面向赋能教育的程序设计类课程群教学改革与实践

刘合兵 尚俊平 席磊

摘要：本研究从程序设计类课程群的特点及目前教学过程中存在的问题入手，秉持赋能教育理念，探索程序设计类课程群教育教学改革，从教学团队课程思政意识和能力培养、课程群知识体系构建、教学内容设计、教学资源建设、教学模式改革等方面开展教学改革与实践，构建基于能力培养的赋能教育生态体系，以期为程序设计类课程群教学提供参考与借鉴。

关键词：赋能教育;课程思政;程序设计类课程群;教学改革

中国高等教育积极推进的“四新”建设是新时代教育现代化、教育强国建设的创新性探索。《新工科建设指南》明确提出：“树立创新型工程教育理念，提升学生工程科技创新、创造能力。”针对新工科的计算机类专业，培养学生对复杂工程问题的建模、设计、分解和求解能力是专业课程体系建设的核心内容，而如何根据实际情况给学生赋能则是目前高等教育较为关注的问题。

高校计算机类专业都开设有程序设计类课程。程序设计是计算思维能力的实践，实质是采用什么思路、运用什么思维、采取什么方法最终解决某一类问题，是提高学生分析和解决问题能力的重要途径，对培养大学生的计算思维和信息素养具有重要作用。

当前，程序设计类课程教学存在一些问题，如教学内容不能很好反应计算机涉及的科学和文化内涵，不能及时反应计算机发展的前沿领域成果;学生利用计算思维解决专业应用问题的能力不足;信息技术与教学融合应用不足，现有教学模式、方法和手段不能满足以创新、批判性思维、交流、合作和终身学习等核心能力为培養目标的赋能教育需求;等等。

ー、i面向赋能教育的课程群改革方案设计

（一）赋能教育

1.赋能的概念

“赋能”即赋予某个主体以能力，是一种在管理学、心理学等领域有研究和应用的理论。赋能教育可以促进个体分析发现自我潜能，主动参与学习管理，是以提升教师和学生能力为核心的教育。

2.赋能的内涵

赋能教育的内涵至少要包括“赋予谁能力”“赋予什么能力”“怎样赋予这些能力”等方面内容。从研究层面来讲，赋能教育的对象包括学生、教师及教育环境。

（二）面向赋能教育的改革方案设计

1.为学生赋能。针对学生，主要赋予的能力包括计算思维、问题求解、交流合作、终身学习及创新实践等。笔者所在的河南农业大学鼓励教师重构程序设计类课程群教学内容及教学体系，深入挖掘相关课程中的思政元素，将价值塑造融入知识传授和能力培养，开展混合式教学方法改革，构建多维度教学考核评价机制。

2.为教师赋能。教师要在引导学生坚定理想信念上下功夫，需要具备能够赋予学生相应能力的能力。学校提供规范指导，重视师资培训，积极开展校企合作，围绕物联网、云计算等新技术开展课程师资培训，改善教师教学方法，提升其教学水平。

3.为教育环境赋能。面向学生及教师的赋能离不开教育教学环境的支撑。学校聚合优质师资，协同开展MOOC资源建设，构建、完善虚拟仿真实验平台等各类“人机物融合”的教学平台。

二、面向赋能教育的程序设计类课程群思政教学实践

（一）为学生赋能

优化教学内容，合理利用教学手段提升学生计算思维能力和问题求解能力。

1.课程群知识体系建设

教师坚持学生中心、产出导向、持续改进的质量理念，使课程服务于专业建设，专业育人带动课程建设，实现课程育人全覆盖;加强程序设计类课程群体系整体设计，落实立德树人根本任务，将价值塑造、知识传授与能力培养有机结合、融为一体;提炼课程思政内容，开展课程讲授与思政教育同频共振、同向同行的育人教学。

