应用型课程改革实践

黄芳

[摘 要] 应用型课程是应用型高校转型的关键，是实现应用型人才培养的主渠道。“数据结构”是计算机专业的核心课程，在整个专业课程体系中处于承上启下的核心地位。通过分析目前“数据结构”课程教学中存在的问题，遵循“应用型课程建设七要素”，提出基于“工作过程系统化”的应用型本科院校“数据结构”课程体系教学改革，并从课程定位、课程设计、课程实施、课程考核与评价几个方面阐述了应用型教学改革实践。

[关键词] 应用型;数据结构;教学改革;工作过程系统化

[作者简介] 黄 芳（1979—），女（壮族），广西邕宁人，学士，南宁学院高博软件学院讲师，主要从事计算机科学技术研究。

[中图分类号] TP311.12-4;G642.0 [文献标识码] A  [文章编号] 1674-9324（2021）13-0075-04 [收稿日期] 2021-01-28

2015年教育部、国家发改委和财政部联合出台的《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的意见》[1]，标志着我国应用型本科发展步入了全新的历史时期。

应用型课程是应用型高校转型的关键，是实现应用型人才培养的主渠道。本校紧紧围绕特色鲜明的应用型本科高校的办学定位，以培养高素质应用型人才为主线，不断推进教学改革，提升学生的创新创业能力[2]。立足于学校“应用型、开放式、新体验”办学理念，基于对应用型本科人才培养模式的理解，以应用型人才培养为目标，对“数据结构”原有的教学模式进行教学改革。

一、“数据结构”教学过程中存在的问题

“数据结构”课程概念多、内容抽象、理论性强，学生学习兴趣不浓，在以往的传统教学中，以课本知识为主线，讲思路讲过程讲方法，辅以验证型实验，但是学生普遍反映学得吃力，教学效果不理想，主要问题归纳如下：

（一）学生基础较薄弱

与大部分本科高校计算机类专业课程设置相同，学院在第一学年开设了一门程序设计语言类课程——“C++程序设计与实践”。学生刚迈入大学，对大学的学习生活还未完全适应，加上绝大部分学生之前毫无编程经验或编程经验较少，编程思维尚未形成，远没有达到灵活运用的程度，在一定程度上增加了学习数据结构的难度。

（二）教师授课方式过于传统

以往的授课方式是理论与实践相结合。教师按照“逻辑结构—抽象数据类型定义—存储结构及实现”的顺序先进行相关理论教学，占据了教学中的主导地位，学生的主观能动性并没有得到有效发挥，致使部分学生到学期末也没搞清楚“数据结构”这门课程到底学什么，有什么用;在解决实际问题上，学生不能应用所学知识和所掌握的算法，不会分析问题，不知如何应用相应的数学模型来解决问题[3]。

（三）课程教学内容繁多

“数据结构”课程内容丰富、抽象，隐含在各部分内容中的技术和方法较多。原有的课程教学内容既要求系统全面，又要综合贯通，从而实现课程内容的深度和广度。该课程内容抽象程度高，与其他计算机专业课程相比较，对学生的逻辑思维和抽象思维要求较高。对于原本基础薄弱的学生而言，高难度、繁多的课程内容在一定程度上降低了学生的学习积极性。

（四）实践教学效果差

学生未能熟练掌握运用编程语言，只能完成验证型实验，将教材上的算法转换为可执行的程序代码。缺乏使用已学的数据结构解决实际问题的实验内容设计，学生对如何运用数据结构达到高效写程序没有体会，使得实验课流于形式，而不能锻炼分析问题、解决问题、设计算法的能力[4]。

