基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程改革研究

黃隆華，彭小寧，張 文

（懷化學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 懷化 418008）

基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程改革研究

黃隆華，彭小寧，張 文

（懷化學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 懷化 418008）

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生最重要的專業(yè)能力之一，如何提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，滿足社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的需求，是高校需要重點(diǎn)解決的一個(gè)問(wèn)題。文章認(rèn)真分析了程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)的現(xiàn)狀，然后從大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目入手，通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課外實(shí)踐、人才培養(yǎng)方案和考核評(píng)價(jià)體系，基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程改革，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，同時(shí)進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新項(xiàng)目；程序設(shè)計(jì)；課程改革；創(chuàng)新能力

通過(guò)實(shí)施國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，促進(jìn)高等學(xué)校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強(qiáng)高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目主要是以項(xiàng)目為載體，在程序設(shè)計(jì)類課程中加強(qiáng)創(chuàng)新項(xiàng)目引導(dǎo)，可以培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的興趣和能力的項(xiàng)目[1]，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力[2]。

《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》明確指出，未來(lái)5年，軟件工程師愈發(fā)“走俏”。一直以來(lái)，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐與創(chuàng)新能力是評(píng)判一個(gè)學(xué)生是否是一名合格的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的重要指標(biāo)[3]。

1 程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)現(xiàn)狀

最近幾年來(lái)，有不少企事業(yè)單位反映計(jì)算機(jī)類畢業(yè)生實(shí)際應(yīng)用知識(shí)、動(dòng)手能力與應(yīng)用能力不夠、程序設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，尤其是程序設(shè)計(jì)能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力無(wú)法達(dá)到用人單位的要求。這不僅對(duì)學(xué)生就業(yè)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，更阻礙了其進(jìn)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(diǎn)：（1）學(xué)生在學(xué)完與程序設(shè)計(jì)、算法有關(guān)的課程后，對(duì)于這些知識(shí)僅僅只是停留在了解的基礎(chǔ)上，并未達(dá)到理解、融會(huì)貫通的境界，更沒(méi)有利用這些知識(shí)解決實(shí)際遇到的問(wèn)題；（2）教師在講解程序設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)與分析的相關(guān)知識(shí)時(shí)，并沒(méi)有將理論與實(shí)際有機(jī)結(jié)合；（3）在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，并未對(duì)學(xué)生進(jìn)行真正的軟件項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，雖然目前各本科院校的程序設(shè)計(jì)類課程都有課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，但是大多數(shù)都是止于形式，并未予以真實(shí)的軟件項(xiàng)目作支撐，因而收效甚微；（4）對(duì)第一門程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)不夠重視，盡管計(jì)算機(jī)類專業(yè)所開設(shè)的課程中很多都含有與編程相關(guān)的內(nèi)容，但作為入門級(jí)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程，其重要性不亞于任何一門專業(yè)課，由于當(dāng)前對(duì)第一門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程重視程度不夠和教學(xué)時(shí)數(shù)不足，導(dǎo)致了相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)完第一門程序設(shè)計(jì)課程后，仍然無(wú)法獨(dú)立完成一個(gè)簡(jiǎn)單的程序開發(fā)；（5）現(xiàn)有的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)沒(méi)有把編程思想和能力培養(yǎng)放在首位，學(xué)生雖然有一定的編程思想和編程能力，但對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析、解決、創(chuàng)造應(yīng)用等能力還是存在不足；（6）目前大多數(shù)高校的程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)，雖然采用了以教師講為主，學(xué)生聽為輔，同時(shí)結(jié)合上機(jī)實(shí)踐操作來(lái)鞏固和熟悉課堂上所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)方法，但是收效頗微，造成此種現(xiàn)象的主要原因是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課大都比較枯燥，牽扯到語(yǔ)法、算法等知識(shí)，容易學(xué)到后面忘記前面，學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，常感到枯燥乏味。

