新工科背景下基于“场景+平台”的有效教学课程创新实践

钟明辉　李志军　宋亚菲

［摘 要］课题组以软件工程专业新工科人才培养为目标，针对C语言程序设计课程在传统教学中出现的轻思政、轻实效、轻应用、轻过程等突出问题进行了课程创新改革，提出了基于“场景+平台”进行有效教学的创新思路：将自研自主学习支撑平台作为缓冲层，让线上线下教学顺利落地，融入课程思政内容，引入职业场景和竞赛场景，让学生化被动学习为主动学习，从而实现有效教学的目的。“场景+平台”的教学模式经过三年的创新实践，取得了显著成效。

［关键词］新工科；场景；自研平台；主动学习；有效教学

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）16-0071-04

随着“互联网+”、人工智能、大数据、智能制造等新技术与新产业的不断深入发展，动手能力强、创新意识强、综合素质高、学科视野宽的复合型高素质人才越来越受到重视。2016 年，我国正式加入国际工程教育《华盛顿协议》组织，倡导“以学生为中心、以产出为导向、持续改进”三大教育理念，强调培养学生解决复杂工程问题的能力。2017 年，教育部积极推进工程教育改革，推行新工科建设，对工科教学模式提出了更高的要求和目标，以实现多学科多专业融合发展，强化学生实践综合能力的培养。近年来，各大高校纷纷掀起了教学改革与创新的浪潮。

C语言程序设计作为软件工程专业的基础课程，开设于大一第一学期，是大学新生接触的第一门程序设计课程，在整个程序设计课程群中起到非常重要的作用。课程教学团队对软件工程专业2017级、2018级学生进行了为期2年的对比跟踪，发现了本课程教学存在的几个突出问题：重专业、轻思政，知识能力提升尚可，价值导向引领缺乏；重形式、轻实效，学生自主学习能力欠缺，学习实效不足；重理论、轻应用，学生动手能力差，就业能力不足；重结果、轻过程，过程性评价欠缺，评价体系不够全面。

本文将介绍广西外国语学院（以下简称我校）信息工程学院针对C语言程序设计课程出现的突出问题开展的、基于“场景+平台”有效教学的课程创新实践。

一、课程改革的思路

首先要明确C语言程序设计课程在程序设计课程群中的地位，了解学生在软件开发行业的就业需求，通过调查问卷的形式对学生的学情进行分析，基于工程教育认证OBE理念对课程教学目标进行优化，从思政、知识、能力、素质目标进行“四维”建设，有针对性地提出了基于“场景+平台”进行有效教学的创新思路：将自研自主学习支撑平台作为缓冲层，让线上线下教学顺利落地，融入课程思政，引入职业场景和竞赛场景，让学生化被动学习为主动学习，从而实现有效教学的目的。

有效教学包括有效模式、有效人培、有效评价三个方面。有效模式是指在线上线下的基础上增加中间层自研自主学习支撑平台和辅助层专业社团；有效人培是指通过融入课程思政，引入职业场景和竞赛场景，利用自主学习支撑平台有针对性地培养学生的专业知识、能力素质和精神品质；有效评价是指增加过程性评价的比重，充分利用自主学习支撑平台，采用考勤、课堂表现、课后作业、测验、实训、学科竞赛等多种考核方式进行过程性评价，通过数据分析反馈评价是否学得有效、教得有用。

二、课程改革的举措

课题组在创新思路的基础上，依托于校级信息类创新创业实践教学团队和面向东盟的项目式场景实践教学团队，结合前期教改项目“‘5+1架构的应用型本科院校计算机类专业实践教学体系建设的研究与实践”的研究成果，对软件工程专业2019级、2020级进行了课程教学创新改革，提出了四个创新举措。

（一）基于“双师”+“双场景”的创新教学理念

通过整合信息类创新创业实践教学团队和面向东盟的项目式场景实践教学团队的优秀师资，形成一个由“双师型” 教师和ACM教练组成的特色教学团队（如笔者在软件开发行业工作13年，现在是一名ACM教练）。“双师型” 教师通过创设职业场景进行项目式驱动教学，ACM教练通过引入竞赛场景进行学科竞赛驱动，两者相辅相成。

