從學習者角度探討程序設計類課程教學改革的實踐與思考

王義宗 劉澤鵬 李菲 田紀亞

摘?要：本文旨在通過學習者的角度，探究程序設計類課程教學改革的實踐與思考。以新疆理工學院計算機專業為研究載體，對該專業開設的程序設計類課程進行了調查與分析。結果顯示，傳統教學模式存在教學內容和方式相對單一、實踐不足、樣本片面等問題。基于此，本文以高質量就業為落腳點，針對程序設計類課程教學提出了采用項目驅動、案例教學、合作學習等教學模式，引入了教學內容體系化、學習資源網絡化、學習模式個性化、教學評價多元化的四化原則，引導學生從思維到實踐全面提升程序設計能力和工程應用能力。本文同時還討論了適當增加開放性課堂、教師優化教學方式、多方面評估學生綜合素質等教學策略，以期為程序設計類課程的教學改革提供更多思路和啟示。

關鍵詞：學習者角度；程序設計類課程；教學改革

中圖分類號：G420

1?概述

隨著信息技術的快速發展，計算機專業的人才需求日益增長，程序設計類課程作為計算機專業的必修課，同時作為提高學生計算機技能的核心課，涵蓋了各種應用領域，也越來越受到國家的重視。本文立足于學習者角度，探究程序設計類課程教學改革的實踐與思考［1］。

2?傳統教學模式的現狀與存在問題

2.1?現狀分析

當前，程序設計類課程傳統教學模式在一些高校依然存在，一些教師仍然采用傳統的課堂授課方式，將大量的時間用于講授知識點和語法規則，強調學生記憶和復述，缺乏實踐和創造性思維訓練。同時，教材的選用也存在問題，一些教材內容過于陳舊，無法滿足實際應用需要。這種傳統的教學模式的弊端在于沒有強調實踐能力的培養，對于程序設計類課程而言實踐能力是最為重要的，學生需要通過大量的實踐操作和編程練習來鞏固和深化所學知識［2］。傳統教學模式缺乏實踐，不能滿足學生真正需要的能力和技能。

另外，現在人工智能、大數據、互聯網等技術的發展，對于程序設計能力的要求也越來越高。傳統教學模式已經不能滿足現實的需求，應該從課程設置、教材選用、教學方法、教學評價等多方面推進教學改革［3］，以培養具有創新精神和實踐能力的高技能人才為目標、以高質量就業為落腳點。

2.2?存在問題

2.2.1?教材內容與企業需求不匹配

根據前期文獻查閱和調查發現，許多高校計算機專業的程序設計課程仍然使用過時的教材和技術，不能及時跟上行業發展的變化和需求的變化。導致學生學習到過時的知識和技術，以至于不能滿足企業的工作需求。

2.2.2?方式單一，信息化工具應用不到位

傳統的程序設計類課程教學模式對信息化工具的應用不到位，比如雨課堂、MOOC、智慧樹等工具和平臺，隨著信息技術的發展，信息化工具對教學的輔助作用越來越突顯，然而因為各種原因教師中使用信息化工具的人數和時長占比均很小，尤其老教師，幾乎不使用，導致教學效果不佳。

2.2.3?實踐性的訓練不足

程序設計是一門實踐性很強的學科，然而由于學時限制，加上學校硬件條件不足，很多程序編寫訓練變成了“紙上談兵”，要求在草稿本上寫寫，導致學生在實際上機操作時經常出現代碼運行錯誤甚至是不會編寫代碼的情況，使得應用型人才的培養大打折扣。

2.2.4?缺乏全方位和多元化的教學評價

教學評價是衡量學生學業成就和學習效果的重要手段。然而，目前在很多高校，對于教學評價仍然存在很多不足之處。首先，教學評價缺乏全方位的考慮。現階段，在課程設置時過于重視對學生認知層面的培養，而忽略了對于學生情感、行為等其他因素的考量。其次，教學評價缺乏多元化的方式。傳統模式常運用結構式考核方式對學生進行評價，這種方式的弊端在于難以全面地涵蓋學生的各方面發展，同時也會因評價方式的單一化而影響教育的公正性。評價結果難以可靠地反映學生的真正水平，也使得評價結果難以進行橫向、縱向的比較。

3?程序設計類課程教學改革的實踐與思考

針對以上問題，本文提出了一些改革措施。圍繞教學內容體系化、學習資源網絡化、學習模式個性化、教學評價多元化的四化原則從教學內容、教學模式、教學方式、教學評價四個方面進行改革［4］。引導學生從思維到實踐全面提升程序設計能力，提高就業競爭力，以期為學生的職業生涯夯實基礎、做好鋪墊。

3.1?教學內容改革

教學內容是教育教學的核心，教學內容的體系化是教育教學有效開展的基礎。教學內容的體系化是指將教學內容進行分類、整理、組織和歸納，形成一套嚴密的教學體系，使學生在學習過程中能夠有條理、系統地掌握知識。以下是教學內容體系化的幾個方面。

