工程认证背景下计算机语言类课程模式

焦莉娟，裴春琴

工程认证背景下计算机语言类课程模式

焦莉娟，裴春琴

（忻州师范学院 计算机系，山西 忻州 034000）

为解决目前本科计算机专业语言类课程之间以及理论教学与实践应用之间双脱节的问题，按照工程教育专业要求，以地方高校大学生为研究对象，通过研究计算机语言类课程教学现状，针对当前存在的教学理念陈旧、教学内容脱节以及教学资源不完善等问题，在建设计算机语言类课程群的基础上，结合在线教学模式提出一套全新的教学思想、面向工程的立体化教学方案以及在线教学资源的建设思路．经过具体实施，所提出的教学模式在培养工程应用型人才方面起到了积极的推动作用．

计算机语言类课程群；立体化教学模式；地方高校

大学本科学生就业力的提高是高等院校本科教育的主要任务[1-2]，这里的就业力是指广泛意义的一种应用能力．技能培养是近年来国际组织提出的新型教育理念之一[3-4]，同时与教育部提出的提高大学生创新创业能力[5]的号召高度一致．计算机专业在本科阶段开设的计算机语言类课程涵盖了计算机科学与技术专业的大部分应用型课程．在此环境下，计算机语言类课程的教学理念、教学模式以及教学方法的改革被提升到了一个迫切的位置，教学内容的重构[6]是研究的核心．如何通过４年的系统训练，使学生既能拥有工程实践应用所需知识，又能具备应对未来挑战的创新能力；如何将教与学、学与用有机结合以提高大学课堂效率；如何通过不同语言关键特性的区别与联系进行对比式教学，以加强学生对程序设计语言的理解[7]，已成为当前高校计算机专业本科教学中亟待解决的问题．

本文以地方高校计算机科学与技术专业本科生为研究对象，从更新教学理念、改进教学方法、完善教学模式、创建教学资源等角度研究计算机语言类课程群的有效教学模式．

1 存在的问题

计算机语言类课程因缺乏统一体系的约束与推助，在课程与课程之间以及理论与实践之间存在双脱节问题．这一问题在工程应用能力培养的大环境下尤为突显，已经成为计算机语言类课程教学效果提升的一大瓶颈，具体表现在３个方面：

1.1 教学理念陈旧

在传统的教师讲授、学生学习的教学过程中，教师起主导作用，学生在教师设置的教学节奏及教学内容限制下被动地接受知识．在这一教学理念下，学生失去了主动学习和自主构建知识体系的能力，难以适应未来工程应用型环境的需求. 如何更好地发挥计算机语言类课程教学过程中教师的引导作用和学生的主体作用是一个值得深入研究探讨的问题．教师恰到好处地发挥其引领作用，既可优化教学效果，同时极大程度地提高了学生的学习兴趣．

1.2 教学内容相互脱节

当前计算机语言类课程在教学内容方面存在的问题：（1）相关课程内容讲授重复或断层问题；（2）有限课时与过多教学内容之间矛盾的问题；（3）学生听懂但不会应用的问题. 而教学内容重构是普通高校向应用型转变的基础[8]．因此，在针对不同对象实施不同教学方案的基础上，提出一套具体针对课程群中不同课程的教学内容的重构方案，是研究有效课堂教学的重中之重．

1.3 教学资源不完善

翻转课堂、案例引导、任务驱动等面向工程的教学方法引入课堂后, 缺乏相应的、足够丰富的教学资源和教学平台供学生交流学习已成为制约新方法产生良好教学效果的主要因素．因此，在优化教学方法、提升教学理念的同时，有必要建设开放性教学资源如教学网站、教学视频、在线测试等以辅助教学．

2 解决方案

基于计算机语言类课程自身特点，必须站在课程群的高度系统地调整教学理念与教学模式，建设系统的教学资源．通过对计算机语言类课程群的体系结构进行研究分析，结合其结构特点从教学思路、教学内容、教学方案、教学资源以及评价体系等方面进行研究改进，提出一套具体、有效的实施方案．

