軟件工程專業計算機程序設計教學模式探索

賈朝龍　夏淑芳　劉玲慧

摘 要 在國家提出部分普通本科高校向應用技術型轉型的背景下，針對信息類高校軟件工程專業如何保持理論教學及實踐教學的有效性，如何通過改革教學方法，如何適應新的教學模式，如何提高教學質量及學習效果，更加適應社會對軟件工程人才等問題，本文通過對現狀進行分析和研究，結合實際給出一些建議和措施。

關鍵詞 教學模式 MOOCs 軟件工程 人才培養

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.02.051

1 程序設計教學現狀分析

1.1 程序設計理論教學

不同的課程對教學手段有著不同的需求，對于絕大部分側重于理論且實踐性不強的課程來說，傳統課堂模式基本可以滿足所有需要。但是，對于計算機程序設計課程來說，傳統課堂手段就處處顯示出其劣勢。計算機程序設計課程不僅需要嚴密的邏輯思考能力而且更加注重實踐動手能力的培養，學生需要在調試程序的過程中學會編程，積累經驗，逐漸提高能力。因此，教師的“教”與學生的“練”共同構成整個學習環節，但是傳統課堂教學只是強調了教師的教，而學生的“練”僅僅靠學生課下自覺，這種狀況很難達到滿意的效果。同時，不同教師的授課風格的不同，使不同的學生的理解和接受水平具有顯著的差別，學生需要多接觸不同的學習方式。

1.2 程序設計實踐教學

通常情況下，理論課授課地點為教室，而實踐課則需要到機房上課。實踐課一般無教材，課前授課教師會編寫一份試驗指導書，并在上課時發給學生，學生按照實驗指導書的要求完成實踐課任務。一般情況下，實驗指導書會包含實驗內容、練習要點、實驗目標及實驗要求，同時也包含一些代碼及提示信息。關于實踐課中實驗完成方式一般分為獨立完成和小組合作完成兩種，若程序工作量不大，就安排學生獨立完成，若程序復雜且工作量大則可采用分組完成形式。實踐課作為課堂理論教學的練習鞏固環節有著極其重要的地位，實踐課做得好會對學生未來工作帶來直接的益處。

2 新教學模式帶來的挑戰

大規模開放式網絡課堂教學開啟了新的教育教學模式，自從2008年MOOC這個術語被提出以來，尤其是2011年之后，這種以MOOC為代表的新型在線教育模式有了爆發式的發展，涌現了一批具有影響力的教育教學平臺，例如斯坦福大學牽頭的Coursera項目、哈佛與MIT共同參與的edX項目，以及較早的免費大學教育企業Udacity。隨著一些知名教授等相繼上線各類課程，在一定程度上使實體大學的教師們產生了壓力，學生被這種在線課堂吸引過去從而出現不來上課，或者不重視學校的傳統課堂。因此，在這種情況下，必須采取正確有效的措施，既保證學生的課堂興趣和學習效果，又能博采眾長，提高教學水平，這是對教師提出的緊迫要求。

同時，教育部于2015年4月13日發布文件《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》（教高[2015]3號），②文件規定了各高校要在在線課程建設上需要達到的目標。隨著信息技術的飛速發展，以多媒體和網絡為代表信息技術對高等教育產生了革命性的影響。“慕課”、“微課”以全新的教學模式和理念，正在“翻轉”著大學的課堂，如何應用好這種新的教學形式，促進高校教學與現代信息技術的深度融合也成為教育界普遍關注的問題。因此，按照文件要求各高校不僅需要做到傳統課堂陣地不失手，而且要在在線課堂建設上做出成果。為此，教育部西南高等學校師資培訓中心分別于2015年10月16日-10月21日、2015年10月30日-11月4日分別在上海和成都舉辦兩期“高校慕課、微課建設與翻轉課堂教學應用實務培訓班”。對于學員中學習成績優秀者，將推薦參加由教育部教育管理信息中心每年組織的“全國多媒體課件和微課大賽”，優異的課程將獲得開課平臺的經費支持，課程建設完成后將在國內知名慕課平臺發布和運行。

3 對策與建議

3.1 基于大數據的教學方法

在教育教學活動中，教師一定要對學生有全面、正確的了解，只有這樣才能對教學中存在的問題做到“對癥下藥”并提高教學水平。因此要注意與教學相關信息的掌握和搜集，只有在大數據的背景下才能分析并找到問題的突破口和解決方案。學校教務部門的各種相關簡報是重要的數據資料。以重慶郵電大學為例，目前教務處發布的各種教學質量季報、教學督導簡報都可以在校園網上檢索下載，每份簡報都包含大量的統計分析數據信息和意見建議信息，目前已經有60期督導簡報可供下載。教師要充分利用這些數據資源，了解學生學習問題、了解其他教師教學經驗和教訓，提高自己的教學水平。

