“雙一流”背景下C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)實(shí)踐與探索

原松梅

（哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001 ）

0 引 言

“雙一流”建設(shè)是繼“211” “985”工程后，我國向高等教育強(qiáng)國邁進(jìn)的戰(zhàn)略決策，旨在建設(shè)一批世界一流大學(xué)和一流學(xué)科（簡稱“雙一流”），而培養(yǎng)創(chuàng)新人才是建設(shè)“雙一流”的重要使命[1]。哈爾濱工業(yè)大學(xué)是一所以理工為主、首批進(jìn)入“211”“985”工程和“雙一流”建設(shè)的國家重點(diǎn)大學(xué)之一，承擔(dān)著為國家培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任，而建設(shè)優(yōu)質(zhì)的雙語課程是提高學(xué)生國際視野、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)的重要手段之一，是學(xué)校向“雙一流”邁進(jìn)的必然選擇。

1 開設(shè)C++程序設(shè)計(jì)課程雙語教學(xué)的必要性

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了我國科技人員與國外企業(yè)的交流與合作，近年來越來越多的科技人員去國外學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)理論和技術(shù)，同時(shí)也有更多的IT企業(yè)迫切需要既懂外語又有計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力的復(fù)合型人才，這對高校程序設(shè)計(jì)類課程的設(shè)置提出更高的要求。C++程序設(shè)計(jì)課程（以下簡稱C++）采用雙語教學(xué)模式的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)。

1）有利于提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思維能力。

同很多計(jì)算機(jī)編程語言一樣，C++程序設(shè)計(jì)語言是用英文開發(fā)的，其中的關(guān)鍵字、保留字、變量名、函數(shù)名本身就是英文詞組，很多與漢語的含義相近，如main、include、return等；而且C++程序開發(fā)和調(diào)試的工具軟件是英文說明，程序調(diào)試過程中的警告、錯(cuò)誤信息以及結(jié)果也是英文描述。因此，講解C++語法時(shí)不需要進(jìn)行從英文到漢語的翻譯，只需對其英文本意進(jìn)行直譯[2]，學(xué)生更直接地接觸英文本意，可以更好地領(lǐng)會(huì)程序的開發(fā)及調(diào)試步驟，更熟練地掌握程序的糾錯(cuò)方法，為運(yùn)用C++語言進(jìn)行程序開發(fā)、后繼課程的學(xué)習(xí)和今后從事IT領(lǐng)域的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

2）有利于提高學(xué)生的英語交際能力。

課程教學(xué)不僅能培養(yǎng)學(xué)生具備面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和基本技能，掌握基本方法還能使學(xué)生通過閱讀英文資料、雙語教材，掌握更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)術(shù)語和詞匯，提高英文閱讀及理解能力、專業(yè)英語應(yīng)用水平和英語交際能力，促進(jìn)學(xué)生開闊國際視野，更好地適應(yīng)未來國內(nèi)外就業(yè)市場的需要。

2 C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)的特點(diǎn)

建設(shè)一門優(yōu)秀的課程像打仗一樣，只有了解課程的特點(diǎn)并掌握學(xué)生的學(xué)情，才能更新教學(xué)理念、制訂出合理的教學(xué)目標(biāo)，有的放矢、因材施教，這也是取得良好教學(xué)效果的重要保證。

2.1 課程特點(diǎn)

C++程序設(shè)計(jì)語言的數(shù)據(jù)類型豐富且抽象繁雜、語法規(guī)則多、程序設(shè)計(jì)自由度大，大量的語法規(guī)則、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等諸多內(nèi)容，就是用中文講授，都會(huì)令學(xué)生感到枯燥、難懂，更何況采用雙語教學(xué)。

有的院系原本開設(shè)C語言程序設(shè)計(jì)和C++與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)兩門課程，目前根據(jù)培養(yǎng)方案的調(diào)整，已經(jīng)將兩門課程合二為一，因此教學(xué)學(xué)時(shí)大大減少。

2.2 學(xué) 情

作為大一學(xué)生的第一門程序設(shè)計(jì)課程，C++采用雙語教學(xué)模式對學(xué)生和教師來說更是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)了解，目前國內(nèi)的高中教學(xué)大綱對計(jì)算機(jī)教學(xué)的要求逐年提高，但由于高考應(yīng)試的需求和各省市、各地區(qū)教學(xué)條件和教學(xué)水平的差異，大一學(xué)生在入學(xué)時(shí)的認(rèn)知能力、英語水平及計(jì)算機(jī)知識有很大差異。

首先，大多數(shù)學(xué)生缺少程序設(shè)計(jì)的概念（少數(shù)學(xué)生在高中時(shí)接觸過諸如VB這類課程），加上C++程序設(shè)計(jì)語言的數(shù)據(jù)類型抽象繁雜、語法規(guī)則多、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想不易理解，尤其是雙語教材、全英文教學(xué)課件，容易使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)和對知識的理解不知所措、望而卻步。