同时，教师优化、融合、分解、更新并重组课程群的教学与实践内容，体现前沿性和时代性，突出创新性;加大研究性、创新性、综合性内容占比，建立完善过程性考核与结果性考核有机结合的多维度课程评价机制，提升课程挑战度;从课程群整体知识体系出发，将相互关联的知识点合并，删除课程间重复内容，跳出单一课程的固有框架，突出课程间联系，帮助学生构建更完整的知识体系框架。团队教师充分发挥主观能动性，协同做好课堂教学设计，将思政内容、内涵和方法相融合，做到隐性融入，既提高授课内容学术、知识的高阶性，又提高课程思政的高阶性。

2.课程群教学方案设计

教师以突出编程能力培养与算法设计为主线，强调课程间的关联，更新教学内容，完善教学大纲，优化课程设计;探索相互衔接的组合式教学方法，建立交互式由浅入深、分层推进的多媒体教学;引入、充实工程项目案例，积累教学资源，加强学生对基础数据结构的应用能力和工程实践能力;将课程思政融入教学目标，以教学目标为指导，形成教学内容设计、教学评价优化和持续改进的教学闭环，不断提升课程育人质量，关注教学效果，形成育人合力。

3.课程群教学体系构建

教师选用优质教材，构建不间断层阶式课程教学体系，确保学生算法设计与编程能力的持续提升;打造全天候面向课程群的辅助教学平台，提供立体化的教学资源，扩展学习空间;强化实践教学环节，引入具有实用性、科研性的综合题目和企业工程项目案例，开展创新创业项目实践和工程项目实训，让学生了解工作和生产实际，培养学生的工匠精神和社会责任感，培养学生团队合作、协助开发大型软件项目的能力，提高学生对算法的实践运用能力和解决复杂工程问题能力。

4.教育教学方法改革

教师可以开展多种形式的教学活动，注重培养学生自我探索的能力。

（1）基于在线开放课程的混合式教学

教师构建多元化、特色化的在线开放课程，丰富教与学的形式，解决课程内容多、知识更新快、课时减少、教师教学工作量大等问题;利用课程平台的各类数据及相应统计分析功能，关注学生学习过程和状态，将过程性评价与总结性评价相结合;通过课程平台的讨论区、微信群等渠道和学生交流互动，设计讨论主题，让讨论区热闹起来。在教学实施过程中，教师既要指导学生开展自我学习、评判学生的学习是否达到课程教学要求，也要培养学生利用互联网持续学习的能力。

（2）开展翻转课堂的线下教学改革

教师应精心做好线下课堂的教学设计与讲授，将“翻转课堂”“对分课堂”等教学模式应用于课堂实践，促进学习革命。课堂讲授环节，教师应注重精讲留白，让学生专注听课，尽量不提问;课堂学习环节，教师可以让学生及时练习课上讲解的内容，实现课堂知识内化吸收;课后学习环节，教师可以给出学习任务单，让学生进行内化学习，以复习、观看视频、完成课后作业为主，并写出学习总结，形成个性化、反思性学习成果，教师利用信息技术手段了解学生完成情况。一方面，教师可以构建课后学习支持系统，减少自身課后答疑负担，增加学生之间的交流;另一方面，学生通过小组讨论实现同伴交流，解决低层次问题，总结高层次问题，教师在全班交流阶段实现师生对话，解决小组总结的高层次问题。

（3）利用新技术平台的实践教学

实践教学可将课内所学专业知识进行能力转换，是实现赋能教育的训练环节。教师可以强化课程实验实习，增设综合性课程实习及综合实训，培养学生的团队协作能力与领导能力;针对集体项目增设答辩环节，让学生制作PPT并进行集体答辩，培养学生沟通交流、撰写报告和设计文稿的能力;指导学生参加学科竞赛，利用校内OJ平台进行编程训练，假期利用PTA、牛客网等开展算法集训，培养创新意识及分析问题、解决问题的能力。

5.构建多维度的教学评价机制

教师应将在线评测系统，通过项目案例开发等引入程序设计类课程群的考核。教师根据设定的课程教学目标构建全面有效的多维度评价机制，针对课程群的综合性、创新性指标来评价学生对应能力的达成度，兼顾局部与整体的评价方式，更加合理、更加全面，有利于教师教学方法的改进和学生能力的达成，能更有效调动学生的学习积极性。

