新培養模式下“項目驅動”教學模式的應用實踐

李鴻強+孫宏凱+孫志田+麻振華+李香玲

摘要：本文回顧了我校“信息與計算科學”專業的辦學歷程，介紹了以新培養方案修訂為契機，在計算機各種語言程序設計課程的上機、課程設計、課外實踐3個教學環節中引入“項目驅動”教學模式的實踐情況。

關鍵詞： 程序設計 項目驅動 教學改革 培養模式

基金項目：河北建筑工程學院教學研究課題（2013JY1017，2013JY002）

中圖分類號：G423 文獻標識碼：A

1、引言

2002年河北建筑工程學院“信息與計算科學”專業迎來了第一批學生。開辦之初本專業正處于發展高峰，全國范圍內，曾經一度因為專業基礎相對薄弱和存在認識上的欠缺，在專業建設方面一度舉步維艱。此時，“數學與統計學教學指導委員會” 及時干預，并通過廣泛調查、立項研究的方式，先后制訂并出臺了具有指導性的《信息與計算科學專業教學規范（試行）》和《信息與計算科學專業規范》，該專業的各項建設才有章可循，逐漸走上了健康發展之路。

近幾年，在學校和各職能單位有了支持下，通過廣泛調研，積極申請不同級別的課題立項方式，圍繞該專業的培養目標、培養方案、專業課程體系與教學內容設計等方面，開展了本專業相關的教改研究工作。寒暑假，利用參加專業會議機會，先后走訪了北京、天津、山東等地幾十所層次不同、類型不同的高校，與相關學校師生進行交流，獲得了第一手有價值的參考資料。不但要走出去，同時要請進來，邀請外校有經驗的老師來校舉辦學生講座或對教師進行指導，學校內部組織相關學科、相近專業教師圍繞專業培養方案、培養目標、和教學計劃進行了反復地研究討論。按照“數學與統計學教學指導委員會”的《專業規范》，立足河北省社會、經濟發展的需求調查情況，同時整合我校及信息與計算科學專業的辦學實際，我們的培養目標緊扣上述規范，即“本專業是以信息技術與計算技術的數學基礎為研究對象的理科類專業，培養具有良好的數學基礎和數學思維能力，掌握信息與計算科學的基礎理論、方法與技能，受到科學研究的訓練，能解決信息技術和科學與工程計算中的實際問題的高級專門人才。畢業生能在科技、教育、信息產業、經濟金融等部門從事研究、教學、應用開發和管理工作，能繼續攻讀研究生學位。”我校該專業的辦學模式基本成形[1-2]。

該專業招生以來，經過兩次大的培養方案調整，形成了2006版培養方案和2009版培養方案，基本適應了當時學校的辦學思路和定位和社會對該專業人才的需求。2013年學校迎來了新的發展機遇，在辦學定位和辦學思路上有了新的舉措，學校開始組織各部門修訂本科各專業的不同培養層次的培養方案，用以適應社會對本專業人才的新需要。隨著新方案的制定，新形勢下如何辦學、如何進行課程設置、如何進行教學工作，如何選擇教材等，一個接著一個的問題擺在了面前，要求我們必須去處理存在的問題，以便建立起新的專業培養體系，對信息與計算科學專業的發展、適應學校大學發展思路、滿足社會對該專業需要至關重要。信息與計算科學專業一直以來，有兩個專業發展方向，一為“計算科學”二為“信息科學”，圍繞這兩個發展方向進行課程設置。將“項目驅動”教學模式融入到課程的理論教學和實踐教學中。

2、“項目驅動”教學實踐

“項目驅動”教學法是指在教學過程中以一個或多個項目為主線來展開教學，把相關的知識點融入到項目的各個環節中去，逐層推進項目。通過對問題的深化或功能的擴充，來拓寬知識的廣度和深度，直至得到一個完整的項目解決方法，從而達到學習知識、培養能力的目的[3]。

項目的設置應遵循如下原則：（1）項目內容應基本涵蓋所授課程的絕大部分知識點，并且是學生感興趣的和熟悉的；（2）選擇的項目應有一定的綜合性，且要具有一定的難度、深度，不應過于簡單，難度太大，學生容易喪失信心，但是難度太小，學生會沒有興趣；（3）項目完成應能看到具體的效果，學生經摸索完成后有成就感，使他們真正掌握系統設計的基本方法[4]。