2.1 课程群结构分析

当前本科计算机专业语言类课程群体系结构主要分为3个阶段：

2.1.1 第1阶段 在大学一年级期间，是以C语言程序设计课程为主的基本知识学习阶段，这一阶段通过入门性教学使学生掌握基本的结构化编程方法和编程思想，具备初步编程能力和算法设计能力，能独立完成小程序的设计与开发．

2.1.2 第2阶段 大学本科二年级到三年级期间，主要课程包括C++程序设计、VB程序设计、Java程序设计等，属于应用能力培养阶段．这一阶段在前期学习的基础上应着力培养学生的系统开发能力和知识的综合应用能力．

2.1.3 第3阶段 大三、大四阶段，是以网络编程、.NET开发、Android项目开发等课程为主的实践提升阶段．学生在这一阶段将经历课程实训、毕业设计等学习环节．通过相关课程的学习与实践实训相结合，使学生具有初步的工程设计和开发的意识与能力．

贯穿于3个阶段的相关课程还有数据结构、算法设计、数据库理论与应用、软件工程等，这些支撑课程的学习及应用与语言类课程教学密不可分，因此也应划分到语言类课程群体系中．课程体系结构见图1．

2.2 实施方法

2.2.1 调整教学思路，优化教学内容 教学体系中3个阶段的课程（见图１），既有各自的特点，又存在相互之间的关联．需要从教学对象、教学目标以及实践项目规模等方面进行探讨．本文提出了“因课施教”和“因人施教”的立体化教学思路（见图2）．针对不同阶段的课程以及不同年级的学生，采取不同的教学方式和训练内容．

图1　计算机语言类课程体系结构

图2 层进式立体化教学模式

大一阶段的学生刚接触专业知识，计算思维尚未成熟，教学中应主要采取案例驱动教学方法，通过案例引导学生学习编程语言语法，使学生在具体小程序中体会计算思维内涵．这一阶段应特别注重培养学生的语言学习兴趣，为以后学习打下坚实基础．实践环节以课程实验等针对性强的小程序为主．

大二到大三阶段学生开始学习Java 、C++等面向对象开发语言，此时已具备基本语法知识和初步的计算思维．因此，在教学中应注重引导式教学，而无需事无巨细地一一讲解，应注重加大实践总量和每个实验题目的规模．可结合数据库知识开发小型管理系统，同时引导学生逐渐形成学习小组，展开互助式学习模式，并及时关注反馈信息，及时纠正学生在学习过程中的一些偏差．

大三后半学期到大四阶段进入能力提升期．此阶段已学过的语言类课程包含了网络web编程、Android项目开发等，教师应结合软件工程思想，引导学生开发一些与实际紧密结合的工程项目．若这一阶段有条件能与企业或实训基地结合效果更好．

2.2.2 改进教学方案 基于教师引领之下的教学中学生是主体，在编程语言的学习中会用、用好是目标．针对这一问题，提出了“纵横三三式”教学模式．横向是在分析每一门课程特点基础上，提出了三步式的学习模式；纵向是将大学４年的学习划分成3个时间单位，每个单位采取不同模式展开教学．具体模式见图3.

图3 纵横三三式教学模式

横向方面，就一门课程的学习过程，采取了“认知-熟悉-提升”为目标的三步式教学模式．以C语言教学为例，学习数组部分知识时，第一步先通过简单小程序让学生认识数组，初步感受数组的适用之处；有了初步的应用环境认识后，教师再进一步分析数组的结构特点、定义使用时的语法细节，此时学生便有一种恍然大悟的感觉；最后一步实践环节，通过较复杂的题目加深对所学知识的理解．这一教学模式不仅适用于第一阶段的教学，在后期能力提升学习阶段同样适用．以Java程序设计教学为例，这一阶段教学过程中，面向对象编程的思想和方法是一个全新内容，教师应该首先通过几个较为简单且说明性强的案例引导学生了解什么是面向对象编程，在学生有了初步认知的基础上，再进一步增加难度反复应用，使面向对象编程的思维方式逐步为学生所熟悉．

