工程應用驅動的“.NET編程技術”課程教學探索

張艷梅　姜淑娟　袁冠　鞠小林

摘要：分析國內高?！?NET編程技術”課程教育現狀，結合卓越工程師培養計劃的要求，提出旨在提升學生實際軟件開發技能的“.NET編程技術”課程教學實施方案。

關鍵詞：.NET編程；教學評價體系；教學改革

0.引言

Microsoft.NET是微軟開發的一套具有革命性的軟件和服務平臺，利用互聯網為基礎的計算和通訊手段，通過先進的軟件技術和眾多的職能設備提供更簡單、更個性化、更有效的互聯網服務。.NET框架編程技術是面向下一代企業級的應用數據計算平臺，正在廣泛地應用于企業級應用、電子商務（政務）、遠程教育等應用領域的開發，是當前主流的軟件開發平臺之一?？梢?，作為培養軟件開發人才實際技能的“.NET編程技術”課程的重要性日益凸顯。

1.“.NET編程技術”課程教學現狀概述

目前，國內高等學校的計算機專業或相關專業均開設至少一門程序設計語言課程，并且通常面向軟件開發人才培養，開設一批編程技術課程，其中包括“.NET編程技術”課程。然而，與其他很多工科課程一樣，“.NET編程技術”課程是一門理論和實踐并重的核心技術課程，課程的教學組織存在一定的難度，要取得好的教學效果，面臨很大的挑戰。眾所周知，多數高校教師缺乏實際軟件開發經驗，對課程教學內容存在定位不明確、課堂教學空洞、知識與軟件開發實踐脫節、實踐教學環節薄弱等問題。此外，學生自身也存在若干問題。例如，學習目標停留在掌握語法和個別編程技巧上，缺乏社會活動體驗和軟件實際開發經驗，導致最終學習結果是學生只掌握零碎的程序設計語言的語法知識，很難將這些知識與工業界實踐結合起來。因此，“.NET編程技術”教學改革重點是探索如何結合工業界實踐設計教學內容，合理組織實踐教學，構建科學的教學架構，使得其他實踐類課程也可以從中得到啟發。

近年來，高校內廣大投身實踐類課程教育的工作者、研究人員，以及軟件產業界工程技術人員，均從不同角度對該類課程知識點設計和教學實施進行了積極思考與廣泛探索，取得了一些研究成果。例如，結合用人單位的實際需求設計教學內容，在實踐環節引入國內培訓機構的成功案例，采用訂單式人才培養模式，提升了學生的實踐能力和實踐教學效果。針對軟件企業對人才實踐能力的需求，采用與產業界實踐相類似的案例組織教學內容。筆者所在的教學研究小組，基于日常的教學實踐，提出了一種融合思維導圖與知識圖的KM教學方法，用于組織教學，在教學環節安排方法上，提出一體化多層次問題啟發式教學方法；在實踐教學平臺構建方面，研究人員提出了利用校園網整合課程教學資源，實現師生互動、資源共享的目標。

2.“.NET編程技術”課程教學存在的問題

通過對中國礦業大學、南通大學、南京大學、東南大學等國內高校的軟件工程實踐類課程教學調研，結合多年的“.NET編程技術”課程教學實踐，我們發現雖然教師對課程教學進行了廣泛的改革，但并未取得公認的好的教學效果。調查發現，學生普遍對.NET在實際如何應用沒有直觀感受，造成的結果就是學生只是了解到.NET編程的基本語法，編寫的程序并不能設計開發一個像工業界提供的應用軟件或工具軟件那樣“有用的”軟件。

2.1課程教學內容脫離工業實踐

目前的教學現狀之一是教師偏愛講授理論和方法，缺少與產業界密切聯系的實例，對于同樣沒有實踐經歷的學生而言，課程聽來空洞無趣也就不足為奇了。目前的教學現狀之二是教師臆想出一些脫離生產和生活實際的實踐項目，并且在實踐環節中，學生完成實踐項目的目的只是為了應付任課老師檢查?？梢?，學生和老師很難得到系統性鍛煉，并且也與產業界軟件行業嚴重脫節。

