高校软件类课程实践教学模式及方法研究

郭宝锋 孙慧贤 尹文龙 王文娟 王欣

陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系 石家庄 050003

0 引言

随着我国信息化进度的提升，软件在推动国民经济中起到了重要作用，不论是地方高校还是军事院校，为培养高层次、信息化、多元化人才，都高度重视软件类课程的教学。实践教学，是在教师指导下，将学生直接置身于各种实践活动中，使学生在理论教学中获得的认识与客观实际直接挂钩，使其在直接感知的基础上，巩固所学的理论知识，自主地获取应用型知识，培养和锻炼综合运用各种知识、技能的能力。实践教学是提高高校办学水平的关键环节，高校学生除了要掌握必备的基础理论知识，更主要的是要具有较强的解决实际问题的能力，因此，必须重视实践能力的培养[1]。

实践教学组织形式可分为3 类：1）在课堂教学组织形式下的实践教学；2）在现场（地）教学组织形式下的实践教学；3）在履行岗位职责条件下的实践教学。对于软件教学的实施，实践教学具有重要的作用，高校软件类课程实践教学多为在课堂教学组织形式下的实践教学，通过实践教学能够有效打牢学生的理论基础，提高学生的专业知识，完成学生由理论向应用的延拓，培养学生的工程实践能力，进一步实现教学目标。

但是，目前许多高校对于实践教学的重视程度不够，教学过程中存在教学环境利用不充分、教学理论与实践不同步、教学模式与方法单一等问题[1-4]，导致实践教学不足以支撑学生工程能力的培养，难以实现教学目标。基于此，为提高教学效率、提升人才培养水平，本文从高校软件类课程实践教学的实际问题出发，分析高校软件类实践教学现状，并从教学环境构建、教学模式及方法、教学效果评价等方面研究，提出针对性的优化策略，以期为软件类课程实践教学的实施提供理论和方法支撑。

1 高校软件类课程实践教学现状

高校软件类课程包括语言类程序设计、信号仿真设计、装备软件教学等内容，这类课程中的实践环节是提高学生工程能力的重要途径，然而，在软件实践教学中，普遍存在以下问题。

1.1 教学环境利用不充分

软件教学与传统的课堂教学不同，传统教学以教师采用多媒体技术讲授教学内容，学生被动接收，该模式适用于学生人数较多的常规课程讲授，不适用于软件教学。软件类课程实践教学需要借助计算机、软件程序等教学资源实现，部分高校在实践教学中，不能突出以学生为主体的实践地位，构建的教学环境成为摆设，造成资源的浪费。此外，实践教学过程中，师生交互困难，不便于示教与案例分析，学生学习过程不直观，影响教学效果。

1.2 教学理论与实践不同步

实践教学是对理论知识的深化与应用，理论与实践同向而行才能使教学成效最大化，但不少高校在教学过程中，理论课程与实践课程过于分散，不能在理论讲授之后尽快安排实践教学，不能做到趁热打铁，总体上学生实践教学体系落后于理论部分，导致理论知识与实践应用分离，学生学习连贯性受限，实践对理论的验证效果不佳。

1.3 教学模式与方法单一

实践教学实施过程与传统的理论教学差异较大，不少高校采用教师一味地讲授示教或者学生一味地练习的教学模式，实践教学会过于枯燥，需要融入有效的教学手段和方法，融理论于实践当中，提高学生的课堂活跃性和易接受程度。此外，教师还应丰富教学手段、教学方法的使用，充分调动学生学习的积极性，提高教学效率。

1.4 实践教学效果评价难

教学效果评价主要考查教师教学目标的达成度，学生是否掌握了应该获取的知识。实践教学效果的评价不像传统的理论教学，能够通过简单的问答、学生间的讨论直观观察到。实践教学效果需要通过多种有效渠道完成学生到教师的传导，以便于教师调整教学策略。

2 基于师生交互的实践教学环境构建

软件教学不同于一般的课程学习，学生不只是要能看到教师的操作过程，教师也需要实时监控学生的操作过程，并及时给予点评，尤其是在学生遇到问题时，教师若可以将其作为典型案例投影到教师机，引导学生分析问题和解决问题，避免出现类似错误，就会大大提高教学效率并提升学生分析解决问题的能力。