（二）基于“自研平台+专业社团”的个性化立體教学模式

在传统线下教学的基础上，充分利用以“学习通”为代表的学习平台资源，在课前预习阶段增加自学指导和自学检测环节，在课堂学习阶段把知识点讲授改成知识点点拨，在课外学习阶段增加知识拓展延伸；传统课堂教学模式以教师为主体，学生被动参与，学生容易失去主动性和学习兴趣，教学效果不理想；完全线上教学因为缺乏教师的主导与监管、授课内容难度不一，所以在实施过程中教学效果同样不理想。为了弥补线上和线下教学的不足，我校通过教师主导、学生参与的方式自研自主学习支撑平台——“在线编程实训平台”。该平台专注于个性化定制的练习实训、作业布置、课堂测试、期末考试、学科竞赛和数据分析，可实现自由定制，难度可控、训练数据可分析。依托平台的实训和评价模块，教师在课堂学习阶段增加了协作任务竞争、实践和汇报等环节，在课外学习阶段增加了自主平台实训环节，通过专业社团编程爱好者协会下设的C语言学习小组和多个方向的项目开发小组分别实现社团互助学习和校内项目实践，并在校内项目实践中增加挑战度。随着课程思政的推进，教师在课程教学设计阶段，可探讨思政元素的融入，并对知识点进行重构，形成一个基于“自研平台+专业社团”的个性化立体教学模式，如图1所示。

（三）基于“课程思政+职业场景”的创新教学设计

结合课程特点，明确教学内容在整个程序设计课群中的地位和作用，以“理论适度，实践探索，重在设计创新”为原则，寻求课程思政融入和案例生活化，创设应用场景，运用启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法，提出了课堂教学“四引入”的改革举措。

1.引入思政元素。把思政教育放在实践之前，让学生在实践中体会思想政治教育。例如，教师在讲字符串函数的时候，首先引入“华为事件”，抛出问题“既然已经有了这么多现成的函数，为什么还要自己开发函数？”让学生思考，然后布置任务，要求学生实现两个字符串的拷贝，学生想当然就会使用刚学的strcpy函数；接着在学生快要完成时，设定风险，提示学生该函数存在缓冲区溢出漏洞，不得使用，这时候学生要么自己开发，要么利用自己曾经编写过的代码来实现。这样的教学让学生在任务完成的过程中感同身受什么是“卡脖子”，瞬间燃起时不我待、发愤图强、立志报国的冲动，最终使思政教育目标顺利达成。

2.引入职业场景。以项目实践为目标、场景教学为手段。整个课程本身就是一个项目，通过在课程中模拟某一职业场景，让学生提前进入角色，身临其境地感受职业能力需求和掌握职业知识、技能。教师只讲授部分知识和技巧，把更多的课堂时间留给学生，让他们在自我能力培养和项目训练中实现自我提升。比如，把学生成绩管理系统当作一个外包项目，学生自行组建开发团队，有目标有要求有时限有临时需求变更，让学生在外包场景中进行各种综合能力的训练和培养。在实践中教师设计了团队组建、需求获取、团队协作开发、项目评审等多个职业场景，深受学生的喜爱。

3.在场景中引入任务。任务要体现高阶性。教师把整个课程的教学环节设计成一个个的任务，在授课之初就明确课程考核总体目标任务，然后分解成一个个的小任务，分散在不同的教学环节中，通过任务驱动的方式，让学生在完成一个个小任务的过程中逐渐逼近总体目标任务。要设计层次性任务，以适应不同学习基础的学生；要通过指向性任务实现对应的知识点的巩固和能力的训练；任务之间要有一定的关联性，围绕着整个场景来设计；设计的任务要取材于生活、服务于生活，让学生更容易接受。

4.在任务中引入启发思维。在各教学环节均设置问题情境，明确任务要求。通过抛砖引玉的方式，引导学生独立思考、动手解决问题，以学生为中心，充分调动学生学习的主动性和积极性，特别注重解决实际问题的过程。教师在知识点点拨中，基于思考、填空、选择、判断、应用的“五题型”理念分别实现植入场景、辅助识记、区分异同、避免进坑、举一反三的意图。

“项目实践+课堂翻转”的创新教学打破了教师“一言堂”的传统模式，以学生为中心，以结果目标为导向，有效实现学生自学、教师点拨、学生互助、团队攻关目标。课程教学环节与能力训练流程图如图2所示。以学生成绩管理系统项目实训为例，在保证基础技能训练不断线的基础上，设计了多个教学环节：项目介绍、企业知识补充、团队组建、小组研究、前置竞争（这个环节通过平台的榜单模块实现）、项目实践、作品展示、作品評价（这个环节通过平台的评价模块，包括小组自评互评、组内评价、教师评价等实现）、作业提升阶段，通过创新教学过程实现综合能力的培养和训练。

三、课程改革的成效

经过了三年的创新实践，创新教学取得了一定的成效。

首先，教学理念得到了升华。形成了以学生为中心，立德树人，能力培养与思想品德培养并重，重视创新能力与实践能力的培养，学中做、做中学，因地制宜、因材施教，教学活动强调先进性和互动性，学习结果体现探究性和个性化，基于“场景+平台”进行有效教学的创新教学理念。

