姚敦紅，張 顯，劉毅文

（懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖南懷化 418000）

0 引言

懷化學(xué)院是地方型院校，辦學(xué)定位是建設(shè)成為區(qū)域性高水平應(yīng)用型大學(xué)［1］。C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)圍繞學(xué)校辦學(xué)定位和IT 行業(yè)需求，秉承立德樹(shù)人、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的教學(xué)理念，提升課程的“兩性一度”，以滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)類(lèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)對(duì)工程知識(shí)、問(wèn)題分析及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的要求，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。但因地域、生源、師資等因素影響，地方院校的C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)還存在以下問(wèn)題亟待解決：①學(xué)生自主學(xué)習(xí)資源匱乏，課程知識(shí)、練習(xí)、訓(xùn)練和復(fù)習(xí)鞏固的平臺(tái)較少；②缺乏有效提升學(xué)生計(jì)算思維能力、編程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的方法；③考核方法缺乏參照對(duì)比、多校共研共建模式未能有效建立；④實(shí)現(xiàn)課程立德樹(shù)人目標(biāo)無(wú)路徑。

為了解決上述問(wèn)題，懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年的不懈努力，逐步形成了一種符合校情的基于“學(xué)練訓(xùn)闖”四位一體的“三課堂四貫通五結(jié)合”的高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式。通過(guò)實(shí)踐證明，該教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中能夠取得較好的教學(xué)效果，學(xué)生的積極性顯著提高。

1 相關(guān)研究

近年來(lái)，不同學(xué)者從不同的角度出發(fā)，對(duì)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程實(shí)施了符合自身需求的建設(shè)與改革。

在課程資源建設(shè)方面。孫偉［2］進(jìn)行了教學(xué)資源融合建設(shè)。葉景等［3］依托產(chǎn)教融合“智慧學(xué)習(xí)工場(chǎng)”，對(duì)MOOC課程的教學(xué)資源進(jìn)行了建設(shè)與應(yīng)用。

在精品課程建設(shè)方面。高爽等［4］從教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了線(xiàn)上線(xiàn)下精品課程建設(shè)策略。張競(jìng)丹等［5］針對(duì)課程教學(xué)現(xiàn)狀，探討了課程精品課程建設(shè)的目標(biāo)、內(nèi)容、特色等。

在混合式教學(xué)改革方面。李炳超等［6］開(kāi)展了線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)的探索與實(shí)踐。王春梅等［7］從課程建設(shè)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)方法、課程考核與評(píng)價(jià)等方面具體闡述了課程建設(shè)與實(shí)施情況。

在課程思政的建設(shè)方面。張立銘等［8］將思政教育融入課程教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。沈桂蘭［9］將知識(shí)傳授與價(jià)值引導(dǎo)有機(jī)統(tǒng)一，將課程思政建設(shè)落到實(shí)處。劉洪普等［10］在課程教學(xué)中實(shí)施PBL 教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)了課程思想政治教學(xué)。

在教學(xué)模式構(gòu)建方面。呂穎達(dá)等［11］提出了基于CDIO的C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式。葉長(zhǎng)青等［12］提出了基于OBE 理念的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式，以提升學(xué)生的自主性和實(shí)踐動(dòng)手能力。

綜上所述，各學(xué)者從不同角度對(duì)C 程序設(shè)計(jì)課程的建設(shè)進(jìn)行了改革，均取得了不錯(cuò)的成效，也為課程建設(shè)提供了豐富的建設(shè)思路，但上述方法均具有一定的偏向性，適用性不強(qiáng)。為此，本文從課程目標(biāo)、教師團(tuán)隊(duì)、課程資源、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、考核評(píng)價(jià)等方面對(duì)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)進(jìn)行系統(tǒng)性建設(shè)，以解決教學(xué)過(guò)程中所面臨的問(wèn)題。

2 教學(xué)目標(biāo)與課程建設(shè)

