應用型院校程序設計語言實驗教學改革

芮 辰

（合肥學院 實驗實訓中心，安徽 合肥 230601）

0 引言

2015 年10 月，教育部、國家發展改革委、財政部下發的《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）指出高校要把辦學思路真正轉到產教融合校企合作上來，轉到培養應用型技能型人才上來，轉到增強學生就業創業能力上來。要創新應用型技術技能型人才培養模式，建立以提高實踐能力為引領的人才培養流程，建立產教融合、協同育人的人才培養模式，實現專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程對接；要加強實驗、實訓、實習環節，建立實訓實習質量保障機制，要深化人才培養方案和課程體系改革，以社會經濟發展和產業技術進步驅動課程改革，整合相關的專業基礎課、主干課、核心課、專業技能應用和實驗實踐課，更加專注培養學習者的技術技能和創新創業能力；要把企業技術革新項目作為人才培養的重要載體，把行業企業的一線需求作為畢業設計選題來源，全面推行案例教學、項目教學；要將現代信息技術全面融入教學改革，推動信息化教學、在線知識支持、在線教學監測等廣泛應用，通過校與校合作、校企合作聯合開發在線開放課程；要加強“雙師型”教師隊伍建設，調整教師結構，改革教師聘任制度和評價辦法，積極引進行業公認專才，聘請企業優秀人才作為專業建設帶頭人、擔任專兼職教師。有計劃地選送教師到企業接受培訓、掛職工作和實踐鍛煉[1]。

程序設計語言課程是計算機專業及多個工科專業課程體系的重要組成部分，實驗教學環節是其課程體系的重要一環，對于激發學生的學習興趣，培養學生的邏輯思維、計算思維和創業、創新能力有著不可或缺的重要作用。

從應用型高校程序設計語言實驗教學的現狀來看，其教學理念、教學模式、教學方案、教學資源、課程設置、師資結構、考核方式與《指導意見》的要求相比還存在一些差距，亟待探索新的實驗教學模式。

1 應用型高校程序設計語言實驗教學現狀

1.1 實驗教學對工程實踐的支持不夠

程序設計語言作為實踐性較強的工科課程，其實驗教學環節的一個重要目標是要求學生將學到的理論知識應用到工程實踐中[2]，而當前的程序設計語言實驗實訓內容更多的是突出對知識點的演練，偏重于語法、語言特性的驗證、運用和算法設計，重理論輕實踐。對軟件開發案例、項目涉及較少。實驗教學與行業企業的實際需要存在一些偏差，學生在學校中獲得的程序設計能力與工程實踐的結合不夠緊密，導致學生產生一些問題：求解問題能力有余、軟件設計能力不足；模塊化意識和編寫規范代碼的意識不強；在編程時對細節關注過多，缺乏整體性、全局性意識，只見樹木、不見森林，用不活所學語言知識[3]；學生對企業真實的軟件開發流程接觸不多，調試程序和軟件測試能力得不到足夠的鍛煉，日后走向工作崗位時難以快速上手。

1.2 應用型實驗教學體系不夠完善

1.2.1 “應用型”實驗教材還需進一步優化

高質量的實驗教材是提高實驗教學質量的重要保證，是實驗教學水平的重要衡量標準之一，是提高實驗教學質量的重要保障?，F有的實驗指導書、教材內容與應用型人才培養目標還存在一定差距，部分教材沿用多年，內容和教學思路已不適用于“互聯網+”時代的程序設計語言課程。此外，缺乏對實驗教學教材選用的指導性政策，對教材的實效性、應用性和創新性的政策性約束不足。

1.2.2 實驗教學質量評價體系需進一步完善

實驗教學的質量評價體系包括對實驗教學目標、內容、過程、方法、效果等方面的評價。教學質量評價體系的構建應該能夠充分調動教與學兩個方面的積極性[4]。目前，重理論輕實踐的思想還有殘余，程序設計語言實驗教學評價體系的應用型導向存在偏差，表現為：實驗教學目標達成的評價機制不健全；實驗教學的考核形式單一，考核方式中的過程化評價比例不足；實驗成績的評定存在一定的主觀性，或是“只以報告論成敗”[5]。

1.2.3 產教融合校企合作機制需進一步完善

部分應用型本科高校產學融合度不夠，產、學、研各方利益不清晰[6]，校企合作機制沒有廣泛、有效地建立起來并發揮作用，實訓實習質量保障機制不健全，產教融合、協同育人的人才培養模式不夠準確，專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程對接不夠緊密，還需進一步探索學校和企業的長效合作互利模式。