此外，現有的“.NET編程技術”教學素材大多是任課教師自己設計實例，或者從一些互聯網站（如開源網站、軟件公司網站）下載的小項目。作為整個課程來講，不同素材之間大多是孤立的，聯系松散，缺乏系統設計，不利于培養學生的實踐技能。這樣導致學生掌握的知識是零散的、不系統的，缺乏對課程的整體把握。

2.2缺乏完善的課程教學平臺

目前很多高校沒有“.NET編程技術”課程的教學平臺，即便有些高校搭建了相應的教學平臺，但是存在很多問題，如內容枯燥乏味、表現形式單一、功能無法滿足學生需求、訪問量較低、互動性不強等。因此，我們需要搭建一個更加完善的“.NET編程技術”課程教學平臺，用以提高該課程的教學效果。

2.3缺乏科學的教學評價體系

目前，學校采用的評價系統針對的是全校開設的所有課程，參與評分的是作為教學過程中主要參與者的學生，他們屬于利益相關方，因此，由于學生在評分時容易受主觀因素的影響，并不能進行客觀的評分。此外，通過調查發現，年輕教師會由于擔心學生打分太低影響其職稱評審和績效考核等，往往導致在平時的教學過程中迎合學生的滿意而降低課程的學習要求。這種互惠互利的局面并不利于提高課程教學，因此現有的評價系統片面，不合理。

3.教學改革探索

3.1以培養工業應用人才為目標，構建合理的教學師資結構

課程目標：培養學生具備從事C#編程所必需的基本知識和基本技能；初步形成解決實際問題的能力，為從事程序開發工作打下基礎，并注重滲透思想教育，加強學生的計算機信息管理職業道德觀念。

教師是組織和推動課程教學的主體?，F階段高校實踐類教師多為年輕的博士，他們思維活躍，能適應當今社會知識快速發展的趨勢，然而這些年輕教師基本上缺乏實際軟件開發經驗。我們注意到，一些大的IT企業，出于各種目的，往往很樂意派出企業的工程師教會學生使用他們的軟件產品。因此，可以將高校教師、企業里熟悉.NET的人才結對，充分利用雙方的優勢，教會學生真正的工業應用軟件設計、開發和測試等。

以中國礦業大學為例，通過實踐，我們提出一條主講教師與助教結對的教學模式。首先，借助搜索引擎、博客、微博、微信等媒體，了解一些工業界目前活躍又熱心教育的IT人士；其次，通過溝通說服對方愿意承擔助教角色，基于教學改革研究課題承擔一定的助教費用。這樣可以便捷地構建“主講老師+助教”這樣的結對教學組合。具體而言，主講教師負責基礎理論講解，與來自工業界的助教協商設計實踐環節內容；學生完成實踐環節練習，并通過博客形式提交練習成果報告；助教則負責基于自身在工業界摸爬滾打的工作經驗，點評學生提交的博客報告。這樣做的好處在于，可以讓學生直接聽到來自工業界反饋的聲音，并根據助教的點評意見改進實踐內容。

3.2緊密聯系工業需求，構建課程教學體系

我們將“.NET編程技術”課程的教學體系劃分為個人技能訓練（PSP）、結對編程、團隊開發及項目管理4大模塊。高校學生的人才培養目標可以分為科學型、工程型、應用型3種。教學時，我們基于教學大綱的基本要求，同時根據不同的培養目標，設置不同的要求；針對上面4大模塊，劃分出詳細的知識要點，對不同的人才培養目標，劃分出必須掌握的關鍵知識域，在理論教學部分重點開展教學。

對于“.NET編程技術”類課程，實踐教學內容組織尤為重要。學生們期望得到適應工業界需求的技能訓練，為此需要系統搜集和組織實訓素材。素材的選擇以助教為主，與主講老師協商選取工業界實踐軟件開發案例，作為學生實訓素材。在教學過程中，我們通常采用3種途徑構建這些軟件素材：