3.1.1?塑造系統化的教學框架

首先根據學情分析來確認教學目標，然后對相關的知識點和技能點進行分類，構建教學框架。比如，將知識點分為基礎知識點、語言知識點、應用知識點、框架和工具知識點，將技能點分為編碼技能點、測試技能點、任務管理技能點、解決問題技能點，這樣做可以讓學生在學習的過程中有清晰的方向和基礎。教師也可以在課程設計中更明確地設置階段性的目標，集中精力解決學生知識點掌握中的瓶頸和難點。

3.1.2?擴展知識網絡和知識深度

學生的學習興趣和能力越來越多元化和個性化，因此，建立豐富、多層次、廣泛的知識網絡可以讓學生在課堂中感到新鮮、有趣和吸引人，同時充實知識深度，能夠讓學生更深層次地理解知識，提高知識持久化和應用能力。比如學習編程語言，了解各類編程語言的特點和優勢，并根據應用場景進行選擇，滿足多元化需求；學習新技術，了解行業發展的趨勢和動態，如人工智能區塊鏈等；學習算法和數據結構提高編程思維和能力。另外，通過深入研究框架和工具，查閱相關書籍和文章，學習其原理和思想，以參與開源項目方式提高編程能力和經驗，了解項目設計和實現，掌握新技術。

3.1.3?教學內容與實際應用結合

教學內容應該貼近現實，把學到的理論知識和實際應用相結合，用實例來幫助學生理解知識點的內涵和實質。比如，采用案例分析將理論知識和實際應用進行結合，在案例中掌握實際應用中的問題與難點，可以通過指定實際的應用場景，讓學生進行分析和思考，從而更好地理解知識點，這樣做可以讓學生更容易將抽象知識點與實際問題建立聯系，從而更輕松地掌握知識，更好地培養學生自主解決問題的能力。

3.1.4?建立開放性的教學體系

傳統模式注重的是以教材為主傳授知識，而現代教育應更加強調開放、創新和拓展。教學內容體系要保持開放性，與時俱進，隨時更新最新技術、理論和發現，使學生始終處于學習的前沿。

3.2?教學模式改革

教學模式改革應該以學生為中心，提高學生的學習主動性和參與度，充分發揮學生的主觀能動性，在教學過程中多采用研究性、創新性、合作性等教學模式，激發學生學習積極性。同時，加強師生互動，引導學生探究問題，獨立思考，解決問題，發揮學生的創新能力和實踐能力，使學生在學習中體驗到樂趣。

3.2.1?項目驅動式教學模式

在項目驅動教學模式中，以項目為核心，以實戰為主導，把實戰與理論聯系起來，通過實際的項目，學生可以在反復的實踐中不斷探索編程的思想和實現方式，真正地完成自己的編程任務，提高自己的實踐能力和創新能力［5］。

3.2.2?案例教學模式

案例教學是一種基于實踐和經驗探究的教學方法，以具體的應用場景為主線，向學生展示和分析實際編程案例，學生可以在模擬實際問題的過程中，更好地理解知識點［5］。比如，在循環結構中，可以引入生活中常見的“數數字”問題，讓學生借助循環結構計算整數的位數；數組結構中，借助一維數組存儲學生的成績、員工的工資等。案例教學將具體的例子與抽象的概念進行結合，激發學生的思維，提升學生的學習興趣。

3.2.3?合作學習模式

經過調研，目前很多學校采用傳統學習模式，主要包括教師課堂授課、學生閱讀教材、課后作業、考試評估四個過程。對于程序設計類課程而言，經常需要學生以團隊形式完成某項工作，尤其是開發大型軟件系統需要團隊合作才能完成，而傳統教學模式顯然不能滿足需要。本文提出采用小組合作的方式來學習，在學習的過程中，同一小組學生使用彼此的資源和能力，共同達成學習目標，加強了學生之間基于競爭合作的關系和互動，培養了學生的團隊合作精神。

3.3?教學方式改革

3.3.1?增加開放性課堂

傳統的程序設計類課程教學模式純粹采用基于講授理論知識和演示實例的方式，缺乏互動和合作交流的環節，導致學生的學習興趣和積極性降低，同時也難以滿足不同學生的學習需求。為了解決這一問題，提出了增加開放性課堂（Open?Classroom），不再以純粹授課為主，而是強調學生的自主性學習和探究，鼓勵學生發表自己的認識和想法，教師也加強與學生的互動，對學生進行啟發式教育。

3.3.2?使用新型信息化工具

在當今信息技術高度發達的時代，在教學中利用多種多樣的媒體，展示多方面的信息、圖片等，使課堂變得更加生動有趣。比如，借助雨課堂、MOOC、智慧樹等工具不僅方便快捷，提高了效率，滿足了學生的個性化學習，增加了師生的互動交流，還可以輔助教師進行教學全過程管理。

