基于创新项目的程序设计类课程改革研究

黄隆华，彭小宁，张 文

（怀化学院 计算机科学与工程学院，湖南 怀化 418008）

基于创新项目的程序设计类课程改革研究

黄隆华，彭小宁，张 文

（怀化学院 计算机科学与工程学院，湖南 怀化 418008）

计算机程序设计能力是计算机及相关专业学生最重要的专业能力之一，如何提高学生的程序设计与实践能力，满足社会对计算机专业学生的需求，是高校需要重点解决的一个问题。文章认真分析了程序设计类课程教学的现状，然后从大学生创新项目入手，通过改革教学内容、教学方法、课外实践、人才培养方案和考核评价体系，基于创新项目的程序设计类课程改革，培养了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性和主动性，同时进一步培养了学生的创新能力。

创新项目；程序设计；课程改革；创新能力

通过实施国家级大学生创新创业训练计划，促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。大学生创新项目主要是以项目为载体，在程序设计类课程中加强创新项目引导，可以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力的项目[1]，同时调动学生学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，提高创新能力和实践能力[2]。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》明确指出，未来5年，软件工程师愈发“走俏”。一直以来，学生的程序设计能力、实践与创新能力是评判一个学生是否是一名合格的计算机专业学生的重要指标[3]。

1 程序设计类课程教学现状

最近几年来，有不少企事业单位反映计算机类毕业生实际应用知识、动手能力与应用能力不够、程序设计开发经验严重不足，尤其是程序设计能力、算法设计与分析能力无法达到用人单位的要求。这不仅对学生就业是一个严峻的考验，更阻碍了其进一步发展与提升[3]。造成以上情况的主要原因有如下几点：（1）学生在学完与程序设计、算法有关的课程后，对于这些知识仅仅只是停留在了解的基础上，并未达到理解、融会贯通的境界，更没有利用这些知识解决实际遇到的问题；（2）教师在讲解程序设计、算法设计与分析的相关知识时，并没有将理论与实际有机结合；（3）在实际教学过程中，并未对学生进行真正的软件项目开发训练，虽然目前各本科院校的程序设计类课程都有课程设计这一环节，但是大多数都是止于形式，并未予以真实的软件项目作支撑，因而收效甚微；（4）对第一门程序设计课程的教学不够重视，尽管计算机类专业所开设的课程中很多都含有与编程相关的内容，但作为入门级的程序设计语言课程，其重要性不亚于任何一门专业课，由于当前对第一门程序设计语言课程重视程度不够和教学时数不足，导致了相当一部分学生在学完第一门程序设计课程后，仍然无法独立完成一个简单的程序开发；（5）现有的程序设计课程教学没有把编程思想和能力培养放在首位，学生虽然有一定的编程思想和编程能力，但对实际问题的分析、解决、创造应用等能力还是存在不足；（6）目前大多数高校的程序设计课程的教学，虽然采用了以教师讲为主，学生听为辅，同时结合上机实践操作来巩固和熟悉课堂上所学的知识点的教学方法，但是收效颇微，造成此种现象的主要原因是程序设计语言课大都比较枯燥，牵扯到语法、算法等知识，容易学到后面忘记前面，学生在学习基础知识时，常感到枯燥乏味。

2 基于创新项目的程序设计类课程改革措施

2.1 教学内容的改革

传统程序设计类课程教学，教师都是按照教材给定的案例进行教学，学生完全模仿教材提供的案例，而对案例设计思想和设计方法却不动脑思考。采用模仿方式完成案例作为传统教学的主要手段，显然无法提高大学生的创新能力。针对传统教学内容存在问题，怀化学院计算机科学与工程学院组织程序设计类课程教学教师团队，经过多次研讨，结合当前IT企业用人标准和多年教学经验的积累，将当前最新技术、最新应用需求和最新创新创业项目等竞赛内容进行课程案例的设置，再结合往届获奖的创新创业作品制作新的案例。这种高起点的创新创业项目案例方式，极大地提高了学生的学习兴趣，在提高学生实际动手能力的基础上，又培养了学生的创新意识，为其创新创业的实践提供良好的基础。

程序设计类课程教学内容改革的具体措施是以编制综合性的应用程序（综合项目）为主线，把整个综合项目分割成多个基础子项目。例如“C语言”课程教学，编制的综合项目有通信录的设计与实现，具体实现功能包括通信录新增、查询、编辑和删除。围绕总体功能，其分割的基础子项目为标准输入/输出、排序/查询/统计、文件读/写等。基础子项目完成了，累积的知识点就够用了，最后就能轻松完成综合项目。“Java语言程序设计”课程教学，编制的综合项目有网络聊天的设计与实现，其分割的基础子项目有类的设计、可视化编程、多线程实现、Swing组件的应用及UDP网络编程。数据结构课程教学，编制的综合项目有校园导航系统的设计与实现，其分割的基础子项目有链表的设计、队列和栈的设计、图的存储、图的遍历和最短路径（Dijkstra，迪杰斯特拉）算法。

