互联网形态下程序设计课程教学模式创新研究

1、“互联网+”形态下程序设计课程教学 模式创新研究刘晶董军金陵科技学院计算机工程学院摘要：本文结合应用型本科院校的培养目标，充分利用现代信息技术，探究在“互联 网+”形态下的程序设计类课程的改革方法。既要了解最前沿的知识和技术，又 耍能熟练运用既有方法增强实践动手能力，需耍采用多种教学手段，如“mooc+ 翻转课堂”、案例驱动、校企合作、竞赛驱动等方法，培养学生的计算思维能力、 实践动手能力、系统分析能力、团队协作能力和自主创新能力。一方面，为程序 设计类课程提出新的教学改革思路;另一方面，教学实践的过程与结果也可供其 他相关高校参考借鉴。关键词：无线传感器网络;分簇;能量均衡;网络生存周期;作

2、者简介：刘晶（1980一），女，讲师，硕士，主要研究方向为计算机应用、智 能计算与软件工程、无线传感器网络等；作者简介：董军（1979），男，硕士，讲师，主要研究方向为大数据与计算机 应用等。基金：江苏省现代教育技术研究2017年度课题（2017-r-54609）research on the teaching mode innovation of program design course under the internet + formliu jing dong juncombined with the training objectives of applied undergradua

3、te colleges and universities, we should make full use of modern information technology to explore the reform methods of programming courses in the form of ，tnternet+，/. tt is necessary to understand the most cutting-edge knowledge and technology， but also be able to skillfully use existing methods t

4、o enhance practical ability， and we need to use a variety of teaching methods, such as "mooc + flipped classroom"， case-driven teaching, college-enterprise cooperation, and competition-driven method, to train students computational thinking ability， practical ability， systematic analysis a

5、bility, teamwork ability and independent innovation ability. on the one hand, new teaching reform ideas are put forward for programming courses; on the other hand, the process and results of teaching practice are also available for reference by other relevant colleges and universities.keyword：wirele

6、ss sensor network; declustering; energy balance; network lifetime;1引言随着互联网产业的高速发展，将现代信息技术、通信技术及互联网平台与传统教 学模式相融合，推进“互联网+”形态下的课程改革，已经成为国内外各大高校 竞相研允的热门课题。其中，“慕课” “微课” “翻转课堂”等新型教学模式的 涌现，大力冲击着传统教学模式的根基111。程序设计类课程作为计算机类相关 专业的基础课程，更迫切需求利用网络资源提高学牛.的创新能力和动手能力， 同吋需要更加专业的教学团队，熟悉网络资源的运作和使用方法。教师在教学过 程屮，应该运用现代信息技

7、术的教学方法，钻研新型教学模式，不仅做到“授 之以鱼”，更要做到“授之以浼” m。充分应用现代信息技术工具，培养学生 的学习兴趣，锻炼实践操作能力，探宄新型教学模式与传统教学模式的切合点， 取长补短，以期取得更加显著的教学成效。程序设计类课程还存在教学理念陈旧、教学体系相对落后、教学方法单一、教学 资源无法合理运用等问题，棊于当前现状，更应丫解学生学习需求，主动适应 学生个性化发展的规律，研宄新型的教学模式和方法，有效运用现代信息技术 改善传统教学模式的不足，研宄在线网络教育资源在应用型本科院校的应用模 式，釆用多种教学手段实施程序设计类课程教学，加深学生对理论基础理解的 同时，能够理论联系实

8、际，自主动手动脑，有效沟通合作，以兴趣为导向投入 学习，有利于培养专业棊础扎实、实践能力强、职业素养好、发展后劲足的创新 人冰。对促进学科发展，推进应用型本科院校培养目标的实现，具有十分重要的 研究意义3。“慕课”作为近年来流行的教学模式，具有规模大、学习系统较为完整等优良的 教学特性。相对于传统的网络课程，慕课的教学标准更专业，教学评测方式更完善，具有督导力度更强、教学方式更灵活等优势。随着互联网发展，mooc也走 进课堂，衍生出很多新型的教学模式，比如流行的翻转课堂、微课堂、私课堂， 对传统课堂教学带来极大冲击和影响。通过慕课、微课培养了学生自主学：>的:>j 惯，构建y较为轻

