C++程序设计课程群互联网教学改革探究

陈晋音，俞山青，郑雅羽，毛国红（.浙江工业大学 信息学院，浙江 杭州 3003；.浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 3003）



C++程序设计课程群互联网教学改革探究

陈晋音1，俞山青1，郑雅羽1，毛国红2
（1.浙江工业大学 信息学院，浙江 杭州 310023；2.浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 310023）

摘 要：为适应“互联网+”教育推广需求，探求C++程序设计课程群目前存在的问题，设计一种C++程序设计课程群的互联网教学模式，提出实施课程群相关课程的全方位一体化教学，不仅有助于C++程序设计课程群建设及其他课程的互联网课堂教学模式探索，同时对培养既有扎实基础知识又具有实战应用能力的全面复合型人才有着重要的现实意义。

关键词：互联网教学；C++程序设计课程群；全方位一体化教学；翻转课堂

1　C++程序课程群互联网教学模式应用现状

随着移动互联网的发展及在线教育的推广，如何提高传统课堂的教学效率，更好地结合互联网MOOC教学、SPOC教学和翻转课堂以提高学生的学习能力至关重要[1]。例如C++程序设计，网易的云课堂平台提供了美国加州大学Ira Pohl和浙江大学翁凯老师的课程[2]，超星等供应商提供了MOOC教学资源[3-4]。作为计算机专业和电子信息专业的必修专业基础课，C++程序设计课程群[5-8]应满足当前线上线下一体化教学模式的需求，主动利用“互联网+”这一全新的教学模式，为高等院校和高职院校的学生提供更适合的教学方法和教材资源。互联网教学课堂有别于一般的MOOC课程和精品课程[5-6]，更加注重线上教学和线下课堂教学的结合，并入该课程群互联网教学改革应该从以下3个方面展开：

（1）“互联网+”教育模式的改革需要移动互联网的普及和网络教学的发展，课堂教学和互联网教学的高效结合势在必行。

（2）C++程序设计课程群包括C++程序设计Ι、C++程序设计Π、VC++应用编程、数据结构、算法设计和C++程序设计课程设计，实现教学模式一致性、教学案例连贯性、教学目标递进性至关重要。

（3）传统评价体系的单一考核标准需要变革，实现一套客观、完整的线上线下考核体系。

2　C++程序设计课程群互联网教学改革

应针对C++程序设计课程群设计一整套基于互联网的C++程序设计课程群教学方法和评价体系，包括线上线下结合的教学资源、翻转课堂教学模式、配套的翻转课堂教材以及全方位的考核体系，同时要结合连贯工程应用案例在翻转教学课堂教学模式下的具体实施策略和方法。

2.1课程群互联网教学模式改革

传统的课程群教学注重各门课程的课程设计、课堂教学和期末考核，基于互联网教学模式的课程群教学将翻转课堂教学模式引入了课程群建设。课程群的互联网教学模式递进式地将课程串联起来，系统化地克服了传统翻转课堂和微课的碎片化教学，教学模式如图1所示。

1）线上教学环节。

整个课程群的学习过程贯穿若干学期，教师和学生相互配合完成线上教学。其中，教师完成课程间的衔接，提取关键知识点制作PPT，尤其在关键内容的衔接上，教师要根据学生的基础差异录制短视频；其次，根据视频关键知识点设计相应的测试题，学生自主完成视频学习的同时，还检验学习的效果。最后，分析学生自主学习情况和测验反馈，有针对性地设计课堂教学方案，提高课堂教学的授课效率。

图1　基于互联网模式的C++程序设计课程群教学模式

2）线下教学环节。

互联网教学模式下课堂设计的关键词是“引导”和“激励”。线下课堂环节基于“学生为主导”的项目式驱动教学方法，通过问题驱动思考、实践驱动学习的模式，激发学生自主学习的欲望，是互联网协同教学模式下课堂设计的重要环节。通过引入具有实用价值且学生通过学习即可独立完成的综合项目样例，要求他们在课程进展过程中选择完成类似项目，让学生的学习有明确的目标。

3）线上线下结合巩固教学。

在课前自学和课堂交互教学的基础上，应设置线上线下结合的巩固教学：①课程进展跟踪，教师设置课程公告，安排课程进度，通过数据平台统计学生的学习情况；②定制测试，线下交互教学的效果通过线上测试完成，测试的题目依据课程内容、作业反馈和学生学习日志进行定制；③教与学互动论坛，设计教师和学生、学生和学生之间的一站式教学论坛；④企业接轨项目开发案例，设计企业接轨项目案例，将企业中的案例经过简化和抽象转化成课程群的若干知识贯穿应用的实例，让学生从简单到复杂逐渐实现案例。

2.2课程群全方位一体化教学资源建设

基于互联网技术，在程序设计课程群的教学资源不断加强、知识内容不断完善、理论和实践充分丰富的前提下，应从3个方面建立课程群教学资源。

（1）C++程序设计课程群的4门课程存在知识点穿插和内容结构循序渐进，包括程序设计的原理介绍、程序优化、计算思维培养、实战能力提高4个方面。首先应梳理其内部的知识点，显现出不同课程的关键点以及课程间的连贯性，如图2所示。

（2）课程群教学资源的中间环节是强化编程能力，突出学生的应用能力。通过设计课程群的中间检验环节，学生能够在采用的思路、实现的方法和效果等多个方面获得准确客观的评价。

图2　C++程序设计课程群关键知识点与衔接知识点示意图

（3）计算思维培养和实战能力的提高也是课程群教学的最终目标。通过多门课程的联合一贯教学，学生逐渐从掌握编程技巧升华到培养计算思维。毕业生的实战能力在靶向练习、调试和改正总结中得到锻炼，因此设计课程群的案例教学和课程设计相应环节是提高实战能力的关键。

