王秀友,范建中,王 浩,劉華明,南淑萍
(阜陽師范學院 計算機與信息工程學院,安徽 阜陽236037)
程序設計能力是計算機科學與技術、網絡工程、軟件工程、物聯網工程、信息管理與信息系統等計算機類專業學生的核心能力,也逐步成為理工科其他專業人才培養的基礎與重點。培養學生的程序設計能力不是一門課程就能夠解決的問題,學院在制定教學計劃時,要根據程序設計能力培養的不同階段設計“C語言程序設計”等一系列課程,貫穿學生四年學習的全過程。程序設計類課程教學團隊的組建與項目立項對于計算機類各專業培養目標的實現和提升學生的就業競爭力具有重要的意義[1-3]。
團隊負責的課程包括C語言程序設計、離散數學、數據結構、計算機算法設計與分析、Java程序設計、JSP程序設計、Windows編程、軟件工程、操作系統、web程序設計、HTML5+CSS3+JavaScript網頁設計、Android高級編程、Oracle的管理與開發、移動互聯軟件開發等一系列課程。通過C語言程序設計(一年級)和數據結構(二年級)培養學生的基本編程能力,通過Java程序設計(二年級)和Windows程序設計(三年級)培養學生面向對象的編程能力,通過軟件工程(三年級)培養學生大型程序設計的工程方法,通過“HTML5+CSS3+JavaScript網頁設計、Android高級編程、移動互聯軟件開發及實訓”(四年級)培養學生直接適應企業的開發能力。
根據課程培養目標,程序設計類課程教學團隊需要專業扎實、教學水平高、學習創新能力強、學術作風嚴謹的16~20名教師。計算機與信息工程學院組織了教授4人,副教授8人,講師5人組建了程序設計類課程教學團隊。團隊的學歷結構為:博士5人,碩士11人,本科1人。年齡結構為:45歲以上3人,35到 45歲10人,35歲以下4人。團隊近五年主持建設了校級精品課程及網絡資源課程3門“C語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫原理”,省級精品課程1門“離散數學”。主編、參編教材10余種,制訂實驗、實習、實訓大綱12門,自制了全部課程教學課件,創建了多門課程的網絡教學平臺。正在使用的網絡教學平臺包括:C語言程序設計教學平臺;數據庫原理教學平臺;Java程序設計教學平臺;離散數學教學平臺;數據結構教學平臺;軟件工程教學平臺。
程序設計類課程教學團隊以 “教學是主體,科研為支撐;能力為導向,成果促教學”為指導思想,充分發揮教學團隊的傳幫帶和老中青相結合的作用。以社會需求為導向,協同創新為引領,突出計算機類軟件人才培養的“移動互聯”應用特色。圍繞程序設計類課程的教學目標,采用國內外先進教材和與企業實踐實訓基地共建課程推動教學內容更新,通過實施問題驅動的教學和項目案例模擬的訓練帶動教學模式創新,以程序設計類課程實驗系統和網絡教學資源平臺的建設推動教學手段的革新。通過程序設計類課程教學團隊的建設,提高計算機類專業整體教學水平和學生的程序設計能力、創業創新能力以及團隊合作能力。
從培養學生的程序設計能力和創新能力的目標出發,通過深入企業調研,確立計算機類軟件人才必須具備的知識結構和技能,由知識結構確定知識單元后,決定教學課程體系。既要減少不同課程間的內容重復,又要做好課程之間的銜接、深入與拓展。構建了以“離散數學、數據結構、計算機算法設計與分析、軟件工程、操作系統、數據庫原理”等為理論基礎的專業課程體系;以“C程序設計、Java程序設計、Web應用系統開發、J2EE技術、.net技術、Android、iOS”等培養軟件實現能力的課程體系,夯實學生的程序設計理論基礎,擴展了學生專業視野,增強了學生程序設計適應能力。建設了“C語言程序設計”“數據結構”“數據庫原理”“離散數學”等省級精品課程,以打造精品課程推動教學團隊的發展[4]。構建計算機類專業程序設計類課程平臺,見圖1。

