物聯網工程計算機專業程序設計研究

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摘要：在疫情背景下，很多高校新生開學都不同程度的延后，導致學期周數壓縮，每周教學計劃密集，學生和老師教學任務和壓力較大。針對計算機程序設計課理論和實踐結合很緊密的特點，論文介紹采用“2+1”課程綜合改革實踐，能有效的提升課程教學質量。

關鍵詞：疫情背景；計算機程序設計；課程改革；探索

一、前言

2020年初，我國爆發，在黨和國家的強有力的領導下，全國一心，共同抗擊疫情。2020級的大學新生，經歷了疫情延后的高考，大學入學時間都不同程度的推遲或延后，導致學期教學周數大大壓縮，在保證課程學時不變的情況下，出現了學生老師每周教學任務十分密集的現象，教師和學生的任務加重。學習計算機程序設計，不僅可以培養學生的科學精神、鍛煉思維方法、養成嚴謹踏實的學習作風，更能夠訓練學生分析問題、解決問題的能力，計算機程序設計語言，既是人機交互的工具，也是解決問題的工具，在信息技術大力發展的今天，計算機程序設計顯得更加重要。對計算機程序設計基礎的學習可以幫助學生養成良好的編程思路和機器解決問題的基本常理，從而更好的解決現實中的問題。隨著地方高等院校應用型轉型發展，如何通過課程教學提升學生的專業應用技能，改變傳統的教學方法和模式，顯得尤為重要[1]。對于普洱學院物聯網工程專業的學生來說，《計算機程序設計》是他們入學的一門專業基礎課程，理論和實踐結合，是后續專業課程學習的重要基礎，對學生的算法思維和編程能力培養影響深遠。課程對大一新生來說，有一定的難度，需要大量的上機實踐和練習來強化，很多問題需要老師的反復指導。如何進行有效的課程改革來提高教學質量，是不得不解決的問題。經過探索，決定采用“2+1”課程綜合改革，主要是在原有教學計劃的基礎上，增加1學時的相對獨立計劃，重點是進行學生的上機實踐練習和學生學習指導；融合線上線下教學，延伸課堂；開展課程思政，落實立德樹人根本任務；幫助學生樹立良好的編程思想和計算思維，培養學生實際問題的解決能力，提升課程教學質量[2]。

二、進行“2+1”課程改革的必要性

（一）課程情況

《計算機程序設計》作為物聯網工程專業的一門專業基礎課程，也是該專業新生入學的課程，對學生后續專業課程的學習和編程思維的訓練都十分重要。課程總學時54學時，涉及的教學內容較多，課程有一定的難度。一是知識點多、課時少。本課程主要講授編程書寫規則、分支結構、循環結構、函數、數據類型和表達式、數組、指針、文件等方面的知識點，知識點較多，但課時相對較少，對學生的單獨指導更少。講授中只能講解基本概念和語法規則，進行一些簡單的程序設計，比如鏈表等結構的實現、指針的應用等不能深入講解和幫助學生理解，給后續課程的支持力度不夠。同時現在老師基本采用傳統的多媒體教學，方便、快捷的同時也忽略了信息大量的灌入給學生的理解和應用帶來的負擔，學生很難在眾多信息中提取重點和難點，實踐課時少，很多同學能讀懂程序，但如果自己完成問題解決，往往不知從何下手，一片空白。另外學生錄入速度較慢，沒有充足時間進行程序調試。二是教學方法單一、教學活動較少。教學中主要以全面的語法講解為主，課程教學內容往往不能滿足實際需要。雖然采用講練結合的授課方式，但案例基本采用課本的實例，課堂氣氛沉悶，師生溝通較少，知識擴展延伸不夠，應用性較差，沒有體現實際的用途。專注語言本身的語法講解，而對解決問題的算法培養和重視不夠，對學生的計算思維和問題解決培養不利[1]。