纵向方面，提出以提升大学生工程实践能力为导向的阶段性的一整套教学方案：第1阶段所学的C语言为强语法语言，且在新生入学的第一学期开设，因此主要以传统课堂的讲授方式为主，通过案例引出语法，讲解分析语法结构．同时，结合课堂上做一些针对性强的练习掌握C语言的基本使用，课后可布置小程序加强巩固．进入第2阶段，学生已经有了初步的编程能力和编程意识，学习语言相对更快，可通过微课与面授相结合、翻转课堂[9-10]与传统课堂相结合的混合模式组织教学．学生课前通过微课视频了解与知识点相关的案例，教师可提前将一些引导性的话题抛给学生进行讨论．进入课堂后，教师通过答疑方式讲解分析知识点，并根据学生掌握情况进行拓展提升．进入第3阶段的学生已基本具备自学能力，此时完全可以采取翻转课堂模式教学．课前布置任务让学生通过MOOC等资源学习，课堂组织学生针对所学情况讨论、自省．也可结合一些较大的项目，采取按知识分割任务的方法边学边做，最后提交完整项目作业．这一阶段的MOOC视频教学资源建设是关键．这一阶段若能通过与企业或实训基地合作培养，参与开发具体实用项目团队效果更好，既能培养学生的实际工程应用能力，与前期理论学习相呼应，又能在真实环境中了解工程项目开发的详细流程，同时能培养学生团队协作能力，更好地解决了学校与就业无缝结合的问题．

2.2.3 丰富教学资源 教学资源主要解决课时不够的问题，除了C语言程序设计、数据结构、数据库基础等课程为周4课时外，语言类课程群的其余课程基本都是周2课时．因此，教师会安排部分内容让学生课后自己完成．完备的教学资源是支撑教学效果的有力保障，所需教学资源清单为：

（1）教学网站．教学网站可以实现上传作业、下载资源、交流讨论、在线答疑等功能．教师提前将学习所需资源包括课件、教学视频、题库等内容公布在平台的学习资源模块，供学生使用；作业模块，教师可以实现布置作业、设置提交终止时间、批阅评分等功能，学生可以实现上传作答结果、修改作业答案、查阅批改结果等功能；交流讨论模块以论坛的形式实现学生之间以及师生之间随时在线交流，同时交流和互相答疑的内容也可以作为教师了解掌握学生学习效果的依据之一．不同年级的学生还可在这一模块共同交流探讨，形成循环互助的学习氛围．

（2）题库．题库主要形式是针对每个知识点的小程序．学生可通过知识点浏览和选择题目作答，也可以自动生成单元测试题，测试范围和内容可由学生自行设置，也可由教师统一指定，以便帮助学生在学习过程中进行自我检测和评价．

（3）教材．针对本课题的教学改革思路编写一套适用的系列教材．教材案例的设计是程序设计类教材编写的灵魂，在紧密结合知识点的基础上应注重案例设计的规模及难度的递进性．另外，不同阶段课程要有不同的内容组织模式，知识型和应用型的内容要分别处理．知识型内容的组织应注重内容逻辑结构的合理性和案例选取的针对性，这部分的案例不宜太大，要以服务知识学习为目标来设计；应用型内容则以案例为主贯穿前后，适当可选用综合性项目，可使所学的零散知识聚沙成塔．

（4）MOOC教学视频．录制部分主要教学单元的教学视频传至教学网站，以便学生对一些重要知识随时回看，也可以通过教学视频辅助完成翻转课堂的教学任务，提高课堂效率．另外，还可以为学生推荐好的公众平台MOOC视频链接，拓宽学生知识面．

（5）微课教学视频．将知识点进行切分，针对每个知识点录制短小精练的小视频供学生学习．相比于MOOC教学视频，微课视频可使学习随时进行，且更具有针对性．

2.2.4 构建循环式教学评价体系 良好的评价体系是促进教学的关键环节．本文提出的循环式评价体系是指结合线上线下的评价与交流，形成按照时间为结点的网状循环评价机制和以老带新的学习氛围．

以过程性评价为主的循环式教学评价体系主要包括课堂情况评价、实验作业完成情况评价、互助答疑等．第3阶段课程还可将实习实训、暑期实践以及创新创业竞赛等相关情况纳入成绩评价体系，也可与企业沟通，适当采取课程置换等措施．

