计算机类课程设计探索与实践

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摘要：

针对目前计算机相关专业课程设计存在的不足，建立了与MOOC原理相结合的计算机专业课程设计的改革新模式，从资料提供、交流平台、评价机制和优秀案例展示等四方面探讨了新模式的组织和管理方式，并将此模式融入学生参与课程设计的整个过程。实践证明，该模式解决了教学和实践脱节的问题，调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生的专业素养。

关键词：

MOOC；课程设计；计算机专业；教学改革

课程设计是计算机相关专业必不可少的实践训练环节，是综合运用所学课程理论知识的过程。该环节要求学生将课本中分布独立学习的知识，在设计中综合加以应用，从而对所学知识有更进一步的理解、巩固、和发展，并掌握在理论学习时被忽略的细节和要点。通过课程设计，提高学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，同时，通过查找、运用设计资料，完成工程设计所必备的基本训练。

1教学现状

目前计算机科学与技术专业的课程设计主要包括：汇编语言程序设计实验周，数据结构课程设计，数据库课程实验周，算法程序设计实验周、软件大型实验周、硬件大型实验周。各个课程设计采取的组织形式是教师通过课程设计任务书提出具体任务要求，学生以小组为单位接受任务，整个设计过程中学生以自学为主，综合运用本课程学过的知识来分析、设计和实现具体任务，最终教师根据课程设计报告质量和学生验收答辩表现给出成绩评定。课程设计是指和课程相关的某项实践环节，更强调综合性、设计性。无论是从综合性、设计性要求上，还是从规模上，课程设计的复杂度都高于课程实验[1]。课程设计的主要目的是将学生引导到更复杂的问题求解和规模更大的系统构建上，引导学生迈出将所学知识用于解决实际问题的第一步。课程设计强调培养系统分析、设计和集成能力，其在系统性、设计性、独立性和创新性等方面，有比单独课内实验更有效且直接的作用[2]。然而，目前的教学效果并不令人满意。其原因在于整个课程设计体系仍存在不足，主要体现在以下方面。⑴课程设计题目缺乏创新性。课程设计的题目大部分来源于教学大纲，在一个大纲修订周期内，每届学生基本上使用的是相同的题目，对于部分自学能力差的学生可能直接导致抄袭的结果。⑵课程设计组织形式陈旧。目前的课程设计大部分是以学生小组为单位，在设计过程中要求学生分工合作，完成一个独立的课程设计题目。而在实际设计过程中，往往是能力强的同学成为设计骨干，那些缺乏学习积极性的学生，会对同组学生产生依赖性，对课程设计疲于应付，敷衍了事。⑶整个课程设计成绩评定机制存在弊端。目前课程设计的成绩评定的依据是软件成果，而对开发过程和软件的实用性不严格把关，缺少课程设计反馈机制，一些学生在课程设计结束之后也不明白自己和优秀同学之间的具体差距，造成学生只为考试过关而学，背离的课程设计教学环节的初衷。⑷教师在整个课程设计中缺少有效的引导和交流。这往往造成在学生课程设计答辩时才发现自己在设计过程中存在的问题，但是已经到了课程设计的尾声。教师作为任务的下达者，应在学生整个课程设计过程中给予监督和指导。

2MOOC及其优势

MOOC（MassiveOpenOnlineCourse，大规模开放在线课程）的出现归功于互联网技术与教育的成功结合，是一种新型的在线学习模式，颠覆了传统的网络教育的模式[3]，开放性、大规模性、自主性、费用低廉是MOOC的主要特点。MOOC将教育的全过程在互联网上实施，MOOC不仅提供免费的优质资源、还提供完整的学习体验，在该平台上学习者可以进行学习、分享观点、做作业、参加考试、得到分数、拿到证书。MOOC课程以服务学生为首要任务，学生是MOOC的主体，教师由传统教育中的主体地位转变为为学生提供学习资源的服务者和与学生互动交流的成员之一，目的是通过MOOC充分调动学生学习的的主动性、自觉性、积极性和创造性[4]。MOOC的兴起给传统教育带来了巨大的变革，借鉴MOOC的基本原理，对传统计算机类课程设计进行改革，提出“与MOOC原理相结合的计算机类课程设计新模式的建立与探索”，目的在于通过该课程设计新模式提高学生学习的积极性，培养计算机专业学生的素养，提高学生解决实际问题的能力，为今后的毕业设计和科研工作打下坚实的基础。

