陳海華+李世寶+劉建航

（中國石油大學(xué)（華東）計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，山東 青島 266580）

摘要：“以學(xué)生為中心”是當(dāng)前高校教育的一個(gè)核心理念。然而在實(shí)際教學(xué)中，特別是如程序設(shè)計(jì)這樣的課程如何讓這一理念落到實(shí)處，是一個(gè)突出的現(xiàn)實(shí)問題。傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)存在以下幾個(gè)問題：（1）學(xué)難致用；（2）學(xué)生無法做出高水平的作品；（3）教學(xué)與專業(yè)知識(shí)之間缺少一個(gè)貫穿的環(huán)節(jié)。為解決這些問題，真正做到以學(xué)生為中心，筆者探索一種與專業(yè)知識(shí)相融合的案例式程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式。該模式包括構(gòu)建：（1）與通信專業(yè)知識(shí)相融合的案例式C++課堂以及隨堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系；（2）開放式的授課方式；（3）新的考核評(píng)價(jià)體系；（4）與暑期實(shí)習(xí)相結(jié)合的持續(xù)性學(xué)習(xí)體系。實(shí)施效果表明該模式下不僅能使學(xué)生靈活掌握程序設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，還能大大鍛煉學(xué)生理論與專業(yè)相結(jié)合的能力，此外，實(shí)際系統(tǒng)的完成還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生極大的成就感，進(jìn)而進(jìn)一步地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正做到“以學(xué)生為中心”。

關(guān)鍵詞：以學(xué)生為中心；程序設(shè)計(jì)課程；與專業(yè)知識(shí)融合；案例式程序教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）24-0260-02

一、“以學(xué)生為中心”的教育理念迫切需要落實(shí)

近年來，隨著主體教育思想的深入普及，以及素質(zhì)教育的普遍推行，一種新的教育理念正在盛行之中，那就是以學(xué)生為中心的教育理念[1，2]。在過去的教育觀念中，教師是中心，學(xué)科是中心，課堂是中心，學(xué)生是教育的對(duì)象和客體，教師是教育的主體。而“以學(xué)生為中心”的教育理念中，學(xué)生才是教學(xué)活動(dòng)的中心，學(xué)生與教師以平等的方式進(jìn)行互動(dòng)；教師通過課程強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；教師扮演提供咨詢者、輔導(dǎo)者和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激發(fā)者的角色。在這種新的教育理念下，我們傳統(tǒng)的教學(xué)方式與方法已經(jīng)不再合適。這對(duì)我們高校教師的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置、課程教學(xué)和實(shí)踐等多方面提出了新的要求。特別是如程序設(shè)計(jì)課程，這樣一門看似“普適”的課程，在具體的教學(xué)中，如何真正做到“以學(xué)生為中心”，即如何做到激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，如何鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力，是一個(gè)突出的現(xiàn)實(shí)問題，也迫切需要得到落實(shí)解決。筆者將以自身給中國石油大學(xué)（華東）計(jì)算機(jī)與通信工程專業(yè)通信工程系2014級(jí)學(xué)生所授的《C++》程序設(shè)計(jì)課程為例，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程如何做到“以學(xué)生為中心”進(jìn)行探索。

二、當(dāng)前程序設(shè)計(jì)課程存在的問題

（一）《C++》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《C++》程序設(shè)計(jì)課程是通信工程軟件培養(yǎng)方向一門非常重要的專業(yè)課程。向上以《C語言》為基礎(chǔ)，向下承接《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《數(shù)據(jù)庫》等。筆者所授該課共64個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論課32學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)。一般傳統(tǒng)的教學(xué)模式為：理論課上依照課本及課本上的例題進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解；隨堂實(shí)驗(yàn)上依照課后習(xí)題進(jìn)一步對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固。

