王雙維 陸汝華 段筠

摘? 要? 在軟件開發(fā)類課程實踐教學中融合超星、愛課程、雨課堂、小視頻、自主研發(fā)系統(tǒng)等教育信息化技術，設計課前預習、實踐操作、團隊合作、總結鞏固、課后拓展等五個環(huán)節(jié)的實踐教學實施過程。以計算機科學與技術專業(yè)數據庫編程為例，描述實踐教學過程中所使用的部分教育信息化技術，并從課堂表現、實驗成績、學生態(tài)度等幾個方面進行評價。實踐結果表明，整合教育信息化技術的教學方法在規(guī)劃整個教學過程的同時，為學生爭取更多的交流機會和學習時間，能夠實現較好的教學效果，學生對該方法滿意度較高，值得進一步推廣與應用。

關鍵詞? 教育信息化技術；軟件開發(fā)類課程；實踐教學；信息技術

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）18-0143-04

0? 引言

軟件開發(fā)類課程如C語言程序設計、數據庫系統(tǒng)設計、JAVA語言程序設計、數據結構、安卓開發(fā)、軟件工程等都具有實踐性非常強的特點[1]，在教學過程中應以學生主動編寫程序為關鍵。然而，盡管有著多樣化的教育信息化技術，在理論教學的課堂上仍然以教師授課為主，學生自我實踐的機會非常少[2]。對軟件開發(fā)的實際編程需要學生在實踐課程中完成，學生通過實踐操作才能掌握理論課堂上所學的知識。正因為如此，軟件開發(fā)類課程實踐教學方法尤其重要，直接影響學生編程能力和綜合設計水平的好壞，是培養(yǎng)學生職業(yè)素質和實踐能力的重要環(huán)節(jié)[3]。

在傳統(tǒng)的實踐教學中，學生實踐操作時需要獨立思考與協(xié)同合作并列，從教材和網絡等多途徑搜索專業(yè)知識，與團隊一起協(xié)商解決方案并付諸實踐操作，通過編程代碼與運行程序不斷完善方案，最終上交實踐操作結果。學生由于實踐編碼的親力親為，極大提升對專業(yè)知識的學習質量[4]。但是，由于實踐教學課時的有限性，一般學生只能完成簡單的任務，只有基礎較好且課前認真預習的學生才能真正完成教師布置的任務。

隨著信息技術的發(fā)展，教育信息化成為教學改革的研究熱點，使用信息化技術來解決上述問題成為趨勢[5]。本文將教育信息化技術引入軟件開發(fā)類課程實踐教學中，并將融合信息技術的實踐教學方法應用到實際教學中，對計算機科學與技術專業(yè)兩個班約100人為期一年的C語言程序設計、數據結構、數據庫編程等課程的實踐教學表明，該教學方法效果較好，學生對該方法的滿意度也較高，值得進一步研究與推廣。

1? 教學中的教育信息化技術

教育信息化技術基于大數據、人工智能、多媒體、網絡通信等現代化先進產物，是數字化、網絡化、智能化的過程。教育信息化將信息化技術應用于教育教學，其核心內容便是教學信息化，基本特征是開放、共享、交互、協(xié)作[6]。軟件開發(fā)類課程實踐教學融合的教育信息化關鍵技術是教育信息化教學平臺，一般包括兩大類：第一類是資源共享型，第二類是虛擬仿真型。兩者都可以根據具體情況進行個性化開發(fā)，但同時帶來開發(fā)成本，比起已有成功案例，美觀、功能、性能、推廣等方面會有所不足。對于資源共享型，可以借助已有多個平臺，結合軟件開發(fā)類實踐課程的特殊性，完全滿足教學要求，所使用到的教育信息化平臺如表1所示。

超星又稱學習通，如圖1所示，由“我教的課”和“我學的課”兩部分組成。教師可以構建課程、上傳資料、布置作業(yè)、發(fā)起簽到、組織討論、建立章節(jié)考試或期末考試。通過學生在超星中的一系列學習活動，教師根據所設置的各權重可以得到學生的綜合成績。比如：設置課程視頻、章節(jié)測驗、章節(jié)學習次數、作業(yè)、考試等權重分別為40%、20%、10%、15%、15%，綜合成績?yōu)檎n程視頻×40%+章節(jié)測驗×20%+章節(jié)學習次數×10%+作業(yè)×15%+考試×15%。