（1）從開源網站下載典型的開源軟件。Github、SourceForge等網站通常能提供各類軟件的歷史版本，學生可以選擇重構軟件，也可基于源代碼上進行迭代改進。

（2）從軟件應用市場獲取可運行版本的軟件。安排學生安裝試用，進而抽取出軟件實現的實際需求，進而采用逆向工程方法，讓學生采用.NET編程技術模仿已有軟件來設計開發新軟件。

（3）利用歷次教學過程中學生開發的軟件。主講老師把歷屆學生完成得較好的.NET項目收集起來，用于下一屆學生二次開發。以中國礦業大學為例，我們利用Github將優秀的學生項目Fork到老師的Github的Repository的某一分支，這樣下一屆學生開發時，可以從主講教師的Github的Repository分支Fork到自己Github的子分支，然后基于Github開展個人技能訓練（PSP）、結對編程、團隊協作開發，同時利用Github進行項目管理。

上述3種素材構建方式各有利弊。第1種方式的好處在于可以直接獲得工業軟件的源代碼，從而便于學生模仿，適用于學生初學.NET編程階段；第2種方式由于需要學生試用軟件，對學生的知識結構、編程能力、實際項目需求分析能力、軟件架構能力有較高的要求，適合于結對編程、團隊開發的項目；第3種方式的好處有二：一是學生可以借助Github中管理的歷史版本信息，看到該軟件項目開發過程中的歷次提交信息、Bug修復信息，有助于避免犯同類型錯誤，二是主講老師可以很熟悉該軟件項目，在教學和實驗指導過程中可以更有針對性地加以引導。

3.3實訓驅動的組織教學

在構建科學的教學知識體系和實訓素材庫之后，就可以設計教學活動，科學地組織教學順序。

“.NET編程技術”課程著重培養學生的實際動手能力，同時要求學生滿足一定的工業需求素養。我們的方式是通過科學組織教學，基于實訓項目，培養學生的實踐能力，大力推廣“做中學”教學模式。為培養學生的創新能力，根據軟件編程人員工作崗位職業能力的需求，圍繞軟件編程人員應掌握的工作任務，同時對應于前面劃分的4組課程教學模塊，我們從實訓素材庫中分類選取其中的4個實訓項目。在選取實訓項目時，保證每個項目之間不是彼此孤立的，它們能夠系統考核所學的知識點，能夠使得學生對課程進行整體把握。同時，我們對每個項目都給出了目標和要求，由學生自行選題，進行程序設計。

在不同教學模塊的項目中，我們分別提出了不同的要求和需要學生回答的問題，學生必須以博客形式，寫出階段性工作報告。教學中，我們以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成項目過程中來構建相關理論知識，并通過項目的實現來形成相應職業能力，充分發揮學生的學習主觀能動性。由主講教師、助教點評學生提交的博客，同時用加分形式，鼓勵同學們開展博客互評。這樣做的好處在于：在點評的過程中，助教和主講教師可以引導學生理論聯系實際，應用課本中的語法知識來解決實際編程問題，特別是助教可以將其工業開發經驗，以點評的形式更直接地傳授給學生，讓學生理解和接受這些知識、經驗的時候，不再感到抽象和枯燥。

以中國礦業大學為例，我們通過“項目的提出”，分解出“能力目標”，聯系“日常典型案例”，引出基本知識點，結合知識點掌握“分解活動”操作要領。以上工作完成之后，提出項目要求達到的目標，使學生獨立（或者分組）實現“項目目標”，結合項目的操作過程，最后完成實訓體會與總結。采用實際項目導向教學，學生在課程學習中思路清晰，項目目標明確，學習積極性高，在已經實施的教學質量跟蹤調查中，學生反饋效果良好。

