地方高校程序设计类课程的混合实践教学改革研究

程格平，王新颖，熊启军

（湖北文理学院数学与计算机科学学院，襄阳 441053）

地方高校程序设计类课程的混合实践教学改革研究

程格平，王新颖，熊启军

（湖北文理学院数学与计算机科学学院，襄阳 441053）

针对地方高校程序设计类课程的实践教学现状和存在的问题，利用现代互联网技术，优化传统实践教学模式，整合在线学习和面对面学习的教学形态，构建地方高校程序设计类课程的混合实践教学模式，以促进程序设计课程的实践教学改革和发展。

湖北省教育科学规划2015年度立项课题（No.2015GB108）

0 引言

近年来，信息技术已逐步渗透到社会生活的各个领域，成为引发产业创新、引领新兴业态的强大引擎[1]。作为培养信息技术人才的主要学科，计算机专业教育得到了前所未有的迅速发展，高等院校计算机专业的学生数量也逐年攀升，以适应社会经济的发展。然而，当大量的毕业生走向实际工作岗位，出现了计算机专业学生就业难的尴尬局面，究其根本原因还是计算机专业本科生实践能力和动手能力与就业市场的需求差距明显，部分高校培养的人才不能很好地满足行业和企业的需要[2]。

地方高校主要培养适应行业需要的高素质应用型人才，为实施公民素质教育、推动区域经济发展发挥了重要的作用。程序设计类课程实践教学是计算机学科应用型人才培养中最为关键的基本环节，必须以学生的专业核心能力为主线，培养学生的编程实践能力和创新创业能力。但由于地域环境、师资力量和教育资源等多方面因素的影响，地方高校的程序设计类课程实践教学普遍存在专业定位不准确和专业特色不明显等诸多问题，培养的学生实践创新能力普遍较弱，达不到用人单位或行业的职业技能要求。

移动互联、云计算、物联网和大数据等信息技术与社会各行业的跨界融合，涌现了许多新兴产业形态和业务模式，成为国家经济发展的新动力。随着现代互联网技术在教育领域的深度应用，数字化在线学习创新越来越受到广泛关注，而结合在线学习和面授教学的混合学习也在高等院校日渐兴起[3]。本文借助互联网技术和信息平台，分析地方高校程序设计类课程的实践教学现状，探讨程序设计类课程的混合实践教学模式。

1 地方高校程序设计类课程的实践教学现状

程序设计类课程是计算机学科的专业基础课程，主要包括以C、C++和Java为基础的程序设计课程系列，具有很强的工程实践性，其目的是培养学生的计算思维和方法，提高学生解决实际问题的能力。目前，许多应用型地方高校结合企业的实际需要，借鉴国内外高校的先进教学模式，调整计算机专业的教学体系，积极探索程序设计类课程的实践教学改革，但由于校企结合度不高以及教学信息化条件有限，课程教学改革的重点针对课堂教学，而实践教学改革的效果并不明显。因此，地方高校的程序设计类课程实践教学仍然存在诸多问题，主要体现如下。

（1）实践教学内容独立。以程序设计类课程的单门课程为主体来组织实践教学，实践教学的各个环节相对独立，学生的能力提升没有延续性；以实验教材或教师指定的实验任务为主要教学内容，学生的学习主动性不强；以掌握程序设计语言的语法知识为重点，忽略程序设计的思想和方法，培养的学生实际动手能力不强。

（2）实践教学方法滞后。课程实践教学采用传统的实践教学方法，学生主要通过验证或模仿的方式完成教师布置的实验任务，多数实践教学环节并不具备能力发展所需要的教学环境，削弱了学生学习的积极性和灵活性，学生的程序设计能力得不到有效的提高，不利于应用型人才的创新能力培养。

（3）实践教学资源不足。许多地方高校虽然采用了信息化教学，但教学信息化的程度普遍不高，缺乏与职业岗位标准相匹配的实践教学资源，学生无法真正地深入了解企业产品的信息和需求，使得实践教学的定位与行业发展不同步，培养的学生实践创新能力与职业要求存在较大的差距。

（4）实践考核评价单一。实践教学的考核评价以结果性评价为主，不注重实践教学的实施过程，考核评价指标片面单一，不能够准确评价实践教学的效果，因而在教学实施过程中，学生参与实践学习的目标不够明确，多数以完成实践任务为主要目的，与地方高校的应用型人才培养目标不符。

图1 程序设计类课程的混合实践教学模式

传统的课程实践教学具有教学组织、教学管理、教学评价、教学环境、师资力量等完整的教学体系，是高校培养学生实际应用能力的主要途径。而互联网与教育的跨界融合，催生了慕课、微课、翻转课堂等在线学习平台，促进了教育资源和教学手段的信息化发展。因此，利用互联网技术，研究和探索适合地方高校的程序设计类课程实践教学模式，具有一定的实际意义。