愛課程作為全國開放性學習網站，是目前最熱門的慕課之一，其首頁如圖2所示，包括在線開放課程、視頻公開課、資源共享課和學校云等主要模塊。學生可以自主選擇課程學習，教師既可以自己創(chuàng)建課程，也可以為學生推薦課程。每一門課程信息透明，不僅可以看到課程概述、教學大綱和教學課時，還可以看到課程的點擊率與學習率等，為教師和學生提供課程信息，為課程的選擇提供參考。

雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學解決方案，致力于教學過程的數據化和智能化，主要功能如表2所示。

至于虛擬仿真型教育信息化教學平臺，有些成形的實踐課程可以使用現成平臺，但大部分還需要自己設計開發(fā)。以C語言程序設計為例，自主研發(fā)系統(tǒng)頭歌平臺如圖3所示。頭歌平臺是一個信息技術類實踐教學平臺，基于該平臺，根據C語言程序設計課程教學大綱，自主創(chuàng)建實踐項目，搭建教學課程，為計算機相關專業(yè)提供該課程可擴展的教學資源。

總之，教育信息化平臺是一個共享、互動和展現的載體，不管是平臺內還是平臺外，最主要的還是視頻制作。視頻分為很多種類，有平臺上的視頻，也有通過QQ、郵箱、U盤等傳輸的視頻；有課堂上講解課堂內容的視頻，也有課堂外用于預習、復習、拓展的視頻。每一種類型的視頻制作各有不同，但都著重于視頻中教學內容的設計。

2? 實踐教學實施過程

實踐教學從課前預習、實踐操作、團隊合作、總結鞏固、課后拓展等五個環(huán)節(jié)完成一次實施過程，整合信息化技術的具體步驟如下。

2.1? 課前預習，統(tǒng)一起點

在超星上設立實踐教學課前預習環(huán)節(jié)，將實踐內容的先修知識點進行歸納整理。建立演示文稿文件，講解預習內容及其重點與難點。制作多個微小視頻，片段性講解或演示實踐操作中所涉及的知識要點。發(fā)布愛課程相關鏈接，引導學生學習相關章節(jié)內容。共享其他自建或網絡資源，拓展課前預習內容。以上預習內容設置必學與選學兩個選項。必學完成之后可以參加超星平臺最后建立的課前預習測試，通過即認為合格，未通過測試的學生需要完成新分配的任務才能繼續(xù)測試。總之，通過實踐教學課前預習環(huán)節(jié)，能夠在實踐操作前使所有學生站在同一起跑線上。

2.2? 情境創(chuàng)設，實踐操作

軟件開發(fā)類實踐內容并不能空洞想象，也不能抽象設計，而是需要創(chuàng)造一個真實環(huán)境，讓學生切身感受實際狀態(tài)，在真實中完成創(chuàng)造。這就需要制作小視頻，演示實踐內容的起因、經過、結果等完整過程。以數據結構最短路徑實驗為例，起因即最短路徑的需求，描述某個具體實例便可，說明最短路徑在實際應用中的用途；經過即最短路徑設計過程，并與其他多條路徑同時演示比較，突出最短路徑的優(yōu)勢；結果便是最終獲得的最短路徑，演示最短路徑在實際中的應用和效果。

2.3? 團隊分工，合作交流

實際中的軟件開發(fā)涉及面廣、功能繁多，所以非常講究團隊合作，在實踐教學中應該培養(yǎng)學生的合作精神。在布置實踐任務時，可以考慮由一個團隊完成，具體子任務由團隊成員間商量分工、合作交流，共同完成教師布置的實驗任務。

2.4? 自動評估，不斷實踐

使用信息化技術對不同課程分別開發(fā)自動評估系統(tǒng)，既可以讓學生自主學習，鍛煉自我查錯、糾錯能力，又可以用于實踐課堂，讓學生在系統(tǒng)中直接實驗，以減輕課堂上教師解決問題的負擔。以C語言為例，在學生編寫代碼過程中，系統(tǒng)會自動檢查錯誤和提示下一步可能的操作，最后的程序運行結果若與教師設定的一致，則自動發(fā)送報告到教師端；否則，要求學生部分或全部重寫，并智能推薦相關參考資料。

2.5? 課后探究，拓展練習

與課前預習相對應，課后需要進一步學習與探究。在超星上設立實踐教學課后復習與探究環(huán)節(jié)，將實踐過程中出現的主要問題進行歸納總結。針對課后復習制作多個微小視頻上傳至學習通，片段性講解或演示實踐操作過程中所涉及的重點與難點知識。復習完成之后，根據實踐教學內容具體情況開展更深層次的專業(yè)學習。制作小視頻講解周邊知識點，羅列拓展大綱，突出各內容的具體應用、社會價值、難度等級，并為較重要內容制作教學視頻或提供愛課程相關鏈接，引導學生進行拓展學習。

