滕薇

工程認(rèn)證背景下“高級語言程序設(shè)計”實驗課程教學(xué)改革探索＊

滕薇

（遼寧科技大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與軟件工程學(xué)院，遼寧 鞍山 114051）

在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，針對“高級語言程序設(shè)計”實驗教學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的弊端，分析了新的專業(yè)認(rèn)證對實驗教學(xué)工作的新要求，從實驗教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、考核制度幾個方面進(jìn)行了探索，力求建立一整套符合工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的實驗教學(xué)方案，取得了顯著的教學(xué)成果。

工程教育專業(yè)認(rèn)證；高級語言程序設(shè)計；實驗教學(xué)模式；教學(xué)模式改革

工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前國際通行的工程教育質(zhì)量評估手段，其通過控制工程教育關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保障受教育者具備從事工程技術(shù)領(lǐng)域工作所必備的知識能力素質(zhì)[1]。2015-03，中國工程教育認(rèn)證協(xié)會頒布了《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2015年版）》[2]（以下簡稱“《認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》”）?！墩J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念是以學(xué)生為中心，圍繞學(xué)生達(dá)成工程教育畢業(yè)要求與適應(yīng)工程技術(shù)領(lǐng)域素質(zhì)要求，自下而上設(shè)計工程教育培養(yǎng)目標(biāo)；面向工程教育認(rèn)證就是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力，滿足實驗教學(xué)改革的目標(biāo)[3]。

對本校計算機(jī)與軟件工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)四年制本科專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課“高級語言程序設(shè)計（下）”實驗教學(xué)進(jìn)行改革，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)體系，改革實驗內(nèi)容，轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)方法，完善可持續(xù)性的考核制度，在工程認(rèn)證以及教育改革背景下，通過實驗教學(xué)改革來推動創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生對程序設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生程序編寫能力、程序調(diào)試能力和分析問題、解決問題能力，為學(xué)生今后從事軟件開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

1 改革思路[4]

1.1 以學(xué)生為中心

《認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》把學(xué)生放在核心地位，始終以學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。要求實踐教學(xué)要將學(xué)生學(xué)到的理論知識與實踐能力以及工程應(yīng)用能力合為一體，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和能動性，積極思考問題、分析問題、解決問題。在實踐中，教師時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生建立計算思維，使學(xué)生從模糊的、主觀的問題求解轉(zhuǎn)變成具體的、客觀的目標(biāo)實現(xiàn)。

1.2 以目標(biāo)為導(dǎo)向

《認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中，要求教學(xué)應(yīng)以目標(biāo)為導(dǎo)向。“高級語言程序設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)主要是計算思維及軟件工程思維的建立，學(xué)生能力高低主要體現(xiàn)在計算機(jī)求解問題方面。其教學(xué)要以提高學(xué)生的分析問題與編碼求解能力、計算思維與軟件工程思維水平為目標(biāo)。因此，在改革過程中應(yīng)貫穿以培養(yǎng)學(xué)生的編程技能與思維發(fā)展為中心的教學(xué)理念，教師在整個教學(xué)過程中以學(xué)生能力和素質(zhì)的發(fā)展與提升為本，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識來分析、研究和解決問題的能力，力求達(dá)到學(xué)以致用、學(xué)以善用。

1.3 持續(xù)改進(jìn)

持續(xù)改進(jìn)改革，促進(jìn)教育質(zhì)量的提升，從而達(dá)到畢業(yè)要求，實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。為滿足專業(yè)認(rèn)證要求，在教學(xué)過程中建立完整的質(zhì)量監(jiān)控體制，實時跟蹤學(xué)生實踐教學(xué)及學(xué)習(xí)過程，及時評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時調(diào)整實驗內(nèi)容和實驗進(jìn)度。

2 改革措施

2.1 改革實驗教學(xué)模式

新的實驗教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)三個轉(zhuǎn)變：從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從重學(xué)輕思向?qū)W思結(jié)合轉(zhuǎn)變、從重教輕學(xué)向?qū)W主于教轉(zhuǎn)變。實驗教學(xué)原則也相應(yīng)進(jìn)行改變，包含互動性原則、綜合性原則、實用性原則、開放性原則和創(chuàng)新性原則[5-6]。

2.1.1 互動性原則——以學(xué)生為中心

實驗教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，激勵學(xué)生主動參與實驗過程，教師不再一言堂講授，而是引導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容進(jìn)行理解、分析、思考，引導(dǎo)學(xué)生將實驗課題進(jìn)行分解、簡化，制定合理的實驗方案，并逐步實現(xiàn)。教師在整個實驗過程中始終處于指導(dǎo)、協(xié)助的地位，并不是主體，教師應(yīng)保持與學(xué)生互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性，幫助學(xué)生完成實驗。

2.1.2 綜合性原則——將驗證性、設(shè)計性及綜合性實驗融為一體

改革后的實驗采用項目驅(qū)動方式，教師根據(jù)工程實際內(nèi)容來設(shè)定選題，設(shè)計一系列實驗項目，項目難度適中，按教學(xué)進(jìn)度主線設(shè)置，采用階進(jìn)模式，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度逐步完善程序，最終在學(xué)期末提交一個完整的程序。

階進(jìn)式教學(xué)將綜合項目分解到各教學(xué)進(jìn)度中，由于學(xué)生剛接觸新知識點，對算法和理論知識的理解還不透徹，所以在每一章節(jié)中安排一系列驗證性實驗，幫助學(xué)生理解新的知識點，并在此基礎(chǔ)上增加設(shè)計性實驗，鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合理、高效的算法完成實驗內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和程序設(shè)計能力，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完成本部分綜合項目的設(shè)計工作。