2 基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程改革措施

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)，教師都是按照教材給定的案例進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生完全模仿教材提供的案例，而對(duì)案例設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法卻不動(dòng)腦思考。采用模仿方式完成案例作為傳統(tǒng)教學(xué)的主要手段，顯然無(wú)法提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容存在問(wèn)題，懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院組織程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)教師團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)多次研討，結(jié)合當(dāng)前IT企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)和多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，將當(dāng)前最新技術(shù)、最新應(yīng)用需求和最新創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等競(jìng)賽內(nèi)容進(jìn)行課程案例的設(shè)置，再結(jié)合往屆獲獎(jiǎng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作品制作新的案例。這種高起點(diǎn)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目案例方式，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的基礎(chǔ)上，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐提供良好的基礎(chǔ)。

程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)內(nèi)容改革的具體措施是以編制綜合性的應(yīng)用程序（綜合項(xiàng)目）為主線，把整個(gè)綜合項(xiàng)目分割成多個(gè)基礎(chǔ)子項(xiàng)目。例如“C語(yǔ)言”課程教學(xué)，編制的綜合項(xiàng)目有通信錄的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)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(chǔ)子項(xiàng)目為標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出、排序/查詢/統(tǒng)計(jì)、文件讀/寫等?；A(chǔ)子項(xiàng)目完成了，累積的知識(shí)點(diǎn)就夠用了，最后就能輕松完成綜合項(xiàng)目?！癑ava語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，編制的綜合項(xiàng)目有網(wǎng)絡(luò)聊天的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其分割的基礎(chǔ)子項(xiàng)目有類的設(shè)計(jì)、可視化編程、多線程實(shí)現(xiàn)、Swing組件的應(yīng)用及UDP網(wǎng)絡(luò)編程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)，編制的綜合項(xiàng)目有校園導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其分割的基礎(chǔ)子項(xiàng)目有鏈表的設(shè)計(jì)、隊(duì)列和棧的設(shè)計(jì)、圖的存儲(chǔ)、圖的遍歷和最短路徑（Dijkstra，迪杰斯特拉）算法。

2.2 教學(xué)方法的改革

教學(xué)方法改革，即加入“發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法”。在程序設(shè)計(jì)類課程中加入“發(fā)現(xiàn)式教育法”，做法是模擬科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)先進(jìn)行探討，由學(xué)生自己進(jìn)行推論。教師的角色是盡量少講，而是重于引導(dǎo)。

發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力無(wú)疑是有效的。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)式教學(xué)法突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生為主體組織教學(xué)，設(shè)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(xué)法”的具體措施是鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用實(shí)際提出新的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，教師在進(jìn)行可行性分析基礎(chǔ)上，指導(dǎo)分割成多個(gè)基礎(chǔ)子項(xiàng)目，并引用學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)和技能，從而提高實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2.3 課外實(shí)踐教學(xué)的改革

多渠道開展大學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。近年來(lái)，懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院組織學(xué)生積極參加全國(guó)、省市和企業(yè)的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，同時(shí)在學(xué)校的經(jīng)費(fèi)支持下建設(shè)了ACM程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練基地、大學(xué)生創(chuàng)新基地、雪牙團(tuán)隊(duì)、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(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程工程學(xué)院全院近一半學(xué)生進(jìn)入各基地，在基地指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下，通過(guò)參加各級(jí)各類競(jìng)賽，包括“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”“中國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯”“中國(guó)軟件杯大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽”“全國(guó)軟件專業(yè)人才設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)大賽”“湖南省ACM程序設(shè)計(jì)大賽”和“國(guó)際大學(xué)生ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（含區(qū)域賽和選拔賽）”和“甲骨文杯”全國(guó)Java程序設(shè)計(jì)大賽等。通過(guò)組織學(xué)生參加各種大賽，進(jìn)一步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而提高學(xué)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(xué)前制定，然后一直使用到學(xué)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(dāng)前教學(xué)形勢(shì)及要求，尤其是與科技、信息高速發(fā)展相關(guān)的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)要求。

