应用型院校程序设计语言实验教学改革

芮 辰

（合肥学院 实验实训中心，安徽 合肥 230601）

0 引言

2015 年10 月，教育部、国家发展改革委、财政部下发的《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》（以下简称《指导意见》）指出高校要把办学思路真正转到产教融合校企合作上来，转到培养应用型技能型人才上来，转到增强学生就业创业能力上来。要创新应用型技术技能型人才培养模式，建立以提高实践能力为引领的人才培养流程，建立产教融合、协同育人的人才培养模式，实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接；要加强实验、实训、实习环节，建立实训实习质量保障机制，要深化人才培养方案和课程体系改革，以社会经济发展和产业技术进步驱动课程改革，整合相关的专业基础课、主干课、核心课、专业技能应用和实验实践课，更加专注培养学习者的技术技能和创新创业能力；要把企业技术革新项目作为人才培养的重要载体，把行业企业的一线需求作为毕业设计选题来源，全面推行案例教学、项目教学；要将现代信息技术全面融入教学改革，推动信息化教学、在线知识支持、在线教学监测等广泛应用，通过校与校合作、校企合作联合开发在线开放课程；要加强“双师型”教师队伍建设，调整教师结构，改革教师聘任制度和评价办法，积极引进行业公认专才，聘请企业优秀人才作为专业建设带头人、担任专兼职教师。有计划地选送教师到企业接受培训、挂职工作和实践锻炼[1]。

程序设计语言课程是计算机专业及多个工科专业课程体系的重要组成部分，实验教学环节是其课程体系的重要一环，对于激发学生的学习兴趣，培养学生的逻辑思维、计算思维和创业、创新能力有着不可或缺的重要作用。

从应用型高校程序设计语言实验教学的现状来看，其教学理念、教学模式、教学方案、教学资源、课程设置、师资结构、考核方式与《指导意见》的要求相比还存在一些差距，亟待探索新的实验教学模式。

1 应用型高校程序设计语言实验教学现状

1.1 实验教学对工程实践的支持不够

程序设计语言作为实践性较强的工科课程，其实验教学环节的一个重要目标是要求学生将学到的理论知识应用到工程实践中[2]，而当前的程序设计语言实验实训内容更多的是突出对知识点的演练，偏重于语法、语言特性的验证、运用和算法设计，重理论轻实践。对软件开发案例、项目涉及较少。实验教学与行业企业的实际需要存在一些偏差，学生在学校中获得的程序设计能力与工程实践的结合不够紧密，导致学生产生一些问题：求解问题能力有余、软件设计能力不足；模块化意识和编写规范代码的意识不强；在编程时对细节关注过多，缺乏整体性、全局性意识，只见树木、不见森林，用不活所学语言知识[3]；学生对企业真实的软件开发流程接触不多，调试程序和软件测试能力得不到足够的锻炼，日后走向工作岗位时难以快速上手。

1.2 应用型实验教学体系不够完善

1.2.1 “应用型”实验教材还需进一步优化

高质量的实验教材是提高实验教学质量的重要保证，是实验教学水平的重要衡量标准之一，是提高实验教学质量的重要保障。现有的实验指导书、教材内容与应用型人才培养目标还存在一定差距，部分教材沿用多年，内容和教学思路已不适用于“互联网+”时代的程序设计语言课程。此外，缺乏对实验教学教材选用的指导性政策，对教材的实效性、应用性和创新性的政策性约束不足。

1.2.2 实验教学质量评价体系需进一步完善

实验教学的质量评价体系包括对实验教学目标、内容、过程、方法、效果等方面的评价。教学质量评价体系的构建应该能够充分调动教与学两个方面的积极性[4]。目前，重理论轻实践的思想还有残余，程序设计语言实验教学评价体系的应用型导向存在偏差，表现为：实验教学目标达成的评价机制不健全；实验教学的考核形式单一，考核方式中的过程化评价比例不足；实验成绩的评定存在一定的主观性，或是“只以报告论成败”[5]。

1.2.3 产教融合校企合作机制需进一步完善

部分应用型本科高校产学融合度不够，产、学、研各方利益不清晰[6]，校企合作机制没有广泛、有效地建立起来并发挥作用，实训实习质量保障机制不健全，产教融合、协同育人的人才培养模式不够准确，专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接不够紧密，还需进一步探索学校和企业的长效合作互利模式。