为有效解决现有教学环境存在的问题，从环境的通用性、方便性、高效性等方面考虑[5]，构建基于师生交互的实践教学环境，如图1所示。

图1 实践教学环境构建示意图

构建的实践教学环境由教师机、学生机以及网络交换设备构成，其中，教师机支持屏幕投影，一台用于实践过程的理论提示，另一台用于软件实践操作的演示，教师机与学生机之间通过网络交换设备连接，并且，教师机与学生机上安装师生交互软件，教师机可以调取任意一台学生机，将学生机的操作投屏，形成教师与学生的交互[6]，这样，教师能够针对学生学习过程遇到的问题，通过投屏的方式作为典型案例进行讲解，可有效地将待解决问题及解决方法展示给其他学生，一般情况下，学生操作过程中自身遇到的问题既普遍又典型，以此作为示例学生接受程度高，学习具有更强的积极主动性。

3 高校软件类课程实践教学模式及方法

依托构建的实践教学环境，从实践教学模式、实践教学方法及手段、需要注意的问题等方面探索实践教学的具体实施。

3.1 实践教学模式探究

实践教学实施时，采用双屏投影，一屏为理论提示，另一屏为操作演示。教学过程中突出学生的主体地位，对每项科目内容采用理论精讲、操作演示、课目练习、互学互评的步骤进行，教学模式如图2所示，其中，理论精讲由教师完成，讲解实践环节所涉及的基本理论，此过程，学生认真听讲，熟悉理论知识，为后续的操作实践提供理论支撑；操作演示由教师完成，对实践教学所涉及的基本操作进行示范、示教，学生同步训练，了解操作要领和实践重点，达到初步掌握实践内容的目的；科目实践由教师下达典型训练科目，学生独立完成，强化学生对实践科目的熟练程度；互学互评由教师和学生共同实施，随机抽取某个或某几个学生完成的实践科目，并通过屏幕投影出来，学生根据自己的理解对实践科目内容进行点评，做到扬长补短，此过程中，教师也可点评学生训练过程的优点与缺点，促进学生对知识的充分理解，在一定程度上，教师也能够了解学生对所学内容的掌握情况。总体而言，采用这种先理论讲解后实践训练的顺序由浅入深地展开，更便于学生接受新内容，理论与实践相结合的方式也更利于学生对所学内容形成清晰的思路。

图2 实践教学模式设计

3.2 实践教学方式及手段运用探究

为了达到良好的实践教学效果，需要结合教学手段、教学方法开展实践实施。

3.2.1 在教学手段运用方面

1）采用双屏投影，科目引导与实操演示相结合。实践教学突出的是工程能力的提升，但理论是实践的先导，在教学中，不可忽视理论引导的作用。为更好地完成实践教学，教师机设置两个投影屏幕，一屏为理论提示及科目引导提示，另一屏为教师机或学生的操作演示，理论与实践的有效结合，提升学生对操作过程、科目训练的直观性，教学效果更佳。

2）综合运用信息化手段。随着互联网技术的发展，传统的教学活动已经在采用信息化教学手段，如多媒体教学、在线教学、慕课等，其中，多媒体是运用最多的手段，教师可以利用这些设备进行课件展示、视频播放等操作，这种方式利用了多媒体设备的优点，图文并茂、资源丰富，并且能直观感受，这种方式在教学当中为教师所喜爱。对于软件实践教学，在使用多媒体作为基础教学手段的基础上，利用构建的软件实践教学环境，实现教师机和学生机的互享，将学生的操作过程尤其是难以解决的问题进行投屏，增强师生之间的互动，实现教师与学生、学生与学生之间思想的交流。信息化手段的综合运用是有效提高教学效率、调动学生学习积极性的重要方式。

3.2.2 教学方法运用方面

1）采用任务驱动式教学方法。任务驱动式教学方法本质上是通过“任务”来诱发、加强和维持学习者的成就动机，提高学生的学习动力，任务驱动式教学特别适合于实践类课程的实施。软件实践教学时，以实践科目为任务牵引，明确科目要求，学生带着任务开展理论学习和软件实践，并能够有效提升学生的责任心和主动性。

