黃隆華，彭小寧，張 文

（懷化學院 計算機科學與工程學院，湖南 懷化 418008）

基于創(chuàng)新項目的程序設計類課程改革研究

黃隆華，彭小寧，張 文

（懷化學院 計算機科學與工程學院，湖南 懷化 418008）

計算機程序設計能力是計算機及相關專業(yè)學生最重要的專業(yè)能力之一，如何提高學生的程序設計與實踐能力，滿足社會對計算機專業(yè)學生的需求，是高校需要重點解決的一個問題。文章認真分析了程序設計類課程教學的現(xiàn)狀，然后從大學生創(chuàng)新項目入手，通過改革教學內(nèi)容、教學方法、課外實踐、人才培養(yǎng)方案和考核評價體系，基于創(chuàng)新項目的程序設計類課程改革，培養(yǎng)了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極性和主動性，同時進一步培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新項目；程序設計；課程改革；創(chuàng)新能力

通過實施國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，促進高等學校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練，增強高校學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新人才。大學生創(chuàng)新項目主要是以項目為載體，在程序設計類課程中加強創(chuàng)新項目引導，可以培養(yǎng)學生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力的項目[1]，同時調(diào)動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力和實踐能力[2]。

《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》明確指出，未來5年，軟件工程師愈發(fā)“走俏”。一直以來，學生的程序設計能力、實踐與創(chuàng)新能力是評判一個學生是否是一名合格的計算機專業(yè)學生的重要指標[3]。

1 程序設計類課程教學現(xiàn)狀

最近幾年來，有不少企事業(yè)單位反映計算機類畢業(yè)生實際應用知識、動手能力與應用能力不夠、程序設計開發(fā)經(jīng)驗嚴重不足，尤其是程序設計能力、算法設計與分析能力無法達到用人單位的要求。這不僅對學生就業(yè)是一個嚴峻的考驗，更阻礙了其進一步發(fā)展與提升[3]。造成以上情況的主要原因有如下幾點：（1）學生在學完與程序設計、算法有關的課程后，對于這些知識僅僅只是停留在了解的基礎上，并未達到理解、融會貫通的境界，更沒有利用這些知識解決實際遇到的問題；（2）教師在講解程序設計、算法設計與分析的相關知識時，并沒有將理論與實際有機結合；（3）在實際教學過程中，并未對學生進行真正的軟件項目開發(fā)訓練，雖然目前各本科院校的程序設計類課程都有課程設計這一環(huán)節(jié)，但是大多數(shù)都是止于形式，并未予以真實的軟件項目作支撐，因而收效甚微；（4）對第一門程序設計課程的教學不夠重視，盡管計算機類專業(yè)所開設的課程中很多都含有與編程相關的內(nèi)容，但作為入門級的程序設計語言課程，其重要性不亞于任何一門專業(yè)課，由于當前對第一門程序設計語言課程重視程度不夠和教學時數(shù)不足，導致了相當一部分學生在學完第一門程序設計課程后，仍然無法獨立完成一個簡單的程序開發(fā)；（5）現(xiàn)有的程序設計課程教學沒有把編程思想和能力培養(yǎng)放在首位，學生雖然有一定的編程思想和編程能力，但對實際問題的分析、解決、創(chuàng)造應用等能力還是存在不足；（6）目前大多數(shù)高校的程序設計課程的教學，雖然采用了以教師講為主，學生聽為輔，同時結合上機實踐操作來鞏固和熟悉課堂上所學的知識點的教學方法，但是收效頗微，造成此種現(xiàn)象的主要原因是程序設計語言課大都比較枯燥，牽扯到語法、算法等知識，容易學到后面忘記前面，學生在學習基礎知識時，常感到枯燥乏味。

2 基于創(chuàng)新項目的程序設計類課程改革措施

2.1 教學內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)程序設計類課程教學，教師都是按照教材給定的案例進行教學，學生完全模仿教材提供的案例，而對案例設計思想和設計方法卻不動腦思考。采用模仿方式完成案例作為傳統(tǒng)教學的主要手段，顯然無法提高大學生的創(chuàng)新能力。針對傳統(tǒng)教學內(nèi)容存在問題，懷化學院計算機科學與工程學院組織程序設計類課程教學教師團隊，經(jīng)過多次研討，結合當前IT企業(yè)用人標準和多年教學經(jīng)驗的積累，將當前最新技術、最新應用需求和最新創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等競賽內(nèi)容進行課程案例的設置，再結合往屆獲獎的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作品制作新的案例。這種高起點的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目案例方式，極大地提高了學生的學習興趣，在提高學生實際動手能力的基礎上，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識，為其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐提供良好的基礎。

