原创《以学生为中心和专业知识相融合的案例式程序设计教学模式》
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（中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院,山东 青岛 266580）
摘 要： “以学生为中心”是当前高校教育的一个核心理念.然而在实际教学中,特别是如程序设计这样的课程如何让这一理念落到实处,是一个突出的现实问题.传统的程序设计教学存在以下几个问题： （1)学难致用；（2）学生无法做出高水平的作品； （3）教学与专业知识之间缺少一个贯穿的环节.为解决这些问题,真正做到以学生为中心,笔者探索一种与专业知识相融合的案例式程序设计教学模式.该模式包括构建： （1）与通信专业知识相融合的案例式C++课堂以及随堂实验教学内容体系； （2）开放式的授课方式；（3）新的考核评价体系；（4）与暑期实习相结合的持续性学习体系.实施效果表明该模式下不仅能使学生灵活掌握程序设计相关知识点,还能大大锻炼学生理论与专业相结合的能力,此外,实际系统的完成还会使学生产生极大的成就感,进而进一步地激发学生的学习兴趣,真正做到“以学生为中心”.
关键词：以学生为中心；程序设计课程；与专业知识融合；案例式程序教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0260-02
一、 “以学生为中心”的教育理念迫切需要落实
近年来,随着主体教育思想的深入普及,以及素质教育的普遍推行,一种新的教育理念正在盛行之中,那就是以学生为中心的教育理念 [1,2] .在过去的教育观念中,教师是中心,学科是中心,课堂是中心,学生是教育的对象和客体,教师是教育的主体.而“以学生为中心”的教育理念中,学生才是教学活动的中心,学生与教师以平等的方式进行互动；教师通过课程强调对学生主动学习以及创新能力与创新思维的培养；教师扮演提供咨询者、辅导者和学习动机激发者的角色.在这种新的教育理念下,我们传统的教学方式与方法已经不再合适.这对我们高校教师的教学环节设置、课程教学和实践等多方面提出了新的要求.特别是如程序设计课程,这样一门看似“普适”的课程,在具体的教学中,如何真正做到“以学生为中心”,即如何做到激发学生主动学习的热情,如何锻炼学生的创新和应用能力,是一个突出的现实问题,也迫切需要得到落实解决.笔者将以自身给中国石油大学（华东）计算机与通信工程专业通信工程系2014级学生所授的《C++》程序设计课程为例,对程序设计课程如何做到“以学生为中心”进行探索.
二、当前程序设计课程存在的问题
（一）《C++》课程教学现状
《C++》程序设计课程是通信工程软件培养方向一门非常重要的专业课程.向上以《C语言》为基础,向下承接《数据结构》《数据库》等.笔者所授该课共64个学时,其中理论课32学时,上机实验32学时.一般传统的教学模式为：理论课上依照课本及课本上的例题进行知识点讲解；随堂实验上依照课后习题进一步对知识点进行巩固.
（二）《C++》课程传统教学存在的问题
可以说传统的《C++》课程的授课方式是一种典型的“以教师为中心”的授课方式.教师是中心、主体,学生是被动地进行知识的接受和学习.从近几年实际的用人单位反馈的意见来看,我们培养的学生理论联系实际的能力还比较欠缺,特别是程序设计语言与实际通信系统结合的能力不强.这说明我们在程序设计语言的教学上是存在问题的.通过深入调研,我们发现当前通信工程专业的《程序设计C++》教学存在以下一些问题.（1）学难致用.我们的学生往往掌握了比较扎实的理论语言基础,但是却不会理论联系实际,特别是不会与通信的专业知识进行结合.深入分析我们发现当前《程序设计C++》的教学中大多以复数、坐标、教师、学生等作为案例,以锻炼基本语法为主,与实际应用结合不够紧密,尤其是与所在专业知识结合的很少.（2）无法做出高水平的作品.进一步我们发现,教材上的课堂案例、随堂实验案例都偏小且相互独立,案例之间缺乏相互衔接与关联,从而无法形成大作业.这样一来,学生的综合动手能力就得不到锻炼和提高,从而无法做出高水平的作品.（3）教学与通信专业知识之间缺少一个贯穿的环节.在实际的教学中我们发现,这个时期学生的积极性和热情特别高,很多学生报名参加ACM、齐鲁软件大赛等科技活动,然而具体做的时候却发现无法下手.根本原因就在于我们的C++教学与通信专业知识之间缺少一个贯穿的环节,学生想不到如何将软件语言与实际的通信系统结合起来.
三、以“学生为中心”的《C++》新教学模式的探索（一）新教学模式设计的基本思想
为克服以上问题,首先我们需要搞清楚什么是以“学生为中心”.以“学生为中心”,教师应该真正做到为学生着想,从社会需要、学生发展、个人特长等角度,主动努力传授学生最合适的知识、激发学生自主学习的兴趣、培养理论联系实际以及发现知识和创造知识的能力 [1,2,3] .在搞清楚什么是“以学生为中心”之后,结合我们深入的调研以及用人单位对我们学生编程能力的反馈,针对《C++》编程课程,我们产生了一个新的教学思路.即：精心选择通信的一些基础的专业知识以案例的形式融合到C++的教学中.而且更进一步,这些案例应做到前后关联与呼应,等到上完课程的时候,同学们发现将平时的课堂案例,随堂实验案例进行融合,最后竟然能实现通信的具体的某一系统.更进一步,该系统在配合一些设备的情况下还可以工作.在授课的过程中,我们尽量采用开放式、引导式的授课方式,一步一步引导学生主动完成这整个通信系统.不难想象,这不仅可以使学生灵活掌握《C++》的相关知识点,并极大地锻炼学生理论结合实际的能力,还会使学生产生极大的成就感,进而进一步地激发学生的学习兴趣.该教学模式应具备以下特点： （1）不改变原有的知识体系结构.（2）大部分案例（包括课堂案例和随堂实验案例）为融合通信专业知识的案例.（3）贯穿式的案例教学.即这些案例应做到前后关联与呼应,平时的课堂案例和随堂实验案例进行融合最后能实现通信的具体的某一系统,即大作业,如图3-1所示.