1.3 師資隊伍建設不夠

1.3.1 對實驗教學人員的重視程度不夠

高校實驗教學人員在學生專業技能培養的各個環節中擔負著繁重的工作任務，發揮著不可替代的作用。目前，我國高校實驗教學人員隊伍的工作狀況整體上是好的，但仍存在一些問題，主要表現是實驗教學人員的角色定位不準、工作熱情不高和工作思路不清等方面[7]。實驗員雖然定位為教學輔助崗位，其晉升強調的卻是課題、成果[8]。事實上，實驗教師既是實驗教學的實施者，又是實驗室建設和管理的直接參與者，不僅要承擔實驗教學任務、保障實驗室安全和實驗設備正常運行，還承擔著實驗室建設和管理任務，實驗設備的維護、維修和保養任務，日常工作繁雜瑣碎。

1.3.2 實驗教師缺少行業企業生產經歷

一方面，實驗教師與《指導意見》[1]要求的“雙師隊伍”存在差距，表現為“雙能型教師”比例不高，實驗教師在生產實踐一線的經歷欠缺，知識結構更新較慢；在教學中過度強調語法和語言特性，教學內容應試痕跡較重。各應用型高校需要建設一支既有專業理論教學水平、又有生產實踐一線項目經驗的“雙師型”實驗教師隊伍[9]，進而提升實驗教學的質量。

另一方面，由于學校的職稱制度和績效考核制度側重于科研，雖然學校鼓勵教師“走出去”到企業一線掛職更新知識結構，但了解行業最新發展的激勵政策不多，導致教師到企業實踐、掛職的積極性不高。在“師資隊伍”的建設過程中，學校傾向于引進“高層次緊缺”的骨干人才，“高水平”實驗教學團隊的建設相對滯后，事實上，實驗教學團隊對于高水平應用型大學的建成也有著重要的支撐作用。

1.4 應用型“互聯網+”實驗教學平臺、資源建設不完備

“互聯網+”為應用型高校實驗資源的建設和共享帶來了新機遇和新模式。當前，“互聯網+”信息技術和實驗教學的融合還不夠緊密，對于提高實驗教學質量和人才培養成效的潛力還有待進一步發掘；信息化教學、在線教學、高質量網絡精品課程構建還不夠廣泛；教學平臺的作用尚未充分發揮；通過校與校之間的合作、學校與企業合作聯合建設的高水平在線公開課程還較少。

2 應用型程序設計語言實驗教學方法改革

2.1 轉變實驗教學理念

傳統教學法重在講解程序設計語言的基本語法，所選編程實例大多用于語法規則的驗證和說明[3]。要轉變實驗教學理念，全面把握應用型實驗教學的內涵，要從根本上糾正重理論輕實驗的思想。

教學實踐表明，程序設計語言課程知識點多、語法靈活，要求學生在做實驗前把相關知識點、語言特性都理解透、掌握好對于應用型高校的多數學生既沒有必要，又難以做到。在新的教學模式中，教師要求學生在實驗中邊練邊學、邊學邊練，在實驗中遇到問題和程序運行錯誤時，鼓勵學生自主探究，通過調試程序找出錯誤原因，加深對知識的理解。在實驗內容方面，適當減少語法、語言特性方面的驗證性實驗內容，增加軟件開發案例型、項目型創新實驗的比重，并依托學校的產學研優勢，將行業企業的真實項目引入到實驗教學中。在實驗教材方面，組織有多年實驗教學經驗的教師，特別是有行業、企業工作經驗的“雙能型”教師編寫專用“應用型”實驗教材和實驗指導書。教材以知識的應用為主線，循序漸進，實驗內容既覆蓋程序設計語言課程的知識點，又密切結合行業工程的實際問題，引導學生在扎實掌握好基礎的前提下，提高工程素養和技術的應用水平。

2.2 構建應用型程序設計語言實驗課程體系

地方應用型高校的主要使命之一就是要為區域經濟發展做出重要貢獻，要實現《指導意見》“建立產教融合、協同育人的人才培養模式，實現專業鏈與產業鏈、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程對接”的目標，應用型高校要培養有實踐能力和創新能力的應用型人才，打造以行業企業需求為導向、以高素質應用型人才培養體系為綱領、以提升學生的核心競爭力為目標的三位一體閉環。

經過對大量當地IT 企業的走訪和調研，充分了解企業有哪些崗位需要人，以及崗位對學生的專業能力和素質有何要求，構建如圖1 所示的應用型人才核心競爭力模型。以該模型為依據，從傳統的知識輸入為導向轉變為以知識輸出為導向，構建程序設計語言實驗教學體系。在實驗教學中增加實踐項目環節，通過引入一個真實的程序設計語言軟件開發案例，讓學生在企業真實的生產環境中夯實課程所學專業知識，培養其自主學習能力、工程實踐能力和項目開發能力。將學生在課程中學到的知識迅速轉化提升為技能，給予學生實踐經驗，從而提升應用型人才的培養質量和學生的就業創業以及創新能力。