2 程序设计类课程的混合实践教学模式的设计

针对地方高校程序设计类课程的教学现状，如何利用互联网技术和现有的教育资源，重组、优化或改革实践教学模式，解决实践教学过程存在的实际问题，是目前应用型高校的计算机教育研究人员关注的热点。互联网提供的虚实融合的生成空间，线上线下的融合业态可以为师生提供多样化的教育服务供给[4]。本文拟结合互联网在线学习和传统课堂教学的特点和优势，提出地方高校程序设计类课程的混合实践教学模式，其主要设计思想是：

重点结合地方高校的应用型人才培养目标，以社会行业需求为本位、专业核心能力为主线，利用互联网技术，设计程序设计类课程实践教学模式、教学环境和教学方法；以程序设计类课程群为教学基础、工程实践项目为教学载体、线上线下互相融合为教学手段，集成课程实验、课程设计、专业实训、毕业设计等实践教学环节；以在线教学和面授教学相结合为原则，整合和优化现有的实践教学资源，实现程序设计类课程教学资源的高度共享。混合实践教学模式的设计框图如图1所示。

（1）程序设计类课程群。地方高校的程序设计类课程群主要包括程序设计基础（C或C++语言）、面对对象程序设计、数据结构与算法、算法分析与设计、系统应用与开发等课程，课程与课程之间联系紧密且相互衔接，贯穿知识学习的各个阶段。因此，以程序设计类课程群为基础，合理设置混合实践教学模式的实践教学内容，能够兼顾实践教学的各个环节，保障知识应用的连贯性、系统性和科学性。

（2）实践能力培养目标。围绕应用型人才的能力培养目标，结合程序设计类课程群的各个实践教学环节，按照前后衔接、逐层推进和渐进提高的原则，将实践能力培养目标划分为计算思维能力、程序设计能力、系统设计能力、职业岗位能力四个层次，依次分布在程序设计类课程群的不同实践教学阶段，作为每个阶段的实践教学目标，以建立层次化的实践能力培养体系。

（3）实践教学项目。结合工程教育模式改革与创新的研究成果，采用项目式教学方式组织实施实践教学。以程序设计类课程群为主要教学内容，集成实践教学的各个环节，按照基础实验项目、综合实践项目、工程实践项目、创新实践项目四个环节培养学生的基本能力和专业能力。基础实验项目是以每门课程设计的项目，培养学生的基础实验能力；综合实践项目是以一组核心课程设计的项目，培养学生的程序设计能力；工程实践项目是以程序设计课程群设计的项目，培养学生的系统设计能力；创新实践项目是按企业标准设计的项目，培养学生的职业岗位能力。

（4）实践教学环境和平台。根据混合实践教学模式的设计思路，程序设计类课程群的实践教学依托面对面实践教学环境和互联网实践教学平台。面授教学的实践环境是计算机专业实验室、校企联合实验室和实践创新实验室，特点是师生以面对面的方式互动交流，教师能够实时解决教学过程中遇到的问题，有助于学生进行讨论式和协作式学习。互联网实践教学则利用互联网技术，通过虚拟实验室、MOOP（Massive Open Online Project，大规模开放实践项目）教学平台、创客空间等组织教学，特点是师生在网络虚拟空间传递信息，有利于学生的个性化学习和探究式学习。

（5）实践教学评价。按照混合实践教学模式的实践能力培养目标，结合具体的实践教学环境，将程序设计类课程的实践教学评价分为在线评价和课堂评价两个部分。在线评价基于互联网实践教学平台，是对学习参与、互动交流、编程实践等方面的过程性评价；课堂评价则基于面对面实践教学环境，是对项目实施、项目完成、协作创新等方面的总结性评价。

3 程序设计类课程的混合实践教学模式的构建

基于程序设计类课程混合实践教学模式的设计思想，具体通过实践教学模式、实践教学平台、实践教学资源和实践评价机制四个部分实现混合实践教学模式的构建。

以程序设计类课程群为中心，实践能力培养目标为导向，实践教学项目为基础，创建集课堂实践教学、在线实践教学、实践教学平台和资源的立体化实践教学模式。

引入MOOC课程的教学形态，建立程序设计类课程的面授实践教学模式。根据程序设计类课程的能力培养目标，以学生为主体、教师为引导的形式开展有针对性的个性化教学。面授实践教学模式主要采用教师引导、学生实践和分组讨论的方式，将学习的主导权从教师转移到学生，教师主要进行答疑解惑和知识拓展，激发学生的学习兴趣，引领学习的思维，侧重于培养学生的计算思维和程序设计方法，相对弱化程序设计类课程的语法知识传授，切实提高学生的编程实践能力。