在第1阶段以及第2阶段部分课程的学习过程中，课堂环节是评价体系的主体，这些课程可借助一些移动端平台，通过抢答、讲评等形式激发学生听课积极性，及时地检验学生的学习效果．实验完成过程中可随时通过提问或答辩的形式随机抽查，以检验学生设计方案的有效性、独立完成性以及完成进度等情况．互助答疑是通过教学网站论坛的形式，将主要知识的重难点设计成论坛主题，鼓励学生积极留言交流．留言被采纳的次数可以作为学生成绩加分的依据，以此鼓励学生积极交流学习．也可让高年级学生为低年级学生提供一些学习经验，提升学生的成就感；低年级学生也可向高年级学生提问、学习．由此形成年级间的循环式评价讨论．既可激发学生学习兴趣，加强交流，又可帮助教师随时了解学生的学习动态和需求，不断调整教学内容．

3 结语

本文通过研究当前计算机语言类课程教学现状，发现教学过程中存在的突出问题，从而提出相应解决方案．具体结合计算机科学技术专业的课程特点，将相关联的一些课程纳入一个统一的体系，构建了计算机语言类课程群，并根据课程群整体特点及学生实际情况提出“纵横三三式”教学模式，同时构建了相应的教学资源以及循环式评价体系，为所提的教学模式的实施提供了完备的软硬件条件．

前期仅在本校计算机科学技术专业的２个班进行了试点实施．下一步将在此基础上不断改进，完善细节，同时扩大受益面，最终达到培养具有创造精神和创新能力的计算机专业高级应用型人才的目标．

[1] 赵继．以“双创”教育理念引领本科教育改革[J]．中国大学教学，2016（8）：7-11．

[2] 肖飞，张海清，李代伟，等．工业4.0环境下软件工程专业本科毕业生就业能力量化评价方法及实证研究[J]．计算机教 育，2021（11）：176-180．

[3] 万烂军，彭召意，文志强，等．面向工程教育的计算机类课程实践教学改革[J]．计算机教育，2021（10）：113-116， 121．

[4] 马常霞．工程教育专业认证背景下计算机专业英语课堂教学改革[J]．大学教育，2020（3）：111-114．

[5] 傅启明，陆悠．本科院校大学生创新创业能力培养方法探究[J]．大学教育，2021（9）：163-165．

[6] 张大良．普通本科高校向应用型转变聚焦四大重点[J]．中国高等教育，2016（8）：1．

[7] 江南，何炎祥．计算机专业编程语言类课程教学的思考[J]．计算机教育，2016（4）：156-159．

[8] 张贞．基于“以学生发展为中心”的在线课程教学模式研究[J]．教育教学论坛，2020（27）：254-256．

[9] 马秀麟．翻转课堂教学实践及教育价值[J]．教育学报，2020，16（1）：101．

[10] 赵声萍，潘勇，丁晓晔．基于MOOC的翻转课堂混合式教学多元信息展示系统设计[J]．现代电子技术，2021，44（22）： 86-90．

Computer language courses group model in the background of engineering certification

JIAO Lijuan，PEI Chunqin

（Department of Computer Science，Xinzhou Teachers University，Xinzhou 034000，China）

At present, there are two problems in the teaching of undergraduate computer language courses，one is discontinuity of teaching content of the courses and the other is disconnection of theoretical teaching and practical application. In order to solve the above problems, puts forward a set of new teaching ideas，engineering oriented teaching scheme and the construction of online teaching resources based on the construction of computer language curriculum groupand the requirements of engineering education. The proposed teaching mode for local college studies the current teaching situation such as outdated teaching ideas, incoherent teaching contents and imperfect teaching resources of computer language courses. After concrete implementation, the proposed teaching mode has played a positive role in cultivating engineering applied talents.

computer language courses group；three-dimensional teaching mode；local colleges and universities

1007-9831（2022）04-0083-05

TP312∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.04.017

2021-11-27

忻州师范学院教学改革研究项目（JGYB202127）

焦莉娟（1978-），女，山西忻州人，教授，硕士，从事数字图像处理、现代教育技术应用研究．E-mail：64710993@qq.com