應用型本科高校程序設計類課程培養模式及課程體系改革

張劍鋒

摘? 要：程序設計能力是計算機相關專業學生必備的基本技能，學生掌握程序設計類課程的程度將直接影響其程序設計及軟件開發能力。該文從人才培養方案改革、程序設計類課程體系改革、實驗教學（課程設計）改革、“以賽促教”、校企合作協同育人等方面，結合項目組成員多年教學和管理經驗，對應用型本科高校計算機程序設計類課程在組織、實施、評價等方面的改革和創新思路與做法進行闡述。

關鍵詞：應用型本科高校? 程序設計類課程? 教育培養模式? 課程體系改革

中圖分類號：G712.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）04（a）-0160-04

Training Mode and Curriculum System Reform of Programming Courses in Application Oriented Universities

ZHANG Jianfeng

（College of Computer Information of Minnan Science and Technology University， Quanzhou， Fujian Province， 362332? China）

Abstract： Programming ability is a basic skill for students majoring in computer science， the degree of students' mastery of programming courses will directly affect their ability of programming and software development. The paper discusses from several aspects， the reform of personnel training program， the reform of program design curriculum system， the reform of experimental teaching （curriculum design）， promoting teaching by competition， and school enterprise cooperation in education， combined with many years of teaching and management experience of project team members， expounds the reform and innovation ideas and practices in the organization， implementation and evaluation of computer programming courses in application-oriented universities.

Key Words： Application oriented universities; Programming courses; Education and training mode; Curriculum system reform

程序設計類課程是計算機本科相關專業教學中重要的專業基礎課程，也是計算機類專業的核心課程。針對不同專業和年級的學生，相應開出C、C++、Java、ASP、PHP、Python等語言類課程，以編程語言為平臺講授程序設計的思想和方法，旨在培養學生良好的程序設計素養和習慣，提高學生對計算機科學的興趣。通過數據結構、數據庫原理、軟件工程、網站設計等課程的實踐環節培養和鍛煉學生利用程序設計語言進行編程和代碼調試的能力，提高獨立分析、解決實際問題的水平。

然而，在程序設計類課程的教學過程中，教師和學生普遍認為此類課程所涉及的概念和語法規則比較復雜，知識點較多，不易掌握，容易出錯，部分學生反映上課時能聽懂，自己動手編程時腦子一片空白，無從下手，出現聽得懂、寫不出程序的現象。針對以上情況，項目組從理論和實踐上探索了一些新的培養模式和教學方法，取得了較好的教學效果。

1? 改革的總體思路和目標

根據應用型民辦本科院校辦學的規律和特點，結合學校和學院學生實際，通過對傳統計算機程序設計類課程的教學改革，不斷創新其教學內容和教學方法，充分調動教師和學生教與學的積極性，激發學生學習興趣，提高學生的程序設計能力。在教學計劃制（修）訂、課程設置的過程中始終注重與學科發展狀況相適應，保證課程內容的先進性，教學計劃一年一修訂，修訂必新，保證課程內容的先進性。在課程的學時安排上，以計算機相關專業人才培養目標為導向，在確保理論知識必需和夠用的基礎上，切實加強程序編寫和引入實際項目案例等實踐性環節，使理論教學與上機實踐有機結合。在教學手段的創新上，嘗試使用翻轉課堂、PBL教學法、項目化教學、慕課/微課等新的教學手段，遵循以應用為目的、以任務為驅動，有效運用各種教學方法，依據多環節、循序漸進的原則，構建課程實驗、課程實訓和課程設計3個層次和階段的漸進式的實踐教學體系。

2? 程序設計類課程改革的主要舉措

2.1 程序設計類課程群建設

程序設計類課程種類繁多、內容復雜，為避免課程間存在重復內容或內容孤立現象，在專業教學計劃制訂時注意加強程序設計類課程群的建設。實踐表明，課程群建設有助于學生系統全面地學習軟件設計所需要理論知識和專業技能。在2017級、2018級人才培養方案和專業教學計劃的制訂上，各專業負責人嚴格遵循課程關聯性、整合性、科學性原則，確保開出的課程在連續幾個學期里具有一脈相承和承前啟后的關系，充分體現知識體系的融合、分解和實踐的過程。

以計算機科學與技術專業為例，通過兩年的教學實踐，確定了該專業課程群的課程由C語言、數據結構、Java語言、算法設計與分析、PHP（ASP）程序設計、嵌入式程序設計、Android應用程序開發、Python編程基礎共8門課程組成。從新生第一學期起每學期都有編程類的課程，做到程序設計課程和訓練不斷線，課程之間銜接緊密、過渡平穩，去除冗余內容，逐漸增加難度和具體的項目案例，形成科學完整的程序設計理論和實踐教學體系。

2.2 改革傳統的教學模式和方法

傳統的程序設計類課程教學模式和方法一般采用“知識結構驅動”的教學法，教師參照教材循序漸進地按知識點講授，盡管書本中針對某個特定問題也設置了代碼案例，但這些案例往往是沒有聯系的，是孤立的。這導致課堂教學過于注重細節，大量時間花在摳語言的細節上，學生難以把握重點，所學習的知識點是零碎不系統的，學完一門語言類課程后學生只是掌握了一些語法規則和程序流程，卻不知道如何利用其進行一個具體項目的開發。