1.3 师资队伍建设不够

1.3.1 对实验教学人员的重视程度不够

高校实验教学人员在学生专业技能培养的各个环节中担负着繁重的工作任务，发挥着不可替代的作用。目前，我国高校实验教学人员队伍的工作状况整体上是好的，但仍存在一些问题，主要表现是实验教学人员的角色定位不准、工作热情不高和工作思路不清等方面[7]。实验员虽然定位为教学辅助岗位，其晋升强调的却是课题、成果[8]。事实上，实验教师既是实验教学的实施者，又是实验室建设和管理的直接参与者，不仅要承担实验教学任务、保障实验室安全和实验设备正常运行，还承担着实验室建设和管理任务，实验设备的维护、维修和保养任务，日常工作繁杂琐碎。

1.3.2 实验教师缺少行业企业生产经历

一方面，实验教师与《指导意见》[1]要求的“双师队伍”存在差距，表现为“双能型教师”比例不高，实验教师在生产实践一线的经历欠缺，知识结构更新较慢；在教学中过度强调语法和语言特性，教学内容应试痕迹较重。各应用型高校需要建设一支既有专业理论教学水平、又有生产实践一线项目经验的“双师型”实验教师队伍[9]，进而提升实验教学的质量。

另一方面，由于学校的职称制度和绩效考核制度侧重于科研，虽然学校鼓励教师“走出去”到企业一线挂职更新知识结构，但了解行业最新发展的激励政策不多，导致教师到企业实践、挂职的积极性不高。在“师资队伍”的建设过程中，学校倾向于引进“高层次紧缺”的骨干人才，“高水平”实验教学团队的建设相对滞后，事实上，实验教学团队对于高水平应用型大学的建成也有着重要的支撑作用。

1.4 应用型“互联网+”实验教学平台、资源建设不完备

“互联网+”为应用型高校实验资源的建设和共享带来了新机遇和新模式。当前，“互联网+”信息技术和实验教学的融合还不够紧密，对于提高实验教学质量和人才培养成效的潜力还有待进一步发掘；信息化教学、在线教学、高质量网络精品课程构建还不够广泛；教学平台的作用尚未充分发挥；通过校与校之间的合作、学校与企业合作联合建设的高水平在线公开课程还较少。

2 应用型程序设计语言实验教学方法改革

2.1 转变实验教学理念

传统教学法重在讲解程序设计语言的基本语法，所选编程实例大多用于语法规则的验证和说明[3]。要转变实验教学理念，全面把握应用型实验教学的内涵，要从根本上纠正重理论轻实验的思想。

教学实践表明，程序设计语言课程知识点多、语法灵活，要求学生在做实验前把相关知识点、语言特性都理解透、掌握好对于应用型高校的多数学生既没有必要，又难以做到。在新的教学模式中，教师要求学生在实验中边练边学、边学边练，在实验中遇到问题和程序运行错误时，鼓励学生自主探究，通过调试程序找出错误原因，加深对知识的理解。在实验内容方面，适当减少语法、语言特性方面的验证性实验内容，增加软件开发案例型、项目型创新实验的比重，并依托学校的产学研优势，将行业企业的真实项目引入到实验教学中。在实验教材方面，组织有多年实验教学经验的教师，特别是有行业、企业工作经验的“双能型”教师编写专用“应用型”实验教材和实验指导书。教材以知识的应用为主线，循序渐进，实验内容既覆盖程序设计语言课程的知识点，又密切结合行业工程的实际问题，引导学生在扎实掌握好基础的前提下，提高工程素养和技术的应用水平。

2.2 构建应用型程序设计语言实验课程体系

地方应用型高校的主要使命之一就是要为区域经济发展做出重要贡献，要实现《指导意见》“建立产教融合、协同育人的人才培养模式，实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接”的目标，应用型高校要培养有实践能力和创新能力的应用型人才，打造以行业企业需求为导向、以高素质应用型人才培养体系为纲领、以提升学生的核心竞争力为目标的三位一体闭环。

经过对大量当地IT 企业的走访和调研，充分了解企业有哪些岗位需要人，以及岗位对学生的专业能力和素质有何要求，构建如图1 所示的应用型人才核心竞争力模型。以该模型为依据，从传统的知识输入为导向转变为以知识输出为导向，构建程序设计语言实验教学体系。在实验教学中增加实践项目环节，通过引入一个真实的程序设计语言软件开发案例，让学生在企业真实的生产环境中夯实课程所学专业知识，培养其自主学习能力、工程实践能力和项目开发能力。将学生在课程中学到的知识迅速转化提升为技能，给予学生实践经验，从而提升应用型人才的培养质量和学生的就业创业以及创新能力。