3　基于互联网教学课堂的C++程序设计课程群教学模式实施

该部分围绕项目提出的互联网教学课堂教学模式、教学实战案例和线上线下教学评价体系3个方面展开可行性分析。

3.1教学视频制作

项目组已经完成C++程序设计Ι、C++程序设计教学课件设计、课程视频录制和网络课程的进度安排。互联网教学课堂的实行难点一方面是课程视频的质量，另一方面是教学的课前、课堂和课后的结合。针对第一个问题，项目组制作的C++程序设计Ι、C++程序设计教学视频57课时已经在网络（www.wanke001.com，如图3所示）上发布，目前学习人数高达1383人。

图3　C++程序设计互联网教学课堂教学视频举例

3.2线上线下交互式教学

在线平台提供了多种交互，教师可以定期发布公告（布置作业、综合案例和实验要求等），学生可以在BBS针对视频、习题和难点等提问，由教师及学生用户回答，回答正确的学生可以获得积分奖励，进而激发学生的自主学习和探索能力。

教师需要主动引导学生参与互动，并对学生进行适度的鼓励；申请团队也会开展多种互动，例如微信、微博和电子邮件等互动形式，对学生的问题较快反馈。

3.3教学实战案例的设计与实现

项目主要设计启发式的教学案例和任务驱动模式的实验。

3.3.1启发式的教学案例举例

C++语言程序设计课程教学中应用案例驱动教学模式，实现一个由具体到抽象再由抽象到具体的认识过程。在C++语言的不同学习阶段应使用具有针对性的案例进行课堂教学，案例教学法贯穿整个C++语言教学的始终。目标是将C++语言教学从传统学习语法向着重培养学生程序设计能力转变，让学生掌握编程思想，从而达到教学最终的目的，即培养学生具有解决实际问题的能力。例如C++程序设计中指针的概念，教材对“间接存取”叙述比较生硬，学生难以理解。教师应针对学生的接受能力来选择或设计教学案例, 在整个课程教学过程中用到的大部分案例之间应该相互联系，前后连贯, 并要由易到难地编排；教学案例要和现实相吻合，能够被学生理解；教学案例要能涵盖课程的相关知识点，让学生从感性的知识入手。

3.3.2完成任务驱动模式的实验设计举例

C++程序设计的理论教学使学生能从感性的知识出发，理解程序设计中的语法和算法，并使用该工具解决生活中的实际问题。针对教学现状的分析，应设计一种阶段式分层的实验教学方案，把实验分成认知、理解和设计3个阶段，前两个阶段是基础，以掌握程序设计的语法和基本算法为主导，第3个阶段主要是能力的培养，一方面巩固前两个阶段的学习成果，另一方面以工程应用的视角，培养学生解决实际问题的能力。我们以小型综合类项目实验为主，采用分组合作

的学习方式，实验目的是引领学生自行设计程序方案并自主开发程序，案例选择不涉及复杂的专业知识，尽可能控制在学生现有的认知范围之内。例如，完成学生信息管理系统，学生要面临确定任务的框架、用户界面、系统的功能、各功能所对应的函数、各函数的功能、函数的接口和相互调用关系、信息的存放的数据结构等问题，每个问题都会涉及前面已学过的知识，要把项目相关的内容分解到对应到各个知识单元，采用循序渐进的方法，用一个项目把整部教材的内容串联起来，最终完成项目的开发。

4　结　语

在“互联网+”的广泛应用下，课堂之外可以借助教师提供的丰富学习资源完成知识的传递，课堂之内则通过丰富多彩的教学活动完成知识的内化。基于互联网教学模式的课程群教学模式意味着一种新的教学模式的产生，这种教学模式在应用到各门课程的时候，必须结合课程的特征，发挥翻转课堂的最大优势。

参考文献：

[1] Bergmann J, Sams A. Flip your classroom: reach every student in every class every day[M].Washington D C: International Society for Technology in Education, 2012:1-10．

[2] 曾明星, 周清平, 蔡国民, 等. 软件开发类课程翻转课堂教学模式研究[J].实验室研究与探索, 2014, 33(2): 203-209.

[3] 张新明, 何文涛. 支持翻转课堂的网络教学系统模型探究[J]. 现代教育技术, 2013, 23(8): 21-25.

[4] 李燕君. 翻转课堂模式下的计算机网络课程教学[J]. 计算机教育, 2014, 20(10): 18-22.

[5] 李高杰. 任务驱动式教学在计算机软件教学中的应用探析[J]. 无线互联科技, 2013(8): 230.

[6] 朱金秀, 陈小刚. 项目式实验教学的探索与时间[J]. 实验室探索与研究, 2008(11): 93-96.

[7] 苏小红, 赵玲玲. CS2013指导下的程序设计课程体系设计与精品资源共享课建设[J]. 中国大学教学, 2014(5): 19-24.

[8] 陈晋音, 张健, 卢瑾. 基于Ch交互式平台的C++语言程序设计课程教学研究[J]. 计算机教育, 2015(8): 20-25.

（编辑：孙怡铭）

教改纵横

第一作者简介：陈晋音，女，副教授，研究方向为程序语言教学与实验教学管理，chenjinyin@zjut.edu.cn。

基金项目：浙江省高等教学改革研究项目“C++程序设计课程群互联网教学研究与实践”（JG2015026）；浙江工业大学教学建设项目“基于Ch交互式平台的C++语言程序设计教学研究与实践”（JG1216）。

中图分类号：G642

文章编号：1672-5913(2016)04-0091-04