新工科背景下C++程序设计课程教学研究

摘要：通过对C++程序设计课程的特点及现状的分析，阐述了“新工科”背景下C++程序设计课程改革的必要性，从教学模式、教学内容、课堂教学形式、考核方法、反馈机制和课程资源建设等方面给出了课程改革的策略，以适于学生自身个性化发展，提高学生解决复杂问题的能力。

关键词：新工科;C++程序设计;教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）08-0098-02

2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》[1]《关于推进新工科研究与实践项目的通知》[2]，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。课程是教育最微观、最普通的问题，但它要解决的却是教育中最根本的问题——培养人，是关乎宏观的战略大问题。“以学生发展为中心”是世界高等教育共同的理念，课程是体现这一理念的“最后一公里”[3]。

C++程序设计作为计算机科学与技术专业学生的入门编程语言，其学习的好坏不仅影响到后续课程，而且影响学生对计算机专业学习的信心，其基础性和重要性不言而喻。文献[4]中提出了基于微课程的C++程序设计辅助教学研究方法。文献[5]将MOOC与传统课堂教学相融合，实现线上线下的混合式教学模式。文献[6]从算法选择、案例驱动、教材精选、自主学习和教学评价等方面提出了C++程序设计双语教学的策略，以此提高学生的国际视野、创新精神和综合素质。

结合我校学生，完全的线上模式无论在学习自觉性以及学生理解能力方面都存在问题，因此就目前而言，线上/线下混合式的教学模式更适合我们的教学，为此本文提出了当前“新工科”背景下我们或类似于我们这样的学校，计算机科学与技术专业中C++程序设计课程改革的思路。

1 C++程序设计课程特点及现状分析

C++程序设计课程中，基本语法点繁多，算法实现的灵活度较大，尤其指针部分抽象难懂，学生很难融会贯通，一旦某个环节脱节，将逐渐丧失学习兴趣。而目前在专业培养方案的修订中，由于总学时数的限制，C++程序设计课程的学时数也在不断地减少，反复讲解或者给学生练习的时间也相应地缩减，因此有部分学生逐渐地跟不上老师的教学步伐，课后又没有及时有效的弥补措施，久而久之，学和教之间渐行渐远。

目前我们的教学仍然以“线下”教学为主，主要依赖于老师课堂的讲解，考核采用期中或期末笔试的形式。学生的学习目标不明确，学习形式单一，主动性不强，影响后续课程的学习，甚至使得学生对所学专业产生质疑。

2 C++程序设计课程改革的必要性

目前，在C++程序设计的教学中主要存在以下问题：

（1）教学模式单一。现有的教学主要采用线下教学模式，以老师的课堂讲解为主，在课程容量大，课时不断缩少的情况下，出现课堂来不及讲，学生来不及消化的情况。

（2）教学内容没有针对性。传统教学中，按照认知规律，从基础到引入，再到全面学习，最后进行提升，所有学生学习内容相同，进度相同，不能满足学生的个性化发展需求。

（3）课堂教学形式单调。单纯的教师讲解，即使有些简单的师生互动，还是不能激发部分学生学习的积极性，产生厌学不学的情绪。

（4）考核方法有待完善。现有对学生的考核主要通过课后作业、其中期末测试、平时考勤等给学生最后的总评分，尤其期末考试的占比很大，容易出现平时不好好学、最后无法学的情况，导致不及格率较高，更不要谈更高能力的培养。

（5）教学反馈不及时。期中教学检查、期末学生测评、期末考试成绩等数据从一定程度上反映了教学的效果，有助于后面教学的调整。但教学效果不仅取决于授课的老师，也与受教的学生有关，应根据受教对象的不同及时调整教学中出现的问题。

（6）相关的课程资源缺乏。虽然老师给学生提供了一些资料，或者基于BB平台等开展了一些教学活动，但这些辅助资料都不是很系统，尤其是些重难点的讲解，拓展知识的应用等还是很缺乏，不能对学生知识巩固及学习更高层次的内容进行很好的引领。