利用新一代互联网技术和服务，创建程序设计类课程的在线实践教学模式。在线实践教学模式主要基于互联网的虚拟实践教学平台，将程序设计类课程群的项目进行分解，采用案例式、任务式和问题式的教学方式组织实施课程群的项目实践教学。学生通过基础实验项目和综合实践项目实现程序设计类课程知识的学习、巩固和内化，通过工程实践项目实现实践编程能力的提高，通过创客空间的创新实践项目进一步实现实践创新能力的提升。

基于实际的工程实践项目，建立工程化的程序设计类课程实践教学平台，主要包括实践创新实验室、校企联合实验室、虚拟实践教学平台和创客空间等，使其能够承担各个层次的实践项目教学及竞赛培训等工作为，教师和学生提供不受时间和空间限制的工程性实践教学环境。积极寻求企业的支持与合作，以真实的工程实践项目为基础，企业的实训教师和学校的任课教师通过在线教学和面授教学的方式共同组织、协调与管理实践教学的各个环节，培养和选拔学生参与ACM程序设计大赛、全国大学生软件设计大赛，创客开源社区的创新实践活动，强化学生工程实践和创新能力的培养。

结合各类教学实践项目，利用MOOC的教学理念，整合并集成程序设计类课程的MOOP项目实践教学资源。利用互联网工具，以具体课程为基本单元，将在基础实验项目、综合实践项目、工程实践项目、创新实践项目教学过程中产生且具有重要价值的教学资源（如经典的教学案例、课程设计、工程项目、创新项目等）进行整合，建立在线开放的课程实践教学资源项目库，存放到云端数据中心。在面对面和在线实践教学阶段，通过互联网多终端接入设备（如PC、PAD、智能手机等），师生能够在互联网实践平台上实时异步地获取所需的课程实践教学资源，实现实践教学资源的无缝连接和高度共享。

根据实践项目类型和能力培养目标，采取定性与定量，主观与客观相结合的方法，构建多元化的程序设计类课程实践评价机制，包括总结性评价和过程性评价两个方面。在面对面的实践教学环节，教师可根据学生参与项目实践教学过程的各个环节，如项目参与、项目讨论、项目实施和项目完成的情况进行实践考核评价，同时结合项目组内和组间的同伴评价，形成项目教学的总结性评价。在在线实践教学环节，学生根据互联网教学平台的在线程序评判工具进行自评，教师则根据学生的在线程序评判记录、在线讨论区的学习记录进行过程性评价，以提高实践教学评价的全面性、准确性和科学性。

4 结语

实践教学是理论教学的扩展和延伸，是增强学生实际动手能力，培养应用创新性型人才的重要方式。本文分析了制约地方高校程序设计课程实践教学的各种因素，利用互联网技术和资源，有效融合在线学习和面授学习模式，提出了地方高校程序设计类课程的混合实践教学模式，为地方高校合理利用实践教学资源，切实创新实践教学方法，有效提高实践教学质量，提供了重要的参考价值。

[1]余胜泉，王阿习.“互联网+教育”的变革路径[J].中国电化教育，2016，10：1-9.

[2]王志英等.计算机科学与技术专业实践教学体系与规范研究［J］．中国大学教学，2009（2）：42-44.

[3]苏宏，陈阳键，吴迪，龚志武，项荣健.新媒体联盟2016地平线报告高等教育版[J].广州广播电视大学学报，2016，02:1-21+107.

[4]谢幼如，倪妙珊，柏晶，张惠颜.融合翻转课堂与MOOCs的高校MF教学模式[J].中国电化教育，2015，10：40-46.

Research on the Reform of Blended Practical Teaching of Programm ing Courses in Local Colleges

CHENG Ge-ping，WANG Xin-Ying，XIONG Qi-jun
（School ofMathematical and Computer Sciences,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053）

In view of the present situation and problems of the practical teaching of programming courses in local colleges,constructs the blended practical teachingmode of programming courses by the integration of online learning and face-to-face learning forms,which optimizes the traditional practical teachingmode to promote the practical teaching reform and development of the programming course by usingmodern Internet technology.

程格平（1974-），男，硕士研究生，讲师，研究方向为多媒体安全、数字指纹

2017-03-14

2017-05-03

1007-1423（2017）13-0011-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.13.003

地方高校；程序设计课程；实践教学改革；混合学习

王新颖（1976-），男，河南平顶山人，硕士，副教授，研究方向为多媒体信息处理

熊启军（1971-），男，湖北仙桃人，本科，副教授，研究方向为多媒体信息处理、数据挖掘

Local College;Programming Course;Practical Teaching Reform;Blended Learning