以程序设计能力培养为导向的实践教学体系改革探析

重庆第二师范学院数学与信息工程学院 肖 丽 邹晓兵 石 熙

1 引言

程序设计能力作为电子信息类专业人才的核心技能，是应用型本科技术节能人才培养的关键，也是电子信息类专业毕业生就业的核心竞争力。

程序设计能力的培养主要通过程序设计类课程的开设来完成。目前，我院计算机相关专业学生的程序设计类课程的开设采用理论+实践的教学模式。程序设计类课程的实践教学不仅仅是对基本理论的验证，重要的是技术能力培养，包括对学生实践动手能力、分析问题和解决问题能力、书写和表达能力、合作能力等的培养[1]。

2 实践教学的重要性

传统认识中，理论教学与实践教学是两个辩证统一、相辅相成与相互发展的教学体系，两者之间没有主从关系。但是，对于地方应用型本科院校，更多的是从技术技能人才培养角度去衡量程序设计能力的高低。因此，与理论教学相比，实践教学的直观性和综合性更强，学生可以有更多的参与行为，对于学生程序设计能力、团队合作能力和创新能力的培养有着重要的不可替代的作用。

（1）实践教学更能培养技术应用能力。应用型本科技术技能型人才知识技能结构具有应变、综合和创新的特征。实践教学强调的正是以与市场接轨的创新和综合应用能力，按专业岗位需求凝练程序设计能力要求。

（2）实践教学更能缩小与市场的差距。我校作为技术技能型本科院校，教育强调人才与市场直接接轨。实践教学能避免理论教材滞后的不足，降低行业企业对毕业生的培训投入成本。

（3）实践教学更能启发自主学习和创造力。实践教学能较好的实现以学生为主体，教师为主导的教学模式，通过让学生成为学习活动中的主体，激发学生的自主学习能力和创造力。

3 实践教学改革方案

近年，我院在实践教学的开设形式上得到了突破性的改变，加强了校企合作。为了切实提高学生的程序设计能力，构建行业核心竞争力，程序设计类课程提出了如下改革方案。

3.1 建立“程序设计能力培养”课程组

对于培养地方应用型本科技术技能人才而言，实践教学是比理论教学更为重要的教学手段和环节。要从本质上提升实践教学在程序设计能力培养过程中的地位，首先教师要从教学理念上进行改革。

建立“程序设计能力培养”课程组，课程组的成员由人才培养体系中程序设计类课程群的任课教师共同组成。程序设计能力不是某一门课的教学任务，课程实践体系的建立不应该是独立的，而是应该和其先行课程和后续课程相关。不同程序设计类课程的教师共同参与制定实践教学体系进而统一实施实践教学体系。通过这一过程来让教师们从自己本身意识开始转变。这样做，一方面可以集思广益地，保证实践教学内容的完整和系统，避免低层次的重复。另一方面，可以让教师相互影响真正重视起实践教学，进而做到以程序设计能力培养为导向从更高的高度把握实践教学规划，而不仅是只关注自己任课课程。

同时建立课程组的目的在于转变教师的教学理念。任课教师虽然较以前重视了实践教学，但是实践意识还不够。多数教师的教学理念仍然把理论教学看做是实践教学的指南针，把实践教学看作是对理论知识进行消化吸收和加深理解的的实践过程。通过课程组的建立，让教师理解以培养学生的实际程序能力为目标，根据实践项目需求定制理论教学内容的程序设计能力培养模式，切实理解“理论教学是为实践教学做准备”。

3.2 分段递进式实践教学内容体系

科学分析学生特征和市场需求，建立一个分段递进式的实践教学内容体系。实践教学体系分为课堂教学案例、课内实践、综合应用、课程设计和创新实践五个环节。

（1）第一阶段为课堂教学案例。课堂教学案例在理论教学环节使用，能让学生掌握程序设计的基本技能，逐步培养分析问题和解决问题的能力，为后续环节的实践教学打下坚实基础。课堂教学案例主要以语法为主线，集中在本知识单元的技能掌握。课堂教学案例的设计要小而简单，能在课堂有限时间内清楚展示相应的程序设计知识。

（2）第二阶段是课内实践。课内实践与课堂教学案例不同。课堂教学案例任务性不强，旨在让学生理解相关的理论知识基础。课内实践是课堂教学案例的拓展，学习目标针对相应的知识模块的运用。课内实践任务设计要来源于实际生活，才能切实让学生体验运用程序设计能力解决问题的过程，增强学生的学习兴趣。因为，学生的学习能力具有差异性，因此课内实践分为基础实践和拓展实践两部分组成。基础实践部分是对理论知识的基本实践应用，要求学生必须完成；拓展实践部分是对所学知识点的扩展、延伸应用，供有能力的学生在课后选做。需要注意的是，课内实践与课堂教学案例相辅相成，理论教学的知识模块按照课内实践的需求设计，从而规划相应的课堂教学案例，为课内实践任务做准备。