2.6? 頭歌平臺實施

學生從網站注冊登錄后，可按照教師要求進行身份認證，輸入教師提供的要加入的課堂/分班邀請碼，再選擇該課堂中的身份，點擊“確定”即可完成加入操作。學生在已加入課堂作業(yè)詳情頁面，點擊“開啟挑戰(zhàn)”進入實訓的實戰(zhàn)練習頁面，在實訓關卡中仔細閱讀任務描述，并按照編程要求和評測說明，在右側代碼文件區(qū)域補充代碼后點擊“評測”。根據系統(tǒng)用戶的評測任務內容的不同，評測結果返回的時間會有所不同，請根據頁面的提示進行等待。當評測結果錯誤時，系統(tǒng)將顯示具體的錯誤詳情，參照測試結果的提示，重新修改代碼文件后，可以重新點擊“評測”。直至評測通過，代表關卡任務完成，本關任務的耗時將停止計時。根據教師對該實踐項目的設定，學生獲得相應評分，同時代碼實時保存，教師可進行抽查、評閱。

3? 實踐教學實際應用

對計算機科學與技術專業(yè)兩個班約100人采用融合信息技術教學方法，在C語言程序設計、數據結構、數據庫編程等課程的實踐教學中應用，并與原來的教學效果進行比較。以2021年2—7月計算機科學與技術專業(yè)的數據庫編程為例，其實際應用與教學評價如下。

3.1? 實際應用

在數據庫編程實踐教學過程中所使用到的部分教育信息化技術如表3所示。

3.2? 教學評價

對2021年2—7月計算機科學與技術專業(yè)的數據庫編程實踐課程教學從課堂表現、實驗成績、學生態(tài)度等幾個方面進行評價，如表4所示?？傮w而言，教學效果比傳統(tǒng)方法更好，主要原因在于由于教育信息化的引導，學生既能夠提前預習課堂內容，又可以在課堂上積極地學習與討論，還可以在課后繼續(xù)復習和拓展。教育信息化在規(guī)劃好整個教學過程的同時，為學生爭取更多的交流機會和更多的學習時間，因而能夠實現較好的教學效果，值得進一步推廣與應用。

4? 結束語

將教育信息化技術引入軟件開發(fā)類課程實踐教學中，并將融合信息技術的實踐教學方法應用到實際教學中，對計算機科學與技術專業(yè)兩個班約100人為期一年的C語言程序設計、數據結構、數據庫編程等課程的實踐教學表明，該教學方法效果較好，學生滿意度較高，值得進一步研究與推廣。

參考文獻

[1] 韓冰青，沈虹.解耦思維在軟件工程專業(yè)綜合實驗中的應用與探索[J].計算機教育，2021（11）：181-185.

[2] 劉瑩.“三教”改革背景下軟件開發(fā)類課程融入思政元素的探索：以Python程序設計課程為例[J].現代職業(yè)教育，2021（17）：24-25.

[3] 黃濤.軟件開發(fā)類課程過程性評價指標體系研究[J].現代職業(yè)教育，2020（24）：24-25.

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[5] 雷靜，陳琳.基于信息化技術的高職軟件開發(fā)類課程教學探索：以Java語言循環(huán)結構為例[J].當代教育實踐與教學研究，2018（11）：11-12.

[6] 覃基笙.教育信息化背景下高校智慧教學模式實施策略研究[J].齊魯師范學院學報，2021，36（06）：29-34.

*基金項目：郴州市社會科學規(guī)劃課題“智慧課堂與軟件開發(fā)類課程教學深度融合的實踐研究”；湖南開放大學校級科研課題“村（社區(qū)）基層組織人才定向培養(yǎng)實踐教學平臺構建研究——以郴州市為例”；湘南學院校級教改課題“智慧教育+翻轉課堂的教學方法創(chuàng)新研究”；湘南學院校級教改課題“基于‘課程思政的線上線下混合式‘金課改革與提升的探索”；教育部產學合作協(xié)同育人項目“課程思政背景下計算機相關專業(yè)課程師資培訓項目”。

作者：王雙維，郴州開放大學；陸汝華（通信作者）、段筠，湘南學院計算機與人工智能學院（423000）。