（二） 學生情況

通過對本專業學生的調查，學生在入學前沒有進行過程序設計的學習和實踐，雖然高中階段開展了信息技術課，但程序設計的部分沒有認真學習和訓練過，學生對程序設計可以說是零基礎。大一的學生對于計算機的認識大多停留于上網沖浪、資料查詢和游戲，對于專業知識知之甚少，計算機程序設計學生進入大學的第一門計算機語言課程，同期只開設了計算機應用基礎課程，雖然能夠簡單了解計算機的組成和不同進制之間的轉化，但理解不深入，沒有計算機組成原理、數據結構、操作系統等課程的知識背景，對內存、存儲地址、數組、指針概念的理解問題重重，特別是對于指針部分的掌握十分困難。計算機程序設計課程主要基于C語言進行講解，C語言語法較靈活，規則較多，學生在編程調試中總是出現很多錯誤，有時很難發現錯誤并改正，無法理解用生澀的語言符號解決實際問題，往往自信心受到打擊，產生消極情緒，甚至抵觸學習，思維方式轉變比較困難[1]。而且多數學生對該課程有畏懼心理，尤其是容易出現“眼高手低”的現象，看基本程序語句和結構感覺很簡單，但真正動手去做和自己解決問題就很難完成。

（三）疫情和教學問題

首先現在的學時設置相對不足，而且疫情期間，學生的開學時間推遲到第5周，第17周結束課程，學生大量的課程密集的開展，學生學習壓力較重，學習效率較低。另外，現在的班級授課，學生人數較多，老師在課堂上精力主要放在教學內容的講授上，很難有時間針對學生的問題和困難開展指導，特別是編程能力的提高，需要反復的調試修改和一些技巧訓練，需要經過演示、模擬后才能達成，這些過程需要更多的時間去完成，否則很難達到教學的目的和效果。第三，作為教師教學來說，最根本的任務就是輔助學生的學習與成長，為學生的學習提供指導和服務，但是課堂時間是不足以開展指導和輔助學生上機實踐的，課外的指導和練習也是沒有保障的，因為老師有自己的其他工作和任務，學生學習任務過多，而且很難從高中的灌輸式學習習慣中走出來，缺乏主動性，不能形成很好的互動關系。所以，在疫情背景下，學期壓縮的情況下，對《計算機程序設計》課程進行“2+1”綜合改革十分必要，主要是在課程原本的學時基礎上，每周第3-4學時教學后，增加第5學時：該學時不作為課程講授的學時，相對獨立，主要作為學生的上機實踐、教師的學習指導，保障學生的學習問題能得到專門的指導，也保障了學生編程能力的培養所需的實踐強化，因為所有能力的養成離不開反復的訓練。

三、“2+1”綜合課程教學改革實踐

結合《計算機程序設計》課程實際、學生的特點和疫情背景，為提升教學質量，對該課程進行“2+1”綜合教學改革。

（一）加強課程思政，落實立德樹人根本任務

將專業知識與思政進行融合，在課程中融入了13個思政案例，引導學生熱愛祖國、熱愛中國優秀文化、培養學生的職業素養、弘揚社會主義核心價值觀，落實立德樹人根本任務[3]。比如在講授選擇結構時，引入等領導人面對美帝國主義的入侵，如何做出“抗美援朝”的抉擇，同時使學生清楚，選擇結構需要條件的控制，使專業知識和思政有機結合，在開展課程思政中同時掌握了專業知識，激發了學生的愛國熱情，了解了“抗美援朝”的歷史。

（二）加強課程基礎知識，夯實學生程序設計基礎

計算機程序設計作為一門專業基礎課，重點是培養學生的程序設計基礎知識，掌握程序結構和語法格式，理解算法思想和編程技巧，養成良好的編程習慣。所以在教學中，始終把計算機程序設計的基礎知識和技能培養作為核心，只有學生掌握和理解了基礎知識和技能，才能融會貫通。