3 C++程序设计课程的改革策略

新时代新的技术层出不穷，如移动互联网、5G、大数据、AI及虚拟现实等，现有的教育应该融人新的技术.必须改革传统的单纯的线下教学模式，学生可以根据自己的学习需求选择适合自己的方法和内容。

（1）教学模式的改革。将单纯的线下教学模式改变为线上，线下混合式教学，借助“课堂派”等教学平台，设计课前和课后等自主学习内容，并设计课中的相关互动和测试，辅助教师的课堂教学，并隨时获得反馈互动数据。学生可以通过更多的方式获取知识，并且没有时间和空间的限制，提高了学生学习的效率，增强了学生学习的兴趣。

（2）教学内容的改革。在计算机科学与技术的专业教学体系中，提出了不同层级的四类人才：以就业为导向的高素质应用型人才、以技术为导向的专业复合型人才、以能力为导向的高水平卓越人才以及以科学为导向的高素质创新人才。因此，我们的教学也必须针对不同的培养目标规划不同的教学内容，通过优选教材、精选内容、精心设计等，对教学内容进行有效的组织，满足不同层级学生的不同需求。同时，C++具有实践性强的特点，根据学生的个性化差异，进行有针对性的培养，提高学生的实践应用能力和解决复杂问题的能力。

（3）课堂教学形式的改革。依托“课堂派”等优秀的教学平台，改变以往“满堂灌”的方式，着重于课程中重难点知识的讲解和讨论，并随时进行课堂互动和小测试等，及时了解学生的掌握情况，激发学习兴趣。

（4）考核方法的改革。加强过程性考核，结合考勤、课堂练习、单元测试等反馈数据，及时了解学生情况，督促学生首先完成短期目标，然后到中期和长期目标，逐步督促和引导学生学习，以考促学。

（5）教学反馈的改革。依托“课堂派”等平台，随时收集反馈数据，通过分析这些数据来掌握学生的学习状况、学习效率，转变传统的同一模式授课，变为因人施教、因材施教，开展有针对性的教学活动。

（6）课程资源建设的改革。资源库的建设和充实是教学的一个重要平台，每门课程，针对课程特点，建设合适的资源库和平台，包括教学大纲、授课视频、教学课件、测验和作业、参考资料、拓展应用等。

4 结束语

“新工科”背景下，对计算机专业的发展提出了更高的要求，也面临许多新的问题，尤其是如何将传统课堂和现有的技术手段紧密结合起来，寻求以工程能力培养为导向的教学方法是亟待解决的问题。分析了我校当前C++程序设计教学中存在的问题，结合现有的技术手段和在线平台，提出了新工科专业发展要求下的课程改革的方法探索，以适应创新工程教育的需求，推进工程创新人才的培养。

参考文献：

[1]教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知，中华人民共和国教育部http：//www.moe.gov.cn/s7 8/A08/A08_gggs/A08_sj hj/201702/t20170223_297158.html，2019-07-02.

[2]教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知.中华人民共和国教育部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长吴岩：建设中国“金课”.http.//www.sohu.com/a/286344718_100275813，2019-07-24.

[4]程学云，陆和萍，彭志娟，基于微课程的C++程序设计辅助教学研究[Jl.电脑知识与技术，2016，12（2）：99-100.

[5]徐飞，徐丹，张亚卓.基于MOOC和移动端的C++程序設计课程混合式教学改革探讨[J].赤峰学院学报：自然科学版，2017，33（24）：194-196.

[6]原松梅.“双一流”背景下C++程序设计双语教学实践与探索[J].计算机教育，2018（10）：110-112。117.

【通联编辑：王力】

收稿日期：2019 -11-13

作者简介：程学云（1978-），女，硕士，副教授，主要研究方向为可逆逻辑综合和信息安全。