2）采用案例式教学方法。案例式教学法是一种以案例为基础的教学法，有别于传统教学方法，该方法鼓励学生积极参与讨论。案例教学法非常适合于开发分析、综合及评估能力等高级智力技能。软件实践教学过程中针对实践操作的典型问题投屏，进行案例教学，此类案例更贴近学生实际，通过案例示教过程提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力[7]。

3）采用对比教学方法。对比是运用对照手段确定实物异同关系的思维过程方法，对比教学法的运用可以使学生在面对新知识学习时，有效摆脱陌生感，迅速、轻松入门。对于软件实践教学，通过学生操作过程的投屏显示，学生可将自己的操作过程与投屏操作进行对比，便于汲取他人长处、回避自己短处，提升实践教学成效。

4）教学方法的综合运用。教学实践时，为达到教学效果，一般综合运用多种教学方法。在教学实践的整个流程中，宜采用任务驱动式教学方法，学生跟着教师布置的任务开展实践操作，在具体实践的各个小的环节，宜采用案例式教学方法、对比教学方法，使学生掌握授课的各个小模块，这样，采用不同的教学方法完成整个实践过程。

3.3 实践教学实施需要注意的问题

3.3.1 教学内容的合理划分

将教学内容模块化划分是现在高校教学普遍采用的思路，但同时需要考虑实践教学的特殊性。高校课程教学一般以2 个学时为一次课，为保证课程学习的完整性，软件实践教学课程设计需要合理划分教学模块。一方面，教学模块应具有相对独立性，教师能够使用有限的课时完成理论与实践的讲授；另一方面，教学模块设计时理论与实践应具有紧密关联性，理论能够为实践提供支撑，实践是理论的深化运用。

3.3.2 教学时间的合理掌握

由于实践教学时，不同学生对知识的理解程度不同，对软件操作熟练程度也不同，因此，实践教学时间具有不确定性。针对该问题，需要提前规划科目实践内容，做好各项预案，当实践科目提前结束时，空闲的学生该如何利用空余的时间继续强化知识运用；当实践科目无法完成时，该如何完成科目实践的收尾及总结。此外，实践教学时间还与学生人数有关，学生数量多时，操作时间一般会较长，学生数量少时，操作时间一般会较短。因此，总的来说，需要综合考虑学生人数、实践教学内容、学生理解程度等因素，合理规划实践教学安排，做好各项预案满足课程时间的基本要求。

3.3.3 教学效果的合理评价

课堂教学效果评价是教学的重要环境，教师可根据教学效果动态调整教学进度、教学侧重点。实践教学的目的是提高学生理论与实际相结合的能力，教学成效主要通过课上的互学互评环节实现，当学生能够深入理解所讲授内容时，那么学生实践实施时显露出的问题就会很少，同时学生互评时提出的问题就会变多。此外，教学效果还可通过别的方式进行评价，如布置不同难度的作业、开展教学内容的深入讨论、分组进行实践科目的比赛等。

3.3.4 教学突发情况的预想及应对

实践教学过程中，有可能出现一些突发情况，比如计算机在操作过程中出现死机甚至系统崩溃、计算机在交互中网络故障、学生出现磕碰伤甚至触电等安全事故等，这些现象在实践教学中是常见的，因此，在实践中，应合理预想出现的突发状况，并针对不同状况给出应对措施、应急预案，保障教学工作的正常开展。在学生人数较多时，可以通过分组方式，安排反应能力强、业务素质高的学生担任小组长、安全员等，能够在第一时间发现问题甚至解决问题，避免出现教学隐患。

4 结束语

高校学生除了要掌握必备的基础理论知识，还要具有较强的解决实际问题的能力，其中，实践教学是实现理论向实践过渡的重要环节，是高校软件类课程教学的重要组成部分。论文针对高校软件类课程实践教学存在的问题，研究实践教学模式和方法，分析了高校软件类课程实践教学现状，指出了当前高校软件实践教学存在的问题；提出了基于师生交互的实践教学环境构建方法，探究了高校软件类课程实践教学实施策略，给出了教学内容、教学时间、教学效果评价的意见建议。本文针对软件类课程实践教学提出的方法和策略，以期能够为教学水平提高提供一定的参考价值，有效提升教学效果。