“程序設計類”課程驅動式立體化教學資源管理模式的研究與實踐

黨源源 劉冰 王紅梅

摘? 要：針對“程序設計類”課程教學資源管理的迫切需求，分析對比當前國內外教學資源管理體系，突破原有“靜態”資源庫式管理方式，提出基于“問題-案例進階驅動”“競賽驅動”“工程實踐驅動”“社團群組驅動”的流動式立體化教學資源管理模式，具體闡述模式的構建細節，說明實施過程及要點，結合長春工業大學實際介紹模型實施效果。

關鍵詞：程序設計類;驅動式;教學資源

中圖分類號：TP31? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：Aiming at the urgent need of teaching resources management for computer programming courses，after analysis and comparison of the current domestic and foreign teaching resources management system，breaking the traditional static teaching resources management model，this paper proposes a dynamic and three-dimensional teaching resources management model based on Problem-Case Driven，Competition Driven，Engineering Practice Driven and Association & Group Driven，elaborates the construction details of the model，specifies the implementation process and key points，and presents the implementation effect of the model，combining with the actual situation of Changchun University of Technology.

Keywords：computer programming;driven;teaching resources

1? ?引言（Introduction）

教學資源——支持教學活動的各種資源[1]。《教育信息化十年發展規劃》（2011—2020）[2]對教學資源管理應用提出了發展要求。在教學資源管理方面，高等教育出版社提出了“教材化”的立體化教學資源。宋云嫻等學者提出了新的三維度立體化教學資源。冷永祥、杜炫杰等學者針對課程網站或實驗平臺的形式進行實驗資源發布。在“驅動”教學資源建設方面，常見的方法為“項目教學法”（美國教育學家杜威提出），國內自2001年逐步興起項目教學及其教學資源管理研究[3-10]。通過對當前研究成果的分析可以得出，目前對于教育資源的管理多停留在表層――教學資源管理庫（平臺）的建設，這無形中割裂了教、學與教學資源之間的緊密聯系，大大弱化了“教學資源管理”的初衷。如何有效地獲取、組織、應用、優化、實現教學資源的管理，并有效驅動管理流程的高效、高質地流轉已成為當前亟待解決的問題。針對上述問題本文提出了“程序設計類”課程驅動式立體化教學資源管理模式。

2? 確定研究要素的內涵外延（Connotation and extension of determining research elements）

在深入研究當前教學資源管理發展現狀及當前“程序設計類”教學資源管理需求前提下，確定研究要素如下。

2.1? ?確定教學資源管理的實施對象

為使模型在一完整的學習路徑下實施教學資源的迭代管理，使其具有更好的層次延展性（理論—實踐—應用）、產生更好的成果累積效應，選擇“程序設計類”課程（語言知識、程序設計方法、算法）作為模型的目標課程，選擇計算機科學相關專業（計算機科學與技術專業、軟件工程專業、網絡工程專業）學生及課程教師為目標受眾。

2.2? ?確定“程序設計類”課程教學資源的劃分

教育資源內涵頗為豐富，外延更加擴展，不同學者有著不同抽象方式和認識成果。本研究采用“綜合型分類”方法，將教學本身作為統一整體，以滿足深入研究和有效實踐為目的，教學資源劃分為三大類：知識性教學資源、人本性教學資源、環境教學資源，其中知識性教學資源包含：顯性教學資源（理論教學資源、實踐教學資源、應用教學資源）、隱性教學資源。人本教學資源包含：線下社團群組、線上社團群組。環境教學資源包含：課堂、實踐基地、實訓企業。

2.3? ?確立教學資源立體化拓展結構

在研究主流立體化教學資源模型基礎上，結合研究實際，進行人本資源、環境資源擴展，構建立體化拓展結構：立體化教學資源庫、知識性教學資源管理、環境教學資源管理、人本性教學資源管理。人本資源、環境資源的引入大大增加了模型的立體延展性、動態性，在實現了時空擴展同時使模型具有了生命活性。

2.4? ?明確驅動的動力源及作用

為使孤立“教學資源池”轉變為“教學資源流”，并以資源流動效應帶動資源自更新，達到教、學與教學資源共生互促發展效果，確立驅動力：問題—案例進階驅動、競賽驅動、工程實踐驅動、社團群組驅動，分別用以驅動理論教學資源、實踐教學資源、應用教學資源及各大教學資源間的資源流動轉化。