其次，許多大一學(xué)生還習(xí)慣于高中時(shí)的應(yīng)試教育模式，學(xué)習(xí)上過于依賴，缺乏刻苦鉆研和自主學(xué)習(xí)的精神，對課程學(xué)習(xí)中遇到的困難心理準(zhǔn)備不足，一旦遇到困難，往往因懼怕而厭學(xué)、逃課甚至放棄。

最后，大多數(shù)學(xué)生對計(jì)算機(jī)語言課程的學(xué)習(xí)期望值較高，但學(xué)習(xí)時(shí)又會(huì)感到枯燥難懂，進(jìn)而對課程的學(xué)習(xí)，尤其是對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、對專業(yè)能力的提高以及對就業(yè)有什么幫助，心存疑惑。

對任課教師而言，應(yīng)該了解學(xué)生的特點(diǎn)：①學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)不同，尤其是數(shù)字媒體類專業(yè)，文、理科學(xué)生各占50%，這對計(jì)算機(jī)類課程雙語學(xué)習(xí)有直接影響；②學(xué)生的英語程度不一，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明來自城市的學(xué)生英語水平往往優(yōu)于來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)的學(xué)生；③手機(jī)的普及應(yīng)用導(dǎo)致課堂上出現(xiàn)了眾多的“低頭族”，很多學(xué)生沉溺于玩手機(jī)，忽視知識的講授；④教學(xué)內(nèi)容繁多，學(xué)時(shí)不斷減少，從原來的56學(xué)時(shí)（理論48學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)）減到48學(xué)時(shí)（理論36學(xué)生+實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)）；⑤雙語教學(xué)增加任課教師備課的時(shí)間和難度，僅制作滿足教學(xué)需要的英文教學(xué)課件，就需要花費(fèi)大量時(shí)間。

3 C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)的思想及目標(biāo)

3.1 教學(xué)思想

通過對課程特點(diǎn)及學(xué)生學(xué)情的分析，要想提高C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)的時(shí)效性，最重要的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[3]。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須擯棄“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，建構(gòu)一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用、又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的新型教學(xué)模式，在教學(xué)的全過程中突出“以學(xué)生為本”的教學(xué)思想，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、掌握學(xué)習(xí)方法為教學(xué)策略。

3.2 教學(xué)目標(biāo)

通過課程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)及程序調(diào)試能力，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思維，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和基本方法，最終達(dá)到熟練運(yùn)用C++語言進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、解決實(shí)際應(yīng)用問題的目的，為后繼課程的學(xué)習(xí)和將來解決工程問題、科學(xué)技術(shù)問題奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 能力目標(biāo)

通過典型算法的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程的興趣和主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言描述并解決現(xiàn)實(shí)世界中一般問題的能力。通過小組合作式的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神。通過查找、閱讀英文資料，培養(yǎng)學(xué)生的英文閱讀及理解能力，提高其專業(yè)英語應(yīng)用水平和英語交際能力。通過填寫課程總結(jié)、評價(jià)表等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、自我評價(jià)和對客觀事物評價(jià)的能力。

4 C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)的策略

為解決教學(xué)時(shí)數(shù)少、教學(xué)內(nèi)容多這一矛盾，要勇于進(jìn)行課程改革和創(chuàng)新，主要是做好課程內(nèi)容的取舍、優(yōu)選教材、案例驅(qū)動(dòng)、合作式學(xué)習(xí)。

4.1 以算法為主線

C++教學(xué)最簡單也是最直接的組織方法是以語法為主線，即先講面向過程程序設(shè)計(jì)，再講面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。這種組織教學(xué)的結(jié)果是使學(xué)生學(xué)到較繁瑣的語法規(guī)則，而對程序設(shè)計(jì)思想沒有整體的把握。本課程教學(xué)中擯棄以語法講授為主的傳統(tǒng)方法，整個(gè)教學(xué)過程突出程序設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)（算法），注重對學(xué)生邏輯思維的訓(xùn)練和程序設(shè)計(jì)能力的提高，立足于讓學(xué)生掌握實(shí)實(shí)在在的應(yīng)用技能。

4.2 案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)

針對課程內(nèi)容抽象、學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)，教學(xué)中應(yīng)該選取一些直觀、形象、有趣的經(jīng)典案例。例如，在講解循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，引入“口令檢查”的案例，程序可以讓用戶多次輸入口令，直到限制的次數(shù)為止；引入“圣誕樹”的案例，程序經(jīng)過多重循環(huán)，使“圣誕樹”動(dòng)起來；在函數(shù)一章，通過“百錢買百雞”的案例講解“窮舉法”，通過“漢諾塔”的案例講解函數(shù)的遞歸調(diào)用方法；在數(shù)組一章，引用洗撲克牌、冒泡排序等案例。這些有趣的案例，可使學(xué)生帶著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并跟著教師的思路積極思考，加深對問題的理解，有效提高綜合思維能力。