其次，教学水平和教学质量大大提高。教师是本成果实施的直接受益者。课题组依托于校级信息类创新创业实践教学团队和面向东盟的项目式场景实践教学团队进行课程改革，形成了“双师型”教师和ACM教练组成的特色教学团队。教师对课程教学有了更深刻的认知，更加注重师生互动、教学统一，更善于利用自研自主学习支撑平台丰富教学组织形式、讲授方法、传授手段，从而大大提高了教学团队的教学水平和教学质量。近三年，本课程优秀率和学生评教得分逐年攀升，教学团队在教学研究上也取得了不错的成绩，获得了多项区级教改课题立项，发表相关教改论文20余篇。同时，教师在教学竞赛和教学信息化大赛中也有突出的表现， 2019年我校本教学团队荣获广西壮族自治区教学成果一等奖。

再次，学生的创新实践能力大大提升。学生是本成果实施的最大受益者。本课程教学创新改革的推行，使我校信息工程学院学生的职业知识学习和应用能力得到了很大提升。通过自研自主学习支撑平台，学生的学习兴趣大增；通过学科竞赛场景的引入，学生从学习互助到奋勇争先。自主学习支撑平台的打字速度排行榜、班级积分榜、个人积分榜等模块成功把学生牢牢黏住，三年来，学生在平台上提交成绩的次数达到83661次，综合结题率为68.9%。

我校学生在学科竞赛方面基础比较薄弱，但是随着教学创新实践的推进，近三年，我校学生一改往日陪跑打铁的历史，在各项学科竞赛中不断地创造着奇迹：荣获广西大学生程序设计大赛银奖、ICPC西部区域赛银牌、蓝桥杯国赛B组二等奖、越级挑战A组拿到国赛三等奖、广西人工智能大赛一等奖、广西电子设计大赛一等奖、广西软件测试技能大赛连续两年蝉联特等奖、中国“互联网+”大学生创新创业大赛广西区赛铜奖、中华职业教育创新创业大赛广西区赛金奖。

最后，创新教学的成果在学院其他专业推广使用。我校信息工程学院也是本成果的直接受益者，其依据各课程的不同特点，对教学成果进行了推广，比如Python程序设计、算法设计与分析、数据结构等课程均进行了创新教学，学生反响良好，每年有600余名学生从中受益。自主学习支撑平台已成为学校程序设计类学科竞赛的比赛和训练平台。在广西首届教师教学创新大赛中，“C语言程序设计基于‘场景+平台的有效教学课程创新实践”荣获副高组三等奖，教学创新成果得到专家评委的一致认可。

四、结语

课题组基于“场景+平台”的有效教学课程创新实践，通过自研自主学习支撑平台作为缓冲层，让线上线下教学顺利落地，融入课程思政，引入职业场景和竞赛场景，让学生化被动学习为主动学习，从而实现有效教学的目的，并通过场景应用、过程评价等手段，有效解决了传统教学中出现的轻思政、轻实效、轻应用、轻过程等突出问题。

在实践过程中，教学团队也在不断反思。自主学习支撑平台的出现，能让学生慢慢放下手机，回归课堂，但平台的功能还需要继续完善，以适应“以学生为中心”的教学实际。教学团队最大的感触是教师也要学着“做菜”，不能只管饱，还得形、色、香、味俱全，变着花样让学生喜欢才行，从而激发学生兴趣，让学生主动学习。因此，创新成果在程序设计类课程的普适性方面还有待进一步检验。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 李志军，钟明辉.新工科背景下基于“5+1”架构的软件工程专业实践教学体系改革初探：以广西外国语学院为例[J].广西教育，2020（47）：67-69.

[2］ 李志军，钟明辉.以软件开发综合能力培养为导向的计算机专业英语课程改革探讨：以广西外国语学院为例[J].广西教育，2020（39）：153-155.

[3］ 唐求，张小刚，张帆，等.“新工科”背景下“自动控制原理”课程“三结合”实验教学模式改革[J].实验技术与管理，2021，38（3）：197-200.

[4］ 陈寒梅，樊文超，张宸瑜.《高级语言程序设计》线上线下混合教学模式探究：以沧州师范学院计算机类专业为例[J].沧州师范学院学报，2021，37（1）：126-129.

[5］ 刘霞，孙锋申，亓俊红，等.高职软件技术专业混合教学模式研究及实践：以《C语言程序设计》教学为例[J].现代商贸工业，2021，42（9）：158-159.

[6］ 刘海燕，范云霞.“新工科”背景下线上线下交叉融合模式的“C语言程序设计”课程教学实践[J].现代职业教育，2021（3）：76-77.

［责任编辑：钟 岚］