新工科背景下C++程序設計課程教學研究

摘要：通過對C++程序設計課程的特點及現狀的分析，闡述了“新工科”背景下C++程序設計課程改革的必要性，從教學模式、教學內容、課堂教學形式、考核方法、反饋機制和課程資源建設等方面給出了課程改革的策略，以適于學生自身個性化發展，提高學生解決復雜問題的能力。

關鍵詞：新工科;C++程序設計;教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）08-0098-02

2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》[1]《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》[2]，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。課程是教育最微觀、最普通的問題，但它要解決的卻是教育中最根本的問題——培養人，是關乎宏觀的戰略大問題。“以學生發展為中心”是世界高等教育共同的理念，課程是體現這一理念的“最后一公里”[3]。

C++程序設計作為計算機科學與技術專業學生的入門編程語言，其學習的好壞不僅影響到后續課程，而且影響學生對計算機專業學習的信心，其基礎性和重要性不言而喻。文獻[4]中提出了基于微課程的C++程序設計輔助教學研究方法。文獻[5]將MOOC與傳統課堂教學相融合，實現線上線下的混合式教學模式。文獻[6]從算法選擇、案例驅動、教材精選、自主學習和教學評價等方面提出了C++程序設計雙語教學的策略，以此提高學生的國際視野、創新精神和綜合素質。

結合我校學生，完全的線上模式無論在學習自覺性以及學生理解能力方面都存在問題，因此就目前而言，線上/線下混合式的教學模式更適合我們的教學，為此本文提出了當前“新工科”背景下我們或類似于我們這樣的學校，計算機科學與技術專業中C++程序設計課程改革的思路。

1 C++程序設計課程特點及現狀分析

C++程序設計課程中，基本語法點繁多，算法實現的靈活度較大，尤其指針部分抽象難懂，學生很難融會貫通，一旦某個環節脫節，將逐漸喪失學習興趣。而目前在專業培養方案的修訂中，由于總學時數的限制，C++程序設計課程的學時數也在不斷地減少，反復講解或者給學生練習的時間也相應地縮減，因此有部分學生逐漸地跟不上老師的教學步伐，課后又沒有及時有效的彌補措施，久而久之，學和教之間漸行漸遠。

目前我們的教學仍然以“線下”教學為主，主要依賴于老師課堂的講解，考核采用期中或期末筆試的形式。學生的學習目標不明確，學習形式單一，主動性不強，影響后續課程的學習，甚至使得學生對所學專業產生質疑。

2 C++程序設計課程改革的必要性

目前，在C++程序設計的教學中主要存在以下問題：

（1）教學模式單一。現有的教學主要采用線下教學模式，以老師的課堂講解為主，在課程容量大，課時不斷縮少的情況下，出現課堂來不及講，學生來不及消化的情況。

（2）教學內容沒有針對性。傳統教學中，按照認知規律，從基礎到引入，再到全面學習，最后進行提升，所有學生學習內容相同，進度相同，不能滿足學生的個性化發展需求。

（3）課堂教學形式單調。單純的教師講解，即使有些簡單的師生互動，還是不能激發部分學生學習的積極性，產生厭學不學的情緒。

（4）考核方法有待完善。現有對學生的考核主要通過課后作業、其中期末測試、平時考勤等給學生最后的總評分，尤其期末考試的占比很大，容易出現平時不好好學、最后無法學的情況，導致不及格率較高，更不要談更高能力的培養。

（5）教學反饋不及時。期中教學檢查、期末學生測評、期末考試成績等數據從一定程度上反映了教學的效果，有助于后面教學的調整。但教學效果不僅取決于授課的老師，也與受教的學生有關，應根據受教對象的不同及時調整教學中出現的問題。

（6）相關的課程資源缺乏。雖然老師給學生提供了一些資料，或者基于BB平臺等開展了一些教學活動，但這些輔助資料都不是很系統，尤其是些重難點的講解，拓展知識的應用等還是很缺乏，不能對學生知識鞏固及學習更高層次的內容進行很好的引領。

