面向工程實訓的“C++程序設計”教學改革研究與實踐

摘要:為了從基礎課程階段提高學生的動手能力，本文提出一種面向工程實訓的“C++程序設計”課程改革方案。該方案按照“點—線—面”三位一體的模式進行，即課程實驗(點)、課程設計(線)、工程訓練(面)相結合的方式。經過實踐檢驗，該課程實施方案能夠較好地培養學生的動手能力，幫助我們達到培養應用型人才的目的。

關鍵詞:教學改革;C++程序設計;工程實訓;應用型人才

計算機專業是我國近年最熱門的專業之一。隨著高校大規模擴招，計算機專業教育面臨巨大的挑戰。突出表現在兩個方面:一方面畢業人數劇增，就業率逐年下降;另一方面，社會對計算機人才需求數量增加，而學校人才培養質量下降。如何改變這一現狀，提高學生的就業率成了各高校研究的熱點。

根據各方調研結果的總結和用人單位的反饋，缺乏工程實踐能力是目前大學畢業生就業困難的主要原因之一。因此，如何提高學生的工程實踐能力既是社會關注的焦點，也是國內高等教育教學改革的熱點。作者根據自己多年的工程項目經驗和課程教學經驗，提出一種以工程實訓為基礎的“C++程序設計”課程教學改革方案，從基礎階段提高學生實踐動手能力，進而提高學生的工程實踐能力[1]。

1面向工程實訓改革的兩個前提

要進行面向工程實訓的課程改革，首先需要做兩個方面的準備。

(1) 修改教學大綱。在“C++程序設計”課程的傳統大綱中，實踐環節所占比重少，課堂教學內容規定死板，講授哪些知識點，每個知識點講授多少課時都有規定，嚴重限制了教師的主觀能動性，不能根據學生的具體情況進行授課。在新修訂的大綱中，實踐環節所占比重大大增加。課堂教學內容規定比較柔性，將理論學時分為兩部分，一部分用于講授“C++程序設計”課程的基本知識;另一部分用于講授“C++程序設計”課程的擴展知識。擴展部分內容不具體規定，可以講授C++的最新發展、最新應用、工程案例等，根據學生具體情況決定。新大綱可以充分發揮教師的主觀能動性和學生的學習積極性，主講教師可以加強與學生溝通，隨時根據學生需要調整教學內容，更好地為學生提供輔導。

(2) 革新教學方法。改變以教師為中心的傳統教學理念，建立以學生為中心的現代教育理念。利用多媒體課件輔助教學，采用任務驅動式、合作式學習、自主式學習、工程訓練等多種教學方法。這些方法創造出一種工程實踐的教學氛圍，讓學生由被動的學習者變為主動的參與者，激發學生的學習興趣、工程實踐和科研興趣，調動其探求知識的積極性。通過“方案”的討論，能鍛煉學生的語言表達能力和思辨能力。以工程訓練項目本身的魅力吸引學生自主學習，培養其創新精神、創造性思維和創造性個人品質，從而提高學生的綜合素質，拓寬他們獲取知識的渠道[2]。 2改革方案

“C++程序設計”課程的工程實訓改革按照“點—線—面”三位一體的模式進行，即課程實驗(點)、課程設計(線)、工程訓練(面)相結合的方式進行。

2.1課程實驗

課程實驗是對課程各個特定知識點的練習，是對知識“點”的訓練。課程實驗一般分為驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。“C++程序設計”課程共設有8個實驗，其中7個為設計性實驗，1個為綜合性實驗。為了使課程實驗取得更好的效果，要制定多層次的課程實驗指導書。這是因為不同學生的能力水平存在有較大的差異，統一的實驗指導書不能適應多層次能力水平學生的需要。在進行課程實驗時，鼓勵學生根據自己的實際情況選擇合適的實驗指導書進行設計。通過課程實驗，學生能夠加強對課程知識點的理解，達到熟練掌握課程知識點的目的[3]。

2.2課程設計[1]