(二)新教学模式的内容体系
在该教学模式的内容中,我们需要重点设计以下四个环节.
1.构建与通信专业知识相融合的案例式C++课堂以及随堂实验教学内容体系.在课堂内容上,知识点仍然是那么多知识点,但是为验证这些知识点,我们将通过具体的实际的通信案例来进行讲解验证.而不再仅仅是课本上简单而抽象的例子（当然并不是完全摒弃课本上的一些经典例子,而是进行合理的取舍,加强学生对知识点以及对通信知识的理解）.而且我们不是仅仅针对一二个知识点,而是构建一个合理的知识体系.在整个C++教学过程中,我们将精选的通信具体系统融合到教学和随堂实验内容中.每一节课我们都有计划地把课本上的知识点以及精选的融合通信专业知识的案例进行穿插讲解,每一章尽量能对应上一个子模块,整体构成一个具体的通信系统.进一步构成一个合理的课堂教学内容体系.
2.构建开放式的授课方式.在授课方式上,我们不仅要利用好理论课时的32学时和上机课时的32学时,还要充分利用信息化时代,学生都有自己电脑的便利.充分利用我们学校编程教学的“知码开门”平台,预先将一些引导的知识、案例、程序讲解等放到平台上,采用“翻转课堂”等授课技巧,让学生提前进行预习.在课堂上,教师再对重难点知识点进行讲解,或者对学生进行引导与讨论,并可以让学生上台讲解,或者进行现场编程,然后教师进行现场讲解,从而达到引导和培养学生自主学习的目的.
3.构建新模式下的考核评价体系.新的考核评价系统将重点突出学生对知识点的理解掌握和实际动手能力,因此最后大作业形成通信系统的评分将占有较大的比重.新的考核评价体系将是期末卷面成绩、所做的系统的优劣（大作业）、上机实验情况、出勤情况和课堂表现情况的综合评定.
4.构建与暑期实习相结合的持续性学习体系.为鼓励学生持续地学以致用,我们可以将暑期实习的内容和我们用C++做出的通信系统的内容结合起来,丰富暑期实习的内容.比如可以利用真正的信号发生器以及阵列天线做出室内测向系统、定位系统等.而且对于学有余力的学生,我们鼓励他们参与到老师的研究中,鼓励学生积极与老师进行讨论,提前对优秀学生进行培养,从而构建持续性的学习体系.
（三）新教学模式实施的效果.笔者以2014级通信工程系学生为对象,对该新模式进行了一个学期的探索.学生普遍反映效果很好,绝大部分同学都完成了最后的大作业.从平均成绩来看,比去年学生的平均分提高了约5分.而且很多学生反映说不但对C++的知识点掌握得更加熟练了,而且对以前认为比较难、比较抽象的线性代数也加强了理解,同时也了解了很多通信知识.
此外,在课间经常会有同学和老师对一些通信的专业知识进行探讨.而且今年有多组学生找到我们,希望指导他们参加齐鲁软件大赛.甚至有一组在暑期的时候已经开始尝试用C++来写测向算法,并打算以“室内定位”作为参赛题目.由此可以看出,通过这种模式的教学,不但学生们该掌握的知识点一个都没有少,而且也大大锻炼了学生理论结合通信实际的能力,此外由于实际系统的完成,学生们的信心以及对专业的兴趣都得到很大的提高,也大大激发了学生自主学习的兴趣,这才是真正的以学生为中心.
四、结束语——反思与推广
“以学生为中心”不是一个口号,作为一名高校教师,我们应该实实在在地为学生着想,从各个方面培养学生的创新能力,与实际应用结合的能力,激发学生自主学习.我们融合通信专业知识的案例式程序设计教学模式正是基于“以学生为中心”这一思想精心设计的.从实际的教学来看也初步取得了不错的效果,我们今后也将会继续贯彻“以学生为中心”这一理念,将我们融合通信专业知识的案例式程序设计教学模式继续完善,踏踏实实做好我们程序设计课程的教学.此外,我们认为这种模式对于其他高校的类似课程同样具有借鉴意义,是值得推广的.
参考文献：
[1]刘献君.论“以学生为中心”[J].高等教育研究,2012,08.
[2]周光礼,黄容霞.教学改革如何制度化—— — “以学生为中心”的教育改革与创新人才培养特区在中国的兴起[J].高等工程教育研究,2013,09.
[3]BARR R.B.,TAGG J.From Teaching to Learning—A N ewParadigm forUndergraduateEducation[J].Change,1995,(11/12):13-15.
程序设计论文参考资料：
上文结论，该文是一篇适合不知如何写教学模式和程序设计和专业知识方面的程序设计专业大学硕士和本科毕业论文以及关于程序设计论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。
