工程應用導向的面向對象系列課程體系重構

韓燕麗 楊慧炯

摘? 要：針對目前面向對象系列課程缺乏系統化建設，課程之間耦合性強、教學目標分工不明確的問題，提出了以滿足計算機專業人才需求為目標，以計算思維建立和工程應用能力培養為主線的層次化、遞進式面向對象系列課程體系重構策略，并在此課程體系指導下對系列課程的知識體系進行重組和優化。在教學過程中輔以移動信息平臺，依托手機移動端，通過課前、課中和課后三個階段進行混合式教學模式的探索和實踐，打通“理論—實踐”“線上—線下”“課內—課外”之間的壁壘，使學生在軟件計算思維、面向對象的軟件工程化方法，以及軟件設計思想和應用實踐能力上得到整體提升和拓展。

關鍵詞：面向對象;課程體系重構;知識體系;混合式教學模式

中圖分類號：TP399? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：Aiming at the lack of systematic construction of the object-oriented courses，the strong coupling and the uncertainty of teaching goals among courses at present，the paper proposes a strategy for reconstructing a hierarchical and progressive object-oriented curriculum system，targeting at meeting the demand of computer professional talents，based on the establishment of computational thinking and the training of engineering application ability.Under the guidance of the curriculum system，the knowledge system is reorganized and optimized accordingly.In the teaching process，a blended teaching pattern based on the mobile terminal is adopted with the assistance of mobile information platform，and teaching activities are carried out in the pre-class，in-class and post-class stages，breaking through the barriers between theory and practice，between online and offline and between in-class and outside-class.Thus students' abilities in computational thinking，object-oriented software engineering methods，software design thinking and applied practice are improved and expanded as a whole.

Keywords：object-oriented;reconstruction of the curriculum system;knowledge system;blended teaching pattern

1? ?引言（Introduction）

在計算機應用型本科人才培養的“知識、能力、素質”三要素中，能力要素是其中的核心要素，是計算機應用型人才的突出特征，無論是知識要素還是素質要素，最終都要通過能力要素來體現[1]。軟件設計能力是計算機應用型人才培養的專業基礎，是應用計算機解決實際問題必備的專業能力素質。但就目前而言，在軟件設計類課程的教學過程中仍普遍存在以下問題：

（1）目前在國內各應用型高校的計算機專業中，軟件設計類課程的設置不盡相同。我院計算機專業從第二學期開始到第七學期分別開設了C++程序設計A1、C++程序設計A2、面向對象程序設計、JAVA程序設計、ASP.Net技術及JAVA WEB開發技術等多門軟件設計類課程，以期通過這些課程的開設培養并加強學生面向對象編程能力、軟件分析設計能力及工程應用能力。但由于一直以來多門軟件設計類課程缺乏系統化建設，課程之間耦合性強、教學目標分工不明確，導致教學內容存在過多重復、缺乏有效聯動等問題。

（2）一些教師在授課過程中沒有站在軟件設計的高度思考教學內容，往往過分地強調語言成分的語法和語義，而忽略了計算思維能力的培養和軟件工程思想的滲透。這種類似于傳統的外語式學習與計算思維能力的培養目標出現了嚴重脫節，從而導致無論在解決實際問題還是在后續專業課程的學習中，學生都無法將計算機語言作為一個有效工具加以合理應用，最終導致軟件設計思想及應用實踐能力得不到有效的提升。

上述問題的存在，對學生專業學習興趣的培養，專業思維模式的建立乃至專業應用能力的鍛煉都造成了嚴重束縛和影響。特別是對于應用型本科院校來說，只有緊密圍繞能力要素這一核心，以滿足計算機專業人才需求為導向，以計算思維的建立和工程應用能力的培養為主線，重構面向對象系列課程體系，明確每門課程所承擔的教學目標和教學任務，融合每門課程的教學內容，去除課程間的重復內容，增添課程間的空白，以應用實踐為驅動優化教學模式和教學方法，才能達到學生計算思維模式與工程應用能力的整體提升和拓展[2-4]。

2? 層次化、遞進式面向對象系列課程體系的重構

以計算思維的建立和工程應用能力的培養為主線，將這些彼此關聯的系列課程重新打造成一個多維度、多層次、系統連貫的有機課程體系，明確每門課程在課程體系中的地位和作用，形成了面向對象基礎編程能力培養、面向對象分析設計能力培養和面向對象應用能力培養等三個遞進式能力培養階段，如圖1所示。

（1）第一階段：面向對象基礎編程能力培養

第二學期開設《C++程序設計A1》課程，使學生能夠從人類自然思維的角度學習面向過程的程序編寫知識和編程技巧。此階段重在激發學習興趣，夯實編程基礎，為此選取學生熟知的貪吃蛇游戲作為案例項目，用項目帶動知識點，將知識點的講授貫穿于實際應用項目的開發過程中，對于讓學生在輕松愉悅的氛圍中去掌握基礎編程知識和技能。

第三學期開設《C++程序設計A2》課程，立足于面向對象這種全新思維方式的初步建立。此階段重在領會面向對象的思維方法，掌握面向對象的基本程序設計方法。為使學生能夠全身心地聚焦于思維方式的轉變和理解，本學期仍延續貪吃蛇游戲案例前后貫穿以引導學生完成從面向過程向面向對象思維的平滑過渡。