（三）開展線上線下融合教學，延伸課堂教學時空

在教學中，合理利用“學習通”，有效的輔助課堂教學，首先將課程教學資源到學習通，學生在課前可以自主學習相關內容，帶著問題到課堂上學習，有明確的學習目的；課后學生如果有問題，可以通過網絡學習資源再學習。另外，學生老師可以通過“學習通”進行交互和溝通，有效的延伸了課堂教學的時空[4-5]。

（四）合理利用信息技術，提升教學效果

可以利用學習通的簽到、選人、課堂練習、討論、搶答、分組任務等功能，提升學生的課堂參與度，激發學生的學習興趣和團隊合作意識[6]。另外在“學習通”中開展章節練習和測試，可以快速的統計分析出各個知識點學生的總體掌握情況，教師可以有針對性的對學生中普遍存在的問題和困難進行重點輔導和講授，而對于學生已經掌握的知識不必再重復，從而很好的提升教學效率，促進了教學。

（五）加強課程過程性評價和反饋，發揮好平時成績的導向作用

在學生的成績評價中，加強過程性評價的占比，嚴格執行平時成績的評分標準，及時反饋，發揮了平時成績的正向激勵作用，讓學生的學習落實在學習過程中，知識和能力的培養在長期的積累中完成，每一次的實驗、作業都認真完成，養成良好的學習習慣和自主學習的精神。

（六） 開展“2+1”教學，保障學生實踐能力訓練和學習指導服務

由于課程本身的性質和難度，還有時間的壓縮限制，每周開展1次“+1”活動，時間安排在早上3-4節課后的第5節課。專門提供學生上機練習實踐和學生學習指導，學生技能的形成離不開大量的實踐和練習，同時學生理論知識的建構必須通過實踐的強化，在具體問題的編程實現中，會遇到各種問題，需要反復的調試和修改完善，如果沒有實際的動手經驗，不可能達到預期的目標，也不利于學生應用能力培養。在這個時段中，學生有任何問題可以單獨與老師交流和尋求老師面對面的指導，彌補了課堂教學中教師單獨指導的不足，這種面對面的指導也是線上交流所不能替代的，對學生的成長發揮了重要的作用。

四、結語

通過“2+1”綜合教學改革實踐，有效地解決了課程學時不足、疫情學期壓縮的問題，同時很好的發揮了教師服務學生、為學生學習開展學習指導的功能，充分利用信息技術，開展線上線下融合教學，開展課程思政，使課堂教學和課外自主學習有機整合，較大程度的促進了學生基礎知識的學習和編程思維能力的提高，落實了立德樹人的根本任務。在以后的教學中，將繼續探索和改進，不斷的加強改革，為學生的成長服務。

參考文獻

[1]崔容容,唐琳,任艷焱.應用型本科院校計算機程序設計課程的教學改革與實踐[J].赤峰學院學報(自然科學版),2020,36(02):102-104.

[2]李敏,趙菁.工科課程思政教育的教學改革探索和實踐[J].大學教育,2020(12):120-122.

[3]孫朝陽.層次分析與改革實踐:課程思政切入點設計的三個維度[J].河北大學學報(哲學社會科學版),2020,45(06):146-154.

[4]李先強,張念平,劉鵬飛,等.融入創新創業教育的“外科學”課程線上線下混合式教學模式的改革探索[J].山東教育(高教),2020(11):55-57.

[5]王雪猛,張靜.線上線下混合教學模式在信息素養教育課程教學中的應用研究[J].電腦知識與技術,2020,16(33):158-159+161.

[6]劉巧蓮,王珍珍.計算機專業基礎課程教學改革實踐[J].福建電腦,2020,36(11):160-161.

[7]李祥霞,賀敏偉,張莉,等.大數據背景下人工智能專業課程教學改革研究[J].中國管理信息化,2020,23(23):212-215.

作者：周清松