司红伟，　颜七笙，　姜俊坡

(东华理工大学 理学院，江西 南昌 330013)



基于网络化实验环境的程序设计类课程一体化教学改革与探索

司红伟，颜七笙，姜俊坡

(东华理工大学 理学院，江西 南昌 330013)

摘要：随着高等教育的进一步改革，一些高校的人才培养开始了向应用型的转变,有更多的课程开始实施一体化教学。介绍了一体化教学的背景，分析了目前国内一体化教学中遇到的问题，提出了针对这些问题的改革方法，介绍了学校信管专业一体化教学的实施过程，然后以信管专业为例，介绍了在网络化实验环境下进行程序设计类课程一体化教学的过程，最后用数据展示了一体化教学所取得的成果。

关键词：一体化教学；程序设计类课程；网络化实验环境

司红伟，颜七笙，姜俊坡.基于网络化实验环境的程序设计类课程一体化教学改革与探索[J].东华理工大学学报：社会科学版，2015，34(4)：414-417.

Si Hong-wei,Yan Qi-sheng,Jiang Jun-po.The exploration of integration teaching of programming courses based on network experimental environment[J].Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2015，34(4)：414-417.

1背景和意义

目前，程序设计类课程普遍存在着概念抽象、语法繁多、数据结构复杂等特点[1]。课程教学中太过强调程序语言本身的要素，以知识点为目标，忽视了对知识综合运用和实践能力的培养[2]。对专业课程使用传统教学方式进行教学，由于抽象的理论比较多，只有少部分同学勉强能够接受和基本消化，大部分学生无法及时掌握知识，教学效果较差。当前国家教育部有一个比较明确的改革方向，那就是将600多所本科高校转向职业教育，转型的院校占高校总数的50%。江西省也着手在全省普通本科高校开展转型发展试点工作，笔者所在学校一些本科专业也将转向应用型人才培养。这样，以培养应用能力、实践能力为目标的一体化教学适应了形势发展的需要。

一体化教学是一种理论知识的讲解和实践能力并重的教学模式[3]。程序设计类课程一体化教学方式在国内的职业技术类院校专业教学中已经普遍被推行，它的目的在于强化学生的实践动手能力，坚持理论与实践结合[4]。而本科类院校的专业，由于受到传统教学方式的影响，长期以来都保持着“先理论后实验”的教学过程，理论和实验分开进行。通过对在校程序设计类课程任课教师和信管专业学生所做的调查发现：赞同对程序设计类课程进行一体化教学的师生约占96%，认为最有必要进行一体化教学的信息技术类课程中，占总课程数1/3的程序设计类课程占了42%。目前普通二本和三本院校的学生普遍存在着喜欢案例、实例、故事等具体的知识，而对于抽象的纯理论、课堂讲解感到厌烦。针对这种现状，对程序设计类课程实施一体化教学，给学生多一些自己动手操作的机会，使学生从乏味枯燥的理论知识中解脱出来，去学习他们需要的技术和能力，符合学生综合能力发展的要求。

2目前国内一体化教学中遇到的问题

本文介绍的一体化教学即“理实一体化”只针对程序设计类课程，“理实一体化”是“理论教学与实践教学一体化”的简称[2]。一体化教学的本质是打破传统的理论课、实验课的界限，将课程的理论教学和实验教学融为一体，教学场所直接安排在网络化计算机实验室，教师和学生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，突出对学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法[6]。一体化教学的组织比传统教学更富有艺术性，能充分反映出教师的业务能力和教学水平[7]。

目前，国内的本科院校一体化教学遇到了一些问题。首先，教学方式及教材选取问题。很多教师仍然花费大量时间以解释概念开始教学，这种方式提不起学生的兴趣，没等概念解释完，已经有学生失去了信心。另外，虽然在实验室进行一体化教学，但使用的教材仍然偏重理论解释，这让一体化教学实施困难。其次，课堂秩序管理问题。一体化课堂提起了部分同学的兴趣，却让小部分同学有了玩游戏的条件，从而影响了整体教学效果。还有课堂操作指导与进度把握问题。由于教学班学生人数往往达到60人以上，考虑到教学进度，教师往往不能指导所有需要指导的同学，从而影响整体教学效果。

3改革教学设计与方法来改进遇到的问题

针对目前国内一体化教学过程中出现的问题，考虑目前一般二本院校学生的学习状况，我们在一体化教学过程中注重教学方法的改进。

(1)使用以实践为主线、可适用于一体化教学的教材，或自编教材。教学方式改变了，教材也要随之改变。目前市场上的案例教材虽然实践性强，但也存在着教学方式仍然以演绎方式为主的问题，不能和一体化教学方式有效地结合。因此可以组织教师自编教材，以此来完全适应一体化教学过程。