9、松的自主学习环境;教师成为学生自主学习的引导者，而非主 异者;采用翻转课堂进行在线学习、小组讨论、课堂演讲和教师指异相结合的混 合教学模式，增进了团队合作、师生互动和有效沟通u1。学生作为课堂的主角, 明确自己的学习目标，并获得个性化的培养；“慕课+翻转课堂”缩短了师生间 的距离，学生的主观能动性和创新意识被完全激活，以兴趣为驱动进行自主学 习，必将取得更加显著的教学成效。2创新教学过程设计教学全过程可以分为课程建设、课前准备、课堂学习和课后评测四个阶段。在这 四个阶段中，广泛釆用现代信息技术，充分依托网络平台，灵活运用活动式学 习方法是现代学习环境创设的关键。2.1课程建设内容联合企业建设课

10、程教学平台，梳理课程知识点，针对知识点设计应用案例，集 验证性、综合性、应用性于一体，开展课程内容改革、创新建设;针对专业特色 制定理论及实验教学大纲，并结合教学改革定期修订大纲;促进特色课程建设与 推广提高;开展课程教改课题研宄，改革实践过程考核和改革学生编程实践能力 评估方法;开展实验教材建设;充实课程网络教学资源;课程建设团队在/解学生 既有技能和智能特点的基础上制作慕课、微课视频。2.2解决课前学习的设计问题为保证课前做好充分准备，必须课前制定自主学习任务书，明确学生自学目标。 程序设计类课程重在计算思维和动手能力的培养，因此不论理论还是实验在开 始新的知识单元前，师生及合作企业可以共

11、同制定“自主学习任务书”，并适 时公布任务书内容和要求。任务书应包括教师对本单元学习的宏观目标、分级目 标的确定及总体规范要求;学生根据自身情况，确定本单元（或项目）的学习目 标，规划自己的学习任务，完善具体时间分配计划;企业针对教学目标和学生既 有知识水平设计具有针对性和实用性的案例。切实以教师为引导，学生为主体， 企业为辅助，使学生在正确的引导下，自主的环境屮，团队实战的氛围里，根 据自身情况进行个性化学习设计，有效地掌握知识、技能和方法。课前应培养学生利用课程网站自主学习的习惯，自主下载教学视频、课件和实验 指导材料等资源；引导学生观看视频体验学习，团队交流，积极填写自主学习任 务书;教

12、师布置启发式的在线问答;企业或教师提供实际案例引导等多种形式， 促进课前自主学习的效果。2.3改革课堂学习设计模式推进校企合作的教学模式，培养学生实际项目开发能力in。部分教学实践环节 可以联合企业实际案例开展教学活动，和协作单位共同探讨和制定教学方案， 促进理论知识和实践技术的充分融合。考虑采用校方教师讲解理论知识，企业讲 师主持实践环节，并由校方教师助教指导实验和课程设计，加强实践环节的评 测力度。实现校企双方交叉教学，进行优势互补。重点研宄课堂组织形式，精心设计教学活动。围绕学生的兴趣点，设计课堂研讨 主题;促进沟通协作的交互式学习，将传统教学模式和翻转课堂新型教学模式相 融合，选择适当

13、的知识点，有的放矢地实现翻转;完善课堂反馈评价环节，实现 师生互评，及时掌握每堂课的教学效果;培养学生分组合作的学习习惯;建立学 生的团队意识、竞争意识和创新意识达1。表1教学过程角色任务分配表下载原表教学过程教师企业课程建设修订教学大纲mooc视频录制教材建设 教学网站建设实践教学课前准备制订“自主学习任务书”布置视频学习任务 实践案例筛选辅助辅助课堂设计组织课堂，引导提问 传统与翻转课堂结合教学 课堂点评案例驱动组织实践教学协作技术示项目2.4完善评测系统确定对学牛.的考核标准和教师的评价标准，并通过信息系统检测教学效果，以 促进教学方法的改进。教师可通过该系统对学生进行答疑辅导;学生可通

14、过在线 测试进行自我评估，基本功能包括作业习题（各章作业习题、讨论题以及思考 题）、考核办法等内容。此外学生可以通过在线测评平台，更细致地针对每一门 课程下每一节中的理论知识进行在线实践练习，提高学生的动手能力，真正理 解课堂上的理论知识，并且对学生整个实践练习做出相应的评估。整体教学实施过程可以充分利用课程教学网站，合理冇序地完成以上四个阶段 的教学任务。课程网站主要功能如图1所示。整个教学过程设计如表1所示。3创新教学评价设计理论课程的测评方式可以釆用组内自评、组间互评和教师综合点评的方式开展， 并对照“自主学任务书”的教学目标评价任务的完成情况。应将考核的重点从 学习的知识量、技能的娴熟