3.3.3?適應學生的學習特點

了解學生的特點和學習興趣，然后采用有效的教學方式，如多樣化的教學方法，學生的學習特點各不相同，有的學生喜歡聽講，有的學生喜歡看圖表，有的學生喜歡動手實踐。因此，教師應該采用多種教學方法，如講授、演示、實驗、討論、小組合作等，以滿足不同學生的學習需求。另外可以制訂個性化的學習計劃，根據學生的實際情況，合理安排學習內容和學習進度，讓學生在適當的時間內掌握知識，并要求給予及時的反饋和評價，以便及時調整學習策略和提高學習效果。

3.4?教學評價方式改革

當前，學校的程序設計類課程的教學評價主要以課堂考試為主，缺乏綜合評價的手段，很難全面有效地評價學生的學習成果。因此，需要采用多元化的教學評價方式，在評價中需考慮學生就業和課程目的的統一，這是評價改革的基本原則。新的評價模式應該從以下幾個方面進行。

3.4.1?采用項目制，增加實踐考核

以實踐能力為主要考核內容，教師可以根據學生的項目完成度、代碼質量和可操作性等進行綜合評估，讓學生在項目中體現編程的基本能力和實際應用能力，從而提高學生的實際技能。

3.4.2?精益編程

精益編程注重的是代碼開發的效果，學生需要針對教師指定的任務設計編程流程，讓學生更注重代碼設計的流程和產品質量。當學生提交代碼后，教師可以通過代碼概要評估、代碼細節審核和代碼整體成果評分，讓學生對代碼的結構、風格、可讀性、公共接口的協助、注釋和代碼工藝品質等方面進行反思和繼續完善。

3.4.3?課堂互動式討論

這種方式主要應用于課程中的教學案例分析，學生需要熟練掌握教學案例中的關鍵知識點、原理和代碼實現思路，通過課堂互動探討，考核學生對代碼設計流程的理解和應用能力。

3.4.4?階段性考試

定期由教師設計實際應用和編程難度適中的考試試題，要求學生熟練掌握知識點和代碼操作能力，完成指定的編程任務，并將階段性考核結果作為本課程的考核依據。

3.4.5?增加期中與期末任務考核

通過分別布置期中與期末編程任務，以完成度來考核學生對編程思想、視角和能力的掌握與應用，并為下一章、下一課的教學提供總結和指導。

通過以上這些新型評價方式，可以更充分地發揮編程課程評價的效應，可以更好地考核學生在編程實踐過程中的實際能力，并在課程審核過程中獲得真正有價值的反饋信息，幫助學生從中尋找自身的學習優缺點，并不斷提高自己的編程技能，為提高學生的創新和創造能力打下堅實基礎。

4?結論

本文以新疆理工學院計算機專業為載體，從學習者角度探討了傳統程序設計類課程教學的現狀，分析了存在的問題和不足，并以此提出了教學內容體系化、學習模式個性化、學習資源網絡化、教學評價多元化的四化原則，從教學內容、教學模式、教學方式、教學評價四個方面進行了改革和探索，提出了自己的思考，以期為計算機專業教育提供新思路和新方向。

參考文獻：

［1］常興治，蔡文博，唐小燕.基于學生行為數據反饋的精準教學模式設計與實踐［J］.常州信息職業技術學院學報，2023，22（02）：3538.

［2］趙響.新時期高校電子信息類應用型人才培養策略——評《行業特色類高校人才培養模式改革與探索》［J］.中國高校科技，2021（11）：101.

［3］黃勤英，張海全.校企合作開展訂單式人才培養模式的探索與實踐［J］.輕工科技，2022，38（06）：111113.

［4］聶黎生.高校計算機公共課混合式教學改革研究與探索［J］.軟件導刊，2023，22（02）：184187.

［5］任倩，姚光順，胡曉靜，等.基于OBE理念的“Web前端開發”課程教學改革與實踐［J］.滁州學院學報，2021，23（05）：126130.

基金項目：2023年度新疆維吾爾自治區高校本科教育教學研究和改革項目（XJGXZHJG202347）；2022年教育部產學合作協同育人項目（220606048144041）；新疆理工學院2023年度校級教改項目（PT2023013）

作者簡介：王義宗（1990—?），男，漢族，甘肅慶陽人，碩士研究生，講師，研究方向為醫學圖像處理、高等教育模式改革；李菲（1995—?），女，漢族，河南義馬人，碩士研究生，講師，研究方向為數字媒體再現；田紀亞（1978—?），男，漢族，吉林長春人，碩士研究生，教授，研究方向為計算機視覺處理。

*通訊作者：劉澤鵬（1991—?），男，漢族，山西呂梁人，碩士研究生，講師，研究方向為醫學圖像處理。