“金课”导向下的《程序设计训练》课程改革与创新探索*

黑龙江科技大学计算机与信息工程学院 张兴华，王国权，于海英，韩紫恒，史健婷

一、引言

《程序设计训练》具有非常明显的交叉性，其主要的教学目标是要教会学生们一些科学以及工程方面的问题，确保学生们能够进行可计算的分析以及验证，这对理论性以及实践性二者的结合具有相当高的要求，由于这门课程具有传统型、交叉性、理论性以及实践性融合的特点，因此在高校的一些理工科的专业当中，有相当多的一部分很长时间不编程或者根本不会编程的教师却在对学生们的编程课程进行教学，这就导致了大部分的学生虽然考试能够得到高分，但是实践能力却非常弱，他们往往不会运用编程的思想解决问题，也不会用查阅资料的方式来对工具进行调试，更不会具有计算思维。在这样的情况下对“金课”导向下的《程序设计训练》课程进行创新以及改革具有十分重要的意义。

二、《程序设计训练》课程的“金课”特征

（一）创新性

《程序设计训练》课程的创新性要求这一课程必须要具备一定的前沿性以及时代性；要求教学形式能够体现出先进性以及互动性；要求学习结果要具备研究性以及个性化的特征。从最初到现在《程序设计训练》课程已经由最初的简单计算逐渐发展为复杂推理，从原来的单机逐渐发展为网络，最终再到移动，从最简单的数据处理再到对大数据的分析。由此可见，这一过程当中对前沿性以及时代性的要求都非常高。此外，《程序设计训练》课程具有非常强的实践性，因此在教学的过程中应该以实践教学为主。在《程序设计训练》课程教学形式方面来说，其必须要对实践教学采取足够的重视，而且还必须要将先进性以及互动性都体现出来。《程序设计训练》课程在教学的过程中要充分地考虑到学生就业的问题，学生在未来可能会在各个领域当中就业，这就需要这一课程的教师在充分地保留原有一些经典内容的基础上，对一些前沿学科的内容进行汲取，然后再融合一些现代化的元素，重点对学生们的计算思维进行培养，确保学生们在未来无论从事哪一个行业都有一定的基础。

（二）挑战性

《程序设计训练》课程的挑战性指的是这一课程具有一定的难度，需要学生们多努力学习，这在一定程度上对教师的教学活动以及学生们的学习活动提出了更多的要求。比较好的课程设计应该是在课堂教学的过程中学生们能够听懂教师所讲授的一些内容，而在课下学生们能够依照自己已经掌握的知识来完成相关的作业。教师在对学生们布置作业时需要增设一定的难度，不能够使得学生们能够直接套用课堂上教师已经讲解的算法流程来完成，必须确保学生们在完成作业的过程中要不断地分析、试验以及调整，有效地调动学生已经学到的知识，并将这些知识进行综合运用，才能够解决这些问题。

在将来的一些科学研究以及工程应用的过程中，学生们需要面对的问题往往是千变万化的，其内容相当复杂而且繁琐，并没有一些固定的套路可供学生们选择来解决问题，在这样的情况下，学生们往往只能通过一些具有挑战性的训练才能够获得一些解决实际复杂问题的能力，要想能够做到这一点，《程序设计训练》课程教师在教学的过程中就必须要以教材作为基础来设计开发一些具有启发性的教学案例。学生在课下必须要认真地进行复习，然后在复习的过程中还必须要结合一些计算机编程的练习，因为仅仅依靠学生们在课堂上学到的知识肯定是远远不够的。由此可见，只有对学生们的解决实际问题的能力进行培养，学生们才能够更好地面对一些具有挑战性的问题，进而寻找到最合适的解决方式。

三、“金课”导向下的《程序设计训练》课程中存在的问题

（一）课程前期的基础不足

从一定程度上来说，《程序设计训练》主要是对学生们的编程习惯进行培养，重点在习惯养成的方面，并不是技巧提升方面。但是在这其中存在的问题是信息与通信专业的大一新生由于一些基础计算机课程的开设不足，进而导致学生们的课程前期基础十分的薄弱，因此有相当多的学生很难能够完成教材当中的一些习题，从这一方面上来说，《程序设计训练》课程中所设置的一些实训项目对他们来说往往具有不小的难度。

