學科交叉背景下《C++程序設計》課程的教學改革與研究

◇寶雞文理學院電子電氣工程學院 呂 利

本文以C++程序設計這門課程為例，結合了該門課程當前學科交叉思維培養的現狀和不足，提出了在該門課程中從教學大綱、教學方式以及教學團隊建設三方面進行學科交叉改革研究，以此培養學生的學科交叉思維，促進學生更好的適應新時代發展。

隨著社會的不斷發展，越來越多的問題需要多學科協作解決，多學科交叉研究逐漸稱為新時代學科發展的重要標志[1]。《C++程序設計》是工科類的專業課之一，該門課的課程目標是使學生掌握一門高級的程序編程語言，且能夠掌握面向對象的程序設計思想與方法，為后續學習和多學科深入研究奠定基礎[2]。因此結合課程特點和專業特性，探索如何在課堂中融入交叉研究思維，挖掘這門課在其他學科中的作用，是每位授課老師應該承擔的責任。因此作者基于這幾年的一線教學經驗，以C++這門課為例，來探討一下如何在該門課程的教學過程中融入交叉學科思維教育。

1 交叉思維培養的教學現狀

傳統觀念里，交叉學科教育或者交叉學科思維培養是學生在廣泛接觸多學科知識后自己領悟的思維方式，和平時的專業課教學沒什么關系。因此，以往的專業課教學總是以專業知識講解為主，很少涉及到所學知識與其他學科的關系及所學知識能為其他學科的發展做什么。學生對“為什么要學這門課”，“學了這門課能有什么用”缺少認識，因此學習缺乏動力，且積極性不高。因此，我們迫切需要在課堂中想學生之所想，了解學生的需求。這里所說的培養交叉思維和傳統的學生自己領悟不同，它是在課堂中讓學生認識到所學知識能促進其他學科發展，知道如何去運用所學知識促進其他學科發展，“此地無聲勝有聲”，最終實現培養學生交叉研究思維這一根本目標。

2 交叉思維培養的實施步驟

課程中交叉思維培養不是一蹴而就的，需要有科學的建設步伐（圖1）。下面就如何將交叉思維培養融合課堂的步驟進行逐一討論。

圖1 課程中交叉研究思維培養的“三步走”

2.1 教學大綱融入交叉思維元素

教學大綱是每門課程的靈魂。所以在制定教學大綱時，需要根據專業特色去挖掘該門課程與其他學科的交叉點，有針對性的制定教學大綱，而不是千篇一律的使用同一個教學大綱。例如，作者平時所帶的《C++程序設計》這門課就是針對電子信息工程專業的學生去開展教學，因此教學過程中，會將面向對象的思想作為教學重點，后續的多門課程也需要用到面向對象的程序設計思想去解決問題。因此在設計教學大綱的時候，就要有所取舍和側重?？s減一些基礎知識的課時，加強面向對象的程序設計部分的授課課時，以保證在目前課時安排的基礎上滿足學生的學習需求。此外，《C++程序設計》作為程序設計基礎課程，在其他諸多學科發展中都能發揮舉足輕重的作用。通過該門課程的教學，希望能培養學生交叉學科思維，能夠發現程序設計在其他學科發展中的作用，在以后的學習和工作中能勤于思考，發現自身的特色和長處。只有大家團結一致，各取所長，開拓思想，用交叉創新的思維去解決學習和生活中遇到的問題，才能事半功倍。同時，在教學過程中將該門課程的教學與其他專業課的學習緊密結合，融入交叉學科的思維，能極大的提高學生的學習動力和創新能力，讓學生知道學有所用，也有助于學生形成正確的人生觀和價值觀。

2.2 課堂教學中融入學科交叉元素

由于疫情的影響，線上的優質教育資源如雨后春筍，改變了傳統的完全依靠線下的面授方式。學生也都掌握了雨課堂、大學慕課，智慧樹等多種學習平臺和資源的使用方法，因此在教學過程中可以利用這些平臺的資源與優勢，有針對性的搜索各類線上資源發布給學生，作為學生預習和學習的一個有力補充。教師綜合所收集的學生學習數據，動態調整線下的教學方式，提高學生的學習效率。在教學過程中也可以采用舉例的方式說明C++程序設計能夠促進不同學科發展，比如用C++語言編 寫 的BWA[3]、minimap2[4]、HiFiasm[5]等軟件，極大提高了高通量測序數據的分析處理，促進了生物信息學的發展。通過C++語言在不同學科中所發揮的作用，引導學生去思考所學知識點如何促進其他學科的發展，培養學生交叉學科思維。

2.3 建設具有交叉學科思維的教學團隊

在組建課程的授課團隊時，需要學院統籌協調和整合資源，最好由所有的授課教師和其他各專業的教師組成。通過小組討論、專題研討等方式挖掘本門課程中所蘊含的學科交叉點，再由其他學科專業老師負責升華和凝練，以學生更容易接受和理解的方式進行線下講授。同時，也需要加強授課教師的交叉學科教育，提高教師的交叉學科思維和育人意識，真正做到以學生為中心，以學生的全面綜合發展為目的，培養能夠適應多學科高速發展的且具有交叉學科思維的人才。只有授課教師的交叉學科思維和意識提高了，才能在課堂中真正的做到潤無心無聲的將交叉學科思維融入進去。

3 結束語

學科交叉并不是空喊口號，而是要將多學科交叉思維培養融入到日常的教學中去。因此，在C++程序設計這門課的授課過程中就可以從以上三點出發去更好的融入交叉研究思維和課程建設。而作為一線的授課教師，在平時的授課中，積極引導學生思考專業課程中的學科交叉點，思考如何將本課程知識與其他學科發展結合起來，以小見大，實現交叉學科思維入課堂，也是我們的使命擔當。