6.教学持续改进机制

教师应坚持学生中心，以能力导向的教育理念，在教学质量监控机制下对教学过程及教学效果进行跟踪评估，以便对教学内容及教学方式方法等进行持续改革。教师通过检查教学进度、学生学习情况等，及时发现教学中存在的问题，调整或改进教学方法。在课程结束后，教师对各项考核评价成绩进行分析，确认教学目标的达成度，并结合考核评价结果及学生反馈信息开展教学总结及反思，提出整改意见，提升教学质量。

（二）为教师赋能

1.教学团队建设

学校以教学团队建设为依托，提高团队教学水平，强化教师课程思政意识，提升教师课程思政能力，打造高素质高水平课程群师资队伍，践行立德树人、启智润心的使命。

2.师资培养培训

引进与培养相结合，学校鼓励青年教师在职攻读博士学位和出国交流学习，提升团队教师学历层次和国际化视野;开展校企合作，举办课程师资培训，组织教师赴企业实践锻炼，提升教师实践教学能力和水平，掌握基于“互联网+”的教学方法。

3.加强交流研讨

学校定期安排老教师为中青年教师讲授示范课，以帮助青年教师提高教学能力;积极开展教学改革与研究、教材编写及课程资源建设等工作，组织教师参加各类教学竞赛、相关教改论坛及交流活动;建立团队成员集中备课研讨与不定期教学交流制度。

（三）为教学环境赋能

学校采取一系列具体举措，构建相应的支撑条件，建设、完善在线课程资源，搭建促进“人机物融合”各类教学实践平台，创设体验式、开放式的学习情境，做好教学质量监控的智能化，为教学环境赋能。

1.在线课程资源建设

学校依托“互联网+”教学生态环境，基于中国大学MOOC平台，将信息化教学工具与教育教学深度融合，建设程序设计基础、面向对象程序设计C++等线上课程资源;充分利用教学平台中学生的学习数据，及时快速评估教学效果和学生学习成果;注重过程性考核，引导学生转变学习方法，提高自主学习能力，优化教学过程，确保课程教学目标有效达成。

2.教学案例库建设

学校深入推进科教结合、产学融合，建设核心课程智慧教育平台，用实际项目案例贯穿程序设计类课程群的教学实践，聘请企业人员参与多学科交叉融合的计算机工程人才培养工作，提升学生利用计算机分析、解决问题，特别是复杂工程问题的能力，推动学生开展个性化学习和探究式学习，解决学生的课内理论学习与行业实际需求脱节的问题。

3.创新平台建设

学校建设河南农业大学在线评测系统，开展编程能力训练，提升编程挑战度;建设程序设计基础等实践类21个专题共240题。自该系统投入使用以来，注册人数近2000人，代码提交超过22万次，组织各类竞赛12场次，学生在有竞争压力的环境下形成良好学习氛围，以赛促学、以赛促教、以赛促创，有效提升了创新能力和实践能力。

4.辅助教学平台建设

学校依托教学质量工程项目，建设了虚拟实验教学平台“虚拟实验工场”、无纸化测试平台，利用虚实结合的新方法为提高计算机专业课程教学实验体系功能提供手段和内容，既保证了实验效果、降低了实验成本，又解决了实验学时、实验空间及开放时间不足的难题。

三、结语

在新工科建设背景下，高等教育要积极回应社会对人才职业能力的发展诉求。程序设计类课程群团队针对程序设计类课程教学中存在的问题，面向赋能教育，从教师赋能、学生赋能及教学环境赋能三个维度出发，培养学生创新能力、职业发展适应能力及终身学习能力，将课程思政贯穿教育教学全过程，使学生在掌握知识、提升创新能力的同时，领悟课程思政的融入点，激发爱国热情、增强自信心和使命感、培养工匠精神，从而实现“三全育人”。

通过教学改革实践，学生锤炼了品德修为，自主学习能力、编程思维分析及解决复杂工程问题的能力得以进一步提升。

参考文献：

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责编：红茶

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