圖1 應用型人才核心競爭力模型

2.3 健全實驗教學效果評價體系

實驗教學不應該作為理論課教學的附屬，要建立科學的程序設計語言實驗教學效果評價體系，避免實驗成績評定中的主觀性：對實驗教學目標、教學內容、教學過程、教學效果進行管控，豐富考核形式，提高過程化評價在總評中的比例，提高實驗教學質量和人才培養質量，推進實驗室建設和實驗教學改革，促進實驗教學管理的科學化[10]。

20 世紀70 年代，美國數學家薩蒂教授提出了層次分析法（The Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）[11]，這種決策方法是將復雜問題中的各個指標通過定量化，將問題的各種因素層次化、逐層量化，為分析和決策提供定量化的方法。這種方法借鑒了行為科學的特點，將決策者的經驗判斷給予量化，特別適用于那些難以定量分析的問題。

根據層次分析法原理，構建了定性、定量相結合的層次化實驗教學評價體系（如圖2 所示）。

圖2 層次化實驗教學評價體系

在圖2 中，預習成績重點考查學生在網絡教學平臺中的課前預習情況以及學生在課堂提問環節的表現；實驗成績重點考查學生在分組實驗時能否按時按質按量完成當次實驗，實驗結果是否正確、代碼是否符合規范，以及階段性過程考核中的機試表現；實驗后成績主要考查學生的實驗報告撰寫是否達到要求，以及在Online Judge（簡稱“OJ”）系統中的評分；實訓項目成績主要考查學生在項目中的分工是否明確、團隊合作是否順暢、任務是否按時完成、報告和文檔撰寫是否符合規范等方面。

2.4 加強實驗教學隊伍建設

實驗教學隊伍是提高實驗教學質量的根本，實驗教學隊伍建設是實驗教學改革的重要組成部分[12-13]。建設“雙師型”教師隊伍是地方應用型本科院校向應用技術大學轉型的迫切需要和關鍵舉措[14]，把實驗教師定位為教學輔助人員不僅挫傷了實驗教師隊伍的積極性，而且阻礙了高水平人才流入實驗教師隊伍的渠道。高校要認識到實驗教師隊伍是應用型人才的培養不可或缺的推動力，應打通實驗教師的職稱評審通道，充分發揮實驗教師的作用，積極為教師創造到企業、生產一線掛職鍛煉的政策和條件，并鼓勵教學隊伍探索和創新，提高教師的科研和實驗教學水平，促進理論教師與實驗教師的溝通和融合，優化實驗隊伍結構、提高實驗隊伍素質、規范實驗人員管理，引導實驗隊伍向更高水平發展。

2.5 完善“互聯網+”實驗教學平臺和資源

在“互聯網+”教育時代，以MOOC 為代表的網絡在線課程已對傳統教學方式產生了巨大的沖擊。MOOC 將導致現有教學體系的全面革新[15]，也帶來了傳統學習模式的變革[16]，教育教學變得更加開放，不再局限于課堂。面對這一趨勢，筆者所在教研組大力發展在線MOOC課程，從2016 年開始構建程序設計語言課程的在線網絡MOOC，利用網絡平臺和資源，實現了程序設計語言實驗教學資源的全部網絡化。同時，加強校與校之間的合作，構建在線的網絡精品程序設計語言實驗課程，為學生提供可隨時隨地觀看和下載的實驗教學視頻、課件等教學資源；為實驗教師提供可互相觀摩、借鑒、學習的平臺。利用網絡實驗教學平臺，對學生的學習進度、學習效果進行即時追蹤，及時掌握學生的學習特點和實驗難點，進而有針對性地優化課堂實驗教學。積極利用網絡化實驗教學支撐平臺加強師生交流，鼓勵學生在線討論，真正讓學生成為實驗課的主體。

3 實驗教學效果分析

通過進行實驗教學改革，提高了學生的學習興趣和主動性，拓展了學生的思維創新空間，鍛煉了學生分析和處理問題的能力。在新的實驗教學模式下，學生在課堂上學到的知識和技能更加貼近社會需求，學生的成績和綜合素質普遍提高。近年來，在各類程序設計語言實驗課程中，成績在80 分以上的學生所占比例明顯增多。同時，依托學校的產學研平臺，合肥學院學生在國內外各項計算機比賽中也屢獲佳績，畢業生也受到了用人單位的認可和好評。

4 結語

程序設計語言是實踐性較強的計算機專業基礎課程，實驗教學環節是培養學生分析問題、設計算法、學習編程和調試程序的重要環節，也是學習數據結構、操作系統、計算機網絡等后續課程的基礎，對于培養應用型、創新型人才，增強學生就業創業能力具有重要意義。應用型高校的程序設計語言實驗教學要勇于改變傳統的教學觀念，優化教學模式和教學方法，更新教學內容，善于利用“互聯網+”實驗教學平臺和教學資源，提高應用型程序設計語言實驗教學的質量。