針對以上情況，項目組教師采用“案例或項目驅動”教學法進行教學。通過實施一個完整的項目進行教學，教師通過示范項目引導學生掌握基礎知識，運用知識遷移、分組協作、集中討論等方式完成知識構建，按照“項目—模塊—任務—問題—知識點”的思路實施教學，達到培養學生解決實際問題能力的教學目標。

實踐表明，學生通過在學習過程中參與一個完整項目的分析、設計和實現的全過程，能將課堂學習的理論和實踐有機地結合起來;學生在教學過程中不是被動的接受者，而是積極的參與者。這種開放性的教育思想和模式，克服了以往教學模式的弊端，有利于學生快速積累軟件項目開發的經驗。

2.3 改革程序設計類課程的實驗教學方法

實驗教學是程序設計類課程教學過程中的重要環節，是課堂教學的延伸與補充。實驗課的目的不僅是為了驗證教材內容或所寫程序正確與否，更重要的是培養學生的編程思想、邏輯思維能力、創新及獨立工作的能力，引導學生利用程序設計語言編程解決實際問題。

首先，對程序設計類課程的學時數進行了調整，將總課時80學時的課程從每周的“4+1”調整為“3+2”，將總課時64學時的課程從每周的“3+1”調整為“2+2”，變以往兩周一次實驗課為每周一次實驗課。這樣的學時結構調整在保證總學時不變的情況下，減少了理論課課時，增加了實驗課課時，遵循應用型本科高校“既重理論，更重實踐”的辦學理念，注重實踐操作技能的培養。

其次，將實驗課內容分為基本內容、提高部分、綜合實踐3個層次：基本內容要求學生掌握程序設計語言基本的語法規則、命令及程序結構;提高部分在基本內容的基礎上增加深度、廣度和難度，要求學生設計開發文本編輯器、圖像瀏覽器、學生信息管理系統等接近實際應用的小程序，培養學生綜合利用程序設計語言的能力;綜合實踐部分吸收部分學生以成員形式參與教師的科研活動或課題中，提高學生項目開發能力和團隊協作精神。

在實驗課教學方法上，強調“以學生為中心”，學生是學習的主體，教師是教學的組織者和設計者。在具體教學中，團隊教師遵循啟發式教學原則，課前先將該次實驗的重點、難點及基本算法、編程思路等進行必要的講解演示，再讓學生動手編寫程序。教師對學生的動態操作過程予以指導，對學生的問題不直接公布答案，而是從基本概念、編程思路和調試技巧等方面進行講解，引導學生主動思考。對實驗過程中共性的問題組織學生集體討論，讓學生充分發表自己的思路和見解，鼓勵學生積極思考探索并完成程序的設計和開發。

2.4 引入“課程設計”“綜合實訓”實踐環節課程

程序設計類課程的課程設計、綜合實訓等實踐環節是計算機類本科人才培養的必要環節，是學生在完成一門程序設計類課程學習后提升和綜合檢驗其程序設計和軟件開發能力的重要手段。為此，在各專業每學期相應程序設計類課程結束后及學期結束放假前，為該門課程安排1～2周（7～12天）的課程設計或綜合實訓實踐環節課程。以信息工程專業為例，分別在第二學期安排《高級語言程序課程設計》（1周）、第三學期安排《Java程序課程設計》（1周）、第四學期安排《嵌入式系統課程設計》（1周）、第五學期安排《動態網站課程設計（ASP、PHP）》（1周）、第六學期安排《移動軟件開發課程設計（Android）》（1周）。

學生以個人或項目小組為單位，完成一個一定規模大小的實際項目案例，案例可以是指導教師指定或經指導教師審定的自選案例，學生在統一時間到機房完成項目開發，指導教師到場指導。課程設計主要從任務完成情況、實踐動手能力、課程設計報告、項目答辯質量等幾方面進行考核。經過對各年級專業幾個學期以來課程設計實踐的實施效果看，教師普遍反映學生的參與度和積極性較高，學生在項目開發中不斷經歷遇到問題、分析問題、解決問題并最終完成項目時由衷感受到成就感。學生普遍反映通過一個實際項目的開發，使自己提前感受到了在軟件公司中團隊開發的氛圍，書中原本枯燥的理論知識在實踐中變得鮮活和觸手可及，對程序設計從此前的陌生、畏難逐漸轉變為熟悉和喜歡。

2.5 “以賽促教，以賽促學”，鼓勵學生參加各類程序設計競賽

在全面提升學生程序設計素養和實踐能力創新方面，推廣“以賽促學，以賽促教”模式，積極鼓勵學生參加各級各類程序設計競賽，能充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。學院和項目組依托“大學生軟件人才培訓基地”、專業學會等組織吸納基礎較好且熱愛程序設計的學生，教師定期對學生進行授課、組織項目案例研討，針對各級各類程序設計競賽進行有針對性的輔導、集訓和組織參賽。