3 C++程序設計課程的改革策略

新時代新的技術層出不窮，如移動互聯網、5G、大數據、AI及虛擬現實等，現有的教育應該融人新的技術.必須改革傳統的單純的線下教學模式，學生可以根據自己的學習需求選擇適合自己的方法和內容。

（1）教學模式的改革。將單純的線下教學模式改變為線上，線下混合式教學，借助“課堂派”等教學平臺，設計課前和課后等自主學習內容，并設計課中的相關互動和測試，輔助教師的課堂教學，并隨時獲得反饋互動數據。學生可以通過更多的方式獲取知識，并且沒有時間和空間的限制，提高了學生學習的效率，增強了學生學習的興趣。

（2）教學內容的改革。在計算機科學與技術的專業教學體系中，提出了不同層級的四類人才：以就業為導向的高素質應用型人才、以技術為導向的專業復合型人才、以能力為導向的高水平卓越人才以及以科學為導向的高素質創新人才。因此，我們的教學也必須針對不同的培養目標規劃不同的教學內容，通過優選教材、精選內容、精心設計等，對教學內容進行有效的組織，滿足不同層級學生的不同需求。同時，C++具有實踐性強的特點，根據學生的個性化差異，進行有針對性的培養，提高學生的實踐應用能力和解決復雜問題的能力。

（3）課堂教學形式的改革。依托“課堂派”等優秀的教學平臺，改變以往“滿堂灌”的方式，著重于課程中重難點知識的講解和討論，并隨時進行課堂互動和小測試等，及時了解學生的掌握情況，激發學習興趣。

（4）考核方法的改革。加強過程性考核，結合考勤、課堂練習、單元測試等反饋數據，及時了解學生情況，督促學生首先完成短期目標，然后到中期和長期目標，逐步督促和引導學生學習，以考促學。

（5）教學反饋的改革。依托“課堂派”等平臺，隨時收集反饋數據，通過分析這些數據來掌握學生的學習狀況、學習效率，轉變傳統的同一模式授課，變為因人施教、因材施教，開展有針對性的教學活動。

（6）課程資源建設的改革。資源庫的建設和充實是教學的一個重要平臺，每門課程，針對課程特點，建設合適的資源庫和平臺，包括教學大綱、授課視頻、教學課件、測驗和作業、參考資料、拓展應用等。

4 結束語

“新工科”背景下，對計算機專業的發展提出了更高的要求，也面臨許多新的問題，尤其是如何將傳統課堂和現有的技術手段緊密結合起來，尋求以工程能力培養為導向的教學方法是亟待解決的問題。分析了我校當前C++程序設計教學中存在的問題，結合現有的技術手段和在線平臺，提出了新工科專業發展要求下的課程改革的方法探索，以適應創新工程教育的需求，推進工程創新人才的培養。

參考文獻：

[1]教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知，中華人民共和國教育部http：//www.moe.gov.cn/s7 8/A08/A08_gggs/A08_sj hj/201702/t20170223_297158.html，2019-07-02.

[2]教育部辦公廳關于推薦新工科研究與實踐項目的通知.中華人民共和國教育部http：//www. moe. gov.c n/srcsite/A0 81s705 6/201707/t20170703_308464.html，2019-07-02.

[3]教育部高等教育司司長吳巖：建設中國“金課”.http.//www.sohu.com/a/286344718_100275813，2019-07-24.

[4]程學云，陸和萍，彭志娟，基于微課程的C++程序設計輔助教學研究[Jl.電腦知識與技術，2016，12（2）：99-100.

[5]徐飛，徐丹，張亞卓.基于MOOC和移動端的C++程序設計課程混合式教學改革探討[J].赤峰學院學報：自然科學版，2017，33（24）：194-196.

[6]原松梅.“雙一流”背景下C++程序設計雙語教學實踐與探索[J].計算機教育，2018（10）：110-112。117.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2019 -11-13

作者簡介：程學云（1978-），女，碩士，副教授，主要研究方向為可逆邏輯綜合和信息安全。