程序设计类基础课程实验教学模式改革与探索

王代君 朱金波 何星瑞 赖俊宏

摘要：本文针对后疫情时期《数据结构与算法》课程实验线上线下相结合实验教学模式面临的问题进行分析和讨论，并探索解决方法。对计算机实验中心后疫情时期程序设计类基础实验实验教学如何发展有一定的积极意义。

关键词：后疫情时期;教学模式;线上线下结合

“后疫情时代”，疫情时起时伏，随时有可能小规模暴发，从外国外地回流以及季节性发作，对各方面都产生深远的影响，学校教学也遇到了多方面挑战，实验教育更加如此。我院计算机实验中心是计算机学院实验实践教学活动的重要场所，是“面向全院学生”，即实验中心实验课程的教学成为培养创新创业意识和实践活动具有影响力的引导工具。本文针对学院计算机程序设计类基础实验课程后疫情时期实验教学模式方面进行探索和研究。

1后疫情时期实验教学遇到的挑战

突如其来的新冠肺炎疫情对我国高校计算机程序设计类的实验教育产生了较大影响。当前，国内疫情防控形势持续向好，但外国回流以及季节性发作，随时会有可能小规模暴发，疫情时起时伏，对实验中心实验教学也产生了一定影响，后疫情时代学院实验中心部分实验已经开始采用线上线下想结合方式进行实验教学，线上与线下实验教学的衔接问题，线上实验教学和课堂实验教学组织问题，线上教学与线下课堂教学内容的区分、协同、成绩计算方法，学生学习进度不一、线上线下教学质量如何保证以及如何保证每个学生参与线上实验教学等等，成为后疫情时期给实验中心教师实验教学、学生学习都带来了许多的改变与新的挑战。

2 后疫情时期实验教学模式

随着疫情在国内逐渐被控制，线上线下深度融合的教育模式逐渐成为后疫情时期教学的主流，实验教学作为高校教育的重要组成部分，对高校实验教学提出了更高要求。实验中心积极探索疫情现实下的实验课教学改革，中心老师以及学生层面，开放思想，结合现代化信息技术，大力推进实验教学改革，构建顺应时代发展的新常态实验教学模式，受到老师和学生的好评。以《数据结构与算法》实验课程教学为例，提出“教学—实训—竞赛—创新”的良性循环教学模式，采取线上线下相结合，配合QQ群交流答疑，以赛促教，以赛促创;通过实验教学辅助平台在线学习和验收、引导式互动、智能化项目数据分析等多种方式，巩固理论基础，激发学生学习热情，提高创新意识，在实验项目实战中学习和成长。

2.1《数据结构与算法》课程实验教学模式

《数据结构与算法》课程实验采取多种线上教学和线下实操相结合的新模式开展实验教学。将课程实验内容分为两个部分，第一部分为实验1—实验7为基础实验项目，采用线上线下结合方式实验教学，借助实验教学辅助平台进行课前预习和课后复习，实验室堂讲授实验项目目的和要求，同学一人一组，在Educoder头歌实践教学平台以闯关形式对基础实验项进行验收以及实验报告提交，每个实验项目和实验报告需在规定时间内完成;第二部分为综合实验项目，要求同学结合实际问题与课程内容，可自主命题，组成3-5人的团队，完成选题、团队任务分工、设计、编码、测试、答辩等。通过团队工作训练，培养同学们团队合作意识，理解团队负责人和团队成员的责任和义务，依据“互联网+”大赛评审规则，结合实验教学辅助平台进行综合实验项目验收，竞赛互动翻转模式完成综合实验项目教学过程，鼓励学生多参与创新创业竞赛，开阔视野，取长补短。Educoder头歌实践教学平台闯关题图如图1所示。

2.2实验教学辅助平台建设

实验教学辅助平台主要能支持学生在线观看实验教学视频，进行课前预习和课后复习，综合实验项目验收，实验成绩评估以及实验指导书等资料下载。该系统分为学生端、教师端，管理员端，实现了电脑端和移动端对实验项目进行网上预习和阅读学习，将信息化实验教学资源逐年建设积累整合。平台主要包括在线实验课程学习、综合实验项目自评训练、综合实验项目验收、实验教学资源下载等功能。在线实验课程学习主要包括：历届优秀实验项目案例管理，实验项目管理、项目题目申报与题目管理、实验教学视频管理等;综合项目自评训练主要包括：项目演示训练、报告评审训练、答辩训练等;综合项目验收主要包括：项目演示、报告评审、项目答辩、老师评审、同学互评等功能;教学资源下载包括：实验指导书、实验教学大纲、教学视频等实验相关资料下载。