程序設計類課程教學內(nèi)容改革的具體措施是以編制綜合性的應用程序（綜合項目）為主線，把整個綜合項目分割成多個基礎子項目。例如“C語言”課程教學，編制的綜合項目有通信錄的設計與實現(xiàn)，具體實現(xiàn)功能包括通信錄新增、查詢、編輯和刪除。圍繞總體功能，其分割的基礎子項目為標準輸入/輸出、排序/查詢/統(tǒng)計、文件讀/寫等?；A子項目完成了，累積的知識點就夠用了，最后就能輕松完成綜合項目?！癑ava語言程序設計”課程教學，編制的綜合項目有網(wǎng)絡聊天的設計與實現(xiàn)，其分割的基礎子項目有類的設計、可視化編程、多線程實現(xiàn)、Swing組件的應用及UDP網(wǎng)絡編程。數(shù)據(jù)結構課程教學，編制的綜合項目有校園導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，其分割的基礎子項目有鏈表的設計、隊列和棧的設計、圖的存儲、圖的遍歷和最短路徑（Dijkstra，迪杰斯特拉）算法。

2.2 教學方法的改革

教學方法改革，即加入“發(fā)現(xiàn)式教學法”。在程序設計類課程中加入“發(fā)現(xiàn)式教育法”，做法是模擬科學發(fā)明創(chuàng)造過程，引導學生在解決實際問題時先進行探討，由學生自己進行推論。教師的角色是盡量少講，而是重于引導。

發(fā)現(xiàn)式教學方法對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力無疑是有效的。因為發(fā)現(xiàn)式教學法突出學生的主體地位，以學生為主體組織教學，設置創(chuàng)新的情境，使他們處于最佳的創(chuàng)新狀態(tài)之中。加入“發(fā)現(xiàn)式教學法”的具體措施是鼓勵學生結合當前應用實際提出新的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，教師在進行可行性分析基礎上，指導分割成多個基礎子項目，并引用學生發(fā)揮主觀能動性，通過網(wǎng)絡獲取知識和技能，從而提高實際動手能力和創(chuàng)新能力。

2.3 課外實踐教學的改革

多渠道開展大學生課外創(chuàng)新實踐教學活動，可以有效培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力。近年來，懷化學院計算機科學與工程學院組織學生積極參加全國、省市和企業(yè)的程序設計競賽，同時在學校的經(jīng)費支持下建設了ACM程序設計訓練基地、大學生創(chuàng)新基地、雪牙團隊、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析基地、IOS研發(fā)基地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地、嵌入式產(chǎn)品研發(fā)基地、新媒體中心、校企業(yè)合作基地和卓越工程班。懷化學院計算機科學與工程工程學院全院近一半學生進入各基地，在基地指導教師帶領下，通過參加各級各類競賽，包括“中國大學生計算機設計大賽”“中國大學生挑戰(zhàn)杯”“中國軟件杯大學生軟件設計大賽”“全國軟件專業(yè)人才設計與創(chuàng)業(yè)大賽”“湖南省ACM程序設計大賽”和“國際大學生ACM程序設計競賽（含區(qū)域賽和選拔賽）”和“甲骨文杯”全國Java程序設計大賽等。通過組織學生參加各種大賽，進一步提高分析問題和解決問題的能力，從而提高學生的創(chuàng)新能力。

2.4 人才培養(yǎng)方案的改革

傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方案，一般在大一新生入學前制定，然后一直使用到學生畢業(yè)，也有一些高校連續(xù)多屆使用同一人才培養(yǎng)方案。這種做法顯然不適合當前教學形勢及要求，尤其是與科技、信息高速發(fā)展相關的計算機相關專業(yè)人才培養(yǎng)要求。