2.2 教学方法的改革

教学方法改革，即加入“发现式教学法”。在程序设计类课程中加入“发现式教育法”，做法是模拟科学发明创造过程，引导学生在解决实际问题时先进行探讨，由学生自己进行推论。教师的角色是尽量少讲，而是重于引导。

发现式教学方法对于培养学生的创新能力无疑是有效的。因为发现式教学法突出学生的主体地位，以学生为主体组织教学，设置创新的情境，使他们处于最佳的创新状态之中。加入“发现式教学法”的具体措施是鼓励学生结合当前应用实际提出新的创新创业项目，教师在进行可行性分析基础上，指导分割成多个基础子项目，并引用学生发挥主观能动性，通过网络获取知识和技能，从而提高实际动手能力和创新能力。

2.3 课外实践教学的改革

多渠道开展大学生课外创新实践教学活动，可以有效培养学生实践能力和创新能力。近年来，怀化学院计算机科学与工程学院组织学生积极参加全国、省市和企业的程序设计竞赛，同时在学校的经费支持下建设了ACM程序设计训练基地、大学生创新基地、雪牙团队、农业大数据分析基地、IOS研发基地、创新创业基地、嵌入式产品研发基地、新媒体中心、校企业合作基地和卓越工程班。怀化学院计算机科学与工程工程学院全院近一半学生进入各基地，在基地指导教师带领下，通过参加各级各类竞赛，包括“中国大学生计算机设计大赛”“中国大学生挑战杯”“中国软件杯大学生软件设计大赛”“全国软件专业人才设计与创业大赛”“湖南省ACM程序设计大赛”和“国际大学生ACM程序设计竞赛（含区域赛和选拔赛）”和“甲骨文杯”全国Java程序设计大赛等。通过组织学生参加各种大赛，进一步提高分析问题和解决问题的能力，从而提高学生的创新能力。

2.4 人才培养方案的改革

传统人才培养方案，一般在大一新生入学前制定，然后一直使用到学生毕业，也有一些高校连续多届使用同一人才培养方案。这种做法显然不适合当前教学形势及要求，尤其是与科技、信息高速发展相关的计算机相关专业人才培养要求。

结合当前IT行业人才需求及学生发展要求，怀化学院计算机科学与工程学院每年组织专家到知名IT企业，或邀请IT企业资深工程师来校共同研讨人才培养方案，包括大一新生人才培养方案制定及大二大三人才培养方案的调整。最新的人才培养方案，突出与时俱进，纳入了创新创业实践教学要求，建立创新学分制度，例如16级人才培养方案规定创新创业实践活动项目不少于8学分，其中4个学分必须为专业学科活动类认定的项目。学校人才培养计划指导模板也充分尊重学生的主体作用，在培养方案中引入创新学分。各学院根据自身情况和特点完善创新实践教学要求，学生可以通过完成大学生创新项目立项（也可以参与教师的科研项目）、发表学术文章、参加学科竞赛、获得发明专利（软件著作权）等创新活动获得创新学分。与时俱进的人才培养方案，以充分调动学生参与创新实践的积极性和主动性，极大地培养了学生的创新意识，提高了创新能力。

2.5 考核评价体系的改革

考核评价体系改革，即在程序设计类课程的考核中，变传统考试为考查，具体做法是学生参加专业类学科活动，可以获得相应的学分，既可以计入其创新项目学分，也可以抵课程学分。例如参加国家计算机等级考试（C语言），获得二级证书的，可以获得2个创新创业实践学分，同时可以抵其C语言课程成绩，参加大学生学科竞赛（3等奖及以上），国家级/省级/市（校）级，可以分别获得8/8/2个创新创业实践学分，并抵相关课程学分，参加专业学术讲座并认真总结，可以获得0.5个创新创业实践学分。

按照创新创业成果的不同，学校拨专款进行奖励，级别可分为国家级、省市和校级。把学生参与创新创业实践活动所获得的奖励与国家奖学金、励志奖学金、三好学生和优秀毕业生的评定挂钩，极大地鼓励了学生积极参与创新创业的实践教学活动，取得了较好的效果。

3 结语

基于创新项目的程序设计类课程改革，教学内容中加强创新项目案例设计，在教学方法中加强教师的引导作用，鼓励学生多渠道参加大学生创新实践活动，同时制定与时俱进的人才培养方案和考核评价体系等一系列改革措施，一方面提高了学生程序设计能力，另一方面增强了学生创新意识和创新能力。从改革后的教学成果来看，改革取得了一定的成效，受益学生人数明显增多，今后将继续加强基于创新项目的程序设计类课程教学研讨及改革，争取取得更大成绩。

[1]张媛柯，田荣波，张芳，等.大学生创新性实验的体会[J].中国民族民间医药，2012（13）：70-71.

[2]姚罡，王贵萱.大学生创新训练项目对学生创新能力的培养[J].科技视界，2015（35）：75.

[3]张永梅，马礼，孙晶静，等.培养学生程序设计、实践与创新能力的探索[J].电脑知识与技术（社会科学版），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

黄隆华（1979— ），男，江西赣州，讲师；研究方向：数字图像处理与信息安全，Web应用技术。