2.1 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)懷化學(xué)院辦學(xué)定位、IT 行業(yè)需求及亟待解決的教學(xué)問(wèn)題，本文確定了課程教學(xué)應(yīng)達(dá)成以下3 個(gè)目標(biāo)：①掌握C 語(yǔ)言基本語(yǔ)法、程序設(shè)計(jì)基本流程、典型算法基本思路、程序基本結(jié)構(gòu)、程序調(diào)試基本方法，并且具備良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格；②面對(duì)計(jì)算機(jī)復(fù)雜的工程問(wèn)題，能夠選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)確定算法，并使用C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和編程實(shí)踐能力；③使學(xué)生具備閱讀與編寫(xiě)程序、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新應(yīng)用和終生學(xué)習(xí)4項(xiàng)基本素質(zhì)。

2.2 課程建設(shè)

為了有效解決教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題并達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，從教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程資源、教學(xué)內(nèi)容與組織實(shí)施、改革考核機(jī)制4個(gè)方面進(jìn)行課程建設(shè)。

2.2.1 教學(xué)團(tuán)隊(duì)

為保障課程建設(shè)的順利實(shí)施，培養(yǎng)或引進(jìn)一支年齡與職稱(chēng)結(jié)構(gòu)較為合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在教學(xué)過(guò)程中，持續(xù)推進(jìn)課程建設(shè)，改進(jìn)教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生的工程理念與精益求精的工匠精神。

2.2.2 課程資源

首先需要進(jìn)行課程資源建設(shè)，通過(guò)懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的不懈努力，在資源建設(shè)方面已取得了較好的成果：①在超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上建有100余個(gè)課程講解視頻、500 余道隨堂練習(xí)題和眾多精品課程，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后鞏固；②建有30 余個(gè)課程重難點(diǎn)微課，用于輔助學(xué)生理解課程的重、難點(diǎn)問(wèn)題；③建設(shè)包含5 500 多道編程題的ACM 在線(xiàn)評(píng)判系統(tǒng)，設(shè)定了答題積分制度，要求學(xué)生在課外自主至少完成1 000 積分的題量；④建設(shè)包含2 000 多道題的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論教學(xué)系統(tǒng)，其中包括選擇、判斷、填空、程序閱讀、程序設(shè)計(jì)、函數(shù)編寫(xiě)等題型，用于布置課堂實(shí)訓(xùn)和課外作業(yè)；⑤采用創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)實(shí)施課外闖關(guān)編程實(shí)踐，用于提升學(xué)生的編程實(shí)踐能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力；⑥創(chuàng)建在線(xiàn)PTA 考試系統(tǒng)實(shí)施3 校聯(lián)考（湖南農(nóng)大、吉首大學(xué)、懷化學(xué)院）。通過(guò)以上6 個(gè)方面打造了多元化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方案，為課程教學(xué)改革提供了有力的保障，如圖1所示。

2.2.3 教學(xué)內(nèi)容與組織實(shí)施

團(tuán)隊(duì)對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重塑，將原來(lái)15 個(gè)知識(shí)模塊重構(gòu)為10 個(gè)能力模塊，并將原來(lái)的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)和素質(zhì)養(yǎng)成，如圖2所示。

在課堂教學(xué)組織實(shí)施上，采用“三課堂四貫通五結(jié)合”的教學(xué)模式。其中，“三課堂”指的是將課堂劃分為理論課堂、實(shí)訓(xùn)課堂和創(chuàng)新實(shí)踐課堂；“四貫通”指的是將教學(xué)資源、信息技術(shù)、多元評(píng)價(jià)、價(jià)值引領(lǐng)貫通課堂教學(xué)過(guò)程；“五結(jié)合”指的是采用線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合、課內(nèi)知識(shí)學(xué)習(xí)與課外自主實(shí)踐相結(jié)合、教師精講與學(xué)長(zhǎng)指導(dǎo)相結(jié)合、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造相結(jié)合、知識(shí)傳授與品行提升相結(jié)合。以此搭建以學(xué)生為中心，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造和品行提升的育人生態(tài)環(huán)境，如圖3所示。