（二）学生们思维模式的转换方面存在问题

在高校当中，有相当多的学生在之前并没有接触过编程的相关内容，他们的思维仍然受初高中阶段一些培养模式的影响，导致他们在解决问题的过程中养成了一定的依赖性，他们总是希望教师在他们完成相关编程任务时能够给他们一定的提示，这就在很大程度上束缚住了学生们的创造性。此外，还有相当多的学生在对程序进行设计的过程中非常害怕犯错，但是他们不明白程序设计其实就是在不断犯错的过程中进行调整，进而使自己的能力有所提升。由此可见，这种已经固化的思维在很大程度上对《程序设计训练》课程的培养效果产生了不良的影响。

（三）课程内容难度较大

《程序设计训练》这门课程是以C语言为基础而建立的，而且在后续的教学过程中往往还会导入《数据结构与算法》当中链式存储、顺序存储以及排序算法等相关内容，其内容相对来说十分充实，但是这对于高校大部门的学生们而言内容难度比较大，很难能够准确地将其理解，最终很难达到层次化教学的目的，对学生们的学习活动产生了相当大的阻碍。

四、“金课”导向下的《程序设计训练》课程改革与创新策略

（一）对传统的教学内容进行更新

由于Python语言具有简洁性、可扩展性、易读性以及可视化的特点，因此其已经成为当前阶段非常受欢迎的语言。在这样的情况下，就可以用Python语言来代替C语言进行程序设计中思维以及程序设计方法等方面的训练。一般来说，Python语言都具备十分明确的编程规范，甚至每一个缩进都有十分明确的规定，这就可以使学生们在刚接触到编程的相关知识时就能够养成一个良好的习惯。此外由于Python语言具有非常方便以及个性化的IDE可供学生们选择，这就使得学生们在程序调试训练这一方面具有非常大的便利性，进而能够帮助学生们更好地对《程序设计训练》进行学习。

（二）加强产、学、研、用之间的合作

《程序设计训练》课程最终的教学目的就是要使学生们能够学以致用，在这一过程中通过加强与企业之间的合作能够帮助学生们对所学知识的用途进行理解。因此高校就有必要加强与百度、华为、科大讯飞以及阿里之间的合作，在合作的基础上邀请这些企业当中的资深工程师到校兼任导师，通过导师讲解程序设计产品功能需求、功能实现以及软件测试全方位的内容，有效地增强学生们的学习动力，确保学生们对自己的职业规划更加明确，让学生们能够真正地明白自己学习这一课程的重要意义，最终有助于提升《程序设计训练》课程的教学质量。

（三）对教学方式进行改进

从某种程度上来说，编程与其他一些基础类的课程存在相当大的差异，学生们进行程序设计往往是为了能够实现一些既定的功能。在高校层面上来说，要想能够将学生们培养成一个高素质的编程人才，就需要鼓励学生们不断地犯错误，在犯错误的过程中一遍又一遍地领悟，然后在教学的过程中还要注意教授学生们一些改正错误的方法，进而使得学生们在不断地调试以及改正错误的过程中能够有效地提升自身的编程能力以及编程技巧。与此同时，《程序设计训练》课程教师在教学的过程中还要注重对学生们主动学习的习惯进行培养。在程序设计相关内容的学习中往往需要对一些已经封装好的函数方法进行调用，这就需要学生们能够自己在课下运用手中的资源来寻找最佳的解决方法。

（四）以赛促学，提高学生们的竞争意识

高校为了能够有效地对学生们的实践能力进行培养，就要积极地鼓励学生们参与一些与《程序设计训练》课程有关的比赛，将这些各种形式的比赛都融入《程序设计训练》课程教学活动当中。此外还要充分地鼓励学生们参与到一些省赛以及国赛当中，确保学生们能够以多途径的方式来对这些比赛有所了解，有效地拓宽学生们的视野。此外在比赛的过程中能够充分地激发学生们的竞争意识，当学生们的竞争意识提高那么他们的学习积极性也会提高，最终使得《程序设计训练》课程教学能够取得良好的效果。

五、结语

综上所述，在“金课”导向下对《程序设计训练》课程进行改革以及创新是提高学生们学习效果非常重要的一个措施，能够将学生们培养成全面发展的程序设计人才，进而使得学生们在未来能够有更好地发展。