程序设计类课程教学团队的建设与实践
2019-01-07王秀友范建中刘华明南淑萍
王秀友,范建中,王 浩,刘华明,南淑萍
(阜阳师范学院 计算机与信息工程学院,安徽 阜阳236037)
程序设计能力是计算机科学与技术、网络工程、软件工程、物联网工程、信息管理与信息系统等计算机类专业学生的核心能力,也逐步成为理工科其他专业人才培养的基础与重点。培养学生的程序设计能力不是一门课程就能够解决的问题,学院在制定教学计划时,要根据程序设计能力培养的不同阶段设计“C语言程序设计”等一系列课程,贯穿学生四年学习的全过程。程序设计类课程教学团队的组建与项目立项对于计算机类各专业培养目标的实现和提升学生的就业竞争力具有重要的意义[1-3]。
团队负责的课程包括C语言程序设计、离散数学、数据结构、计算机算法设计与分析、Java程序设计、JSP程序设计、Windows编程、软件工程、操作系统、web程序设计、HTML5+CSS3+JavaScript网页设计、Android高级编程、Oracle的管理与开发、移动互联软件开发等一系列课程。通过C语言程序设计(一年级)和数据结构(二年级)培养学生的基本编程能力,通过Java程序设计(二年级)和Windows程序设计(三年级)培养学生面向对象的编程能力,通过软件工程(三年级)培养学生大型程序设计的工程方法,通过“HTML5+CSS3+JavaScript网页设计、Android高级编程、移动互联软件开发及实训”(四年级)培养学生直接适应企业的开发能力。
根据课程培养目标,程序设计类课程教学团队需要专业扎实、教学水平高、学习创新能力强、学术作风严谨的16~20名教师。计算机与信息工程学院组织了教授4人,副教授8人,讲师5人组建了程序设计类课程教学团队。团队的学历结构为:博士5人,硕士11人,本科1人。年龄结构为:45岁以上3人,35到 45岁10人,35岁以下4人。团队近五年主持建设了校级精品课程及网络资源课程3门“C语言程序设计”、“数据结构”、“数据库原理”,省级精品课程1门“离散数学”。主编、参编教材10余种,制订实验、实习、实训大纲12门,自制了全部课程教学课件,创建了多门课程的网络教学平台。正在使用的网络教学平台包括:C语言程序设计教学平台;数据库原理教学平台;Java程序设计教学平台;离散数学教学平台;数据结构教学平台;软件工程教学平台。
一、课程教学团队建设的目标
程序设计类课程教学团队以 “教学是主体,科研为支撑;能力为导向,成果促教学”为指导思想,充分发挥教学团队的传帮带和老中青相结合的作用。以社会需求为导向,协同创新为引领,突出计算机类软件人才培养的“移动互联”应用特色。围绕程序设计类课程的教学目标,采用国内外先进教材和与企业实践实训基地共建课程推动教学内容更新,通过实施问题驱动的教学和项目案例模拟的训练带动教学模式创新,以程序设计类课程实验系统和网络教学资源平台的建设推动教学手段的革新。通过程序设计类课程教学团队的建设,提高计算机类专业整体教学水平和学生的程序设计能力、创业创新能力以及团队合作能力。
二、程序设计类课程教学团队建设的内容
(一)针对专业特色,构建合理的课程平台
从培养学生的程序设计能力和创新能力的目标出发,通过深入企业调研,确立计算机类软件人才必须具备的知识结构和技能,由知识结构确定知识单元后,决定教学课程体系。既要减少不同课程间的内容重复,又要做好课程之间的衔接、深入与拓展。构建了以“离散数学、数据结构、计算机算法设计与分析、软件工程、操作系统、数据库原理”等为理论基础的专业课程体系;以“C程序设计、Java程序设计、Web应用系统开发、J2EE技术、.net技术、Android、iOS”等培养软件实现能力的课程体系,夯实学生的程序设计理论基础,扩展了学生专业视野,增强了学生程序设计适应能力。建设了“C语言程序设计”“数据结构”“数据库原理”“离散数学”等省级精品课程,以打造精品课程推动教学团队的发展[4]。构建计算机类专业程序设计类课程平台,见图1。