按照新修訂的培養方案從大學一年級第二學期開始，信息與計算科學專業的學生會逐步學習“C語言程序設計”，“Java程序設計”，“C++程序設計”，“C 語言程序設計”是一門專業基礎課，是整個程序設計課程的入門課程。通過對該課程的學習，使學生掌握結構化程序設計思想，C語言的基本知識語法，順序、選擇、循環三種基本程序結構，程序算法及算法的表示形式，為后繼課程及其他程序設計課程的學習和應用打下良好的高級語言理論和實踐基礎。所以，“C語言程序設計”課程的教學質量會影響后繼課程的教學效果。相對于C語言教學側重基礎，那么C++和Java就側重應用，著重培養學生的實踐能力。

現以“Java程序設計”課程為例， Java平臺是目前廣泛應用的網絡編程語言。Java語言的學習由理論、上機、課程設計、課外實習4個環節組成，“項目驅動”教學主要體現在后3個環節。在 Java 的培養方案中，要求學生對所學的知識點理解和掌握，同時要求學生能學以致用，把知識應用到解決實際問題中。在以2006版的培養方案指導下，制定的教學大綱，在Java的教學中，通常的做法是：羅列語法功能，講授在程序中如何使用它，然后就是舉例做練習，這種傳統填鴨式教學模式在充分調動學生的積極性，和鍛煉學生綜合應用所學知識能力方面，沒有達到想要的效果。學生在學習過程中只是機械地記住了相應語法而缺乏靈活的實際運用，就像是只會背誦而不理解其意，根本無法掌握其精要，所以，新培養方案指導下的新教學大綱明確對在 Java教學中應用“項目驅動”教學方式。

上機環節是對課堂理論知識的掌握情況的第一個檢驗環節，也是幫助學生掌握知識要點最重要的實踐環節。因為課堂理論教學，內容有限，所以在選擇上機環節的“項目”時，要做的“小”和“精”，此時的“項目”用“題目”表達更確切。表1是針對理論教學確定的上機環節項目。

從表1可以看出，在上機環節的項目設計中，為與理論知識同步，將一個具有學生信息管理和網絡答疑功能的軟件系統進行分割，形成不同的子過程。整個知識體系脈絡清楚，讓學生學以致用。課程設計階段設計了多個與“學生信息管理和網絡答疑功能的軟件系統”具有相同工作量的項目，用一周時間進行訓練。

課外實習環節，項目主要來至于教師的科研課題。

為了更好地體現本專業學生的特點，突出學生的實際能力和科學研究的能力，針對大三以上的學生，選拔一些學員幫助教師助研。目前，部分學生參加了實際課題的研究工作。在教師的指導下，通過這一活動，來提高學生的實踐能力、學習積極性，并帶動全體學生的學習熱情。隨著教師科研項目的增加，更多的學生參與到教師的科研中。表2為今年完成的科研實訓項目。

3、結論

德國職業教育從上世紀80年代以來大力推行的一種叫做“行為引導式的教學形式”就是我們現在說的“項目驅動”教學方法。它是一種將項目作為主體，實踐行為導引的教學方法，以特定任務為中心，在教師的指導下，通過不斷的“提出問題，解決問題”驅動，對所學知識活學活用，進行不斷探索和互動實踐，并在完成既定任務的同時，樹立學生的成就感，激發學生的學習主動性，使學生帶著真實的任務在不斷的探索中學習。以新培養方案修訂為契機，信息與計算科學專業引入該教學模式，收獲了良好的教學效果。

參考文獻

[1]王豐效，鄧方安，陳露.信息與計算科學專業建設的實踐與探索[J].考試周刊，2008，卷缺失（14）：176-178.

[2]王家軍，張香云.“信息與計算科學”專業建設的探索與實踐[J].黑龍江高教研究，2006，卷缺失（6）：118-119.

[3]葉健華，黎峰.“項目驅動+案例教學”模式在C語言教學中的應用[J].濟南職業學院學報，2009，卷缺失（3）：18-20，23.

[4]劉瑜，楊玫，趙秀麗.“項目驅動”教學法在JAVA教學中的應用[J].中國科技信息，2010，卷缺失（16）：233-234，237.

作者簡介：李鴻強，1979，男，河北張家口，河北建筑工程學院，副教授，碩士，計算機應用.

通訊作者：孫宏凱*，1964，男，河北張家口，河北建筑工程學院，教授，碩士，計算機應用.