（3）第三阶段是综合应用。通过综合应用层次的实践，学生能明白项目模块化开发过程，培养学生的工程意识和综合应用知识能力。从实际工程实践中提取一个综合性实践项目，将其根据程序设计技能的先后关联，把实践项目拆分为多个按学习进度递进的小的实践子项目。子项目的内容由浅入深部署，贯穿多个知识模块。随着学生学习程序设计技能的进度安排，子项目逐步完善，最终形成一个完整的综合性项目。

（4）第四阶段是课程设计。课程设计在课程所在学期的最后1-2周完成。学生根据自身情况自拟课题，初步认识对软件开发基本流程，从需求分析、系统总体设计、编程实现和测试环节对进行项目进行分析设计，培养学生对较复杂问题的综合设计能力，以及查阅技术资料和编写文档的能力。同时，课程设计对于学生团队合作能力的培养有着重要的不可替代的作用

（5）第五阶段是创新实践。创新实践环节是一个为期1-2周的独立实践环节，设置在课程结束后。创新实践环节采用校企合作方式完成，实践的项目来源于企业方提供的实际工程，让学生了解行业企业的一线需要，缩小学生技能与行业需求的差距，培养符合职业岗位要求的程序设计能力。

3.3 教学模式

整个教学过程采用“一个中心，两个基本能力，三个时间点，四个灵活”的模式。

一个中心指的是围绕技术技能为中心。无论是教学内容，教学方法都必须是以培养学生程序设计能力为目标。

二个基本指的是学习能力和动手能力。通过本课程的学习，一方面提高学生的自学能力，另一方面培养学生的实际动手能力。

三个时间点指的是课前，课堂和课后。在教学实施过程中，采用线上加线下的教学形式。除了传统的课堂教学外，建立线上教学管理系统。教师通过该系统在课前发布实践任务以及任务所需的技能知识如电子书和教学视频。学生使用系统提前学习相关知识技能并给予教师学习反馈。教师利用教学管理系统查看学生学习情况，收集学习反馈，在实践课堂对共同的问题统一解答，然后主要采取个别答疑的方式，指导学生完成实践任务。课后采取多种方式收集学生问题和辅导，一是利用教学管理系统实现师生互动，教师可以有效监管学生的学习情况，学生可以针对自身的薄弱环节强化学习。二是设定课后固定答疑时段，在前半学期主要采用教师在机房进行面对面答疑，后半学期采用线上实时答疑。

四个灵活指的是教学内容灵活，教学地点灵活，教学组织形式灵活，考核方式灵活。在教学实施过程中，根据学生学习情况在已有项目的基础上增加一些更有意义的实例，也可以对已有项目进行修改或者删除。教学的地点除了机房外，还利用线上教学管理系统和聊天工具、邮件等。为激发学生学习兴趣，提高学习积极性，学习效果的评价方式除了传统的课内实践评价外，增加了拓展实践考核，拓展实践主要考核学生的自学能力，知识应用和迁移能力，以及学生解决实际问题的能力。

3.4 教学方法

因为实践教学体系涉及到不同类别的实践项目。所以，必须对不同实践项目采取不同的教学方法。除了第5个阶段即创新实践环节需要根据实际工程项目做适时设计以外，其余各阶段的教学方法设计如下：

（1）第一个阶段的课堂教学案例采用传统教学方法，以教师讲授，学生练习为主。

（2）任务驱动教学法和及时教学法相结合用于课内实践和综合应用阶段。基于线上教学管理系统，教师先于理论课堂发布下一次实践任务以及所需要的知识，学生自学相关知识及时给予反馈，学生带着“为了完成任务我需要这些知识”的目的来学习，教师结合反馈进行讲解。教师与学生都是课堂的主人，通过相互合作进行有效学习。

（3）小组合作法用于课程设计阶段。鉴于程序设计能力从实际工作中来说，一般情况下都不会是一个人的工作。在教学中采用小组合作法可以把不同水平层次学生进行合理的组合，不仅可以通过交流讨论达到共同学习的目的，还培养了学生的合作意识。因为小组合作法受到实践任务、时间和实践环境等较多限制，所以在课程设计环节采用小组项目合作是最为合适的。

3.5 实践考核

课程的实践考核主要由过程性评价和能力性评价组成，如表1所示。

表1 实践考核评价方法

4 小结

以程序设计能力培养为导向的实践教学改革旨在以应用型本科技术技能人才培养为契机，积极推进面向应用型程序设计能力培养改革，建立符合人才培养目标的分段递进式实践教学内容体系。所提出的改革方案将实践教学系统地规划到理论教学、课内实践、课程设计以及创新实践等各个不同阶段和各部分中逐步落实，让实践教学成为程序设计能力培养的主阵地。让教师在改革中进步，学生向复合型、开拓型、创新型、地方应用需求编程创新人才转变，提高地方普通本科院校电子信息产业人才核心竞争力。