二、应用型课程建设的理念和思路

应用型课程改革，应遵循“应用型课程建设七要素”，如图1所示。

首先明确学校人才培养目标，即“做人有品格、就业有本领、创业有能力、深造有基础、发展有后劲”，围绕学校“五有”人才培养目标，秉承“应用型、开放式、新体验”的办学理念，明确应用型课程建设目标。应用型课程的逻辑是实践知识（工作行动、技术运用）应用逻辑，需建立“因类建课”的观念思维，突出实践知识应用的本质。构建以实践知识应用为基础，与工作过程系统化及技术应用逻辑相结合的课程逻辑。以实践知识为起点，依据现代技术实践知识调整课程建设结构及内容，将真实案例引入课堂，增强实践知识的时效性，实现按实践知识应用逻辑重构课程内容，按产业与社会发展的最新技术发展重构课程内容，按“以学为中心”重构课程内容。密切与企业联系，把产业与教学密切结合，相互支持，相互促进，将教育逻辑对接产业逻辑，使产教两个逻辑体系跨界、整合、重构。强调将真实应用场景融入课堂，改变传统教学模式，科学设计学习情境，做到真学真做，掌握真本领。注重考核方式改革，着重考查学生的能力和素质，做到三个结合：过程考核与期末考核相结合，注重过程考核;理论考核与实践考核相结合，注重职业能力考核;校内评价与校外评价相结合，校外评价主要是企业评价，由企业人员根据企业的岗位工作考核标准对学生进行考核，以实际操作为主。围绕国家、区域经济社会发展和学生需求，以及“五有”人才培养目标，通过学校质量保障六个子系统，全员参与、全程监控、全面评价，培养用人单位满意、学生满意的高素质应用型人才。

三、“数据结构”课程教学改革

针对“数据结构”教学中存在的问题，为了克服以往课程教学中重理论、轻实践的倾向，遵循应用型课程建设的理念和思路，构建了“基于工作过程系统化”的“数据结构”应用型课程新教学体系。

（一）课程定位

围绕学校“五有”人才培养目标，遵循“课改七要素”，首先分析本院学生的学情，调研当下软件及其相关企业和互联网行业的发展及人才需求，通过调研，明確专业对应的工作领域是软件开发与设计、算法设计和架构设计，主要从事软件编程、调试、实施、维护。明确专业就业的行业领域及需要具备的职业核心能力，校企共同制定、修订应用型人才培养方案，研讨应用型课程教学内容，明确“数据结构”应用型课程定位，进一步明确课程教学目标，提高课程教学的针对性。

（二）课程设计

1.解构重构教学内容。针对应用型人才培养目标，依据重新制定的“数据结构”课程标准，在教学内容的组织上本着由浅入深、循序渐进的原则，以强化应用为特点，注重实践能力的培养。首先筛选课程教学内容，本着“知识够用、实用”的原则，减少理论强而现在应用层面较少的数据结构，例如串、广义表等章节。其次，对课程教学内容进行排序，变学科体系的教学内容为行动体系的教学内容，即把原按章节理论教学+知识点对应的“独立”型实验，变为以真实工程项目为载体、以工作过程为导向、跨多个章节理论教学与实践知识的合理有效整合，形成理论教学和实践教学真正的“统一”。

为了适应市场对软件技术人才的需求，以基于工作过程的人才培养体系为基础，对该课程所对应的行业领域进行分析，根据行业领域所需要的职业能力对课程进行了开发与设计。引进基于工作过程系统化的任务驱动教学模式，根据本门课程的实际教学情况，将教学内容与实际工作任务相结合，依据应用项目开发的工作流程，遵循软件设计思路，将问题分析、概要设计、详细设计、代码实现和测试评价这5个工作过程体现在各个教学情境中。以工作过程为导向打破学科体系，以项目为载体，构建行动体系，生成4个教学情境：植物园单种类植物管理系统、植物园多种类植物管理系统、植物园导游咨询系统和植物园停车管理系统，如图2所示。

2.解决真实工作项目来源。学院充分发挥校企合作办学优势，利用“高博众创软件有限公司”的便利寻求真实的工作项目或者让企业分包，将一些小的实践开发项目放到学院所属的公司，实现教学产业化应用，进一步深化产教融合。把项目引入课堂，强化工程需求、转变教学理念，把教科书的教学内容变活、变新，融入工程项目中，实现教学产业化应用，惠及所有学生。

（三）课程实施

1.以工作过程为中心的教学组织。遵循基于工作过程的课程开发与设计理念，重组教学内容，精选出了4个学习情境，以“工作过程系统化”组织教学，优化教学手段，实现了工作流程的模块化教学。课程教学围绕4个真实的工作任务展开，各个工作任务学习情境采用“任务驱动”教学方法。工作过程导向的课程教学的标准化教学环节为：明确工作任务要求和能力目标、分析工作任务制订学习计划、学习相关知识确定解决工作任务的方案，模拟职业环境实施完成工作任务、检查工作任务完成的质量、评价整个教学过程。基于工作过程导向的教学组织是以学习过程为中心的教学模式，教师是学习过程的组织者、协调人和引导人，按照“资讯—计划—决策—实施—检查—评价”完整的“行动”方式来进行组织教学。