图1 应用型人才核心竞争力模型

2.3 健全实验教学效果评价体系

实验教学不应该作为理论课教学的附属，要建立科学的程序设计语言实验教学效果评价体系，避免实验成绩评定中的主观性：对实验教学目标、教学内容、教学过程、教学效果进行管控，丰富考核形式，提高过程化评价在总评中的比例，提高实验教学质量和人才培养质量，推进实验室建设和实验教学改革，促进实验教学管理的科学化[10]。

20 世纪70 年代，美国数学家萨蒂教授提出了层次分析法（The Analytic Hierarchy Process，简称AHP）[11]，这种决策方法是将复杂问题中的各个指标通过定量化，将问题的各种因素层次化、逐层量化，为分析和决策提供定量化的方法。这种方法借鉴了行为科学的特点，将决策者的经验判断给予量化，特别适用于那些难以定量分析的问题。

根据层次分析法原理，构建了定性、定量相结合的层次化实验教学评价体系（如图2 所示）。

图2 层次化实验教学评价体系

在图2 中，预习成绩重点考查学生在网络教学平台中的课前预习情况以及学生在课堂提问环节的表现；实验成绩重点考查学生在分组实验时能否按时按质按量完成当次实验，实验结果是否正确、代码是否符合规范，以及阶段性过程考核中的机试表现；实验后成绩主要考查学生的实验报告撰写是否达到要求，以及在Online Judge（简称“OJ”）系统中的评分；实训项目成绩主要考查学生在项目中的分工是否明确、团队合作是否顺畅、任务是否按时完成、报告和文档撰写是否符合规范等方面。

2.4 加强实验教学队伍建设

实验教学队伍是提高实验教学质量的根本，实验教学队伍建设是实验教学改革的重要组成部分[12-13]。建设“双师型”教师队伍是地方应用型本科院校向应用技术大学转型的迫切需要和关键举措[14]，把实验教师定位为教学辅助人员不仅挫伤了实验教师队伍的积极性，而且阻碍了高水平人才流入实验教师队伍的渠道。高校要认识到实验教师队伍是应用型人才的培养不可或缺的推动力，应打通实验教师的职称评审通道，充分发挥实验教师的作用，积极为教师创造到企业、生产一线挂职锻炼的政策和条件，并鼓励教学队伍探索和创新，提高教师的科研和实验教学水平，促进理论教师与实验教师的沟通和融合，优化实验队伍结构、提高实验队伍素质、规范实验人员管理，引导实验队伍向更高水平发展。

2.5 完善“互联网+”实验教学平台和资源

在“互联网+”教育时代，以MOOC 为代表的网络在线课程已对传统教学方式产生了巨大的冲击。MOOC 将导致现有教学体系的全面革新[15]，也带来了传统学习模式的变革[16]，教育教学变得更加开放，不再局限于课堂。面对这一趋势，笔者所在教研组大力发展在线MOOC课程，从2016 年开始构建程序设计语言课程的在线网络MOOC，利用网络平台和资源，实现了程序设计语言实验教学资源的全部网络化。同时，加强校与校之间的合作，构建在线的网络精品程序设计语言实验课程，为学生提供可随时随地观看和下载的实验教学视频、课件等教学资源；为实验教师提供可互相观摩、借鉴、学习的平台。利用网络实验教学平台，对学生的学习进度、学习效果进行即时追踪，及时掌握学生的学习特点和实验难点，进而有针对性地优化课堂实验教学。积极利用网络化实验教学支撑平台加强师生交流，鼓励学生在线讨论，真正让学生成为实验课的主体。

3 实验教学效果分析

通过进行实验教学改革，提高了学生的学习兴趣和主动性，拓展了学生的思维创新空间，锻炼了学生分析和处理问题的能力。在新的实验教学模式下，学生在课堂上学到的知识和技能更加贴近社会需求，学生的成绩和综合素质普遍提高。近年来，在各类程序设计语言实验课程中，成绩在80 分以上的学生所占比例明显增多。同时，依托学校的产学研平台，合肥学院学生在国内外各项计算机比赛中也屡获佳绩，毕业生也受到了用人单位的认可和好评。

4 结语

程序设计语言是实践性较强的计算机专业基础课程，实验教学环节是培养学生分析问题、设计算法、学习编程和调试程序的重要环节，也是学习数据结构、操作系统、计算机网络等后续课程的基础，对于培养应用型、创新型人才，增强学生就业创业能力具有重要意义。应用型高校的程序设计语言实验教学要勇于改变传统的教学观念，优化教学模式和教学方法，更新教学内容，善于利用“互联网+”实验教学平台和教学资源，提高应用型程序设计语言实验教学的质量。