2.2.1系统主界面实现

系统主界面有移动端主界面和PC端主界面。通过实验@controller標记实现类，然后使用@RequestMapping注解来映射Request请求与处理器，实现对主页检查，弹窗等控制。

2.2.2服务端实现

服务端使用了SSM 框架既Spring，SpringMVC，Mybatis。在配置文件中可以指定使用特定的参数去调用实体类的构造方法来实例化对象。SpringMVC 在项目中拦截用户请求，它的核心Servlet 即DispatcherServlet 承担中介或是前台这样的职责，将用户请求通过HandlerMapping 去匹配Controller，Controller 就是具体对应请求所执行的操作。SpringMVC 相当于SSH框架中struts。mybatis 是对jdbc 的封装。mybatis 通过配置文件关联到各实体类的Mapper文件，Mapper文件中配置了每个类对数据库所需进行的sql 语句映射。在每次与数据库交互时，通过sqlSessionFactory 拿到一个sqlSession，再执行sql 命令。

2.2.3实验课程分类查询

该系统的搜索功能都是通过使用example创建扩展搜索类，然后获取当前线程的Request，并使用getParameterValues（name）获取name的所有值，然后通过where条件语句确定搜索内容，再使用andCondition（where） 即可查询到所需的数据。在经过排序等操作后，由request.seAttribute（）将数据协会前台，实验课程分类查询图如图2所示。

2.3 课程实验成绩评价

传统的程序设计类基础课程实验成绩的评价，主要以标准化实验考试成绩为主要评价指标，主要以教材和大纲为准，考试内容和考试范围受到了限定，考查范围主要是学生对教材和大纲规定的内容所掌握程度，虽然部分试题涉及部分知识点运用，但比例一般不高，如果仅以教材和大纲来划定评价内容和范围，显然是不全面。新时代后疫情时期，教育应从多方面开始转型，从学生学习输入评价转变为学习输出评价为主。《数据结构与算法》课程实验对学习成绩的评价采取多元化方式，主要由二个方面构成。（1）个人与团队考核相结合，实验1—实验7基础性实验采取个人为单位的考核方式;综合性实验采取团队考核方式;（2）系统自动评价与师生评价相结合，基础性实验采用Educoder头歌实践教学平台自动评价，综合实验采用师生评价方式对综合实验项目进行验收。近两年来，《数据结构与算法》课程实验考核成绩由平时成绩与考核成绩构成，即总评成绩= /7 * 70% + 基础实验报告成绩 * 30%）*40%+（综合实验验收* 70%+综合实验报告成绩 * 30%。）*60%。

3 结束语

程序设计类基础课程实验教学模式改革的创新之处在于实验教学采取多种线上教学和线下实操相结合的新型模式开展，依托于Educoder头歌实践教学平台以及中心自主研发的实验教学辅助平台，从学生学习输入评价转变为学习输出评价为主。以培養学生综合实践能力为核心，构建了从教学内容，教学模式以及实验成绩评定等在内的实验教学体系。通过近两年对《数据结构与算法》课程实验教学的改革和试点，实验教学效果较明显，极大地提高了学生的专业兴趣。

参考文献

[1] 王竹立.面向智能时代的知识观与学习观新论[J].远程教育杂志，2017（3）：3-10.

[2] 彭正霞，陆根书，李丽洁. 大学毕业生就业质量的影响因素及路径分析[J].中国高教研究，2020（1）：57-64.

[3] 王代君.《程序设计与问题求解》实验课程混合式实验教学模式探索[J].中国高新区，2019（6）.

[4] 王代君.《计算机基础类实践教学方法的改革与探索[J].文渊，2020（7）

[5] 解丽芳，林宏辉.利用基础实验教学平台普及教研结合[J].实验技术与管理，2012（11）

个人简介：王代君  高级实验师桂林电子科技大学 本科 专业方向：计算机科学与技术

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