图1 课程平台
(二)构建知识、能力、素质三位一体的课程教学体系
第一,将程序设计类课程理论教学与实践教学相融合,建立程序设计基础——程序设计能力提高——实践训练——课程拓展不同课程间有机衔接、循序深入、层次分明的系统化程序设计类课程教学体系。做到既利于学生对理论知识的掌握,又利于实践能力的培养,为学生就业创业创新提供坚实理论基础和实践能力。第二,注重学生素质和能力培养,开展多样化的科技创新活动、学科竞赛和创业创新项目训练,激励学生将课内学到的知识与实际项目开发相结合,培养学生的创新意识和实践能力。第三,完善程序设计类课程的考核评价方法,实行考试、平时、实验、课程设计、实训,学科竞赛以及科技活动、研究论文相结合的综合评价体系,体现考核内容的多样化、过程化,提高学生的综合素质能力。构建知识、能力、素质三位一体的程序设计类课程教学体系,见图2。
图2 课程体系
(三)依托先进的课程实践教学理念,健全实践教学体系
通过系统化设计、项目制主线、模块化课程、柔性化管理、情境化教学等方式,将CDIO与实践教学相结合,培养学生“做事”和“做成事”的综合能力。依托省级计算机实验实训中心、校内外实践基地(教育部-中软国际产学合作协同育人项目)、产学研合作企业,以阜阳市政府——阜阳师范学院横向课题为牵引,坚持程序设计类课程理论教学和实践教学并重,构建“两大平台、四个模块”的程序设计类课程实践教学体系[5]。在基础教学实验平台和科技创新实训平台之上,实现基础技能实验、专业技能实验、综合设计实训、科技创新实训四个层次的递进,完成学生综合素养(包括工程专业素养、科学人文素养、团队协作能力)的培养。构建基础技能实验——专业技能实验——综合设计实训——科技创新实训层次递进的实践教学模式,见图3。
图3 课程实践教学体系
(四)完善课程实践教学平台
提出了 “课堂——实验室——创新型试验区”的课程教学和实验教学相结合的理念,构建了以培养学生工程实践能力和创新能力为核心的、以综合设计和研究创新实验为主体的程序设计类课程实验教学体系,形成了程序设计类课程理论教学与实践教学、实习实训与科技训练、必修的基础技能实验与选修的个性化实训拓展相结合的实验教学模式,将校内实验教学拓展到校外工程实践基地,让学生在这个创新试验区学习、实践、锻炼。同时坚持课程实验教学与课程综合设计及毕业设计 (论文)相结合、学科竞赛与学生科技项目创新活动相结合,校内实践教学与校外实践实训基地相结合[5]。完善的程序设计类课程实践教学平台,增强了学生综合运用知识和创新的能力。
(五)进一步加强师资队伍建设,提高“双师型”教师比例
教学队伍的建设是教学团队建设的主旋律。通过引进和培养,加强高层次高水平师资队伍建设。一是选送团队成员到国内外知名高校和科研院所攻读博士学位或进行博士后工作。二是通过聘请专家开设专题讲座,举办形式多样的教学观摩和学术交流,进一步提升教师的专业知识和教学技能,提高教师的教学和科研水平[6]。三是通过校企合作搭建平台,实现教师到企业兼职锻炼,提高教学团队成员自身的程序设计动手能力。四是注重对教师职业道德和敬业精神的培养,教学团队成员做到了爱岗敬业、团结协作、乐于奉献[7]。三年来,1 名教师成为校级中青年骨干教师;2名教师评聘为教授,3名教师评聘为副教授;培养博士3人,1人去企业兼职锻炼。师资队伍建设的情况见图4。
图4 师资队伍建设
三、切实可行的创新性改革措施