運(yùn)用“學(xué)練訓(xùn)闖”四位一體的教學(xué)策略，采用啟發(fā)式、對(duì)比式、講練式、問(wèn)答式、討論式等教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)“學(xué)中理解”的教學(xué)目標(biāo)，精心設(shè)計(jì)課后作業(yè)，使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上完成作業(yè)達(dá)到“練中強(qiáng)化”的目的。在實(shí)訓(xùn)課程上，采用示范講解、實(shí)踐操作、實(shí)時(shí)輔導(dǎo)、系統(tǒng)評(píng)價(jià)等手段實(shí)現(xiàn)“訓(xùn)中鞏固”。課外通過(guò)創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)布置的闖關(guān)程序題，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析與解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)“闖中創(chuàng)新”，如圖4所示。

Fig.1 Diversified network teaching resources圖1 多元化網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源

Fig.2 Reconstruction of teaching content圖2 教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

2.2.4 改革考核機(jī)制

懷化學(xué)院與湖南省兩所高校共建立了“1234”課程聯(lián)考運(yùn)行機(jī)制。具體的，“1”是指提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的目標(biāo)；“2”是指聯(lián)考課程考試試卷包括理論考試和實(shí)踐考試兩部分；“3”是指聯(lián)考過(guò)程分為考前共商聯(lián)考方案、同一考試平臺(tái)進(jìn)行考試和考后及時(shí)總結(jié)分析三步?！?”是指各單位鼓勵(lì)并支持課程聯(lián)考、建立聯(lián)考教務(wù)工作平臺(tái)、積極打造聯(lián)考考試平臺(tái)和各單位定期舉辦聯(lián)考課程教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)研討會(huì)，交流課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)4個(gè)保障。

此外，在成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)改革方面，既要注重課程考核多樣化，又要注重過(guò)程性考核。其中，課程考核多樣化構(gòu)建了三校聯(lián)考機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了教考分離，考核內(nèi)容充分體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度與實(shí)踐能力。目前，設(shè)定綜合成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（40%）和期考成績(jī)（60%）構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)又由出勤（10%）、作業(yè)（25%）、實(shí)訓(xùn)（25%）、課堂表現(xiàn)（含問(wèn)答與討論）（15%）、自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐（15%）及課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)（10%）構(gòu)成。

Fig.3 Teaching mode圖3 教學(xué)模式

Fig.4 Four in one teaching strategy圖4 四位一體教學(xué)策略

3 課程建設(shè)特色與創(chuàng)新

3.1 課程建設(shè)特色

（1）利用多元化、網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)資源完善課堂教學(xué)、實(shí)踐和自主學(xué)習(xí)體系，提升了課程的高階性，加深了學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

（2）秉承立德樹(shù)人教育理念，以培養(yǎng)能力、提升素質(zhì)為教學(xué)目標(biāo)，采用互動(dòng)式信息化課堂，將演示式、討論式、比較式、問(wèn)答式等教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)思考能力和精益求精的工匠精神，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

（3）與湖南省兩所高校構(gòu)建了課程聯(lián)考與共研共建機(jī)制，以便于協(xié)同推進(jìn)課程建設(shè)、提高課程教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新考試途徑，開(kāi)辟了課程多校共建、共研、共考新模式。

3.2 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）構(gòu)建了“三課堂四貫通五結(jié)合”的教學(xué)模式。在課堂上精講課程的重難點(diǎn)內(nèi)容，課后學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源完成課程實(shí)踐。利用信息化的課堂和教學(xué)資源，使學(xué)生充分理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)、素質(zhì)養(yǎng)成和價(jià)值引領(lǐng)。

（2）提出了“學(xué)中理解、練中強(qiáng)化、訓(xùn)中鞏固、闖中創(chuàng)新”“四位一體”的教學(xué)策略。該策略不僅突出了學(xué)生的主體地位，還提升了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、工匠精神與創(chuàng)新意識(shí)。

4 實(shí)踐結(jié)果

四位一體的“三課堂四貫通五結(jié)合”的教學(xué)模式，顯著提升了學(xué)生的考試成績(jī)。如圖5 所示，在三校聯(lián)考中懷化學(xué)院學(xué)生的考試成績(jī)與湖南農(nóng)大、吉首大學(xué)齊頭并進(jìn)，充分體現(xiàn)了課程教學(xué)改革的重要性。