（二）《C++》課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

可以說傳統(tǒng)的《C++》課程的授課方式是一種典型的“以教師為中心”的授課方式。教師是中心、主體，學(xué)生是被動(dòng)地進(jìn)行知識(shí)的接受和學(xué)習(xí)。從近幾年實(shí)際的用人單位反饋的意見來看，我們培養(yǎng)的學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力還比較欠缺，特別是程序設(shè)計(jì)語言與實(shí)際通信系統(tǒng)結(jié)合的能力不強(qiáng)。這說明我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)語言的教學(xué)上是存在問題的。通過深入調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前通信工程專業(yè)的《程序設(shè)計(jì)C++》教學(xué)存在以下一些問題。（1）學(xué)難致用。我們的學(xué)生往往掌握了比較扎實(shí)的理論語言基礎(chǔ)，但是卻不會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際，特別是不會(huì)與通信的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行結(jié)合。深入分析我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前《程序設(shè)計(jì)C++》的教學(xué)中大多以復(fù)數(shù)、坐標(biāo)、教師、學(xué)生等作為案例，以鍛煉基本語法為主，與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合不夠緊密，尤其是與所在專業(yè)知識(shí)結(jié)合的很少。（2）無法做出高水平的作品。進(jìn)一步我們發(fā)現(xiàn)，教材上的課堂案例、隨堂實(shí)驗(yàn)案例都偏小且相互獨(dú)立，案例之間缺乏相互銜接與關(guān)聯(lián)，從而無法形成大作業(yè)。這樣一來，學(xué)生的綜合動(dòng)手能力就得不到鍛煉和提高，從而無法做出高水平的作品。（3）教學(xué)與通信專業(yè)知識(shí)之間缺少一個(gè)貫穿的環(huán)節(jié)。在實(shí)際的教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)期學(xué)生的積極性和熱情特別高，很多學(xué)生報(bào)名參加ACM、齊魯軟件大賽等科技活動(dòng)，然而具體做的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)無法下手。根本原因就在于我們的C++教學(xué)與通信專業(yè)知識(shí)之間缺少一個(gè)貫穿的環(huán)節(jié)，學(xué)生想不到如何將軟件語言與實(shí)際的通信系統(tǒng)結(jié)合起來。

三、以“學(xué)生為中心”的《C++》新教學(xué)模式的探索

（一）新教學(xué)模式設(shè)計(jì)的基本思想

為克服以上問題，首先我們需要搞清楚什么是以“學(xué)生為中心”。以“學(xué)生為中心”，教師應(yīng)該真正做到為學(xué)生著想，從社會(huì)需要、學(xué)生發(fā)展、個(gè)人特長(zhǎng)等角度，主動(dòng)努力傳授學(xué)生最合適的知識(shí)、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣、培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際以及發(fā)現(xiàn)知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí)的能力[1，2，3]。在搞清楚什么是“以學(xué)生為中心”之后，結(jié)合我們深入的調(diào)研以及用人單位對(duì)我們學(xué)生編程能力的反饋，針對(duì)《C++》編程課程，我們產(chǎn)生了一個(gè)新的教學(xué)思路。即：精心選擇通信的一些基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)以案例的形式融合到C++的教學(xué)中。而且更進(jìn)一步，這些案例應(yīng)做到前后關(guān)聯(lián)與呼應(yīng)，等到上完課程的時(shí)候，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)將平時(shí)的課堂案例，隨堂實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行融合，最后竟然能實(shí)現(xiàn)通信的具體的某一系統(tǒng)。更進(jìn)一步，該系統(tǒng)在配合一些外圍設(shè)備的情況下還可以工作。在授課的過程中，我們盡量采用開放式、引導(dǎo)式的授課方式，一步一步引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)完成這整個(gè)通信系統(tǒng)。不難想象，這不僅可以使學(xué)生靈活掌握《C++》的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并極大地鍛煉學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力，還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生極大的成就感，進(jìn)而進(jìn)一步地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該教學(xué)模式應(yīng)具備以下特點(diǎn)：（1）不改變?cè)械闹R(shí)體系結(jié)構(gòu)。（2）大部分案例（包括課堂案例和隨堂實(shí)驗(yàn)案例）為融合通信專業(yè)知識(shí)的案例。（3）貫穿式的案例教學(xué)。即這些案例應(yīng)做到前后關(guān)聯(lián)與呼應(yīng)，平時(shí)的課堂案例和隨堂實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行融合最后能實(shí)現(xiàn)通信的具體的某一系統(tǒng)，即大作業(yè)，如圖3-1所示。

（二）新教學(xué)模式的內(nèi)容體系

在該教學(xué)模式的內(nèi)容中，我們需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)以下四個(gè)環(huán)節(jié)。

1.構(gòu)建與通信專業(yè)知識(shí)相融合的案例式C++課堂以及隨堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。在課堂內(nèi)容上，知識(shí)點(diǎn)仍然是那么多知識(shí)點(diǎn)，但是為驗(yàn)證這些知識(shí)點(diǎn)，我們將通過具體的實(shí)際的通信案例來進(jìn)行講解驗(yàn)證。而不再僅僅是課本上簡(jiǎn)單而抽象的例子（當(dāng)然并不是完全摒棄課本上的一些經(jīng)典例子，而是進(jìn)行合理的取舍，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)以及對(duì)通信知識(shí)的理解）。而且我們不是僅僅針對(duì)一二個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而是構(gòu)建一個(gè)合理的知識(shí)體系。在整個(gè)C++教學(xué)過程中，我們將精選的通信具體系統(tǒng)融合到教學(xué)和隨堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。每一節(jié)課我們都有計(jì)劃地把課本上的知識(shí)點(diǎn)以及精選的融合通信專業(yè)知識(shí)的案例進(jìn)行穿插講解，每一章盡量能對(duì)應(yīng)上一個(gè)子模塊，整體構(gòu)成一個(gè)具體的通信系統(tǒng)。進(jìn)一步構(gòu)成一個(gè)合理的課堂教學(xué)內(nèi)容體系。