3.2 “卓越工程師班”計劃

目前，重慶郵電大學在程序設計課程教學改革方面的做法值得借鑒。學校成立了“卓越工程師班”，其成員從所有班級同學中挑選優秀學生進入“卓越工程師班”學習，采用不同的教學模式進行教學。同時，“卓越工程師班”的成員不是固定不變的，每學年要有15%左右的淘汰率和補錄率，保持了“卓越工程師班”的流動性和先進性。在教學方面，“卓越工程師班”不再將理論課與實踐課分開上，而是合為一體，每次課課時為4個學時，包含理論學習和實踐環節，兩位教師上課，一位教師主講，一位教師輔導，授課地點安排在機房，兼顧理論學習和實踐操作。通過卓越工程師班計劃的執行，一方面學生的主動學習熱情得到了空前的激發，課堂上不再出現以前的沉悶現象，學生做到了積極思考，互相幫助、主動發問，學習效果明顯得到了提高；另一方面學生視在“卓越工程師班”為一份榮譽，為了保持不被淘汰而努力學習，同時那些沒進入“卓越工程師班”也在提高成績努力爭取加入“卓越工程師班”，這樣形成了一種良性競爭的學習環境，帶動了大部分學生學習的積極性。

3.3 實踐與實訓相結合

目前大的軟件企業不僅開發產品，也在做培訓，在線教育也是這些企業的核心業務之一。這些企業做在線教育的天然優勢就是可以與實際項目結合，可以讓學員進行實際項目開發。這種模式不僅鍛煉了學生能力，也在學習過程中培養了企業所需的人才。因此，作為重要環節的實踐課，學校可以采用實踐與實訓相結合的方式，讓學生真正學好程序設計。在第一階段，教師在學校指導學生實踐，學生將學到知識在實踐中重新梳理并鞏固，同時將沒有掌握好的知識點弄清弄懂，為參加企業實訓打下基礎；之后進行的第二階段就是學校派學生到企業參加實訓，讓學生體驗企業工作方式，在實際環境下解決問題，提高編程能力，也為就業打下基礎。

3.4 與在線教育結合

大規模在線教育的興起帶來了課堂革命，高校及教師要抓住這個機遇，按照教高[2015]3號文件要求，開發在線教育課程。重視在線教育課程不是可以忽略傳統課堂授課方式，兩種教學方式各有優勢，各級教師需要做到將兩者有機結合，取長補短，提高課堂教學效果。傳輸知識，答疑解惑是教師的職責，其中知識的傳授方面可以充分利用在線教育的手段，將基礎的、簡單的知識采用微課形式讓學生課下主動學習，課上主要解決學生的疑難問題和不容易懂得重點問題，這種手段也被稱為“反轉課堂”。這種方式一方面調動了學生學習積極性，也可以提高課堂時間的有效利用率。需要注意的是，采用此方法教學班規模不宜過大，最好控制在50～60人為宜。

3.5 靈活的考核手段

程序設計不同于其他理論課程，它對動手調試的要求非常高，傳統的筆試方式已經不能適應成績考核的需要。在考核方式上，重慶郵電大學從2013年開始對程序設計課程進行了考核方式改革，改革后采用計算機上機考試的方式，初期具體采用讀程序做選擇題的方式，考試題目從題庫中隨機抽取，題庫規模超過5000道題，基本涵蓋所有知識點，保證參加考試的學生所做題目具有極低的相同幾率，機考系統在學生答完題當場給出成績。同時，重慶郵電大學也不局限于期末機考這種方式進行考核，例如定期在全校范圍內舉辦讀程序競賽，競賽中獲得相應名次的同學可以分別獲得程序設計課程的優、良等成績。

4 注重教學內容更新

目前，絕大多數程序設計教材中都是以簡單的零散實例來介紹各知識點，這些實例之間沒有關聯，造成學生無法從整體上把握整個課程的知識。因此，需要設計一個好的教學實例，例如一個MIS系統，該實例要盡可能涵蓋所有的知識點。隨著授課的深入，知識點的不斷學習，該實例不斷完善和擴大，到授課結束時形成一個完整的系統。通過這種方式授課，學生不僅把握知識更具完整性，而且也在不知不覺中學習了一些軟件工程的思想。

學生在校學習階段就是在學習就業所需的知識和能力。因此，學校需要以市場需求為導向培養人才，不斷將課程內容中的陳舊內容用新內容替換。市場是最靈敏的機制，它可以捕捉到任何不易察覺的方向，學校教育不能封閉，必須與市場保持緊密聯系，能夠獲知外界的需求。學校要做到專業設置與產業需求、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程“三對接”，以社會和市場的需求進行課程體系設計，這樣學生畢業時都能成為市場、企業急迫需要的人才，這也實現了教育的根本目的。

5 結語

軟件工程專業目標是培養高層次、實用型、復合型、具有國際競爭力的人才，要求學生在思維創新的基礎上，提高技術創新和工程創新能力，提高軟件工程實踐和軟件工程管理能力。程序設計課程是軟件工程專業的核心和基礎課程，也是學習后續課程（數據結構、操作系統、編譯原理和軟件工程等）的基礎。因此，程序設計課程必須要瞄準行業的前沿，在教育教學方面進行深化改革，以促進軟件工程學科的發展和軟件工程教育的成熟。

注釋

① 國務院學位委員會，中華人民共和國教育部.關于印發《學位授予和人才培養學科目錄（2011年）》的通知（學位[2011]11號） [EB/OL].[2011-03-08].http：//www. moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_834/201104/116439.html.

② 中華人民共和國教育部.《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》（教高[2015]3號） [EB/OL].[2015-04-13]. http：//www.moe.gov. cn/srcsite/A08/s7056/201504/t20150416_189454.html.