（2）第二階段：面向對象分析設計能力培養

第四學期開設《面向對象程序設計》《JAVA程序設計》課程，此階段重在面向對象核心思想的建立，具體包括面向對象軟件設計基本原則和方法、源代碼管理、軟件的團隊開發、版本控制，以及軟件設計基本模式、軟件分層架構的簡單應用等。基于第一階段在計算思維及學生初步建立了面向對象基本思維模式的建立之后，再結合工程實踐，將貪吃蛇游戲繼續進行軟件功能、軟件架構及版本迭代優化，通過團隊開發和項目管理，潛移默化地將面向對象軟件開發的核心能力融入具體的工程實例中，使學生真正地學會使用工程化方法和技術進行軟件項目開發，并掌握開發過程中應遵循的流程、準則、標準和規范，進而提升學生工程化設計能力、項目管理能力和軟件開發能力。

（3）第三階段：面向對象應用能力培養

針對WEB應用開發，第五學期開設《ASP.Net技術》《JAVA WEB開發技術》課程。此階段重在強化軟件分層架構、軟件工程化方法和進一步提高面向對象軟件開發工程實踐能力。學生在獲得了廣泛的面向對象知識與思維方式后，通過參與創新項目、實際項目研發以滿足學生未來發展和就業需求。

通過對面向對象系列課程的三個階段由淺入深、點—線—面的學習，學生能夠系統地了解和掌握面向對象的相關知識和技術，利用面向對象思想進行軟件需求分析，通過軟件建模完成軟件的系統分析和設計，采用面向對象編程語言完成軟件功能實現，對軟件系統進行測試和維護。學生通過軟件開發全過程，可以掌握不同軟件開發方法中的分析設計技巧和不同階段中開發和建模工具的使用，增強思維能力和綜合技術應用能力。

3 面向對象系列課程知識體系的重組與優化

在層次化、遞進式面向對象系列課程體系的宏觀指導下，將C++程序設計A1、C++程序設計A2、面向對象程序設計、JAVA程序設計、ASP.Net技術和JAVA WEB開發技術等課程進行整體建設，以系統化教育思路重新規劃知識領域和課程教學內容，達到課程內目標“明確”，課程間知識“聯動”是整個課程體系建設的關鍵，面向對象系列課程的知識體系如圖2所示。

4? 混合式教學模式的構建

在新的課程體系和知識體系框架之下，為了能夠獲得預期教學效果和達到工程應用能力培養目標，本課題以移動信息化平臺為混合式教學模式實踐的工具平臺，依托手機移動端，進行混合式教學模式的探索和實踐[5-8]，分為課前、課中和課后三個階段，如圖3所示。

將工程案例進行知識點分解，整理和制作相關教學資源，并將其推送至移動信息化平臺。其中以微課、PPT形式呈現的基礎知識部分課前直接發布以供學生預習;重難點部分以小組活動形式呈現，并根據課堂教學進度進行發布，為課中互動做準備。

無需刻意區分理論課和實踐課，可以為學生營造“邊學習邊體驗”的氛圍。在教學過程中教師采用“任務驅動+現場編程”問題式授課方式，沿循“提出問題-分析問題-解決問題”思維模式，強調學以致用。

針對重難點部分，輔以移動信息化平臺，根據教學進度發布課前推送的小組活動，并通過搶答、投票、討論、互評等多元化形式進行線上互動學習，加深對重難點的理解和掌握。

在學生對基礎知識和重難點基本掌握之后，課中要預留一部分時間讓學生親自動手實踐與本次課配套的同步練習以求鞏固。

課后借助移動信息化平臺教師可以及時評價反饋學生同步練習中存在的問題，一方面教師能夠在第一時間發現學生的薄弱環節和共性問題以便于教學反思與改進，不斷優化教學過程，另一方面學生也能及時自我總結和自我完善，形成良好的學習習慣。

在完成課前學習和課中知識內化基礎上，課后還需通過單一知識點作業和工程項目階段性作業進行延伸學習和拓展創造，構建學生融會貫通和探究知識的能力。單一知識點作業訓練有助于進一步加深對知識點的理解和掌握、強化知識點的應用，而工程項目階段性作業，與課堂工程案例如出一轍，也是將一個工程項目按照知識點進行分解并根據教學進度發布給學生，使學生能夠緊跟課堂工程案例講解節奏同步地對課后工程項目進行不斷更新和優化，最終順利完成項目的開發，從而增強了學生學習的愉悅感和獲得感，提高了學生工程實踐能力和創新能力。

在混合式教學模式下充分利用移動信息化平臺及時完整地記錄了學生學習軌跡，全面反映了學生的學習結果，從根本上改變了學生不注重平時學習的狀態，使學生積極參與課中同步練習和課后作業訓練，并注重課程知識的理解和程序設計的應用，徹底打通了“理論—實踐”“線上—線下”“課內—課外”之間的壁壘，使學生的面向對象編程能力、面向對象分析能力和面向對象應用能力得到整體提升。

5? ?結論（Conclusion）

以滿足計算機專業人才需求為導向，以計算思維建立和工程應用能力培養為主線，以課程內“目標明確”，課程間“知識聯動”為原則，重構軟件設計類課程體系和知識體系，并輔以移動信息化平臺，依托手機移動端，通過課前、課中和課后三個階段進行混合式教學模式的探索和實踐，采用“任務驅動+實驗室授課”教學方法，徹底打通“理論—實踐”“線上—線下”“課內—課外”之間的壁壘。一方面轉變了學生的學習方式，拓展了學生的學習空間和時間，在移動技術的輔助下，學生的學習積極性得以充分地調動，課堂的參與度有很大程序地提高;另一方面通過課前、課中和課后的無縫連接達到了知識的傳授和內化的目的，進而實現在軟件計算思維、面向對象的軟件工程化方法，以及軟件設計思想和應用實踐能力上的提升和拓展。

參考文獻（References）

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作者簡介：

韓燕麗（1977-），女，碩士，副教授.研究領域：圖像處理.

楊慧炯（1972-），男，碩士，副教授.研究領域：圖像處理.