程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

李錫輝，王 櫻

(湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系，湖南 長沙 410200)

程序設(shè)計(jì)類課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課，在計(jì)算機(jī)類專業(yè)的課程體系中，至少開設(shè)2門以上的程序設(shè)計(jì)類課程，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基石和核心。然而程序設(shè)計(jì)類課程都存在著概念抽象、語法繁多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程偏重語法知識的學(xué)習(xí)，即使教學(xué)過程中采用案例法、分組法等教學(xué)方法，也僅僅是為了驗(yàn)證知識的正確性和合理性，教學(xué)仍是基于“灌輸”的理念，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，知識再生能力較差[1-2]。鑒于此，以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力為切入點(diǎn)，選取軟件技術(shù)專業(yè)“ASP.NET程序設(shè)計(jì)”、“SQL Server數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)”和“WinForm應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”3門程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行分析、對比和研究，對該類課程在設(shè)計(jì)模式、教學(xué)實(shí)施策略和評價(jià)體系等方面進(jìn)行了有益的改革和創(chuàng)新，取得了良好的實(shí)踐效果。

1 教學(xué)改革的創(chuàng)新與實(shí)踐

1.1 基于目標(biāo)分解的設(shè)計(jì)模式

課程設(shè)計(jì)的內(nèi)涵不僅是課程目標(biāo)的分析，更為重要的是為學(xué)習(xí)者提供對現(xiàn)實(shí)的多元表征，通過呈現(xiàn)真實(shí)性的任務(wù)來創(chuàng)設(shè)問題情境，學(xué)生在問題情境的實(shí)踐過程中，獲得建構(gòu)意義上的知識[3]。程序設(shè)計(jì)類課程通常對應(yīng)軟件項(xiàng)目開發(fā)中編碼階段的知識與技能，是學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展的基石。在程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，很多教師采用案例模式和情境模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，內(nèi)容的組織按照語法、語言結(jié)構(gòu)及對象的應(yīng)用來安排，這種方式雖然較傳統(tǒng)模式有了較大的改進(jìn)，但始終沒有徹底擺脫學(xué)科性教育的藩籬，培養(yǎng)的學(xué)生缺乏對軟件項(xiàng)目的系統(tǒng)化認(rèn)知，在面對實(shí)際應(yīng)用問題時(shí)，往往不知如何將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際開發(fā)中，造成學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)需求的脫節(jié)[4-6]。

基于目標(biāo)分解的課程設(shè)計(jì)模式，則是以軟件工程的系統(tǒng)化為原則，采用“大案例，一案到底”模式，用一個(gè)完整案例的實(shí)現(xiàn)貫穿整個(gè)課程，課程的目標(biāo)就是教學(xué)生完成一個(gè)與課程相關(guān)的實(shí)際項(xiàng)目[7-8]。課程的組織以大案例的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，按照實(shí)際任務(wù)完成時(shí)的操作過程進(jìn)行逐層任務(wù)分解，構(gòu)建有任務(wù)分解邏輯關(guān)系的課程實(shí)踐系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上，再確定每門課程中每一個(gè)最底層子任務(wù)所需要的知識結(jié)構(gòu)，完成學(xué)科體系知識的解構(gòu)和重構(gòu)，如圖1所示。

圖1 目標(biāo)分解課程設(shè)計(jì)模式圖

按照基于目標(biāo)分解課程設(shè)計(jì)理論，對“ASP.NET程序設(shè)計(jì)”課程選用與學(xué)生生活密切相關(guān)的真實(shí)Web應(yīng)用系統(tǒng)“校園在線超市”為大案例，根據(jù)對該系統(tǒng)的需求分析，將大案例按功能分解成相對獨(dú)立的7個(gè)模塊，共15個(gè)子任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都是Web應(yīng)用程序開發(fā)的典型任務(wù)；“SQL Server數(shù)據(jù)庫”課程選用“學(xué)生選課系統(tǒng)”為大案例，按大案例的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)檢索和管理分成10個(gè)模塊，共31個(gè)子任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與操縱的典型任務(wù)；“WinForm應(yīng)用程序開發(fā)”課程選用“教材管理系統(tǒng)”為大案例，按該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為主線，將大案例分成9個(gè)模塊，共17個(gè)子任務(wù)的課程實(shí)踐系統(tǒng)[9-10]。對大案例的逐層分解、構(gòu)建程序設(shè)計(jì)類課程有任務(wù)分解邏輯關(guān)系的課程實(shí)踐系統(tǒng)，保證了課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，課程教學(xué)的目標(biāo)性和可操作性更強(qiáng)。通過系統(tǒng)功能逐個(gè)實(shí)現(xiàn)及實(shí)踐任務(wù)逐層遞進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，有效摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中拿著書本教語言教不會(huì)、學(xué)不懂的教學(xué)現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者有目的的知識建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者有意義的學(xué)習(xí)。

