主持教师：牛为华
主要成员：崔克彬、胡朝举 、刘军、庞春江、刘丽
院院系系：计算机系
智能时代下的教学改革，是要培养学生兴趣、激发主动学习、找到并发扬长处、用问题引领高阶思维能力发展、创造性学习、人机合作学习、找到学生终身发展的永恒动力。本项目将MOOP体系引入到计算机编程实践类课程教学，通过引入MOOP平台，深入研究MOOP平台实际项目案例，将案例知识点分门别类对应到各编程实践类课程的教学活动中，对课程内容进行优化、更新，并在此基础上让学生在此平台上完成项目案例中优秀代码的阅读、吸收，智能项目案例的设计、开发等，以满足我校新版培养方案下学生自主学习和创新实践能力培养的要求，提升学生设计复杂系统、解决复杂问题的能力。
MOOP，在计算机领域中，还可以将P理解为Project或者Program，传统MOOC为计算机实践类课程增添了很多精品MOOC课程，但在实际学习中，仍以教师讲授为主，而能力的培养，需要创造一个环境，让学生在实践过程中通过“学、做、练、悟”逐步形成。同时，实践能力不是一次性铸就的，是一个循序渐进、长期实践、不断探索的过程。因此，需要构建一个MOOP平台，利用该平台，学生不仅可以阅读到优秀的代码案例，也能在平台中完成课程实验、竞赛题目等的编写。
智能时代下的计算机教育，为编程实践类课程提供了前所未有的挑战，决定一个产品是否智能的关键是核心算法的编写。为满足学生就业和产业界对创新拔尖人才的需求，需要对编程实践类课程进行升级和优化。通过收集、整理现有优秀项目，积累、孵化新项目，可为学生提供相关课程知识点应用的完整项目案例。
计算机专业的学生存在的普遍问题是学生对课上所学知识灵活运用能力欠缺，倾向于完成教师布置的验证性实验，而这些实验的完成对学生设计复杂系统、解决复杂问题能力的提升帮助有限。本项目的实施可以让在校学生接触到来自企业的实际项目案例，MOOP平台通过与各类企业合作，由企业发布其需求信息，学生自主选择相关项目进行设计、部署，并由企业及MOOP平台相关负责人进行验收，在这个过程中，学生设计复杂系统、解决复杂问题的能力会得到质的提升。
教师在多年的授课过程中会形成自己独具特色的教学理念和成果，学生也会在学习的过程中形成自己独具匠心的体会和作品。通过本项目的建设，教师的教学成果和学生的得意作品可以在该平台上得到长久的保存，并供其他教师和学生阅读、学习、评价。通过这样一个自反馈过程，教师的教学成果会得到进一步提升，学生的作品也会越来越有意义。同时，其成果有助于其他教师，尤其是青年教师提高教学技能和教学水平。
教学实践平台建设，是保证学生理论联系实际、做到学以致用、解决复杂系统问题的强有力保障。为了更好的提供实践类课程的动手实践机会，增强学生的动手实践能力，课题组总结了《数据结构》、《程序设计》、《数据库原理》、《人工智能及应用》等编程实践类课程中能较好地考察学生动手能力的相关项目案例，按照培养学生的能力要求，利用虚拟实验和远程实验，建设了以编程实践类课程为核心的MOOP平台，平台组织形式如图2所示。
图2 课程实践教学与MOOP教学结合
由图2可知，平台主要包括实践过程在线评测、案例项目在线发布、项目案例阅读管理、项目案例认领管理、经验交流汇总及教学课件模块。搭建的MOOP实践教学平台主界面如图3所示。
图3 MOOP实践教学平台
MOOP实践教学平台实现了实践过程在线评测、案例项目在线发布、项目案例阅读管理及企业项目案例展示。利用该平台，学生不仅可以阅读到优秀的代码案例，也能在平台中实现综合实践能力的提升。
为了更好的满足学生就业和产业界对创新拔尖人才的需求，课题组开展符合软件生态的实践活动，融合编程类实践教学内容，实现编程实践的全年级覆盖，提升学生的计算思维能力。以《程序设计》、《数据结构》、《数据库原理》、《算法设计与分析》、《人工智能》为核心的计算机实践类课程优化过程如图4所示。
图4 编程实践类课程内容优化
在实践过程中，结合课程的特点，以项目案例驱动为主要手段，从“课堂实践教学—MOOP实践—优化整合”三个阶段，协同构建多种教学要素的多元学习模式。
