“双万”背景下的高级语言程序设计“金课”建设
张 显，印 东，刘毅文，杨玉军，姚敦红
（1.怀化学院计算机科学与工程学院；
2.生态农业智能控制技术湖南省重点实验室；
3.武陵山片区健康大数据智能处理与应用湖南省高等学校重点实验室，湖南怀化 418008）
2019 年4 月9 日，教育部办公厅正式发布《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》，该计划以建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力的一流专业为目标，鼓励分类发展、特色发展，分年度开展一流本科专业点建设，计划在2019-2021 年期间建设一万个国家级一流本科专业点和一万个省级一流本科专业点［1］。众所周知，一流本科专业点建设的落脚点在于课程建设。教育部高等教育司司长吴岩在2018 年高等教育国际论坛年会上首次提出“高校要消灭‘水课’，打造‘金课’”［2］，当前“金课”已经成为高校课程建设的热点［3］。那么什么样的课是“金课”呢？“金课”有什么标准呢？吴岩司长在第十一届“中国大学教学论坛”上首次提出“金课”的标准，即高阶性、创新性、挑战度，同时也给出了“水课”的特点，即低阶性、陈旧性、不用心［4］。其中，高阶性是指实现知识、素质、能力的有机融合；
创新性主要从教学方法、教学内容方面体现；
挑战度指课程具有一定难度，要保障学生有较多自主学习和思考时间，使其获得努力学习后获取知识的成就感［5-6］。
高级语言程序设计是计算机、软件、通信等信息类专业的核心基础课程，以及理工科其他各专业的公共基础课，也是数据结构、算法分析与设计等后续课程的重要基础，专业性强，学科交叉特征明显［7］。高级语言程序设计课程的教学目标为教会学生针对科学和工程问题进行计算性分析、设计和编程实现，因此对理论性与实践性的结合要求很高。在“双万”背景下进行高级语言程序设计“金课”建设是计算机人才培养的迫切需求。
虽然教育部已经对“金课”的标准进行了界定，但在具体建设过程中需要结合课程特点和学校实际情况进行［8］。例如，于延等［9］针对高级语言程序设计实验课程教学存在的问题，提出将PBL（Problem-Based Learning）与OBE（Outcome-Based Education）融合的金课建设方案；
赵广辉等［10］分析线下教学现状，按照“金课”建设标准，从教学目标、课程内容、教学设计和教学形式4 个方面对Python 程序设计课程体系进行了重构；
林加论等［11］以切实提高课程教学质量为目标进行课程资源建设与应用，探讨了如何借助虚拟实验工场构建课程群资源，为打造“金课”奠定了坚实基础；
宋会英等［12］以计算机组成原理课程为研究对象，探索并建立理论与实践、传统与现代相结合且内容有挑战度的金课。课程的理论知识教学以问题为导向，采用线上、线下、小组讨论、师生互动、学生演讲相结合的教学模式，构建了立体化实践体系和多维度评价系统。
地方本科院校的学生基本都是来自于农村，对计算机知识的前期掌握基本为零，因此地方本科院校和双一流高校针对同一门课程进行“金课”建设的标准不尽相同。怀化学院为地方本科院校，因此本文基于地方本科院校实际情况将高级语言程序设计“金课”建设标准阐述如下：①高阶性。高级语言程序设计课程的核心思想为培养学生的计算思维，使其能够对复杂科学问题和工程问题进行分析与求解，具有较强的程序编写能力，因此其高阶性强调知识、能力、实践、应用、素质的有机融合，注重培养学生解决问题的综合能力和高级思维［13］；
②创新性。课程内容应具有前沿性和时代性，教学形式应体现先进性和互动性，学习结果应具有探究性和个性化［14］。高级语言程序设计课程的实践性很强，在内容设置上需要在保留经典内容的基础上吸收多学科前沿案例，融合具有时代性的新工科元素，着力培养学生的创新思维；
③挑战度。课程设置应有一定难度，需要学生“跳一跳“才能够得着，这对教师备课和学生课下学习提出了较高要求［15］。高级语言程序设计课程的挑战度较高，其教学应遵循以下原则：课上学生能听懂老师讲授的内容；
课下学生能通过对知识的再学习完成作业。教师应提前设计好需要综合运用所学知识、与同学进行讨论和交流、有效查阅相关资料后才能编程实现的应用问题。
针对地方本科院校现状以及高级语言语言程序设计“金课”建设要求，本文从课程资源库建设主要内容、分层级建设目标、建设团队与任务分工、分层级题目库与项目库建设等方面进行高级语言程序设计“金课”建设，通过充分发挥学生学习的主体性和教师的引导性推动课程开展与实施，并采用多层次、多方式、多阶段的考核评价方式开展“金课”建设质量评价。
2.1 “金课”建设原则
“双万计划”的核心思想为人才培养，即建设高水平的人才培养体系，而一流本科教育是“双万计划”的重要基础，“金课”是解决人才培养问题的“最后一公里”［16］。高级语言程序设计金课建设必须统一规划、多方调研，根据新工科建设背景以及地方本科院校应用型人才培养等要求因校制宜、因生制宜，总体来说应遵循四个根据，建设十个方面，达成两个目标。
（1）四个根据：根据“金课”建设标准；
根据应用型、创新型人才培养目标；
根据高级语言程序设计课程实践性强的特点；
根据地方本科院校学生学习能力相对较弱的特点，因地制宜、因校制宜、因课制宜、因材施教进行高级语言程序设计“金课”建设。
（2）十个方面：从课程大纲、配套教材、课程标准、电子教案、多媒体课件、教学视频、微课、习题集、项目库、课程设计十个方面建设高级语言程序设计金课。
（3）两个目标：达成“金课”建设“两性一度”目标；
达成高质量应用型人才培养目标。
2.2 “金课”资源库建设内容