圖1 課程平臺
第一,將程序設計類課程理論教學與實踐教學相融合,建立程序設計基礎——程序設計能力提高——實踐訓練——課程拓展不同課程間有機銜接、循序深入、層次分明的系統化程序設計類課程教學體系。做到既利于學生對理論知識的掌握,又利于實踐能力的培養,為學生就業創業創新提供堅實理論基礎和實踐能力。第二,注重學生素質和能力培養,開展多樣化的科技創新活動、學科競賽和創業創新項目訓練,激勵學生將課內學到的知識與實際項目開發相結合,培養學生的創新意識和實踐能力。第三,完善程序設計類課程的考核評價方法,實行考試、平時、實驗、課程設計、實訓,學科競賽以及科技活動、研究論文相結合的綜合評價體系,體現考核內容的多樣化、過程化,提高學生的綜合素質能力。構建知識、能力、素質三位一體的程序設計類課程教學體系,見圖2。

圖2 課程體系
通過系統化設計、項目制主線、模塊化課程、柔性化管理、情境化教學等方式,將CDIO與實踐教學相結合,培養學生“做事”和“做成事”的綜合能力。依托省級計算機實驗實訓中心、校內外實踐基地(教育部-中軟國際產學合作協同育人項目)、產學研合作企業,以阜陽市政府——阜陽師范學院橫向課題為牽引,堅持程序設計類課程理論教學和實踐教學并重,構建“兩大平臺、四個模塊”的程序設計類課程實踐教學體系[5]。在基礎教學實驗平臺和科技創新實訓平臺之上,實現基礎技能實驗、專業技能實驗、綜合設計實訓、科技創新實訓四個層次的遞進,完成學生綜合素養(包括工程專業素養、科學人文素養、團隊協作能力)的培養。構建基礎技能實驗——專業技能實驗——綜合設計實訓——科技創新實訓層次遞進的實踐教學模式,見圖3。

圖3 課程實踐教學體系
提出了 “課堂——實驗室——創新型試驗區”的課程教學和實驗教學相結合的理念,構建了以培養學生工程實踐能力和創新能力為核心的、以綜合設計和研究創新實驗為主體的程序設計類課程實驗教學體系,形成了程序設計類課程理論教學與實踐教學、實習實訓與科技訓練、必修的基礎技能實驗與選修的個性化實訓拓展相結合的實驗教學模式,將校內實驗教學拓展到校外工程實踐基地,讓學生在這個創新試驗區學習、實踐、鍛煉。同時堅持課程實驗教學與課程綜合設計及畢業設計 (論文)相結合、學科競賽與學生科技項目創新活動相結合,校內實踐教學與校外實踐實訓基地相結合[5]。完善的程序設計類課程實踐教學平臺,增強了學生綜合運用知識和創新的能力。
教學隊伍的建設是教學團隊建設的主旋律。通過引進和培養,加強高層次高水平師資隊伍建設。一是選送團隊成員到國內外知名高校和科研院所攻讀博士學位或進行博士后工作。二是通過聘請專家開設專題講座,舉辦形式多樣的教學觀摩和學術交流,進一步提升教師的專業知識和教學技能,提高教師的教學和科研水平[6]。三是通過校企合作搭建平臺,實現教師到企業兼職鍛煉,提高教學團隊成員自身的程序設計動手能力。四是注重對教師職業道德和敬業精神的培養,教學團隊成員做到了愛崗敬業、團結協作、樂于奉獻[7]。三年來,1 名教師成為校級中青年骨干教師;2名教師評聘為教授,3名教師評聘為副教授;培養博士3人,1人去企業兼職鍛煉。師資隊伍建設的情況見圖4。

圖4 師資隊伍建設
為提高計算機類專業人才培養的質量,程序設計類課程教學團隊十分注重教育教學的改革研究。根據阜陽師范學院的教改思路:師德教育與業務培養并重,教學與科研相結合,知識傳授與能力培養相融合。程序設計類課程教學團隊重點放在構建課程體系、更新教學內容、革新教學方法、強化實踐教學環節上。教學團隊的改革與實踐,始終堅持以先進的工程教育理念為先導,以創新精神為動力的原則。團隊成員參與的阜陽師范學院計算機應用型創新人才培養的多層次實踐教學體系2015年獲得安徽省教學成果一等獎。具體改革措施主要有幾個方面。