課程設計是鍛煉學生實踐能力的主要途徑，在面向實訓的教學改革中，課程設計是對知識“線”的訓練。當前課程設計教學環節一般存在以下問題。

(1) 學生重視程度不夠。一般情況下，課程設計環節學生的考核通過率較高，這就使得部分學生不認真去完成設計。

(2) 基礎知識不扎實。課程設計是根據一門甚至多門專業課程所學的知識，解決特定的實際問題。如果基礎課程知識不掌握，自然無法完成設計。

(3) 課程設計自身難度大。課程設計要解決實際問題，這需要在理解知識的基礎上，有一定的設計和創造，對有些學生來說有一定的難度。

(4) 實施方法不當。課程設計實施中，教師占據主動地位，布置任務、檢查結果，學生很少有自己的主動性。有的老師下達的任務單調、單一，有的甚至多年任務不變。考核方案的合理性、學生興趣等問題沒有合理解決方案。

(5) 學校對課程設計教學環節監管不利。學校對理論教學環節有很好的監管制度，而對于實踐教學環節則沒有進行有效的監管。這也引起教師和學生對實踐教學環節的輕視。

在面向實訓的課程改革中，我們充分認識到了課程設計環節的重要性，提出了面向實訓的課程設計實施方案，提高課程設計的教學效果和學生學習的積極性。具體實施方法有以下幾點。

(1) 制定多層次的課程設計指導書。同課程實驗一樣，不同學生的能力水平有較大的差異，統一的課程設計指導書不能適應多層次能力水平學生的需要。因此，根據學生的實際情況編寫多層次的課程設計指導書，以適應不同層次學生的需要。在進行課程設計時，鼓勵學生根據自己的實際情況選擇合適的實驗指導書進行設計。由于指導書是適合該學生的，學生需要進行一定的思考、設計，又能夠取得一定的成績，有成就感，可以提高學生的積極性，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。

(2) 選擇趣味性、多樣化的題目作為課程設計的任務。所有學生針對同一個論題設計，學生沒有發揮的余地，設計方案易雷同，很難避免相互抄襲和應付差事的現象。因此，在課程設計任務的時候，課題組查閱了大量資料，與學生進行深入交流，設計了數十個符合當前技術發展需要，符合學生興趣的課程設計任務，供學生進行課程設計選做，并且設計題目每年都進行一定數量的更新。對一些特別優秀和個性獨特的學生，允許他們自行選擇題目，并且幫助學生分析自選的任務，如果合適，應該鼓勵學生去完成。如果不合適，幫助學生分析為什么不合適，鼓勵他們重新選擇。以更好地鍛煉這些學生的創新能力[4]。

(3) 提前布置題目，讓學生有足夠的時間進行思考。最好是在相應課程開課的時候下達，這樣學生可在學習課程的時候考慮課程設計的任務。有了長時間的思考，而且是在課程學習的時候就進行了思考，學生就可以做出比較理想的設計結果。

(4) 在課程設計實施過程中，加強教師的指導力度和提高教師的指導方法。在當前課程設計實施中，大多教師的指導力度不夠，一般教師下達任務后讓學生自行進行設計，指導的很少。有的教師雖然進行了指導，但是指導的方法不恰當，沒有達到指導的目的。

(5) 制定了合理的評價制度。以前對課程設計結果的檢查，只是教師簡單看一下學生的設計結果，憑感覺給一個分數。這樣給出的成績當然存在和實際情況不符合的地方，這就會傷害一些同學的感情，也會使一些同學心存僥幸。課題組制定了“學生自薦—學生推薦—學生評審—教師評審”的課程設計評價制度，主要由學生自己對設計結果進行評價，輔以教師參與評價。另外，每次設計教師再隨即抽取一定比例的學生設計結果進行評價，以監督學生評價的結果。

總之，在課程設計教學環節中，可以采用各種措施激發學生對課程設計的興趣，使學生由被動執行轉變為主動創造，進而鍛煉學生理論聯系實際的能力。實現對課程知識“線”的訓練。

