新建地方本科院校“C++程序设计”课程教学改革探索
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）10-0027-02
一、“C++程序设计”教学现状
作为刚刚独立建校不久的新建地方本科院校，宿迁学院一直以培养本科应用型创新人才为根本任务，注重培养学生的实践能力和创新精神，强调适应未来就业的需要。
“C++程序设计”是宿迁学院计算机、软件工程等专业的一门重要专业基础课，主要是以C++语言为载体，全面系统地向学生介绍面向对象的编程思想和技术，因此它既是面向过程的C语言的自然延伸和发展，又是Java、C#等面向对象语言的基础。由于其兼具面向过程和面向对象的双重特征，在由面向过程的程序设计转入面向对象的程序设计的学习过程中起着承上启下的重要作用。当然”C++程序设计”的应用性和实践性也非常强。
宿迁学院原有”C++程序设计”教学工作存在诸多问题。如教学内容不能适应人才培养的实际需求，教学重点偏重于语法细节；教学过程仍是教师“自问自答”的传统“填鸭式”教学[1]，学生毫无兴趣；虽然有实践环节，但是设计单调，考核缺乏有效手段，无法切实提高学生的实际动手能力；在课堂教学之外，“教”与“学”，教师与学生严重脱离，学生的疑问不能方便、快捷地得到教师的帮助，教师也很难了解学生平时的实际情况。针对以上问题，自2012年开始，我们对”C++程序设计”的教学内容、教学过程、实践环节以及课外指导等方面进行了一些探索与实践，取得了初步的成果。校级”C++程序设计”网络课程于2014年业已建成，目前校级精品课程项目正在建设之中。
二、“C++程序设计”教学改革路径
（一）优化教学内容，突出教学重点
考虑到宿迁学院在开设”C++程序设计”之前已经开设了”C语言”，因此教学内容当然以面向对象为绝对主角，并据此选取了教材[2]。
教学中将相对固定的面向对象的内容进行重新整合，分成类与对象，继承与派生、多态性与虚函数、运算符重载与输入输出流等四个部分，重点对类与对象的基本概念、构造函数、继承以及多态性等知识进行详细介绍，弱化运算符重载、非常见输入输出流等内容，C++对C的扩充部分全部留给学生自学。
尽管有不少专家学者强调C++的教学要淡化语法，突出算法[3]，但针对宿迁学院新建地方本科院校和生源的现实情况，在实际教学中，我们的重点既有计算机的编程思想也有最小集语法，也即在突出面向对象编程思想和算法设计的同时，对最常用的基本语法仍然重点讲解，较少使用的语法一带而过，缺乏实践价值的语法舍弃不讲。做到既满足后续课程的需要，又尽量与学生毕业后的就业相对接。
（二）将计算思维引入教学
计算思维是由美国卡内基?梅隆大学计算机科学系主任周以真教授提出的[4]，她认为计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
对于计算机或软件工程专业的学生来说，学习C++或者其他语言的目的不仅仅是为了毕业后能够成为一名合格的程序员，更重要的是通过学习深入理解并掌握利用计算机分析和解决问题的思路和方法，而这正是教师在教学过程中需要传输给他们的计算思维。
因此我们将计算思维融入教学全过程中去，每个部分都利用计算思维的观点作为引导，学习中鼓励学生多角度去思考问题，从认识规则、熟悉规则、使用规则转变成寻找规则、探究规则、理解规则，将理论课也全部搬进计算机房，一人一台计算机，利用极域电子教室进行理论教学，以学生动手练习替代教师课堂演示，使学生主动参与到实际教学之中，真正思考起来。实践和作业环节也打破常规，布置一些不设统一要求的题目，鼓励学生进行自主创新和探索。
（三）打造个性化实践教学环节
实践环节是新建地方本科院校培养应用型人才的关键一环，而实践环节又必须以切实提高学生的实际动手能力，适应未来就业需要为首要目标。
首先，传统的实践内容往往来自于课本或实验指导书，性质大多为验证性，并容易找到参考答案。现在由教师根据课程知识体系和学生实际情况灵活出题，性质大多为设计性和综合性，题目也只给出基本要求，鼓励学生在此基础上精彩发挥，并允许学有余力者根据知识内容为自己出题，也借此不断丰富实践内容。
