新工科高级语言程序设计混合式教学模式探索

中图分类号：G420

1 引言

新工科建设是高等教育应对新一轮科技革命和产业变革挑战的积极举措 [1]。自 2017 年以来，教育部携手各大高校积极推进新工科建设，不断探索工程教育发展新方向 [2]。面对新工科在高等教育领域的建设需要，各高校也积极推进课程教学改革，调整传统的教学体系以适应新时代课程专业化发展需求，创新教育教学模式，着力提升学生的专业实践能力。

作为计算机类专业的重要基础 程序逻辑的起点，更是后续学习数据结构、 工智能时代培养学 的高级语言程序设计 机类专业的学生而言， 教学中投入大量时间帮助 的重要性的同时，往往忽视了 只有通过不断的实践积累 滞后性。其次，教学方式不科学 课程的教学内容具有灵活 维持良好的学习连贯性，对学生的 程序设计课程在新工科时代计算机类专业教育中 作用 系

2 教学模式探索

针对高级语言程序设计课程的教学现状及存在的问题，本文将从高级语言程序设计的知识体系、教学内容、教学方法和评价方式四个方面进行研究和探讨，以形成满足新工科要求的高级语言程序设计混合式教学模式，从而提升学生理实一体解决复杂工程问题的能力，积极推进学生实践能力和创新意识的培养。

1 重构课程知识体系

传统的高级语言程序设计课程多采用“语法知识点堆砌”的线性知识体系，强调从变量、运算符到函数、指针的逐层递进。这种模式虽有助于知识点的系统化传授，却割裂了程序设计与实际问题解决的内在联系，导致学生陷入“学完即忘”的困境 [5]。这种局限性不仅妨碍学生对知识的系统理解与掌握，还制约了发散思维和创新能力的培养。因此，全面优选高级语言程序设计的知识体系对“新工科”时代的计算机类专业本科教学具有重要意义。针对这一问题，必须深入挖掘课程知识，结合“新工科”理念，构建基于多维知识网络的思维导图，帮助学生系统把握知识的前后脉络，深入理解知识的内在联系，形成知识体系的立体化重构。学生在此基础上能够建立“语法- 算法- 系统”的完整认知链条，显著提升知识迁移能力。

在思维导图基础上，引入大量图表和程序实例，将语法规则、算法设计与工程实践有机结合，丰富课程的知识体系。例如，在讲解循环结构时，同步引入排序算法设计与物联网传感器数据采集案例，使学生直观理解语法结构的工程价值。通过这种知识重塑模式，帮助学生清晰地理解各章节内部以及各章节之间的知识点关联，同时揭示这些知识与其他课程的联系，培养学生独立思考、发散思维以及主动探索新知识的能力。此外，增设本课程与其他相关课程之间的交叉性综合问题[6]，可以进一步充实课程教学与实践，突破传统层次化课程体系的局限。这些综合问题从内容深度和操作技巧两方面进行创新，旨在提升学生综合运用知识解决工程问题的能力。

2 改革课程教学内容

为适应新工科对复合型人才的需求，高级语言程序设计的教学内容改革需突破传统程序设计课程的局限。作为最重要的编程类基础课程，高级语言程序设计的教学内容涉及 ，涵盖了程序设计概述、算法、数据与运算、控制结构、函数等多个模块，而这些内容与计算机类专业的诸多核心课程密切相关。由此可见，必须依托专业知识体系，遵循建构主义的原则，对高级语言程序设计的课程教学大纲进行全面梳理，深度融入物联网工程、网络工程、数据科学与大数据技术、智能科学与技术等计算机类相关专业核心知识的前瞻性内容，不断更新和补充教学材料，完善课程教学计划和教案，从分析问题的角度来安排组织教学内容。具体来说，可以从以下三方面进行优化。

首先，强化计算思维培养主线，将问题分解、模式识别、抽象建模等思维方法贯穿教学全过程。例如，在函数章节教学中，以为“成绩统计系统”背景，引导学生将复杂的数据分析任务拆分为数据输入、平均分计算、最高分筛选等独立模块，通过函数封装实现逻辑分治。同时，对涉及到具体语法的部分，通过 CG 平台或微课视频为学生提供自主学习的资源，逐步提升学生的计算思维和系统分析能力。

其次，结合新工科人才培养目标，改革应用型教学内容，引入“校园一卡通消费记录分析”、“图书馆书籍管理”、“班级活动经费管理”等学生熟悉的场景[7]，开展实例级的程序语言操作与多线程编程技术讲解，使教学内容紧密融入到学生日常生活中，形成潜移默化的教学效果。

第三，构建分层实践体系，设置基础型、综合型与创新性三级实验项目 [8]。基础实验聚焦语法巩固，如利用结构体实现学生信息管理；综合实验侧重系统开发，如设计“课程选修冲突检测程序”；创新实验鼓励实际应用，着重培养学生的动手能力和编程思维，引导学生采用程序设计的思维方式解决问题，掌握程序设计方法，熟悉常用编程技巧，学会独立上机调试，使学生从“语法学习者”逐步成长为“问题解决者”。

3 创新课程教学方法

新工科建设注重创新培养模式，推进信息技术与 工程育人的深度融合 。高级语言程序设计教学改革的关键在于改变现有课程体系和教学模 传统的高级语言教学模式通常是教师在教室内讲授知识点后，学生 的迅速发展，传统课堂教学已难以满足学生自主学习和个 学 的需求 针对上述 题， 探索了高级语言程序设计课程教学的新方法，构建“MOOC+ 翻转课堂 + 项目驱动”三位一体的混合式教学模式，该模式包括课前准备、课中组织教学和课后总结评价三个阶段。