为提高计算机类专业人才培养的质量,程序设计类课程教学团队十分注重教育教学的改革研究。根据阜阳师范学院的教改思路:师德教育与业务培养并重,教学与科研相结合,知识传授与能力培养相融合。程序设计类课程教学团队重点放在构建课程体系、更新教学内容、革新教学方法、强化实践教学环节上。教学团队的改革与实践,始终坚持以先进的工程教育理念为先导,以创新精神为动力的原则。团队成员参与的阜阳师范学院计算机应用型创新人才培养的多层次实践教学体系2015年获得安徽省教学成果一等奖。具体改革措施主要有几个方面。
首先,针对目前计算机行业及社会经济发展对人才的需求,及时优化计算机应用型创新人才培养方案。依托行业和学科优势,邀请企业和用人单位深度参与人才培养过程,注重“理论教学与工程实际相结合、专业培养与社会需求相结合、学校教育与企业实践相结合、拓展领域与突出特色相结合”的实践和创新能力强、适应跨越式发展的能力与素质并重的计算机类人才的培养,制定了计算机专业“面向工程、面向应用、面向需求”的人才培养模式、培养方案和教学计划[5]。提出并实施“基础训练+提高能力+拓展层面+实践应用”的四层次程序设计类课程体系。
其次,构建“四合”的创新教学模式,理论教学与实践教学相结合,大众化教育与个性化教育相聚合,科技训练与工程背景及科研项目相整合,课内教学与学科竞赛相融合。有效地提高了教学质量,凸显了培养学生实践能力和创新能力的作用。
第三,建立了开放的个性化创新实验室,体现了以学生为中心个性化教育的新模式。以学生为本,坚持服务于学生的教学理念。加强教学团队成员爱岗爱队爱学生、严谨治学、团结协作等思想教育,不断提高教师职业道德和敬业精神。引导团队成员确立“团体学习”的观念,学会合作双赢。除了不断加强教学基本功培养和较强的科研能力,还要树立引导学生全面发展的教学理念。
第四,引进目标考核和管理,完善激励机制,促进团队优秀人才脱颖而出。制定教学团队管理章程,引进目标考核,形成激励机制,充分体现“以人为本,量化考核,客观公正,注重实绩”的原则,实行动态管理,创造人尽其才的机制和环境,从而激发教学团队成员的积极性和创造性[8]。
第五,积极申报质量工程项目和加强对外学术交流,进一步拓展团队视野。积极申报质量工程项目,以精品课程、MOOC课程和网络资源课程建设为依托,以教学研究项目为载体,以教学模式方法创新为突破,以实习实训创业创新资源建设为平台,对程序设计类课程教学团队的青年教师在教学创新、科研立项和论文撰写上予以指导[9]。开展教师知识更新与拓宽的培训常态化,鼓励并资助教学团队青年教师攻读博士学位。设法安排教师参加适合自己的教学培训和学术交流,切实拓展团队视野和提高教学团队的综合素质。
第六,积极争取学校经费投入和通过横向课题研发服务社会,改善教改和科研条件。积极争取学校及上级主管部门专项经费投入(如教育部师资培训和省级高校人才访学项目),通过开发移动互联应用软件获取收入,用于教科研研究、教材编写开发、论文发表以及相关资源平台建设等,通过改善教学科研条件来提高教学团队从事教改和科研的积极性和凝聚力。
四、结语
程序设计类课程教学团队积极从事教学改革及教学研究,取得了10余项教研成果,其中6项教研成果荣获了省级教学成果奖。指导学生获得了程序设计等竞赛省级以上奖励100余项。先后发表了50余篇教研论文,论文中提出的一些改革思路、改革方法和具体的改革措施量化指标等已被纳入学校(或学院)的有关规章制度中,并向其他院校介绍推广。程序设计类课程教学团队充分利用学校所提供的软硬件环境,全面实施信息化管理,为程序设计类各门课程的理论教学和实验教学提供网络资源教学平台,实现了教学平台开放化。创建了适应大学生程序设计能力、工程实践能力和创新能力培养的个性化实验室向本科生全面开放的工程实践模式,构建了学生参与学科竞赛、进行课外科技创新、自主研究的开放式实验教学平台。通过学生参与程序设计类竞赛和科技活动实践,构建了立体化的学习空间,激发了学生主动学习的兴趣和创造性,增强了教学效果,提升了学生的程序设计能力,形成了鲜明的程序设计类课程教学特色。