Fig.5 Comparison of passing rate of three schools joint examination圖5 三校聯(lián)考及格率比較

通過(guò)將信息技術(shù)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合，形成了適應(yīng)信息化條件下學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和能力發(fā)展需求的新型教學(xué)模式［13］，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的顯著提升。2017至2020 年申請(qǐng)專(zhuān)利與軟件著作權(quán)分別為13 項(xiàng)、33 項(xiàng)、65項(xiàng)、85項(xiàng)，逐年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

近年來(lái)學(xué)生申請(qǐng)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目獲批國(guó)家級(jí)12 項(xiàng)、省級(jí)31 項(xiàng)、校級(jí)96 項(xiàng)。學(xué)生在參加各類(lèi)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得了優(yōu)異的成績(jī)，近五年取得的獎(jiǎng)項(xiàng)高達(dá)157 項(xiàng)。并且，師生共同完了成懷化特色產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)、果蔬商貿(mào)物流信息平臺(tái)、基層組織網(wǎng)格化管理信息服務(wù)平臺(tái)、教育局義務(wù)教育公辦學(xué)校中小學(xué)入學(xué)在線(xiàn)服務(wù)平臺(tái)等20余個(gè)項(xiàng)目。

5 問(wèn)題與改進(jìn)措施

雖然課程改革已取得一定的成效，但仍存在以下5 個(gè)方面的問(wèn)題亟待解決：①急需培養(yǎng)一批工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高水平教學(xué)隊(duì)伍；②重塑教學(xué)內(nèi)容，使之滿(mǎn)足工程教育認(rèn)證對(duì)新工科人才培養(yǎng)的要求；③構(gòu)建項(xiàng)目化教學(xué)方法與手段；④開(kāi)發(fā)新形態(tài)數(shù)字課程資源；⑤提升學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力［14］。

針對(duì)以上問(wèn)題，今后課程建設(shè)的方向與改進(jìn)措施包括：①通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作等手段，強(qiáng)化教師工程實(shí)踐能力，全面提升教師的工程意識(shí)、產(chǎn)業(yè)敏感度和教學(xué)組織能力，并增強(qiáng)教師的課程思政和工程教育理念；②保證教學(xué)內(nèi)容的高階性和創(chuàng)新性，保障知識(shí)的系統(tǒng)性和挑戰(zhàn)度，使之滿(mǎn)足工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要；③推廣與實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)，注重綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，切實(shí)提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力；④整合校內(nèi)外實(shí)踐資源，開(kāi)發(fā)新形態(tài)數(shù)字課程，持續(xù)優(yōu)化課堂教學(xué)、實(shí)踐應(yīng)用和學(xué)生自主學(xué)習(xí)體系；⑤緊密結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、工程思維、批判性思維和數(shù)字化思維［15］，激發(fā)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新潛能。

通過(guò)持續(xù)實(shí)施課程建設(shè)，使教學(xué)隊(duì)伍工程化、教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、教學(xué)資源新形態(tài)化、課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)化和課程建設(shè)有效化，成為集工程性、開(kāi)放性和服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色于一體的一流課程。

6 結(jié)語(yǔ)

課程建設(shè)需根據(jù)各學(xué)校辦學(xué)定位及行業(yè)需求，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、支撐專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中的要求等方面進(jìn)行實(shí)情規(guī)劃。懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院在高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的建設(shè)與改革中，較好地結(jié)合了地方院校辦學(xué)定位、行業(yè)需求和畢業(yè)要求，形成了“學(xué)練訓(xùn)闖”四位一體的“三課堂四貫通五結(jié)合”的課程教學(xué)模式，具有鮮明的特色，顯著提升了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，課程建設(shè)取得了階段性成功［16］。下一步，要在實(shí)踐過(guò)程中根據(jù)新問(wèn)題、新要求不斷改革教學(xué)模式。