3 “驅動式”立體化教學資源管理模型構建（Construction of the driven and three-dimensional teaching resources management model）

在確定相關基本研究要素基礎上，構建“程序設計類”課程驅動式立體化教學資源管理模型。

3.1? ?確立驅動式立體化教學資源管理理念

原有的教學資源管理強調可物化“資源”的管理、利用（例如：課件、習題、實驗等的管理），且多為宏觀管理研究（例如：校企合作高校教學資源管理系統的研究與分析[11]）或面向單門課程的“資源管理”研究（例如：計算機網絡教學資源整合系統設計與開發[12]）。驅動式立體化教學資源管理理念：

（1）“以人為本”的教學資源管理

將教育資源管理重心由“物本”轉化為“人本”，以人本驅動物本建設，再由物本回歸到人本，使教學的參與者充分參與教學資源建設，以“人”為核心、為驅動力、為最終目的，從而達到資源管理的總體目標。

（2）以“驅動力”為教學資源管理手段

為使分類分級下的教學資源由“靜池”變為“活水”，由“活水”循環為資源去雜加養，設置符合類別層級特質的“驅動力”，并以“自驅動”“外驅動”方式實現教學資源管理。

（3）以“體系課程”作為立體化教學資源管理對象

某一方面能力的培養需要漸進持續的學習實踐過程，單一的資源建設或不同建設理念拼湊的資源，難以實現教學資源建設目標。有序組織程序設計類課程各類資源，并構建課程間多層次接口，形成面向“程序設計學習”系統的、完備的、個性化的資源管理體系。

3.2? ?構建立體化教學資源管理架構

立體化教學資源管理包括：立體化教學資源庫、知識性教學資源管理、人本性教學資源管理、環境教學資源管理四大部分。

（1）立體化教學資源庫構建

教學資源庫由“程序設計類”課程資源分類整理、分層整合組織構建完成，由“程序設計類”課程群教學資源庫、課程群實踐教學資源庫、競賽及工程應用教學資源庫、人本教學資源庫四部分組成。

（2）知識性教學資源管理構建

此部分由顯性教學資源組織和隱性教學資源組織兩部分構成，其中顯性教學資源管理與立體化資源庫相應部分緊密結合，形成“管理-存儲-應用”結構。隱性教學資源管理與“線上社團群組”互聯互通，形成隱性教學資源的“顯性化-存儲-人本應用”的迭代管理。

（3）人本性教學資源管理

人本性教學資源管理，直接面向管理中的應用主體—人（使用者），按照應用場景分為“線上社團群體”“線下社團群體”兩部分，兩部分互為依存，并與其他三大部分緊密聯通。

（4）環境教學資源管理

環境教學資源管理包括課堂、實踐基地、實訓企業管理三部分，為教學資源應用的實體場所，其中產生的知識性教學資源將通過“人本性教學資源管理”實現回歸存儲。該管理架構從立體化資源庫出發，整合知識性教學資源、環境教學資源，以人本性教學資源為外動力，在其參與調動下實現資源的外在管理。并以“驅動式”為內動力，促使資源流轉自生，形成自驅式教學資源管理平臺。教學資源管理平臺如圖1所示。

4? 教學資源管理的實施方案（Implementation scheme for teaching resources management）

在資源管理模型基礎上制定教學資源管理的實施方案，制定立體化教學資源庫和驅動式教學資源管理的實施方案。

4.1? ?教學資源庫建實施方案

教學資源庫建設實施方案：（1）以程序設計類系列精品教材資源（課題組現已出版教材十余部，這套系列教材作為“算法與程序設計”模塊整體入選清華大學出版社計算機專業特色教材精選）為資源組織骨架，吸納整合“程序設計類”精品課程群（現已形成由一門國家級精品課、一門省級精品課、一門省級精品網絡課程的課程群）原有的優質教學資源，形成課程群教學資源庫。（2）以教材資源庫中原有實踐題集為基礎，重新構建題目宗源關系和層次關系，擴展融入ACM及軟件開發教學資源，形成實踐教學資源庫。（3）整理綜合應用型競賽題目（中國軟件杯、互聯網+等）及歷屆參賽成果、整理師生共建工程項目資源，將項目進行有效拆解，實現功能層次分解、知識結構層次分解、項目開發進程層次分解，并將資源最終存儲形成立體化工程應用教學資源庫。（4）將教學過程中的主體參與者——學生、教師，作為教學資源管理的一部分——人本教學資源。“人”在教學活動中將產生豐富的資源和數據，例如：針對同一問題的不同解決算法、同一問題不同學習路徑下學習效果等等。將這些具有研究價值卻長期被研究者忽視的資源進行分類組織、挖掘應用，形成人本教學資源庫。