3与MOOC原理相结合课程设计新模式的组织和管理

培养学生自主学习能力是MOOC重要理念，如何将MOOC原理融入课程设计平台，强化培养学生的独立实践能力和良好的科研素质，教师对学生自主学习过程的引导和及时互动，建立完善有效的监管和评价体系，调动学生学习的积极性和主动性[5]，是课程设计改革的关键所在。总体来说，课程设计分为任务下达、项目设计和成绩评定三个步骤。学生首先要接受任务，查阅资料，对题目深刻理解，请教老师或与同学交流后，拿出设计方案，开始课程设计，教师在对学生设计过程中，可以要求学生提交阶段性设计成果，以此来把握学生的设计思路，发现问题及时反馈，最后对整个课程设计项目验收和评定成绩。将MOOC平台引入课程设计后，MOOC平台将在资料查阅、课题交流、阶段评价反馈、成绩反馈等方面对整个课程设计起到引导作用。融入MOOC原理的计算机类课程设计新模式基本框架如图1所示。⑴资料提供查阅资料是课程设计开始的第一步。面对当今互联网、图书馆中存在的海量资源，学生难以在有效的时间内迅速定位到自己想要的资料。因此在如何为课程设计提供丰富和有针对性的相关资料是MOOC平台的首要任务。

为了使学生对各个课程设计有直观认识，通过MOOC平台在课程设计开始阶段为学生展示一个成功的项目案例，通过案例激发学生的学习兴趣，树立学习信心。在后续的资料中，以该项目为实例，进行任务分解，对每个小任务依次分析。将课程设计的任务单元化是MOOC平台的特色之一。学生的水平参差不齐，学生可以根据自己实际情况选择自己需要的资料。资料的呈现形式也是多种多样，可以是长度适中（通常为10-15分钟）的视频资料、PPT、程序展示、优秀成果展示、教材推荐和文章推荐等。这些资料一般由教师提供，也可以是通过教师审核的由学生上传的资料。⑵交流平台基于MOOC的原理，在MOOC的学习方式上强调众包交互（Crowd-SourcedInteraction），众多学习者在虚拟或者现实的学习社区中，利用群体的智慧和有机的互动，共同探讨、实施并评估问题的解决方案[6]。在传统的课程设计中，虽然整个课程设计过程中都有教师指导，但是由于部分学生存在懒惰、畏难心理，导致教师没能在课程设计中对这类学生的课程设计起到很好的引导作用。在MOOC中，引入交流平台，以更好的引导学生完成课程设计，同时，可以将教学中的单一指导教师扩展为一个教师团队，使学生获得更广泛的指导。①设置在线答疑和讨论，教师及时帮助学生解除困惑。②将学生在设计过程中经常会出现的问题进行分析、总结和公示，避免学生走弯路。③针对某个具体问题，设置专区讨论，教师主导在线讨论。⑶完善课程设计评价机制MOOC平台中的评价机制主要体现在过程性评价和形成性评价上，将MOOC平台引入课程设计后，要避免以往只注重考核软件结果，忽略设计过程。根据课程特点，借助MOOC平台，教师要设置阶段考核节点，教师按照节点，及时跟踪学生的整个设计过程，每个阶段教师都要和学生交流，及时反馈。最后的设计是综合成绩，既要考虑最终的软件设计质量，也要与平时的阶段考核相结合，以促使学生重视整个课程设计过程，同时教师也能对整个课程设计起到很好的监督作用。⑷优秀成果展示以往的课程设计，成绩考核是课程设计的终点，成绩不理想的学生也不知道自己差在哪里，将MOOC平台引入课程设计后，在整个课程设计结束后，增加优秀成果展示环节，教师要通过MOOC平台向学生展示优秀的设计成果，同时增加成果点评，帮助学生寻找设计中存在的差距，切实提高学生的实践能力和创新能力。

4结束语

将MOOC原理引入计算机教育的实践教学环节，为实践教学和课堂教学搭建了互通桥梁。实践结果表明，新模式弥补了本科教学过程中实践环节的不足，有效地调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生的工程设计能力，教学效果明显得到提高。与MOOC原理相结合的计算机类课程设计的教学改革仍处于探索阶段，还需要广大计算机教育工作者长期不断的实践。

参考文献(References)：

[1]王志英,蒋宗礼,杨波,胡学钢,岳丽华.计算机科学与技术专业实践教学体系与规范研究[J].中国大学教学,2009.2:42-44

[2]王晓蔚,李香菊,潘晓卉.以项目任务为主线的课程设计改革[J].计算机教育,2014.24:62-65

[3]张忠.大规模开放在线课程设计[D].华中师范大学硕士学位论文,2014.5.

[4]景玉慧,介伟萌,刘晓玲.MOOC与公开课比较研究[J].软件导刊,2014.8:199-201

[5]万烂军,罗海霞.面向MOOC的Java课程教学改革探索[J].电脑知识与技术,2014.10:7135-7136,7145

[6]陈肖庚,王顶明.MOOC的发展历程与主要特征分析[J].现代教育技术,2013.11:6-10

作者：张元 单位：中北大学计算机与控制工程学院