高级语言程序设计“金课”资源库建设内容如图1 所示，主要涉及上文提及的十个方面。课堂教学是“金课”的主阵地、主渠道、主战场，打造“金课”就是要营造热烈的课堂教学氛围［17］。因此在进行课程资源设计与开发时要做到化繁为简、突出关键、通俗易懂。例如选择合适的导入方法（情境导入、旧知识导入、问题导入等），使课程资源主题明确、条理清晰、引人入胜；
介绍知识点时理论与实例相结合，使学生了解基础知识的应用场景；
在设计微课时尽可能用短小的视频高效简明地解释某一知识点，对教学内容进行模块化构建。
Fig.1 Construction content of golden courses resource database图1 “金课”资源库建设内容
2.3 分层级建设目标
高级语言程序设计课程注重培养学生利用计算机程序解决实际问题的能力，初期主要学习如何解决计算类基础问题，然后慢慢提升至解决相关领域实际应用问题的层次，从而潜移默化地渗透计算思维。程序设计能力培养的根本在于实践，学生需要通过大量训练逐步提高实操能力，这也是新工科对人才培养的要求。基于这一要求，根据从易到难、从简到繁的原则，将高级语言程序设计“金课”建设分为5个层次，各层级建设目标如图2所示。
Fig.2 Layered construction goal of golden courses resource database图2 “金课”资源库分层级建设目标
2.4 建设团队分组与任务分工
在确立“金课”资源库建设内容与目标后，需要组建师资团队、课程组，以实现统一规划、统一标准、统一建设、统一管理的“金课”建设方针［18］。团队成员应分工明确、任务明确、完成时间节点明确，具体分组与任务分工如图3所示。
2.5 分层级题目库与项目库
高级语言程序设计是一门实践性很强的课程，要学好该课程必须经历大量动手练习过程，因此建设题目库、项目库十分必要，而且要根据学生学习能力的不同，进行分层级（基础级、进阶级、登顶级）设计。分层级题目库与项目库建设框架如图4所示。
Fig.3 Construction team grouping and task division图3 建设团队分组与任务分工
Fig.4 Hierarchical frame of question bank and project bank图4 分层级题目库与项目库框架
每一级题目资源都遵循多知识点、多样例、多题型原则进行模块化设计，每个模块设计20～30 道题。项目库则是建设基于C 语言的应用项目，如计算器、通讯录、聊天室、万年历、扫雷游戏、五子棋、统计程序、小游戏等，从而增加学生学习C 语言的趣味性。
高级语言程序设计“金课”资源库应从以下4 个方面发挥作用：①充分发挥“金课”资源库的桥梁作用；
②充分发挥教师在“金课”建设、实施与协调中的主导作用；
③充分发挥学生的学习主动性和钻研性主体作用；
④充分调动学生之间的相互协作。高级语言程序设计“金课”资源库具体应用如图5所示。
“金课”资源库建设应以教师为主导，应用应以学生为主导，充分发挥学生学习的主体性和教师的引导性，利用“金课”程资源提高学生的学习兴趣，培养其实践操作能力［19］。教师要根据实际情况及时更新维护“金课”资源，同时关注学生的学习反馈，以便进行实时互动、学习监督、解惑答疑，从而在“金课”资源库中实现良好的内循环［20］。
Fig.5 Application of golden courses resources图5 “金课”资源库具体应用
一流课程建设需要行之有效的评价机制，以促进课程质量不断提升。针对“金课”资源库建立多层次、多方式、多阶段的考核评价措施，具体如图6 所示。平时可通过项目实训、课程设计提高学生的实践应用能力；
通过举办程序设计类学科竞赛提高学生的创新应用能力和计算思维能力，还可设立合理的奖励增强学生的荣誉感和自信心；
通过多校联考的方式使来自不同学校的学生同台比拼，综合体现高级语言程序设计“金课”建设效果，同时增强了学生的学习动力，提高了竞争意识。
Fig.6 Assessment and evaluation measures图6 考核评价措施
自2013年起，怀化学院的高级语言程序设计课程便与湖南农业大学、吉首大学开展了多校联考，学校之间的交流逐渐增加。图7 为怀化学院计算机科学与工程学院学生2013-2019 年期间高级语言程序设计课程机试与理论课成绩及格率变化趋势。可以看出，怀化学院的初始成绩很差，及格率仅为13.18%。经过长期的“金课”资源建设，学生成绩稳步上升，2019 年及格率已超过70%，这对于有一定难度的高级语言程序设计课程已是非常不错的教学成绩。
Fig.7 Trend of passing rate in the joint examination of three schools图7 三校联考中的及格率趋势
国家发展不断产生新的需求，国际竞争形势日新月异。为应对日益繁杂的高端新兴产业垄断，国家对计算机专业技术人才的要求也越来越高，这对高等院校的人才培养与教学工作提出了更多挑战。在国家建设高等教育强国的目标下，倡导一流本科点建设的“双万计划”势在必行。怀化学院在“金课”教学改革中持续以提高教学水平和人才培养质量为目标，树立“两性一度”的“金课”理念，注重课程内容建设，针对高级语言程序设计课程的教学现状和地方本科院校的实际情况，从“金课”资源库建设内容、分层级建设目标、建设团队与合作、分层级题目库与项目库建设、金课实施效果评价等方面进行了研究，取得了一定成效。高级语言程序设计金课的建设经验为全面探索和实践“双万”背景下计算机学科其他课程的教学改革，培养高质量创新型计算机人才奠定了良好基础。
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