4.2? ?驅動式教學資源管理實施方案

在教學資源庫建設中完成教學資源分類分層，設置層級驅動力，構建驅動式教學資源管理實施方案。

（1）情境驅動下的“知識性教學資源”管理

將“知識性教學資源”融入各種情境，通過進階推進實現迭代的“組織”—“應用”—“組織”資源管理，以解決教學認知中“情境無涉”弊端。理論教學資源管理“情境”設置：問題-案例進階，來源：“立體化教材教學資源”“精品課程群教學資源”，其中“立體化教材”在建設中確立了“問題求解”的教學主線，精品課程群教學資源圍繞問題、案例逐級展開。資源組織由各個“問題”引入，解決“問題”豐富，應用“案例”歸納擴展，在“問題—案例進階”驅動下迭代完成。實踐教學資源管理“情境”設置：多源競賽，來源：“程序設計題庫教學資源”“ACM訓練題庫教學資源”“軟件開發教學資源”。以各種競賽（ACM、軟件杯、大創等）及相應訓練為“情境”及驅動力，將備賽及競賽中的各類問題分解、抽象、組織到相應庫中，行成實踐教學及競賽資源。應用教學資源管理，“情境”設置：工程實踐，來源：“競賽項目教學資源”“工程項目教學資源”。以真實項目開發為驅動，整合基礎資源為綜合性教學資源，實現不同時間背景、領域背景多維度資源標識組織。

（2）“人力（社團群組）”驅動下的教學資源流轉設置

將“人（學生、教師）”—教學過程中的主體，引入教學資源管理，并使其成為重要維度，以解決教學資源流動難、更新難問題。將“人本性教學資源”組織為“線下社團群組”、“線上社團群組”兩者之間既相互映射又各自獨立，面向不同環境、角色進行細化分類管理，群組間具備極強的流動性。通過各級資源原動力帶動“社團群組”的“被動”資源建設，在建設過程中由人學習過程的推進及其主觀能動性的發揮將形成“主動”資源建設，從而帶動整個教學資源的流轉。“人本”資源活動中產生的重要隱性教學資源也將被顯性化，存入相應部分。教學中的人本持續受益于資源建設，同時資源建設也持續受益于教學中的人本，形成具有生命力、具有主觀能動性的教學資源管理模式。

5? 管理方案的實施情況與應用效果（Implementation and application effect of management scheme）

在長春工業大學計算機科學與工程學院建設實施了面向程序設計類課程的“驅動式立體化教學資源管理模式”，實現5門課程（學科概論、程序設計基礎、問題求解與程序設計、數據結構、算法設計與分析）教學資源整合管理。在程序設計類課程學習中教學資源不再是靜態的被動的被使用，而是其自身具有黏合力、驅動力，將獨立的課程黏合為課程群整體，將教與學凝聚為資源匯聚增長的過程。該模式有效支撐了相關專業（計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程）程序設計類課程教學，并在實踐、競賽、工程研發中起到了重要保障、推進作用。管理模式實施近5年累計使用師生600余人，支持競賽申報累計200余人（其中各級獲獎累計90余項）。

6? ?結論（Conclusion）

建設高效、科學的教學資源管理模式還處在不斷研究、探討與實踐中，本文結合所在學院實際情況對研究要素的內涵外延進行了研究、界定，提出并實踐了“程序設計類”課程驅動式立體化教學資源管理模式的模型和實施方案，在建立立體化教學資源庫基礎上實施了情境驅動下的“知識性教學資源”管理、“人力（社團群組）”驅動下的教學資源流轉設置，并取得了預期效果。隨著管理模式的不斷使用和完善，該管理模式的構建方案和驅動設置會得到更為廣泛的應有和評價，隨著建設團隊持續的研究與實踐，該模式會得到不斷完善和提升，使其具有更為廣闊的應有空間。

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