(2)教学过程以需求开始，用大大小小的有趣的项目来驱动。先让学生知道需要解决什么问题，然后分拆需要用到的知识点来讲解，讲完后学生就知道了知识点对于问题的必要性。总体上是一种归纳式的讲解方法，先让学生接触实践，以容易让学生感兴趣和接受的实践开始，再通过实践的结果归纳出概念，从而避开了学生理解问题的壁垒，提高了学生学习的兴趣。如《面向对象程序设计》课程中在讲解对象及其内存模型时，先给出西游记人物类，创建出孙悟空、猪八戒等对象，使得程序栩栩如生，大家觉得很有趣，然后再解释对象的内存模型。

(3)教师制定课堂管理规则，要求学生理解和遵守这些规则，同时将学生分组，每一组任命一个组长，由组长来管理小组，提高学生自治能力。如在管理规则中规定：如果某位同学在上课过程中玩游戏、睡觉、闲聊等，将扣除整个小组一次平时成绩。同时课堂发言也以小组为单位，要求一个问题由某个小组的所有成员分别回答。学生怕影响团队，于是大多会遵守课堂纪律，从而保证教学的顺利进行。

(4)一体化教学要求如果学生人数超过45人，最好至少配置一名课堂辅导老师。学生动手操作环节，两位老师分工一起辅导学生。或者可以鼓励并挑选几名实践能力强的同学和老师一道来辅导其他同学，既解决了学生提问的需要，又让挑选出来的同学挑战不同的程序理解角度、进一步深入地认识问题，从而也提高了自己的水平，同时保证了教学进度。

4学校信息管理与信息系统专业实施一体化教学的过程

程序设计类课程的教师在授课过程中往往注重语句和语法规则的讲解，比较死板、枯燥，缺少趣味性，学生学习缺乏主动性与积极性[8]。针对程序设计类课程的特点，一体化教学一方面多注重归纳式教学，使概念简单化，规则明了化。另一方面在教学过程的设计中注重层层推理、循序渐进。

东华理工大学信息管理与信息系统专业(简称信管专业)的程序设计类课程进行一体化教学经历了两个阶段。第一阶段是在2011年上学期，在没有开发好实验室管理系统软件对课堂进行管理的情况下，试点在网络化实验环境下进行一体化教学。第二阶段是在2013-2014年两年时间里，在配置了计算机实验室管理系统的网络化实验环境下进行一体化教学，具体的执行过程分为四个阶段。

图1　一体化教学实施的四个阶段

首先是制定教学计划，编写教学大纲，预订教材。由系里修改教学计划，课程团队制定教学大纲，一个教学单元尽量保证2-4个学时，尽量选择案例驱动或者项目驱动的教材，尤其是以归纳思想组织的教材。

其次要精心准备教学过程，设计教案。要求教师明确教学目的，了解学生的学习情况，确定重点和难点，用任务驱动或项目案例为先导的方法准备教学内容。划分学习小组，选拔组长，分配组员，让每一个小组成员都能人尽其能，较好地团结合作。

再次是教学组织与实施过程。自动点名、教学演示、作业提交、学生机监控等功能辅助教学。小组组长负责小组人员的分工和保证实验的进度，有问题及时汇报和请教老师。每完成一个项目，项目

小组需要准备一份报告，演示小组的项目成果。演示结束时，老师应该给出点评与总结，以促进小组成员对自己的成果进行认可或改进。

最后是成绩考核与评价。学生最终的成绩由多部分成绩组成，包括平时的作业、考勤、问答、小组项目成绩和最终的考试成绩，让每次课堂教学都与最终的成绩有关。考试试题中加大编程题的比例，以考核学生综合的编程能力。让考核更客观、实用、有效，真正考核学生的学习效果，培养实践动手能力。

5结果统计与分析

两年下来，效果显现，学生编写程序的能力有明显的提升，在后期的课程设计环节中，学生独立编写程序的能力提高了，团队配合得更好了。尤其在最后的系统演示环节，出现了非常精彩的小组团队，大家分工明确，各司其职，尤其是演讲者的精彩发挥，让人印象深刻，深刻体会到对学生综合能力培养的重要性。对几年间学生考试成绩的统计和分析(以C语言程序设计课程为例)如下。

(1)样本选取情况。本次选取的样本中，2013级的学生占50.5%，超过一半。其次是2010级的占34.9%，而2012级的占14.7%。所选取的三本学生占64.7%，远高于二本学生的35.3%。