3.4“.NET編程技術”課程教學平臺構建設想

目前我們利用互聯網即時通信技術（IM），實現了同學、主講教師和助教的實時溝通、資源共享；利用互聯網內容發布技術（博客平臺），實現了同學作業報告和點評互動；利用軟件版本控制（Github）技術，實現了實踐項目的迭代開發；利用Outlook軟件的RSS服務，實現了同學博客提交與點評的跟蹤；利用辦公軟件（Excel），實現了同學們平時成績和總評成績的加權求和及成績自動發布；利用免費問卷調查軟件，實現了期中和期末的問卷調查。通過上述各教學環節的實踐，厘清各項需求。為了進一步提高“.NET編程技術”課程教學網絡化和自動化水平，我們需要構建一個教學平臺，以整合上述教學需求。

教學平臺建設總體目標是教學資源共享（教學大綱、課件、課程學習資料、講課視頻等），系統交互（練習試題發布、作業發布、答疑），項目實踐（工具軟件及其教程、實驗對象程序、實踐操作規范及實訓任務），課程問卷調查，提供內容服務（RSS）等功能。此外，該教學平臺還能與Github實現無縫鏈接。

教師登錄平臺以后，可以直接看到學生提出的問題，并給予解答。除此之外，學生和學生之間、學生和教師之間還可以在該平臺中進行群體交流、討論，充分體現“師生交流、資源共享”的特點?！?NET編程技術”課程以發布消息的形式體現在線交流共享業務，幫助教師上傳資料，以輔助教師與學生的課堂教學，信息雙向流通，構成“師生交流、資源共享”的交流形式。學生可以將自己的疑問、心得體會等信息發布到平臺，達到共同討論交流的目的。師生交流、資源共享貫穿于整個“.NET編程技術課程的學習過程中，方便教師和學生在使用該平臺的任何時候都可以進行交流，進而提高該課程的教學效果。

3.5構建科學的教學評價反饋機制

如何評價學生的學習過程？我們的做法之一是引入助教參與設計實踐素材和作業點評，可以一方面用工業界真實案例激發學生的學習興趣，另一方面實現針對性的點評。調查表明，有“干貨”的點評也是學生喜聞樂見的。我們的做法之二是建立QQ討論群，由助教和主講教師針對學生學習和作業中存在的共性問題，在QQ討論群中集中開展討論，集中答疑。我們的做法之三是鼓勵學生、團隊之間開展學習競賽。通過比賽編程速度、程序質量（Bug數量）等，每周在主講教師的博客上，以圖形形式公布每個同學的得分，讓同學們直觀感受競爭的壓力。借助教改經費購買一些獎品（如淘寶定制的T恤、計算機相關的編程書籍等），每學期開展2次優勝者頒獎總結大會，給優勝者實物獎勵。

如何評價主講教師和助教的教學組織活動？我們采用了一種靈活的調查問卷方式，分別在學期中和學期末開展2次問卷調查。期中問卷設計3個主要問題：①你覺得主講教師和助教需要堅持做的是哪一件事情？②你覺得主講教師和助教需要立即停止做的是哪一件事情？③你覺得主講教師和助教應該開始哪一件新的事情？期中問卷的目的是為了讓講課教師及時對教學方式做出調整，使得教學更貼合學生的需求，也有助于平息學生中的不滿，使得學生感受到自己受到重視，從而保持參與學習的主動性。期末問卷關注于當前學期的教學效果，用于對教學方式的整體評價。無論期中問卷還是期末問卷的設計，我們都強調與學生的學分無關，與教師的績效考核無關，避免調查結果的偏向性，以盡可能做到客觀公正。

4.結語

通過對“.NET編程技術”課程的傳統教學模式所存在的問題進行剖析，我們對課程的師資結構、教學體系、教學內容組織、課程教學平臺、教學反饋機制5個方面進行了詳細的論證，提出了符合教學規律的改革措施。經過2屆的教學實踐，我們培養出近200名熟悉.NET編程技術的學生，取得了良好的教學效果。