15、度等传统考核指标转向学习态度、方法、技巧、表现 力、协作精神等过程性考核；同时，可以通过课程网站的练习和自测，阶段性地 总结和评价学生对知识点的掌握情况;根据前期任务的实施情况，制定后续任务， 进一步完善“自主学习任务书”：最后，综合学生过程性考核、阶段性评测和期 末测试给出课程总体评价。理论课程具体评价方案如图2所示。课程教讨il答疑、图1教学网站功能图下载原图组内自评组间互评r教师点评图2理论课程评价方案示意图下载原图校企制定标准企业针对教学大-学生分组完成实组内分工合作，实验项目检测分组汇报结果组内自评、组间实践课程总评学生学 态度实践动手能力团队合作能力自主创新能力实践课程的评价标准由

16、校企双方井同协商制定，企业针对学校教学大纲，设计 实际案例，学生可以分组完成实践环节，每节课设计阶段性任务，组内分工合 作，提交阶段性成果（通常为个人模块源代码）；每个实验项目结束，分组汇报 项目完成情况，提交完整源码和实验报告文档，同样通过组内自评、组间互评和 校企双方教师综合点评的形式获得本次实验成绩。最后综合各次实验成绩，综合 考虑学生的实践动手能力、学习态度、团队合作能力、自主创新能力给出实践课 程总评成绩。实践课程具体评价方案如图3所示。表2教学评价指标下载原表教学评价指标计算思维能力平台测试、分析；校企实践动手能力平台综合性项目练习完 企综合点评系统分析能力参加项目锻炼和研讨； 点

17、评团队协作能力组内自评；组间互评自主创新能力参加创新创业大赛及各综合理论和实验课程的评价标准，笔者认为可以从对学生的计算思维能力、实践 动手能力、系统分析能力、团队协作能力和自主创新能力五个方面考虑，给出本 课程的综合测评结果。具体教学评价设计如表2所示。4教学效果釆用“mooc+翻转课堂”的新型教学模式，集开放性、灵活性、趣味性和高效性 于一体，与传统教学模式中知识架构的完整性、教学的连续性和浓郁的学术气息 相结合，两种教学模式相得益彰，契合程序设计类课程理论内容繁琐、实践要求 较高的特点，教学质量取得显著提高m。使学生具备自学能力和较强的动手能 力，培养计算思维，掌握程序设计的技能和方法，

18、提高学生的综合素质，并能 够灵活运用专业知识编写实用程序，解决实际问题，为后续课程的学习、实习和 就业创造条件。冋吋，丰富了学生的实践经验，培养了学生严谨的工作作风和思 维能力、提高他们的团队协作意识和创新意识m。将高校深厚的基础理论教学和企业的应用技术实践相互整合，发挥各自优势领 域的资源，融入教学的不同环节。通过本课程的学习及各种类型的项目实践，掌 握企业最新的、最具应用价值的技术、方法和规范，使毕业生能够承担相应的技 术工作，并胜任企业岗位。笔者通过在实验班级的实际教学过程屮，采用“mooc+翻转课堂”的教学模式开 展教学改革，实验证明学生对程序设计课程产生较为浓厚的学习兴趣，并且从 以

19、往被动接收知识的状态，转变成了 “想学、要学、自学”的主动学习状态，能 够主动地通过使用互联网等信息技术获取前沿知识，并运用到实践当中，较深 刻地领会了理论知识，同时锻炼了实践动手能力，发现、分析及解决问题的能力, 较好地培养丫团队协作能力。师生在教学过程屮能更好地实现020 (offline to online)的线上线下互动9。课程能力指标点对应考核方式计算思维能力单元自测期末考试教学平台笔试、平¥实践动手能力单元自测期末考试教学平台实验系统分析能力课程设计报告文控实验实验报告针对课程目标能力指标，笔者对理论及实践课程进行了总体评测，结果如表3 所示。5结论与展望在“互联网+”的

20、大形势之下，本文以应用型本科院校培养目标为导向，针对程 序设计类课程开展教学研宄，提出“mooc+翻转课堂”的教学改革模式。同时开 发课程网络教学平台，促进校企合作办学，建设慕课、微课、在线评测系统，加 强线上线下互动教学；引进企业案例资源，提高实践技能;完善课程资源建设， 加强课程团队优势互补，示范课公开课讨论等;探索实验教学方式，组建程序设 计兴趣小组，积极参与相关竞赛，改革实验过程考核方式等。在今后的教学过程中，还应以培养学生系统开发能力为出发点，注意程序设计 课程与相关专业课程的衔接和融合，形成完整的教学体系;结合程序设计类课程 理论紧密联系实践的特点，充分发挥校企双方的优势，从师资建设、课程设计、 教学组织形式等方面构建校企合作的新型教学模式，并进一步探索多维互动的 新型教学模式，如双师型教学模式、动态课程教学模式、