在课前准备阶段，教师做好总体的授课安排，深入分析教学内容，找到教学的重点和难点，并通过 CG 平台和雨课堂发布微视频与预习任务，重点涵盖语法规则与经典算法解析。例如，在指针章节学习中，学生需观看“指针与内存管理”微课，完成相关的预习编程“小练手”，并在线上讨论区提交疑难问题。同时，通过在线平台，教师发布课程内容相关的前瞻性研讨问题，引导学生系统思考与独立探索。

课中组织教学是该模式的中心环节。学生通过课前自主学习已对本节课内容有了初步了解，并将自学过程中产生的疑问记录下来带入课堂，以满足自己的个性化学习需求。在该阶段中，重点采用“问题导向”教学法，教师根据预习反馈设计阶梯式任务链，有针对性地组织教学活动，重点讲解学生提出的共性问题，并通过提问和小组讨论等方式引导学生回顾已预习的知识点，深化理解，促进知识内化，最终带领学生完成课堂教学计划。

课后评价总结阶段是该模式的重要补充环节。为巩固课堂教学效果，除了正常的课后作业之外，还应实施“项目驱动”学习。依托在线编程平台，学生要在课后一定时间内完成相关编程任务，并通过平台进行代码自动评测与学习行为分析，教师可实时跟踪学生进度并提供个性化指导。最后，教师给予学生成员综合性评价，引导学生反思学习过程，同时总结课堂教学内容，对学生的问题进行归纳整理，为下一阶段教学做好准备。

4 优化课程评价方式

高级语言程序设计是一门应用性很强的专业基础课程。传统的高级语言考核方式通常侧重于笔试，而忽视了实验环节的考核 [10]。为了实现理论与实践的统一，配合混合式教学模式实施，本文探索建立以能力考核为核心，“过程性评价+ 总结性评价+ 创新能力评估”三维融合的综合考核机制。

过程性考核又分为线上考核和线下考核，在线上，学生的在线学习活跃度（视频观看、课前习题完成、编程练习、课后讨论、拓展学习）、编程作业质量（代码规范、算法效率）等将在教学平台中按照一定比例记录下来作为线上过程考核评价；在线下，学生的课堂表现也被纳入考核范围，包括课堂提问的回答情况、小组讨论情况、实验课预习情况等，这些都会作为线下过程考核的评价依据。同样，总结性考核也分为线上和线下两部分，线上考核通过 CG 平台考察学生的算法设计与编程能力，考核结束后，系统将根据学生的错题分布情况，提供针对性的讲解和改进建议。线下主要是期末考试，综合考查学生的基本知识掌握情况和对程序的读写能力。最后，创新能力评估通过技术报告、项目答辩、大作业开发成果等增值指标体现 [11]。例如，鼓励学生将竞赛代码提交至学院双创平台，根据代码复用率与使用反馈给予附加分。整个评价过程通过教学平台动态可视化，学生可随时查看能力雷达图，明确改进方向。

3 实施效果

为全面对接新时代工科专业 体化教学科研CG 平台，并完善 资源，为开展混合 2022 年起已在安徽大 工科”思想，作者 新思想、新实践的传 学生从多角度、以多方 课后提高的三提高了教学质量。 致反应新的教 预期效果。此外，通 建设名单，为高级

4 结束语

“新工科”建设对高校的专业人才培养提 为当 前科技领域的前沿方向，人工智能与计算机技术不仅是 关键手段，其人才培养受到了全社会的广 泛关注 已成为亟待解决的重要问题。针对这一 挑战 综合素质、夯实学生程序基础和拔擢 体系重构打破学科壁垒，借助教学内 方式优化促进学生发展，全面提高计算机类专 来临，课程要进一步开展“人工智能+”教学实践与应用推 强大的支撑

参考文献：

[1] 教育部. 新工科研究与实践项目指南[M]. 北京： 高等教育出版社， 2017.

[2] 钟登华 研究 ， 2017（3）： 1-6.

[3] Wing of the ACM， 2006， 49（3）： 33-35.

[4] 王竹 26（5）： 12-18.] 陈国良 国大学教学 ， 2011（1）： 7-1

[6] 李廉 学教学 2012（9）： 11-14.

[7] 吴岩 2018（1）： 1-5.

[8] 何 中国大学教学 ， 2012（5）： 14-16.

[9] Be tudent in every class every

[M]. ISTE， 201

[10] 郑勤华 . 混合式教学评价体系的构建与实践 [J]. 电化教育研究 ， 2018， 39（7）： 76-8

[11] Biggs J. Enhancing teaching through constructive alignment[J]. Higher Education， 1996， 32（3）： 347-364.

[12] 周傲英 . 新工科背景下计算机专业人才培养的思考 [J]. 计算机教育 ， 2019（1）： 1-4.

作者简介：丁转莲（工作单位：安徽大学 安徽合肥 ）丁转莲（1988—），女，汉族，安徽安庆人，副教授，博士，

基金项目：安徽省高等学校省级质量工程教研项目：新工科背景下的高级语言程序设计混合式教学模式改革研究（2022jyxm089）， 新工科背景下面向持续工程认证的地方高校软件工程专业质量保障体系的研究（2022jxgl006）; 安徽省高等学校省级质量工程重大项目（2023jujxwt006、2023jxgl006）；安徽大学校级质量工程教学创新团队项目（2024xjzlgc025）