2.構(gòu)建開放式的授課方式。在授課方式上，我們不僅要利用好理論課時(shí)的32學(xué)時(shí)和上機(jī)課時(shí)的32學(xué)時(shí)，還要充分利用信息化時(shí)代，學(xué)生都有自己電腦的便利。充分利用我們學(xué)校編程教學(xué)的“知碼開門”平臺(tái)，預(yù)先將一些引導(dǎo)的知識(shí)、案例、程序講解等放到平臺(tái)上，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”等授課技巧，讓學(xué)生提前進(jìn)行預(yù)習(xí)。在課堂上，教師再對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，或者對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與討論，并可以讓學(xué)生上臺(tái)講解，或者進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程，然后教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，從而達(dá)到引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。

3.構(gòu)建新模式下的考核評(píng)價(jià)體系。新的考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)將重點(diǎn)突出學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解掌握和實(shí)際動(dòng)手能力，因此最后大作業(yè)形成通信系統(tǒng)的評(píng)分將占有較大的比重。新的考核評(píng)價(jià)體系將是期末卷面成績(jī)、所做的系統(tǒng)的優(yōu)劣（大作業(yè)）、上機(jī)實(shí)驗(yàn)情況、出勤情況和課堂表現(xiàn)情況的綜合評(píng)定。

4.構(gòu)建與暑期實(shí)習(xí)相結(jié)合的持續(xù)性學(xué)習(xí)體系。為鼓勵(lì)學(xué)生持續(xù)地學(xué)以致用，我們可以將暑期實(shí)習(xí)的內(nèi)容和我們用C++做出的通信系統(tǒng)的內(nèi)容結(jié)合起來，豐富暑期實(shí)習(xí)的內(nèi)容。比如可以利用真正的信號(hào)發(fā)生器以及陣列天線做出室內(nèi)測(cè)向系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等。而且對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，我們鼓勵(lì)他們參與到老師的研究中，鼓勵(lì)學(xué)生積極與老師進(jìn)行討論，提前對(duì)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，從而構(gòu)建持續(xù)性的學(xué)習(xí)體系。

（三）新教學(xué)模式實(shí)施的效果。筆者以2014級(jí)通信工程系學(xué)生為對(duì)象，對(duì)該新模式進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期的探索。學(xué)生普遍反映效果很好，絕大部分同學(xué)都完成了最后的大作業(yè)。從平均成績(jī)來看，比去年學(xué)生的平均分提高了約5分。而且很多學(xué)生反映說不但對(duì)C++的知識(shí)點(diǎn)掌握得更加熟練了，而且對(duì)以前認(rèn)為比較難、比較抽象的線性代數(shù)也加強(qiáng)了理解，同時(shí)也了解了很多通信知識(shí)。

此外，在課間經(jīng)常會(huì)有同學(xué)和老師對(duì)一些通信的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行探討。而且今年有多組學(xué)生找到我們，希望指導(dǎo)他們參加齊魯軟件大賽。甚至有一組在暑期的時(shí)候已經(jīng)開始嘗試用C++來寫測(cè)向算法，并打算以“室內(nèi)定位”作為參賽題目。由此可以看出，通過這種模式的教學(xué)，不但學(xué)生們?cè)撜莆盏闹R(shí)點(diǎn)一個(gè)都沒有少，而且也大大鍛煉了學(xué)生理論結(jié)合通信實(shí)際的能力，此外由于實(shí)際系統(tǒng)的完成，學(xué)生們的信心以及對(duì)專業(yè)的興趣都得到很大的提高，也大大激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，這才是真正的以學(xué)生為中心。

四、結(jié)束語——反思與推廣

“以學(xué)生為中心”不是一個(gè)口號(hào)，作為一名高校教師，我們應(yīng)該實(shí)實(shí)在在地為學(xué)生著想，從各個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合的能力，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。我們?nèi)诤贤ㄐ艑I(yè)知識(shí)的案例式程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式正是基于“以學(xué)生為中心”這一思想精心設(shè)計(jì)的。從實(shí)際的教學(xué)來看也初步取得了不錯(cuò)的效果，我們今后也將會(huì)繼續(xù)貫徹“以學(xué)生為中心”這一理念，將我們?nèi)诤贤ㄐ艑I(yè)知識(shí)的案例式程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式繼續(xù)完善，踏踏實(shí)實(shí)做好我們程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)。此外，我們認(rèn)為這種模式對(duì)于其他高校的類似課程同樣具有借鑒意義，是值得推廣的。

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