学科竞赛引领下的程序设计基础课程教学改革与实践.pdf
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1、2023第7 期1教改探索63学科竞赛引领下的程序设计基础课程教学改革与实践吴志强(河南警察学院,河南郑州450 0 46)摘要:新工科战略要求高校培养适应时代发展的高素质人才,学科竞赛紧密结合行业实践,正成为高校激发学生科学创新能力和技术能力的重要途径,也为高校课堂教学改革提供了清晰的方向。本研究结合河南警察学院网络安全系网络安全与执法专业学生参与学科竞赛情况,对程序设计基础课程教学内容、教学方法、考核评价体系等方面进行改革,构建学科竞赛引领下的程序设计基础课程实践训练组织体系,提升竞赛成绩的同时,有助于培养学生的综合素质和创新创业能力。关键词:学科竞赛;程序设计;教学改革;实践教学互联网作
2、为人类社会主要的信息基础设施,蕴含着新的生产力和国防力,对经济社会发展和国家安全发展具有战略意义,网络空间已经成为继领土、领海和领空之外的“第四领土”。近年,随着互联网技术的迅猛发展,信息技术在当今社会中起着举足轻重的作用,传统的犯罪活动日益向互联网转移,新型网络犯罪不断出现,对社会的危害日益严重。公安院校作为培养公安队伍人才的主阵地和主渠道,针对网络安全领域开设了网络安全与执法专业,该专业以计算机科学与技术、信息与通信工程、信息安全为理论支撑,以软件开发技术、网络攻防技术、网络情报技术、计算机犯罪侦查取证技术和网络监察技术为技术支撑,为公安机关网络安全保卫部门培养“实战能力强、发展后劲足”的
3、高级应用型专业人才。为适应新时代公安工作对高素质人才队伍建设的需求,各个公安院校都在积极开展不同形式的教学改革。学科竞赛作为面向大学生的科技活动之一,正成为高校激发学生科学创新能力和技术能力的重要途径,也为高校课程教学改革提供了清晰的方向。网络安全系围绕专业人才培养方案,在学科竞赛项目引领下,对程序设计基础课程教学内容、教学方法、实践活动开展、考核评价体系等方面进行改革与实践,以此提升教学团队的专业素质和业务能力,帮助学生更好地掌握相关知识和技能,培养学生独立思考和分析问题的能力。一、现状分析程序设计基础课程作为网络安全与执法专业的基础课程,是网络攻防技术、网络情报技术、计算基金项目:河南警察
4、学院教育教学改革研究与实践项目“学科竞赛引领下程序设计基础课程教学改革与实践”(编号:JY2022037);2 0 2 2 年河南省专创融合特色示范课程(程序设计基础)立项项目;河南警察学院重点培育“程序设计基础”课程团队项目作者简介:吴志强(198 7 一),男,河南警察学院网络安全系副教授,研究方向为大数据分析与可视化。机犯罪侦查取证技术和网络监察技术等课程的先导课程,涉及数据处理、文件操作、图形图像编程、数据库编程、网络编程、逆向工程与软件分析、科学计算可视化、密码学等内容。在以往的教学实践过程中,虽已强调以学生为中心,以培养学生的创造性思维和提升学生的实践能力为课程目标,但由于缺乏系统
5、的课程实践训练组织体系,课堂教学仍存在着教学方法单一、教学内容和实训案例不能与时俱进、教学和行业实际应用脱节等问题,整体教学效果不理想。二、教学改革目标与内容学科竞赛紧密结合行业实践是整合课内外实践教学知识的重要环节,也是检验人才培养质量的重要标尺。以竞赛的方式将课堂教学内容和行业应用相结合,可以增强学生学习的自信心,培养学生解决实际问题的能力,这与程序设计基础课程的教学目标是一致的。针对目前实践教学过程中存在的问题,在学科竞赛引领下,以课堂教学为主阵地,以课外活动和社团实践活动为两翼,对课程教学内容、教学方法、学科竞赛活动开展、考核评价体系等方面进行改革,厘清学科竞赛和课程教学之间的关系,构
6、建课堂教学和课外活动一体化育人体系,提高课程教学质量,提升课程团队成员的专业素质和业务能力。(一)整合优化教学内容,强化理论基础基于程序设计类学科竞赛需求,教学团队深入行业应用一线调研,在所使用教材的基础上,将课程内容和实验实训进行整合与优化,基于专业应用案例和学科竞赛题目构建项目化的教学单64河南教育高等教育元,将理论知识与实践活动进行有机结合。教学内容突出程序设计的基本概念、思想与方法,以及所使用语言的特性及其核心思想,为学生营造一个良好的编程思维环境,使学生养成规范化编程的习惯,提高编程效率;科学设置实验课程内容,通过实验课程激发学生学习兴趣,为解决问题提供实战练习,提高学生编程实践能力
7、;加强软件工程和计算机科学理论的学习,借助软件工程开发工具对程序设计进行抽象建模,提升学生的科学思维水平。(二)革新教学方法,突出学生主体地位基于学习产出的OBE(O u t c o m e b a s e d e d u c a t io n)教育理念,打破了传统的内容驱动模式,依据学生的专业培养方案和毕业需求,进行反向设计,以学生为中心,将理论知识与实践活动有机融合。将问题驱动教学法PBL(Pr o b l e m-Ba s e d L e a r n i n g)、团队合作学习法TBL(T e a m-Ba s e d L e a r n i n g)、任务和项目驱动的教学法充分融进教学
8、过程。以学科竞赛和创新创业大赛为驱动,以学生为主体,指导教师和学生对竞赛题目和项目共同进行研究、设计、实践,让学生在项目研究中深刻理解相关原理和掌握基础知识,使学生从原来的被动接受转变为主动参与,最大程度地发挥学生的主观能动性,锻炼和培养学生的动手实践能力和创新创业能力。充分利用多媒体、社交媒体和在线平台等新型教育手段,加强对学生学习过程的指导和监督。(三)扩大学科竞赛活动覆盖面,增强学生自信心ACM、蓝桥杯、天梯赛等在全国范围或国际范围开展的程序设计大赛,所需要的知识储备量比较大,对于刚入门程序设计的大多数学生来说,题目难度较大,部分学生会丧失参加竞赛的自信心,不利于学科竞赛在课程教学过程中
9、的开展。为扩大学生参与学科竞赛的覆盖面,在校外程序设计大赛的基础上,设置不同层次的校内竞赛,教师通过深入开展行业及专业建设调研,了解行业和市场发展需求,联系行业专家设置难易度适宜的校内竞赛题目,构建校内竞赛平台,以循序渐进的方式培养学生参与学科竞赛的自信心。同时,依托学院网站和微信公众号平台开展学科竞赛宣传活动,让学生了解各类学科竞赛的信息和通知,对参赛获奖的学生及时进行表彰和报道,增强学生参与学科竞赛的获得感和自信心。(四)改革教学评价方案,激发学生学习积极性传统的程序设计基础课程教学考核方式一般采用平时成绩(3 0%)+期末成绩(7 0%)的方式。这种考核方式过于强调最终的期末成绩,对学习
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