學院在各專業的程序設計類課程教學中充分結合ACM 競賽，把ACM 競賽的Online Judge平臺引入教學，從競賽式案例教學、競賽式實驗、競賽式分組練習、競賽式考試和競賽式教學團隊組建5個方面著手，開展程序設計類課程教學模式的一系列改革，包括引入ACM-ICPC競賽案例，提高教學效率;開展競賽式實驗，提高學生實踐能力;提倡競賽式分組練習，提高團隊合作意識以及學習能力;實施競賽式考核方式和評價機制，強化應用技能;組建競賽式教學團隊，保證教學質量。2019年，項目組組織部分經選拔的學生開展為期一個月的暑期ACM集訓，通過輔導學生做題、真題練習講解、組織周賽和綜合賽等形式提高學生代碼編寫能力，提高學生利用計算機語言解決實際問題的能力，提高學生團隊協作能力。

學院鼓勵項目組成員積極組織和指導學生參加各級各類程序設計大賽，2018—2020年連續三年組織學生參加了第九至十一屆“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽，共獲得省賽一等獎3項，二等獎9項，三等獎10項;2019年組織學生參加“和信創天杯”第十屆福建省大學生程序設計競賽，參賽隊伍獲得銅獎。通過比賽的歷練，不僅提高了學生的專業技能，也提升了任課教師和競賽指導教師的教學能力和水平，這一改革舉措得到了廣大學生的普遍認可。

2.6 深化產教融合，加強校企合作、協同育人

2017年12月，國務院辦公廳印發了《關于深化產教融合的若干意見》，校企雙方要認真落實黨中央、國務院關于教育綜合改革的決策部署，深化職業教育、高等教育等改革，發揮企業重要主體作用，促進人才培養供給側和產業需求側結構要素全方位融合，培養大批高素質創新人才和技術技能人才。

計算機學科知識更新迭代速度快，新技術、新語言、新方法層出不窮，高校教師如果長期囿于校園和課堂教學環境，難以避免出現知識老化、教學手段陳舊，教學內容和效果無法滿足用人單位需求等問題，導致學生畢業后難以在短時間內適應軟件企業項目開發的技術要求。學院和項目組成員為突破以上困局，縮小畢業生就業技能與企業實際需求之間的鴻溝，促進畢業生就業，積極響應國家深化產教融合，加強校企合作、協同育人的要求和號召，努力尋求和采用校企合作、聯合培養的教學模式。通過加強課程建設、組建“雙師型”教學隊伍、建設優質實訓基地，企業教師進課堂、輸送學生赴企業等途徑，將校企合作融入程序設計類課程的教學，實現學校、企業、學生的“三贏”。

2017年3月，計算機信息學院與廈門中軟國際聯合申報的“教育部國家大學生創新創業訓練計劃聯合基金項目”舉行了基地揭牌和項目啟動儀式。2017—2018年，學院先后組建成立兩屆“國創班”，開展集“教、訓、測、評、職、創”六位一體的程序設計和創新創業訓練。通過企業派出一線技術人員赴校授課及學生赴企業集中實訓的方式，針對一門語言或一個技術方向進入深入的、企業項目式的強化訓練。在“國創班”的整個實施過程中，企業對學生的日常管理甚至嚴于學校的要求，包括人才培養方案、實訓周報、階段性項目演示成果和成績、項目路演展示等在內的過程資料的收集整理詳實完整，并定期由專人向學院國創項目負責人匯報學生學習情況。

經項目組成員赴企業實地走訪調查、與參與學生舉行座談及對參加“國創班”后的畢業生入職第一份工作的入職體驗和薪資的跟蹤調查發現，學生在軟件企業中經過一段時間有針對性、置身于真實開發環境的實踐技能培訓后，普遍展現出良好的編程規范和技巧，較熟練的軟件框架搭建技術和一定的項目開發經驗。這一改革舉措切實使學生在真實的工作環境中完成了“學”與“用”的轉換，實現了學校學習向崗位工作的轉換，提高了學生就業能力。

3? 結語

《應用型本科高校計算機程序設計類課程教育培養模式及課程體系改革研究》項目自立項以來，項目組成員合理分工、協同配合，多方位、多角度入手，努力嘗試和創新模式與方法，盡管期間也遇到部分教師因循守舊不積極配合教改，部分學生由于動手能力較弱或自身對程序設計課程興趣不高、參與度低等問題，但項目組始終堅定課程改革創新的初心和使命，努力克服和降低外部壓力，力爭完成項目既定目標。

項目實踐證明，課程教育培養模式、課程體系和教學方法都不是一成不變的，更沒有條條框框的約束。只要教師“以生為本、以教為根”，遵循教育規律，站在學生的角度認真鉆研思索，就一定能找到提高程序設計類課程教學效果的，為廣大學生樂于接受，能充分調動師生教與學積極性，發揮師生潛能的良好的課程教育培養模式和教學手段方法。

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