其次，调整实践环节实施过程。我们会提前1―2周布置实践内容，要求学生提前编写好初步的源程序代码，上机课之初就通过极域电子教室提交。然后课堂时间主要是对程序进行调试和修改，直至获得满意的结果，经教师检查合格后，提交运行结果和新的源程序。我们鼓励每次最先圆满完成任务的三名学生成为“小老师”，他们可以和教师一样在课堂上自由指导需要帮助的学生，并得到额外的加分奖励。每次上机课结束前，预留一定时间给此次任务完成最好的学生，将其作品讲解、演示给全班同学。这些措施给予学生们极大的竞争意识和成就感，也形成了你追我赶、不甘落后的学习氛围，提升了学习的积极性和兴趣。
最后，考虑到生源的实际情况，一方面教师对关键性技术问题进行提示和指导，但并不限制每位学生完成实践任务的时间，学期内任何时间完成都能提交，教师随时可以检查；另一方面教师在检查时不仅要看运行结果，而且还会针对具体程序进行提问，借此鼓励所有学生独立完成程序的编写和调试工作。学生只有通过不懈努力反复修正自己的错误程序，才能应对教师检查中的提问环节，才能学会如何编写和调试程序，实际动手能力才能切实得以提高。
（四）充分利用网络课程平台，实现“教”与“学”的零距离 2014年6月份建成的”C++程序设计”网络课程平台上，除了一些传统的教学常规资料（大纲、周历、课件、课堂教学录像和学生作业等）之外，还加入了一些新鲜的内容。
首先受到MOOC的启发，自2014年起，我们录制了几段简短的视频，以生动活泼的形式、简单有趣的例子介绍一些重要的知识点，如构造函数重载、this指针、虚函数等。虽然制作水平和开放程度与国内外流行的MOOC相比还有非常大的差距，但也吸引了校内外不少学生的目光，取得了不错的效果，因而该工作还将继续开展。
其次我们在学生作业环节引入了Online Judge在线判题系统，虽然由于现实原因实际作业成绩并不完全由此系统决定，但是由该在线判题系统给出的格式错误或无法编译、运行时错误、答案错误、超时、通过等各种状态，仍然极大地调动了学生学习的积极性，大幅度地提高了作业程序的质量。
最后在答疑解惑模块，所有问题除了按学生发问时间和教师回复时间两种常见方式排序外，我们将所有问题进行了详细的分类。现在学生在课堂之外，如有疑问大部分均可以方便快捷地在相应分类中找到答案，如遇新问题，发问时必须详细勾选问题类别，然后再由教师适时确认类别并加以回复，当然其他感兴趣的学生也可以一同参与讨论。
（五）成立“小微型学习组织”，用第二课堂促进第一课堂
在第一课堂之外，我们还积极推进第二课堂的工作，系内成立了多个“小微型学习组织”，与C++程序设计关系密切的主要有两个：“软件开发小组”和“程序设计小组”。每组配备指导教师2―3人，组员在学生自愿报名基础上，由指导教师考核后确定，并根据实际需要进行动态管理。小组均有相对固定的学习活动场地，每周利用晚上或周末时间，集中进行1―2次学习或讨论，其余时间根据阶段任务安排自主展开活动，其间由指导教师轮流加以指导。“软件开发小组”主要利用C++、Java、C#等语言并结合教师课题与校内外实际需要进行软件开发，目前已经有“宿迁学院监考管理系统”、“宿迁学院后勤报修系统”、“宿迁人才新干线”等近十个系统成功开发并投入使用。“程序设计小组”以C、C++和Java为主要编程语言，参加了校内外各种级别的程序设计大赛，目前已经在“宿迁学院程序设计竞赛”、“蓝桥杯大赛”、“ACM大学生程序设计竞赛”等比赛中斩获颇丰。
“小微型学习组织”所取得的每项成果，都吸引了不少学生加入其中，像“软件开发”和“程序设计”小组不但显著提升了组内学生的编程能力和水平，而且随着小组成员的动态管理，带动和影响了一大批对程序设计感兴趣的学生投入其中，有力推动了第一课堂和教师的教学科研工作。
“C++程序设计”作为入门级的面向对象程序设计课程，编程思想抽象、理解困难、语法复杂[5]，对于宿迁学院这类新建地方本科院校来说还有师资力量偏弱、学生基础较差等因素，如何使学生真正愿意学、学进去并取得收获，我们进行了一系列的探索。实践证明这些工作激发了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性，突出了学习重点，降低了学习的复杂度，切实提升了学生的实际动手能力，促进了本科应用型创新人才的培养。
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