1.2 過程迭代的實(shí)踐教學(xué)模式

教學(xué)模式是在教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序[11]。建構(gòu)主義心理學(xué)家喬納森指出，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者探索、實(shí)驗(yàn)、建構(gòu)和反思的過程。在基于目標(biāo)分解的設(shè)計(jì)模式下，程序設(shè)計(jì)類的課程教學(xué)實(shí)施，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際任務(wù)的引導(dǎo)下，探究性地完成相應(yīng)任務(wù),并學(xué)習(xí)和鞏固新的知識，在不斷的實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)和解決新的問題，獲得知識和經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，以大案例為載體，每一個(gè)模塊的教學(xué)都實(shí)施“引練評講，四位一體”實(shí)踐教學(xué)模式。其中，以“引”創(chuàng)設(shè)情境，引入實(shí)現(xiàn)的方法和知識；以“練”實(shí)現(xiàn)任務(wù)，練習(xí)解決任務(wù)的能力；以“評”分析存在的問題，通過學(xué)生自評、互評和教師評價(jià)等形式，分析實(shí)現(xiàn)過程中的不足；以“講”擴(kuò)充知識，根據(jù)案例的演化適時(shí)加入新的知識和技能，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者深入思考，啟迪思路，實(shí)現(xiàn)知識的螺旋式上升，實(shí)踐教學(xué)模式如圖2所示。

圖2 實(shí)踐教學(xué)模式圖

例如，在“ASP.NET程序設(shè)計(jì)”課程的“動(dòng)態(tài)更換網(wǎng)站主題”任務(wù)的教學(xué)實(shí)踐中，先通過QQ空間、大學(xué)城等網(wǎng)站的主題更換演示，引出動(dòng)態(tài)主題變化在Web應(yīng)用網(wǎng)站開發(fā)中的必要性；激發(fā)學(xué)生的興趣，并通過引導(dǎo)文提示學(xué)生思考解決任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)是Theme的運(yùn)用；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過資源共享課平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)(視頻、資料及社區(qū)等)獲取解決問題的方法，并實(shí)現(xiàn)任務(wù)；教師通過展示各小組的作品，來呈現(xiàn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)的效果及不足，如發(fā)現(xiàn)很多小組在頁面切換后沒有保存更換后的主題；最后，教師補(bǔ)充講授通過Session對象的運(yùn)用保存主題的方案，并提出“怎樣實(shí)現(xiàn)加載用戶在上一次登錄時(shí)設(shè)置好的主題”的新問題。“引練評講”不斷迭代的教學(xué)模式，可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，通過知識和技能的迭代進(jìn)行，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和交流合作能力都得到了明顯提高，學(xué)生的編程思維得到有效改善。

為有效支撐該模式的實(shí)施，還應(yīng)注重教學(xué)手段的革新和教學(xué)配套資源的建設(shè)。充分利用專業(yè)項(xiàng)目室，構(gòu)建真實(shí)的企業(yè)環(huán)境，讓學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過程中，使所學(xué)知識得到鞏固和提升；以資源共享課、精品課程和大學(xué)城空間為平臺(tái)，將學(xué)習(xí)延伸到課堂之外；采用學(xué)習(xí)載體的置換，開發(fā)了課程案例庫。整理和開發(fā)各案例技術(shù)文檔、課程標(biāo)準(zhǔn)、教案、電子課件、課程錄像、技術(shù)博客、案例演示，試題庫、在線測試與交流等立體化課程資源供教師教學(xué)和學(xué)習(xí)者參考。

1.3 多元考核、項(xiàng)目檢驗(yàn)的評價(jià)體系

學(xué)習(xí)者在意義建構(gòu)活動(dòng)中表現(xiàn)出的能力不是單一維度的數(shù)值反映，而應(yīng)是多維度和綜合能力的體現(xiàn)。加德納倡導(dǎo)的多智元理論強(qiáng)調(diào)，考核不應(yīng)是檢測學(xué)習(xí)者記住了多少知識，而應(yīng)考核學(xué)習(xí)者獲取知識和運(yùn)用知識的能力[12-13]。對學(xué)習(xí)者必須進(jìn)行不同維度的綜合評價(jià)，才能全面反映學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況和成果。

在程序設(shè)計(jì)類課程評價(jià)體系構(gòu)建中，以課程目標(biāo)為基本依據(jù)，以運(yùn)用編程思維來解決實(shí)際問題的能力為重點(diǎn)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)評價(jià)方案和內(nèi)容，全面檢測學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果。堅(jiān)持以能力考核為主，強(qiáng)調(diào)形成性過程考核，包括：大案例各模塊的實(shí)踐能力考核；學(xué)習(xí)空間建設(shè)情況、課堂表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及學(xué)習(xí)態(tài)度的考核。課程終結(jié)性考核采用項(xiàng)目檢驗(yàn)的方式，建立了課程考核試題庫，采用開卷和隨機(jī)抽取試題的方式，注重學(xué)生分析和解決問題的能力。形成以大案例為載體，模塊考核+綜合考核+作品考核+公共考核的評價(jià)體系，評價(jià)體系如圖3所示。

圖3 評價(jià)體系

實(shí)施多元考核、項(xiàng)目檢驗(yàn)的評價(jià)體系有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的綜合發(fā)展，從而使教學(xué)工作的重點(diǎn)落實(shí)到學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高上。

2 結(jié)束語

以大案例實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，基于目標(biāo)分解的教學(xué)設(shè)計(jì)模式和多元評價(jià)體系，把提高學(xué)生運(yùn)用知識處理或解決實(shí)際問題的能力作為課程開發(fā)和教學(xué)實(shí)施的主要依據(jù)，有效保證了人才培養(yǎng)質(zhì)量，在多年的教學(xué)實(shí)踐中得到了有效驗(yàn)證和推廣應(yīng)用，在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)及人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面成效顯著。該研究成果獲湖南省第十屆高等教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)(湘教通[2013]541號)。

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