以工程實際為基礎(chǔ)引入綜合設(shè)計題目，運(yùn)用階進(jìn)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從易到難，讓學(xué)生逐級實現(xiàn)案例。隨著學(xué)習(xí)深入，不斷完善、優(yōu)化程序，提高學(xué)生的編程能力、計算思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、運(yùn)用知識解決工程實際問題的能力。

2.1.3 實用性原則

實驗內(nèi)容的設(shè)定要貼近實際工程項目，讓學(xué)生依據(jù)所學(xué)的理論，通過文獻(xiàn)研究、調(diào)研和分析提出解決實際工程問題的方案，選擇研究路線，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，得到合理有效的結(jié)論。

2.1.4 開放性原則

現(xiàn)有的實驗學(xué)時遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程認(rèn)證對學(xué)生實踐能力的要求。要想提高學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生充分完成教師布置的實驗題目，并能夠思考、優(yōu)化實驗內(nèi)容，同時在能力允許情況下完成實際工程項目分析、討論，給學(xué)生提供充足的實驗時間是必要條件，因此，學(xué)校實驗室需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況開放整合實驗資源，以滿足學(xué)生的實踐要求。

2.1.5 創(chuàng)新性原則

實驗題目的選擇方面，要緊跟計算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域的前沿知識，不斷進(jìn)行更新，以滿足社會需求，同時鼓勵學(xué)生不斷進(jìn)行科學(xué)研究，了解并熟悉新技術(shù)、新領(lǐng)域，把握前沿方向，提高自身的實踐技能。

2.2 改革實驗教學(xué)內(nèi)容

實驗教學(xué)內(nèi)容里面增加了一些綜合性、設(shè)計性、研究性、創(chuàng)新性的實驗項目。其來源主要有以下幾個方面：①教師擬定的項目。這類項目多以學(xué)生的技能訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練、工程實際案例等為主。②學(xué)生在參加課外科技活動或科技研發(fā)活動時自擬的實驗項目。在實驗室中獨立完成實驗項目的方案設(shè)定、測試和結(jié)果分析。③高水平的科研項的科研項目為主，使學(xué)生盡快了解本專業(yè)科研的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)生獨立性、團(tuán)隊協(xié)作、動手實踐和創(chuàng)新應(yīng)用能力。

2.3 完善實驗教材

要根據(jù)教學(xué)進(jìn)度主線設(shè)計多個以工程實際內(nèi)容為參考的綜合性、創(chuàng)新性案例，運(yùn)用階進(jìn)方式，將案例分解到不同的章節(jié)中，逐步完善，形成連貫性。在每部分的實驗中進(jìn)一步設(shè)計驗證性、設(shè)計性實驗課題，幫助學(xué)生加深對該部分理論內(nèi)容的理解。

2.4 完善考核制度

實驗考核環(huán)節(jié)應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的實驗報告，采用即時評價的方式，主要關(guān)注學(xué)生的程序設(shè)計及實現(xiàn)是否正確、是否完成了題目要求的所有內(nèi)容、算法的執(zhí)行效率如何、調(diào)試過程是否完整。同時，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，采用啟發(fā)討論方式，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生采用不同解決方案實現(xiàn)算法功能，對提出多種解決方案，并能對程序進(jìn)行改進(jìn)的學(xué)生，提高其實驗成績。

3 改革效果

通過嘗試以上教學(xué)改革，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了實驗課程的教學(xué)質(zhì)量，大幅度提高了學(xué)生本門課的期末成績，平均分達(dá)到80分左右；通過改革，學(xué)生的實踐能力大幅度提高，對程序設(shè)計的興趣更加濃厚，很多同學(xué)自發(fā)組成科研團(tuán)隊，積極申報學(xué)校及省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，并取得了一定的成績；改革為學(xué)生打下了堅實的實踐基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供了充實的保障，為日后就業(yè)提供了良好的基礎(chǔ)平臺，本院計算機(jī)專業(yè)學(xué)生近四年的就業(yè)率都達(dá)到了99%，且80%以上的學(xué)生就業(yè)于北京、上海、大連、沈陽等一線、二線城市。由此可以看到，本次實驗教學(xué)改革效果達(dá)到學(xué)生的工程教育畢業(yè)要求與期望目標(biāo)。

4 總結(jié)

工程教育專業(yè)認(rèn)證對高校教學(xué)質(zhì)量和發(fā)展都提出更高的要求。鑒于此，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)，在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，本文針對程序設(shè)計在實踐教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行探討，以期建立一整套完善的改革方案，以提高計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)的教學(xué)水平，推進(jìn)學(xué)生實踐能力的提升及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)計算機(jī)專業(yè)高校創(chuàng)新應(yīng)用型人才作出一份貢獻(xiàn)。

［1］陸勇.淺談工程教育專業(yè)認(rèn)證與地方本科高校工程教育改革［J］.高等工程教育研究，2015（6）：157-161．

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［3］張延亮，康國棟，周清平.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)視角下軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革探索與實踐［J］.煤炭高等教育，2018（36）：117-121.

［4］羅衛(wèi)敏，王令.符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的C語言課程教學(xué)改革［J］.計算機(jī)時代，2017（2）：79-81.

［5］齊子姝，陳傲雪，遲明書，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證下創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)與實驗教學(xué)改革研究［J］.教育現(xiàn)代化，2019，6（36）：6-8.

［6］唐文靜，楊洪勇，田生文，等.基于工程教育認(rèn)證的應(yīng)用型高校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)高級語言程序設(shè)計課程分析［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2018（21）：109-112.

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.021

2095－6835（2020）09－0058－02

遼寧科技大學(xué)2020年實驗教學(xué)改革及實驗室建設(shè)項目（編號：SYJG202040）

滕薇（1978—），女，遼寧鞍山人，碩士研究生，講師，研究方向為圖像處理、大數(shù)據(jù)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