2.3工程實訓

工程實訓是應用型人才培養的基本組成部分，是鍛煉學生利用所學知識解決復雜實際問題的基本途徑，是對知識“面”的訓練。課題組組織有工程經驗的教師從實際工程項目改編、抽象獲得一批工程項目案例，并聯系一些社會企業，供學生進行工程訓。“C++程序設計”課程的工程訓練分成3類，分別介紹如下。

2.3.1自主工程訓練

為滿足學生課外自主學習的需求，我們提供學生大量的工程案例作為自主訓練的實例。每個實例包括核心部分(功能需求、實現目標、關鍵技術)和輔助部分(實現提示、核心代碼等)。輔助部分給出不同層次水平的提示，供不同層次的學生自主學習參考。同時，構建了相應的自主學習輔導體系，比如定期舉行相關知識領域的講座、項目輔導等，為學生自主學習提供保障。

2.3.2實踐創新訓練

實踐創新訓練采用自愿、公開、公平原則，以自主工程訓練為平臺，選拔創新訓練核心學生。根據自主、自愿原則由核心學生輔以其他學生組成創新訓練小組。以“大學生研究訓練計劃”、“ITAT程序設計大賽”、“ACM程序設計大賽”、“挑戰杯”等競賽為平臺，進行創新活動。

2.3.3產學研綜合訓練

人才的培養是為了社會服務，因此需要重視社會、企業在人才培養中的作用。在充分利用學校實習基地的基礎上，我們還聯合其他一些社會企業，鼓勵學生進行“產學研綜合訓練”，發揮企業在人才培養中的作用。

工程訓練環節通過大量的實際工程案例，訓練學生解決復雜實際問題的能力，實現對課程知識“面”的訓練。在該環節中，學生可以選擇多樣化的訓練模式，選擇適合自己興趣的訓練題目，最終實現人才培養的目標。

3結語

通過近兩年的教學實踐，我院面向工程實訓的“C++程序設計”課程改革取得了一定的成果，該教學改革的創新性主要有以下幾個方面。

(1) 改變傳統教學模式，由傳統的理論講授為主，實踐為輔的教學模式轉換為以工程實訓為主，理論教學為輔的新模式。

(2) 提供豐富的工程案例，以實訓本身的魅力吸引學生自主學習。以實際工程項目為原型，抽象出適合學生難度的實訓題目，吸引學生自主投入到工程實訓中，提高學習的效果。

(3) 改變傳統課程考核方法，以實訓情況作為學習效果評價的主要評價因素。避免傳統考核出現“高分低能”的現象，培養的學生具有較強的工程實踐能力。

但是，改革中還存在不足的地方需要進一步完善。比如還需要更多的教師加入到工程項目案例開發行列;課程考核中雖然引入工程因素，但具體方法還沒有制定;學生自主學習的輔導體系還沒有完善等。這些將是我們進一步研究和實踐的內容。

參考文獻:

[1] 張明川，吳慶濤，黎蔚，等. 一種軟件類課程設計實施方案研究[J]. 福建電腦，2009(6):2-3.

[2] 陳杰華. 教練式溝通在Visual C++課程教學中的實踐[J]. 計算機教育，2008(20):15-16.

[3] 張本成，龔偉. 面向對象程序設計教學改革探討[J]. 內蒙古師范大學學報:教育科學版，2008(1):134-136.

[4] 張順利，田俊華，李衛斌. VC++程序設計課程教學改革研究[J]. 咸陽師范學院學報，2007(8):82-84.

Study and Practice of “C++ Programming” Teaching Reform Based on Engineering Training

ZHANG Ming-chuan， SUN Shi-bao， WU Qing-tao， ZHENG Rui-juan， WEI Wang-yang

(Electronic Information Engineering College， Henan University of Science and Technology， Luoyang471003， China)

Abstract: In order to improve the students’ practice ability in the stage of basic course， a novel teaching reform scheme for “C++ Programming” is proposed in this paper. The scheme is implemented according to the pattern of “Dot， Line and Plane” trinity. The “Dot” is the course experiment; the “Line” is the course design and the “Plane” is the engineering training. The students’ practice ability is greatly improved using the scheme， which is proved by the practice.

Key words: teaching reform; C++ Programming; engineering training; application talents

(編輯:姚彥如)