通过与企业合作，让学生参与企业发布的真实项目，提升学生设计复杂系统、解决复杂问题的能力，实现校企深度融合。课题组成员具有丰富的项目经验和多年的教学经验，将二者有机结合可以更好的找到适合教学的实际项目，让学生不再对相关课程中的理论知识只停留在浅尝辄止的程度，而是做到“知其然、知其所以然、知其所以必然”。表1列出了MOOP平台中典型的项目案例及其所涉及的相关课程知识点对应关系。
表1 典型项目案例及知识点对应关系
4. 实践“用以致学”学习方式，提升学生科技创新能力
课题组教师组织和带领学生在教学计划学时之外积极参与各级各类高水平的国家、地区、省市和学校科技竞赛。在“蓝桥杯程序设计大赛”、“国际水中机器人大赛”、“大学生工程训练综合能力竞赛”及“挑战杯”河北省大学生创业计划竞赛中取得了优异的成绩，全面培养了学生程序设计和计算机系统的分析、设计及应用能力。通过指导学生参加这类竞赛，为数据结构、算法设计与分析、数据库及人工智能等课程积累了很多有实际应用背景、难度较高、趣味性和层次性较强的实践教学案例，丰富了教师理论和实践教学，反哺MOOP实践教学平台建设，真正实现了教学相长。
5. 基于MOOP体系的师资队伍建设及教学能力提升
课题组通过实践类课程内容优化、MOOP实践平台建设和学生实践、创新教育的实施过程，建设了一支老中青结合的、具有先进教学理念、业务素质过硬的师资队伍。在项目实施过程中，多人次教师参加了全国高校计算机类专业教育、教学会议及核心课程教学的研讨会，参加了全国信息技术、计算机学会等国家级的会议和培训，更新了教师的教学理念和技术知识，提高了教师的教学技能和教学水平。
(1)建设了MOOP实践教学平台，实现了实践过程在线评测、案例项目在线发布、项目案例阅读管理及企业项目案例展示，提升了学生实践和创新能力培养水平。
(2)获批教育部产学研和计算机基础研究会计算机基础教育教学研究项目7项。
(3)获校级教学成果二等奖1项。
(4)获校级百篇优秀本科毕业设计（论文）奖2项。
(5)获得华北电力大学教学创新大赛二等奖1项。
(6)录制并制作了《数据结构》全程教学视频，重新开发了《数据结构》、《数据库原理》、《人工智能》等核心课程的教学课件，为学生自主学习提供了丰富的教学资源。
(7)开展课程思政建设，建设了20多个思政案例，《数据结构》入选华北电力大学课程思政示范课；《机器学习》为河北省研究生课程思政示范课。
(8)以计算机系统能力培养为目标，对课程内容进行了优化，出版规划教材《数据结构分析与解答(C语言版)》和《人工智能及应用》。
(9)积极践行“赛教结合，以赛促教”的教学理念，在各类竞赛中，获得国家级银奖1项、省部级特等奖1项、省部级一等奖6项、省部级二等奖11项、省部级三等奖14项。
(10)发表教研论文5篇，发明专利2项，实用新型专利8项，软件著作权10多项。
(1)全年级覆盖、逐级递进的MOOP实践教学体系
在MOOP平台上实现了对学生实践过程的全流程跟踪，开展符合软件生态的实践活动，力求一年级学生读到好代码；二年级学生学到好技术；三年级学生用到高阶工具；四年级学生承接到项目，从而实现编程实践的全年级覆盖，提升学生的计算思维能力。
(2)智能时代下开源共建、共享、多元的实践教学模式
智能时代和智慧环境使得教学活动更丰富，师生互动更多样，通过MOOP平台的优秀代码阅读、智能案例实践、企业实际项目、特色项目创建等，实现师生共建、共享的教学模式，提升学生设计复杂系统、解决复杂问题的能力。
(3)从“学以致用”到“用以致学”的学习方式转变
改变学生的学习方式，从以往的教师传授知识、学生根据所学知识进行实践，到学生在MOOP平台中领取项目任务、根据任务需要分解课程知识点，激发学生主动学习，用问题引领高阶思维能力发展，提升学生的学习兴趣、提高学生的学习效率。
项目成果已在我校和科技学院计算机各专业本科生中应用，效果良好，有效提升了本科教学及创新人才培养质量，在学校教学比赛中获得二等奖1人。多人参加学术交流和教师培训，并获得证书。学生积极参加创新竞赛，在蓝桥杯程序设计大赛、国际水中机器人等竞赛中30多人次获得国家级和省部级奖励。
课题组成员积极组织和参与，成功获批教育部产学研项目和计算机基础教育研究会计算机基础教育教学研究项目7项。
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