合項目自評訓(xùn)練主要包括：項目演示訓(xùn)練、報告評審訓(xùn)練、答辯訓(xùn)練等;綜合項目驗收主要包括：項目演示、報告評審、項目答辯、老師評審、同學(xué)互評等功能;教學(xué)資源下載包括：實驗指導(dǎo)書、實驗教學(xué)大綱、教學(xué)視頻等實驗相關(guān)資料下載。

2.2.1系統(tǒng)主界面實現(xiàn)

系統(tǒng)主界面有移動端主界面和PC端主界面。通過實驗@controller標(biāo)記實現(xiàn)類，然后使用@RequestMapping注解來映射Request請求與處理器，實現(xiàn)對主頁檢查，彈窗等控制。

2.2.2服務(wù)端實現(xiàn)

服務(wù)端使用了SSM 框架既Spring，SpringMVC，Mybatis。在配置文件中可以指定使用特定的參數(shù)去調(diào)用實體類的構(gòu)造方法來實例化對象。SpringMVC 在項目中攔截用戶請求，它的核心Servlet 即DispatcherServlet 承擔(dān)中介或是前臺這樣的職責(zé)，將用戶請求通過HandlerMapping 去匹配Controller，Controller 就是具體對應(yīng)請求所執(zhí)行的操作。SpringMVC 相當(dāng)于SSH框架中struts。mybatis 是對jdbc 的封裝。mybatis 通過配置文件關(guān)聯(lián)到各實體類的Mapper文件，Mapper文件中配置了每個類對數(shù)據(jù)庫所需進(jìn)行的sql 語句映射。在每次與數(shù)據(jù)庫交互時，通過sqlSessionFactory 拿到一個sqlSession，再執(zhí)行sql 命令。

2.2.3實驗課程分類查詢

該系統(tǒng)的搜索功能都是通過使用example創(chuàng)建擴(kuò)展搜索類，然后獲取當(dāng)前線程的Request，并使用getParameterValues（name）獲取name的所有值，然后通過where條件語句確定搜索內(nèi)容，再使用andCondition（where）?即可查詢到所需的數(shù)據(jù)。在經(jīng)過排序等操作后，由request.seAttribute（）將數(shù)據(jù)協(xié)會前臺，實驗課程分類查詢圖如圖2所示。

2.3 課程實驗成績評價

傳統(tǒng)的程序設(shè)計類基礎(chǔ)課程實驗成績的評價，主要以標(biāo)準(zhǔn)化實驗考試成績?yōu)橹饕u價指標(biāo)，主要以教材和大綱為準(zhǔn)，考試內(nèi)容和考試范圍受到了限定，考查范圍主要是學(xué)生對教材和大綱規(guī)定的內(nèi)容所掌握程度，雖然部分試題涉及部分知識點運(yùn)用，但比例一般不高，如果僅以教材和大綱來劃定評價內(nèi)容和范圍，顯然是不全面。新時代后疫情時期，教育應(yīng)從多方面開始轉(zhuǎn)型，從學(xué)生學(xué)習(xí)輸入評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)輸出評價為主。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗對學(xué)習(xí)成績的評價采取多元化方式，主要由二個方面構(gòu)成。（1）個人與團(tuán)隊考核相結(jié)合，實驗1—實驗7基礎(chǔ)性實驗采取個人為單位的考核方式;綜合性實驗采取團(tuán)隊考核方式;（2）系統(tǒng)自動評價與師生評價相結(jié)合，基礎(chǔ)性實驗采用Educoder頭歌實踐教學(xué)平臺自動評價，綜合實驗采用師生評價方式對綜合實驗項目進(jìn)行驗收。近兩年來，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗考核成績由平時成績與考核成績構(gòu)成，即總評成績= /7 * 70% + 基礎(chǔ)實驗報告成績 * 30%）*40%+（綜合實驗驗收* 70%+綜合實驗報告成績 * 30%。）*60%。

3 結(jié)束語

程序設(shè)計類基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)模式改革的創(chuàng)新之處在于實驗教學(xué)采取多種線上教學(xué)和線下實操相結(jié)合的新型模式開展，依托于Educoder頭歌實踐教學(xué)平臺以及中心自主研發(fā)的實驗教學(xué)輔助平臺，從學(xué)生學(xué)習(xí)輸入評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)輸出評價為主。以培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力為核心，構(gòu)建了從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)模式以及實驗成績評定等在內(nèi)的實驗教學(xué)體系。通過近兩年對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程實驗教學(xué)的改革和試點，實驗教學(xué)效果較明顯，極大地提高了學(xué)生的專業(yè)興趣。

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個人簡介：王代君 ?高級實驗師桂林電子科技大學(xué) 本科 專業(yè)方向：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

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