获奖等级:国家级
课程类别:线上一流课程
完成单位:计算机科学与技术学院/人工智能学院
课程负责人:皮德常
课程团队其他主要成员:李静、陈丹
一、课程概况
C++是一种实用的程序设计语言,是高校学生学习程序设计的一门必修专业课程,同时也是编程人员最广泛使用的工具。学好C++可以很容易地触类旁通其它语言,如Java和C#等。
该课程将面向对象的程序设计原理和实例相结合,讲解C++的基本概念和方法,主要包括:C++基本数据类型、流程控制、函数、数组、指针、结构体、文件操作、类的基础部分、类的高级部分、继承、多态、虚函数、异常处理,课程设计等等。
本课程面向理工科专业大学一年级学生或具有高中文化程度的程序设计爱好者。是大学一年级学生认识计算机的工作原理、进行软件开发的重要基础,是其他计算机类课程的必修前导课。
二、课程建设与改革举措
本课程培养学生踏实的治学态度、严谨的编程思维以及自主学习能力。课程通过视频讲授、主题讨论、随堂练习、作业要求、答疑指导及考核题目等方式,逐层深化培养学生掌握系统性思考的技能;通过具体案例将知识点贯穿于教学中,逐步深化学生的逻辑思考能力,培养学生分析问题、提炼本质的能力,从而能够更加自信和灵活地应对复杂的逻辑难题。
教学资源建设方面,已建成包括教学设计、大纲、教案、课件和题目等415个资源以及112段核心操作视频。教学资源上线运行6年,开课14期,受到200多个高校学生的好评。
课程以教育创新思想为指导,充分反映教学内容和课程体系的改革。将科研成果中的新方法和先进技术融入课程,使教学内容紧密结合本专业领域的发展方向,这既有利于提高学生的学习兴趣,又有利于培养创新人才。在教学过程中吸收先进的教学经验,充分应用优秀的教改成果,从而使该课程的教学内容、方法、手段等方面具有鲜明的特色,成效显著。
为了提高学生的在线学习兴趣,扩展学习方式,课程组不断完善面向对象C++程序设计课程的课程体系,完善在线课程的教学大纲、练习测试方案、考试方案和实训方案等。利用大纲规范指导教学,同时针对课程中各知识点的实践难点及时完善网上答疑指导;课程组根据网上学生学习的反映不断完善课外习题及参考答案,对面向对象程序设计的各个知识点进行详细挖掘,学生可以通过训练来学习课程知识,进一步提高实践动手能力。
把“任务驱动”和“案例驱动”相结合的教学方法融入教学。结合前期教改成果,课程组把课程内容设计成学生感兴趣的具体任务,把相应知识点贯穿在整个任务中,引导学生自己提出问题,借助教师的引导,自己解决问题。我们把知识难点梳理为典型案例,组织学生进行探索、研讨,进而找到解决问题的方法。两种教学方法的有机结合,不但让学生更扎实地掌握基本的知识点,还能使学生举一反三,进一步了解和掌握相同案例的解决方法和思路,从而完成课程学习。
三、课程主要特色
课程旨在逐步训练学生的逻辑思考能力,培养学生分析解决复杂问题的综合能力,使学生成为能够提出创新性解决方案的独立思考者,具有高阶性、创新性和挑战度。
教学内容具有一定的高阶性。以实际工程项目求解为问题背景,结合课堂单元教学内容,设计教学案例,激发学生的学习兴趣的同时,通过将理论知识转化为实际案例,学生能够更深入地理解编程原理,并在实践中发展出解决实际问题的能力。这不仅有助于提高编程技能,还为他们在实际项目中更加独立和创新地应用所学知识提供了契机。
课程的创新性体现在教学注重更为细致入微的学习过程,教学方法和手段具有创新性。针对高校学生和社会学习者,该课程采用了共享式、开放式的教学。该门课程根据C++程序设计从业人员所必须具备的综合能力为要求,以工作过程系统化理念为指导,以“实践-理论一体化”为实现途径,用“工作性任务、情境式学习”的理念指导学生进行面向对象C++程序设计,培养学生对问题的全面认识,使其能够辨别问题中的关键因素,并建立起有条理的问题分析框架。
课程具有挑战度,强调的不仅仅是对知识点的简单运用,更是对程序设计和优化的深入理解。学生将学会识别问题的本质,并选择或设计出最适合问题特征的算法,以达到高效解决问题的目的。
该课程所采用的“支撑平台+学习领域课程”的课程体系结构符合教育教学发展趋势,教学方法先进,教学设计符合学生认知能力的培养规律,课程教学质量高,深受学生欢迎。
四、课程建设成效
本课程已在中国大学MOOC爱课程网站上线运行近7年,开课14期,有15个高校用作课程教学,迄今为止共有5万余人注册学习。选课学校包括(按校名拼音排序):安徽大学、北京大学、吉林大学,以及国外的汉诺威大学、剑桥大学、悉尼大学等120多所高校,教学效果显著,应用效果好,社会影响较大。
课程组近10年来课程组先后主持教育部教改1项、江苏省教改2项、校级教改6项。出版教材和配套教辅12部,其中国家级规划教材1部、江苏省高校重点教材2部、江苏省高等学校精品教材1部;获评国家一流课程1门、江苏省精品课程1门、江苏省在线开放课程1门,发表相关教改论文10余篇。
该课程曾于2023年获国家教学成果二等奖。