程序設計系列課程自主學習體系的規劃與實踐

摘 要 該文分析了程序設計系列課程學習中普遍存在的問題，闡述了構建程序設計系列課程自主學習體系的必要性和重要性。該體系包括運行、管理、學習三大平臺以及WebQuest、網絡化考試、課程學習和學科競賽四大模塊，具有優質資源整合、系列課程無縫銜接、應用能力階梯狀提升的特點。該文詳細闡述了自主學習體系的構成及實施方案。教學實踐證明，自主學習體系的構建在程序設計系列課程建設方面探索出了一套行之有效的解決方案。

關鍵詞 程序設計 自主學習平臺 WebQuest 學科競賽

中圖4分類號：G642 文獻標識碼：A

Planning and Practice of Programming Courses Autonomous Learning System

Abstract This paper analyzes the common problem in programming courses learning， expounded the necessity and importance of building programming courses autonomous learning system. The system， including running， management， learning the three platforms WebQuest， network examination courses and academic competitions four modules， with superior resources integration， series courses seamless and enhance the characteristics of the application capabilities stepped. The article elaborated on the composition of self-learning system and the implementation of the program. Teaching practice has proved that the construction of a self-learning system in programming courses building to explore a set of effective solutions.

Key words programming design； autonomous learning platform； WebQuest； academic competitions

1 自主學習體系的規劃

程序設計系列課程以“程序設計基礎”為基礎，以“數據結構”為支撐，系列課程間具有明顯的層次性和遞進關系。隨著課程體系的延伸，學生的知識構成和綜合能力呈階梯狀向上的形態。課程的受眾面廣泛，分為理工科、文科、信息類和計算機四類專業，學生的知識結構、學習能力存在較大差異。在規劃自主學習體系時，應綜合考慮各類受眾的特點，注重全面性、多層次、多平臺。全面性是指能覆蓋多類不同受眾；多層次是指將平臺上完整的知識體系劃分為若干層次，既滿足基礎學習的需要，又使每一層次的學習目標遞進式地上升；多平臺是指提供多種學習手段和學習環境，滿足學習的個性化需要，使不同的受眾都能在平臺中找到合適的切入點，通過保護和促進個性化發展，提高自主學習的積極性。

2 自主學習體系的構成

程序設計系列課程自主學習體系的結構如圖1所示。該體系包含“三個平臺、四大模塊”，服務于“四個對象”，保證了“雙能力”的發展。其“四個對象”是指全校理工科、文科、信息類、計算機四大類學生；“雙能力”指自主學習能力和應用能力。從圖1可見，自主學習體系的“三個平臺”和“四大模塊”整合了課程建設和科研過程中產生的各類資源，呈現多層次、立體化的結構。其三個平臺是：運行平臺、管理平臺和學習平臺。

（1）運行平臺。運行平臺是學習體系的基礎，為自主學習提供了硬件環境，它本質是一個多層次、一體化的開放實驗系統。在終端層實現多系統應用，在管理層實現中心機房一體化集中管理。

（2）管理平臺。管理平臺包含“四大模塊”，分別是：WebQuest①教學模塊、網絡化考試模塊、課程學習模塊和學科競賽模塊。WebQuest模塊實現引導功能。它包含系列課程的學習導航和知識模塊入口，可以全面支持學生自主的、個性化的學習，培養學生獲取新知識的能力，學會自主解決問題的方法；網絡化考試模塊實現評價功能，通過網絡化的考試形式實現自主測試、實時反饋，以便學生進行自我評價；課程學習模塊實現訓練功能。它提供了多元化的切入途徑，包括系列課程的教輔系統、課程網站、教學視頻、文檔資料等，以適應不同類型學生的需要；學科競賽模塊實現提升功能，它包括建立校級、市級學科競賽人才梯隊、規劃并實施各類競賽的選拔和培訓體系。例如通過參加和舉辦ACM/ICPC程序設計競賽，形成長效的競賽選拔和培訓體系，并建立起ACM競賽資源庫，為培養綜合應用能力、創新能力和團隊合作能力提供有力的支撐。

（3）學習平臺。學習平臺是一個資源庫。它包括課程網站中的資源建設、系列課程的試題庫系統、各類教輔系統，如數據結構算法演示系統、編譯原理演示系統，還包括針對競賽模塊建立的學科競賽資源庫。這一系列的教學資源庫覆蓋全面、形式多樣，可以有效地支撐管理平臺上四大模塊的正常運行。管理平臺和學習平臺統稱為信息平臺，它們構成了自主學習體系的軟環境。

3 實踐方案

自主學習體系是一個學習平臺，要充分發揮該平臺的效果，還需多方面的配合。

（1）優化教學內容。按“課程綜合化”的理念，對程序設計系列課程的教學內容進行整合。確定前修后續課程的銜接知識點，對其中有邏輯關系的內容在前修課程中強化，在后續課程中直接應用。對程序設計開發類課程，不需講解理論基礎，只介紹實際應用案例。使系列課程的教學內容更富有整體性和連貫性，實現無縫連接；（2）豐富管理平臺的功能。在現有管理平臺的基礎上，還可通過多媒體技術研究更豐富的學習手段，例如研發更多的教學輔助系統，對現有課件進行完善加工等，以幫助理解、提高學習興趣；（3）實踐教學按“層次化”的思想展開。為適應學生個性化發展的需求，將系列課程的實驗環節分為基礎層、提高層、應用層、創新層四大層次。同時在學習平臺上建立相應的實驗教學資源，并在管理平臺上提供多點切入的訪問途徑，以支撐分層實驗的開展；（4）持續更新教學資源庫。學習平臺的建設是一個長期的過程，教學資源庫需要不斷更新，使更多優質資源能被用戶訪問，以支撐“四大模塊”有效地工作；（5）堅持產學研相結合，將最新的研究成果引入資源庫。在建設學習平臺的案例資源庫時，更多地引入教師的最新研究課題和成果。在運行平臺上提供學生參與教師科研項目或企業實際項目的接口，例如通過網站信息發布，或在應用型、創新型實驗中以實際項目為背景設置實驗案例等，使理論與實踐更好地結合。

4 結束語

程序設計系列課程自主學習體系以課程改革為目標，結合現代教育技術，多方位地調動有效的教學資源為本科人才培養服務。從實踐效果看，近5年來我校學生廣泛參與市級、國家級競賽項目，如ACM競賽、數據庫設計大賽、電子設計競賽等，多次榮獲國家級一、二等獎及市級獎項；非計算機專業學生的全國計算機等級考試通過率逐年提高；計算機專業學生的理論知識和開發能力為知名IT企業所認同。實踐表明，程序設計系列課程自主學習體系的規劃和實踐，是在推進自主學習、培養研究能力和創新能力方面進行的一次有意義的探索。

注釋

① 陳渝. 程序設計實驗WebQuest 教學模式研究[C]. 大學計算機課程報告論壇論文集.北京：高等教育出版社，2007.