2.真实工作情境的建立。为了给学生提供更加真实的实践实训环境，让学生在校就能感受到职场的工作流程、项目运作、企业文化，拉近课堂与企业的距离，使学生走出校门就能很快适应市场的需要、企业的要求，我们在院内成立了“广西高博众创软件有限公司”，营造开放性的学习工作场所，设置以团队合作为基础的工作与学习任务，让实践教学企业化，强化学生的动手能力，提高就业竞争力，让学生在“学中做，做中学，学会做”，建成可持续发展的教学体系与实践机制。

3.基于BOPPPS教学模型的线上线下混合式教学。坚持以学为中心，改革教学方法与教学手段，按照真环境、真学、真做，掌握真本领的原则，探索基于BOPPPS教学模型的线上线下混合式教学。借助超星学习通开发和建设线上课程资源，引入华为软件开发云平台，校企教师联合授课，通过构建真实研发实战环境，引入真实项目，提升学生的学习兴趣，让学生体验软件开发的全流程，向学生传递敏捷/DevOps理念，传授企业的优秀研发经验，让学生接触到企业的前沿研发模式，培养学生团队的合作能力，提高学生的项目开发能力，让学生感受到知行合一的境界，最终培养适应社会与经济发展需要、具有较强的实践能力和创新精神的高素质应用型人才。

（四）课程考核与评价

结合“数据结构”课程的授课模式改革课程考核方式和考核项目，明确各个考核项目的评价标准。考核项目主要包括4个学习情境、课程设计和期末笔试，权重依次为60%、20%和20%。其中，4个学习情境采用形成性评价，课程设计采用总结性评价，期末笔试采用诊断性评价方式开展测评。开展创新型综合课程设计校企答辩，即由学生以工作岗位为需求自行组建团队、以“数据结构”为主导将多门相关度较高的计算机专业课综合起来自主命题，自行完成课程设计，最后聘请企业一线技术人员参与学生课程设计的公开答辩和考核，并侧重于综合能力和创新能力的考核。全程要求学生按照企业规范，除编写能实现既定功能的代码外，还要求有完整的用户需求分析、产品检测报告、使用說明书等规范文档，形成“真学、真做、真本领”的课程设计教学实践机制，提高教学实践中多专业交叉与多领域的融合，使学生在校即了解企业的真实需求和规范的开发流程，为今后走出校门华丽转身打下坚实的基础。

四、改革成效

通过近几年的改革实践，学生学习的兴趣和积极性得到有效激发，专业能力、自主学习能力、“双创”能力得到显著提升。通过问卷调查、评教评学、课程考核分析等方式对比课改前后学生的学习情况，如表1所示，可以明显看到课改后学生的课程兴趣度、知识掌握度和及格率都有显著提升。

五、结语

“数据结构”课程采用“工作过程系统化”思想进行改革，既能提高学生的实践技能，又能提高学生学习的兴趣。工作过程系统化的教学模式是一种更符合应用型技术人才培养要求、满足学生全面发展的教学模式。

参考文献

[1]教育部国家发展改革委财政部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[J].中华人民共和国教育部公报，2015（12）：28-32.

[2]刘小飞，李社蕾，李明杰.应用型本科高校数据结构教学改革初探——以三亚学院为例[J].科教导刊（上旬刊），2017（7）：130-131.

[3]葛建梅.“數据结构”课程教学方法改革的思考[J].中国成人教育，2008（1）：147-148.

[4]周艳秋.基于应用型人才培养的数据结构课程教学改革[J].科技资讯，2015（6）：171.

Abstract： Applied courses are the key to the transformation of applied colleges and universities and the main channel to realize the cultivation of applied talents. Data Structure is the core course of computer major， which is in the core position of connecting the preceding and the following in the whole professional course system. By analyzing the problems existing in the course teaching of Data Structure， and following the “seven elements of applied course construction”， this paper puts forward the teaching reform of Data Structure course system in applied undergraduate colleges and universities based on the principle of systematization of working process， and expounds the practice of applied teaching reform from the aspects of course orientation， course design， course implementation， and course assessment and evaluation.

Key words：  applied; Data Structure; teaching reform; systematization of working process