表1　描述性统计分析表

(2)描述性统计分析。从表1中可以看出，随着年级的增加，C语言程序设计的期末成绩呈逐年上升趋势，2012级与2013级的均值差别不大，但是远高于2010级的均值。从5%修正均值来看，2012级比2010级高出近14分，而2013级比2012级高出约1分。三个年级的期末成绩均成左偏分布，表明存在部分同学成绩较差的情况。另外从学历层次来看，二本的明显好于三本。无论均值还是5%修正均值，以及中位数，二本都高出三本7分左右。

(3)正态性检验。从正态检验结果来看，2010级和2013级的Kolmogorov-Smirnova检验的显著性水平小于 0.05，表明这两个年级的期末成绩不服从正态分布。而2012级的显著性水平大于0.05，表明2012级学生的成绩服从正态分布。同样的分析可知，无论三本还是二本学生的期末考试成绩均服从正态分布。

(4)对学历层次的独立样本T检验。从检验结果可知，不满足方差齐性，T检验的结果表明不同学历层次之间的期末成绩存在显著性差异。平均相差7.635 34分。

(5)对年级的单因素方差分析。针对年级这个影响因素，单因素方差分析的结果表明不同年级之间的期末成绩存在着显著性的差异。从多重比较结果以及均值图可以看出，主要是2012级和2013级的成绩显著高于2010级的成绩。

6结语

学校信管专业程序设计类课程一体化教学的实施，从学生成绩和编程能力上看，总体上取得了比较好的成绩，说明了对程序设计类课程进行一体化教学的正确性和必要性。但是由于开展的时间不长，还有一些地方做得不够好，还存在一些问题有待改进。如：①老师的开发经验有待提升，目前教师还需要继续定期轮流到企业参加实训和学习。②计算机实验室管理系统的功能还不够强大，我们的开发团队也在不断地进行着后期开发。③以学生为主体的自主学习体现得还不够到位，多数情况下都是在教师的讲授下进行。后期将组织相关教师讨论一体化教学环境下教师作用发挥的问题。我们将继续坚持实施程序设计类课程一体化教学，不断坚持好的做法，对遇到的问题进行改进，争取将一体化教学做出特色，做得更好。

[参考文献]

[1]李锡辉，王樱. 程序设计类课程教学改革的研究与实践[J]. 实验技术与管理，2014，31(10)：206-208.

[2]马雪英，王桂平.以能力为导向的程序设计类课程教学体系[J]. 计算机教育，2011(4)：74-78.

[3]沈洪松.理实一体化教学课程模式的分析与研究[J]. 电大理工，2011(1)：52-54.

[4]余英，何剑锋，何月顺，等.面向软件开发与服务的应用型人才培养模式探究[J]. 东华理工大学学报：社会科学版，2013，32(2)：193-196.

[5]刘治安，张军伟.开展理实一体化教学需要注意的若干问题[J]. 中国电力教育，2009(21)：70-72.

[6]陈益锋，缪勤震，马福萍.一体化教学的课堂质量评价体系研究[J]. 科教导刊，2014(1)：131-133.

[7]熊发涯.计算机一体化教学中要解决好的几个问题[J]. 中国职业技术教育，2008(16)：47-48.

[8]周欣欣.程序设计类课程教学改革探索与实践[J]. 科技信息，2012(5)：204.

The Exploration of Integration Teaching of Programming Courses Based on Network Experimental Environment

SI Hong-wei,YAN Qi-sheng,JIANG Jun-po

(FacultyofScience,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China)

Abstract:With the further reform of higher education, some colleges and universities begin to shift to applied talents training, and more courses are carried out in integration teaching mode. This paper introduces the background of integration teaching, analyses the problems in integration teaching in current times, and then puts forward a reform method to solve these problems. The paper introduces the general implementation process of integration teaching in the authors’ university. It takes the specialty of Information Management and Information System as an example to introduce the process of integration teaching in programming courses under the environment of network experiment. Finally, it uses data to demonstrate the achievements in integration teaching.

Key Words：integration teaching；programming courses；network experimental environment

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1674-3512(2015)04-0414-04

作者简介：司红伟(1980—)，男，甘肃渭源人，硕士，讲师，主要从事计算机网络与分布式数据库及教学管理研究。

基金项目：江西省2011年省级教改课题项目“基于网络化实验环境的程序设计类课程一体化教学改革与实践”(JXJG-11-8-7)；2013年度东华理工大学实验技术开发立项项目“计算机实验室网络教学系统的开发”。

收稿日期：2015-07-23