結合當前IT行業(yè)人才需求及學生發(fā)展要求，懷化學院計算機科學與工程學院每年組織專家到知名IT企業(yè)，或邀請IT企業(yè)資深工程師來校共同研討人才培養(yǎng)方案，包括大一新生人才培養(yǎng)方案制定及大二大三人才培養(yǎng)方案的調(diào)整。最新的人才培養(yǎng)方案，突出與時俱進，納入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學要求，建立創(chuàng)新學分制度，例如16級人才培養(yǎng)方案規(guī)定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動項目不少于8學分，其中4個學分必須為專業(yè)學科活動類認定的項目。學校人才培養(yǎng)計劃指導模板也充分尊重學生的主體作用，在培養(yǎng)方案中引入創(chuàng)新學分。各學院根據(jù)自身情況和特點完善創(chuàng)新實踐教學要求，學生可以通過完成大學生創(chuàng)新項目立項（也可以參與教師的科研項目）、發(fā)表學術文章、參加學科競賽、獲得發(fā)明專利（軟件著作權）等創(chuàng)新活動獲得創(chuàng)新學分。與時俱進的人才培養(yǎng)方案，以充分調(diào)動學生參與創(chuàng)新實踐的積極性和主動性，極大地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識，提高了創(chuàng)新能力。

2.5 考核評價體系的改革

考核評價體系改革，即在程序設計類課程的考核中，變傳統(tǒng)考試為考查，具體做法是學生參加專業(yè)類學科活動，可以獲得相應的學分，既可以計入其創(chuàng)新項目學分，也可以抵課程學分。例如參加國家計算機等級考試（C語言），獲得二級證書的，可以獲得2個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐學分，同時可以抵其C語言課程成績，參加大學生學科競賽（3等獎及以上），國家級/省級/市（校）級，可以分別獲得8/8/2個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐學分，并抵相關課程學分，參加專業(yè)學術講座并認真總結，可以獲得0.5個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐學分。

按照創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果的不同，學校撥?？钸M行獎勵，級別可分為國家級、省市和校級。把學生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動所獲得的獎勵與國家獎學金、勵志獎學金、三好學生和優(yōu)秀畢業(yè)生的評定掛鉤，極大地鼓勵了學生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐教學活動，取得了較好的效果。

3 結語

基于創(chuàng)新項目的程序設計類課程改革，教學內(nèi)容中加強創(chuàng)新項目案例設計，在教學方法中加強教師的引導作用，鼓勵學生多渠道參加大學生創(chuàng)新實踐活動，同時制定與時俱進的人才培養(yǎng)方案和考核評價體系等一系列改革措施，一方面提高了學生程序設計能力，另一方面增強了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。從改革后的教學成果來看，改革取得了一定的成效，受益學生人數(shù)明顯增多，今后將繼續(xù)加強基于創(chuàng)新項目的程序設計類課程教學研討及改革，爭取取得更大成績。

[1]張媛柯，田榮波，張芳，等.大學生創(chuàng)新性實驗的體會[J].中國民族民間醫(yī)藥，2012（13）：70-71.

[2]姚罡，王貴萱.大學生創(chuàng)新訓練項目對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].科技視界，2015（35）：75.

[3]張永梅，馬禮，孫晶靜，等.培養(yǎng)學生程序設計、實踐與創(chuàng)新能力的探索[J].電腦知識與技術（社會科學版），2016（12）：178-180.

Study on the reform of programming design course based on innovation project

Huang Longhua, Peng Xiaoning, Zhang Wen
（Computer Science and Engineering School of Huaihua University, Huaihua 418008, China）

Computer programming design ability is one of the most important professional abilities for students in computer and related majors. How to improve students’ ability of programming and practice and meet the needs of society for computer major students is a key problem that colleges and universities need to solve. The paper carefully analyzes the current situation of Programming Design Course and starts with college students’ innovation projects. Based on the curriculum reform of Programming Design Course of the innovation projects, it develops students’ interests, improves the learning enthusiasm and initiative, and further cultivates the students' innovation ability through reforming the teaching contents, teaching methods, extracurricular practice, talents cultivation program and evaluation system.

innovation project; programming design; curriculum reform; innovation ability

黃隆華（1979— ），男，江西贛州，講師；研究方向：數(shù)字圖像處理與信息安全，Web應用技術。