結(jié)合當(dāng)前IT行業(yè)人才需求及學(xué)生發(fā)展要求，懷化學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院每年組織專家到知名IT企業(yè)，或邀請(qǐng)IT企業(yè)資深工程師來(lái)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(shí)俱進(jìn)，納入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求，建立創(chuàng)新學(xué)分制度，例如16級(jí)人才培養(yǎng)方案規(guī)定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目不少于8學(xué)分，其中4個(gè)學(xué)分必須為專業(yè)學(xué)科活動(dòng)類認(rèn)定的項(xiàng)目。學(xué)校人才培養(yǎng)計(jì)劃指導(dǎo)模板也充分尊重學(xué)生的主體作用，在培養(yǎng)方案中引入創(chuàng)新學(xué)分。各學(xué)院根據(jù)自身情況和特點(diǎn)完善創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)要求，學(xué)生可以通過(guò)完成大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)（也可以參與教師的科研項(xiàng)目）、發(fā)表學(xué)術(shù)文章、參加學(xué)科競(jìng)賽、獲得發(fā)明專利（軟件著作權(quán)）等創(chuàng)新活動(dòng)獲得創(chuàng)新學(xué)分。與時(shí)俱進(jìn)的人才培養(yǎng)方案，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐的積極性和主動(dòng)性，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了創(chuàng)新能力。

2.5 考核評(píng)價(jià)體系的改革

考核評(píng)價(jià)體系改革，即在程序設(shè)計(jì)類課程的考核中，變傳統(tǒng)考試為考查，具體做法是學(xué)生參加專業(yè)類學(xué)科活動(dòng)，可以獲得相應(yīng)的學(xué)分，既可以計(jì)入其創(chuàng)新項(xiàng)目學(xué)分，也可以抵課程學(xué)分。例如參加國(guó)家計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（C語(yǔ)言），獲得二級(jí)證書的，可以獲得2個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐學(xué)分，同時(shí)可以抵其C語(yǔ)言課程成績(jī)，參加大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽（3等獎(jiǎng)及以上），國(guó)家級(jí)/省級(jí)/市（校）級(jí)，可以分別獲得8/8/2個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐學(xué)分，并抵相關(guān)課程學(xué)分，參加專業(yè)學(xué)術(shù)講座并認(rèn)真總結(jié)，可以獲得0.5個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐學(xué)分。

按照創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果的不同，學(xué)校撥?？钸M(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，級(jí)別可分為國(guó)家級(jí)、省市和校級(jí)。把學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)與國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金、三好學(xué)生和優(yōu)秀畢業(yè)生的評(píng)定掛鉤，極大地鼓勵(lì)了學(xué)生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，取得了較好的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程改革，教學(xué)內(nèi)容中加強(qiáng)創(chuàng)新項(xiàng)目案例設(shè)計(jì)，在教學(xué)方法中加強(qiáng)教師的引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生多渠道參加大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)制定與時(shí)俱進(jìn)的人才培養(yǎng)方案和考核評(píng)價(jià)體系等一系列改革措施，一方面提高了學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力，另一方面增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。從改革后的教學(xué)成果來(lái)看，改革取得了一定的成效，受益學(xué)生人數(shù)明顯增多，今后將繼續(xù)加強(qiáng)基于創(chuàng)新項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)研討及改革，爭(zhēng)取取得更大成績(jī)。

[1]張媛柯，田榮波，張芳，等.大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的體會(huì)[J].中國(guó)民族民間醫(yī)藥，2012（13）：70-71.

[2]姚罡，王貴萱.大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目對(duì)學(xué)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(xué)生程序設(shè)計(jì)、實(shí)踐與創(chuàng)新能力的探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)（社會(huì)科學(xué)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(yīng)用技術(shù)。