4.3 精選教材

教材的選取應(yīng)該根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)來考慮。本課程選取由電子工業(yè)出版社出版、愛爾蘭學(xué)者Paul Kelly和哈爾濱工業(yè)大學(xué)蘇小紅教授合著的《雙語版 C++程序設(shè)計(jì)（第2版）》[4]作為主要教材，選取由清華大學(xué)出版社出版、清華大學(xué)鄭莉教授主編的《C++語言程序設(shè)計(jì)（第4版）》[5]和譚浩強(qiáng)教授主編的《C++程序設(shè)計(jì)（第2版）》作為參考教材，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時(shí)以雙語教材為主、以中文教材為輔；在上機(jī)實(shí)驗(yàn)及程序的調(diào)試中，以中文教材為主。這種中、英文教材結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，能夠使學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)英文詞匯，而且對雙語教材愛不釋手，明顯提高英語閱讀和理解水平。

4.4 發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)作用，適當(dāng)進(jìn)行課程內(nèi)容的取舍

現(xiàn)代教育理論提倡以學(xué)生為中心，即強(qiáng)調(diào)學(xué)生“學(xué)”的主動(dòng)性，而教師的主導(dǎo)作用應(yīng)體現(xiàn)在組織、指導(dǎo)、幫助和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)上。重點(diǎn)高校的學(xué)生往往具有自主學(xué)習(xí)的能力，因此在少學(xué)時(shí)的情況下，教師在課堂上更應(yīng)該突出課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，而將很多課堂講不到的內(nèi)容留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，如可將教材中Chapter Three Keyboard Input and Screen Output(鍵盤輸入和屏幕輸出) 、Chapter Six String（字符串）和Chapter Fourteen Files and Streams[4]（文件和流）3章的內(nèi)容略講，將主要內(nèi)容留給學(xué)生，讓他們通過實(shí)驗(yàn)課和課后習(xí)題加深理解，并以學(xué)習(xí)小組的形式進(jìn)行交流和討論，課堂上再以小組的形式匯報(bào)，教師對各小組的匯報(bào)予以評分、對共性問題予以答疑解惑。這樣，既能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，又可以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神，最大限度地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。

由于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想勾畫程序的整體框架，反映客觀事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，增加程序可利用性，因此教學(xué)中可直接講授面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，為學(xué)生后續(xù)課程（如網(wǎng)絡(luò)媒體程序設(shè)計(jì)課程等）的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

4.5 通過教學(xué)評價(jià)反思教學(xué)

為客觀地了解教學(xué)效果，在授課過程中和課程結(jié)束后，通過學(xué)生的自我評價(jià)和對課程的評價(jià)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題。筆者設(shè)計(jì)了C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)問卷調(diào)查表，分為學(xué)生自我評價(jià)和對課程評價(jià)兩部分。學(xué)生自我評價(jià)包括個(gè)人學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)收獲、學(xué)習(xí)不足及改進(jìn)措施；課程評價(jià)包括課程的學(xué)時(shí)數(shù)及教材選用是否合理，雙語教學(xué)的合理程度如何，教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、教學(xué)水平、教學(xué)不足、改進(jìn)建議等。教師根據(jù)學(xué)生無記名教學(xué)評價(jià)的結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和反思，找出存在的問題。此舉表明教學(xué)不再是教師一個(gè)人的孤軍作戰(zhàn)，而是師生全員參戰(zhàn)，起到教學(xué)相長的作用，還可以加深師生感情。

4.6 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，重視學(xué)生能力培養(yǎng)

C++具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，很多內(nèi)容不通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)是難以理解和掌握的。為提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，本課程除了安排驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)外，還應(yīng)設(shè)計(jì)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)題目；在課程結(jié)束時(shí)布置大作業(yè)，其選題既接近實(shí)際需要，又能讓學(xué)生感興趣。大作業(yè)分為基本題和綜合題：基本題按教學(xué)順序設(shè)計(jì)，以加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解；綜合性題目具有一定的難度，與實(shí)際生活或工作相關(guān)，是對課程的總結(jié)和鞏固。大作業(yè)是以小組為單位完成，既培養(yǎng)學(xué)生分析、解決、研究和探索問題的能力，又培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

5 結(jié) 語

筆者在C++程序設(shè)計(jì)雙語教學(xué)過程中，無論是在教學(xué)理念的確立、教學(xué)目標(biāo)的制訂，還是在教學(xué)策略的選取、教學(xué)方法的改進(jìn)以及對教材的理解和英文課件的制作方面，都花費(fèi)了大量的時(shí)間和心血。令人欣慰的是在學(xué)習(xí)第一門程序設(shè)計(jì)課程時(shí)，很多學(xué)生從“不敢學(xué)”“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔蚁雽W(xué)”“沒學(xué)夠”，而且還有學(xué)生在課程結(jié)束后仍然帶著問題與教師研討，主動(dòng)報(bào)名參加中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽并取得優(yōu)異的成績；每年還有學(xué)生考取國內(nèi)外高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)的研究生。時(shí)代的發(fā)展勢不可擋，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面的探索永無止境，如采用全英文授課方式、采用MOOC和SPOC教學(xué)方式等都將需要更多的投入和付出。要實(shí)現(xiàn)“雙一流”的宏偉目標(biāo)、培養(yǎng)信息社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才，任重而道遠(yuǎn)，教師作為培養(yǎng)高級專門人才的生力軍，應(yīng)始終以飽滿的熱情、積極的人生態(tài)度和不懈的追求與時(shí)代共舞。