首先,針對目前計算機行業及社會經濟發展對人才的需求,及時優化計算機應用型創新人才培養方案。依托行業和學科優勢,邀請企業和用人單位深度參與人才培養過程,注重“理論教學與工程實際相結合、專業培養與社會需求相結合、學校教育與企業實踐相結合、拓展領域與突出特色相結合”的實踐和創新能力強、適應跨越式發展的能力與素質并重的計算機類人才的培養,制定了計算機專業“面向工程、面向應用、面向需求”的人才培養模式、培養方案和教學計劃[5]。提出并實施“基礎訓練+提高能力+拓展層面+實踐應用”的四層次程序設計類課程體系。
其次,構建“四合”的創新教學模式,理論教學與實踐教學相結合,大眾化教育與個性化教育相聚合,科技訓練與工程背景及科研項目相整合,課內教學與學科競賽相融合。有效地提高了教學質量,凸顯了培養學生實踐能力和創新能力的作用。
第三,建立了開放的個性化創新實驗室,體現了以學生為中心個性化教育的新模式。以學生為本,堅持服務于學生的教學理念。加強教學團隊成員愛崗愛隊愛學生、嚴謹治學、團結協作等思想教育,不斷提高教師職業道德和敬業精神。引導團隊成員確立“團體學習”的觀念,學會合作雙贏。除了不斷加強教學基本功培養和較強的科研能力,還要樹立引導學生全面發展的教學理念。
第四,引進目標考核和管理,完善激勵機制,促進團隊優秀人才脫穎而出。制定教學團隊管理章程,引進目標考核,形成激勵機制,充分體現“以人為本,量化考核,客觀公正,注重實績”的原則,實行動態管理,創造人盡其才的機制和環境,從而激發教學團隊成員的積極性和創造性[8]。
第五,積極申報質量工程項目和加強對外學術交流,進一步拓展團隊視野。積極申報質量工程項目,以精品課程、MOOC課程和網絡資源課程建設為依托,以教學研究項目為載體,以教學模式方法創新為突破,以實習實訓創業創新資源建設為平臺,對程序設計類課程教學團隊的青年教師在教學創新、科研立項和論文撰寫上予以指導[9]。開展教師知識更新與拓寬的培訓常態化,鼓勵并資助教學團隊青年教師攻讀博士學位。設法安排教師參加適合自己的教學培訓和學術交流,切實拓展團隊視野和提高教學團隊的綜合素質。
第六,積極爭取學校經費投入和通過橫向課題研發服務社會,改善教改和科研條件。積極爭取學校及上級主管部門專項經費投入(如教育部師資培訓和省級高校人才訪學項目),通過開發移動互聯應用軟件獲取收入,用于教科研研究、教材編寫開發、論文發表以及相關資源平臺建設等,通過改善教學科研條件來提高教學團隊從事教改和科研的積極性和凝聚力。
程序設計類課程教學團隊積極從事教學改革及教學研究,取得了10余項教研成果,其中6項教研成果榮獲了省級教學成果獎。指導學生獲得了程序設計等競賽省級以上獎勵100余項。先后發表了50余篇教研論文,論文中提出的一些改革思路、改革方法和具體的改革措施量化指標等已被納入學校(或學院)的有關規章制度中,并向其他院校介紹推廣。程序設計類課程教學團隊充分利用學校所提供的軟硬件環境,全面實施信息化管理,為程序設計類各門課程的理論教學和實驗教學提供網絡資源教學平臺,實現了教學平臺開放化。創建了適應大學生程序設計能力、工程實踐能力和創新能力培養的個性化實驗室向本科生全面開放的工程實踐模式,構建了學生參與學科競賽、進行課外科技創新、自主研究的開放式實驗教學平臺。通過學生參與程序設計類競賽和科技活動實踐,構建了立體化的學習空間,激發了學生主動學習的興趣和創造性,增強了教學效果,提升了學生的程序設計能力,形成了鮮明的程序設計類課程教學特色。