现代程序设计（课程设计中, 征求意见稿）

背景:

目前中国大陆大学里学的编程主要有两种:

1) 学编程为了应付考试，偏重于静态的知识点, 语言细节。以闭卷考试为主。有些学校的数据结构和算法课有许多实际的练习，也有的课程练习很少。

2) 学编程为了ACM 算法比赛，偏重于算法, 解决抽象的问题。主要是由兴趣小组/面向比赛方式。

大部分同学到了工作中都用不着上面两种能力 (忘了语言细节可以查; 不用像比赛那样在短时间内搞尖端的算法) , 但是他们要写高效的，可维护的，经得起实际考验的程序，而且往往会用到大学里没有讲到的语言来做。

没有这些知识和经验的同学, 就很痛苦，例如这个同学做软工课的第一个作业:

http://www.cnblogs.com/76er/archive/2012/09/25/2703143.html

又如这个被这个同学吐槽的:

http://www.cnblogs.com/buptzym/archive/2013/05/25/3099389.html

同学们对现有的程序设计课也有很大意见:

http://www.cnblogs.com/SuperBrothers/archive/2012/12/11/2812678.html

很多人在Blog中都提到了我们大一的时候一门选修课——Java。（实质上应该叫“Java语言程序设计”），但是课上根本没有，对就是根本没有教会我们如何使用Java语言解决工程上任何实际的例子。甚至Console 输出Hello World!\n 都是自己查的Baidu。然后考核方式是“开卷答题”+“2000行Java大作业”。学了半天什么什么历史，什么什么面向对象的啥啥啥，能写程序吗？开卷考试抄就行了。大家都是80、90分。大作业怎么办？谁都不会写，写出来都是面向过程风格的C-style的代码。能完成一个工程么？肯定不能。那怎么办？只有拿别人的代码抄抄改改。

http://www.cnblogs.com/buaashine/archive/2012/12/10/2808107.html

这样又引申到了“很有名”的Java课。全年级200多人，在Java课上学会Java的，我想不超过10个吧，每年每届学生都是如此，老师在讲台上空谈概念，没有课后练习，没有实际例子，考试考什么是接口，try...catch有什么用，由于是开卷考试，我们都“答出”了“标准答案”，但谁也没学会。

所以看起来这是一个缺口: 如何为了写高质量的程序而学习各种编程理论，技术和技巧。实事上可以说是我的《现代软件工程》课的前 1/3 内容: 个人项目和结对项目。

对学生的要求:

1) 针对大学二/三年级学生；假设学生已经会了数据结构/基本算法, C/Java 的基本语法和一些程序设计常识并有一些实践。

2) 先修课: 数据结构和算法；

讲课的安排（大约有12 次课）：

1) 建立和维护自己的源代码库 (GitHub), 基本操作; 建立和维护自己的技术博客, 开始每个学生报告目前会的语言和代码量.

2) 程序如何处理用户的输入

3) 写容易懂的程序（代码复审，结对编程），程序理解，写让人懂的程序 (代码可读性)

4) C/C++ 语言中的基本设计模式

a. 单例 (singleton)

5) 程序如何测试效能 (Performance)

6) 如何做单元测试

7) 一个进程里面的线程如何通讯

8) 模块之间如何通讯 (API 的设计)

9) 程序之间如何通讯, 怎么让不同语言写的程序互相通讯， RESTful 设计

10) 如何设计程序去测试别的程序

11) 写能处理大数据的程序

12) 可扩展的程序

在这个课程中, 我们想让学生有机会在实践中学到程序设计的一些原则（我都不全懂, 也不会全讲, 或者全部强加给学生）。例如:

Single Responsibility - a class should have only one reason to change
Open-Closed Principle – software components should be open for extension, but closed for modification.
Liskov Substitution Principle – subtypes must be substitutable for their base types
Dependency Inversion – Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
Interface Segregation Principle – clients should not be forced to depend upon methods that they do not use. interfaces belong to clients, not to hierarchies.
Release-Reuse Equivalence – the granule of reuse if the granule of release.
Common Closure – the classes in a package should be closed together against the same kinds of changes.
Common Reuse – classes in a package are reused together. if you reuse one of the classes in a package, you reuse them all.
Acyclic Dependencies – Allow no cycles in the package dependency graph
Stable Dependencies – depend in the direction of stability.
Stable Abstractions – a package should be as abstract as it is stable

课怎么上?

所谓做中学 ( learning by doing), 大家写好玩的程序, 互相观摩, 看书上网查资料, 相互学习, 写点博客记录心得, 录点视频展现效果。我对编程语言懂得不多，但是手头题目倒是挺多的。作业肯定不少，但是大量的作业不是压迫学生，而是通过有深度有难度的作业来调动、发挥学生的潜能。软件开发这么好玩，真正感兴趣的同学会做很多作业之外的探索。

怎么评分?

据说有很多考研补习班都是以 “包过” 为口号, 我觉得如果学生每个题目都认真做了, 分享了必要的博客/视频，一定会过的。

这是网络公开课么?

课是在北航计算机学院上 ( 讨论中 )。资料尽量放到网上，学生的程序/博客/视频都是公开的。

上课时间地点:

周一晚上 6-8pm 北航主南 210, 10/21 号起，时间不变，但是地点改在新主楼 D218。

课程质量如何?

今年是第一次开课, 大部分东西的第一版都不怎么样, 所以不要期望值太高。然而驽马十驾, 功在不舍, 持续改进几年之后, 也许会有可观之处。

课程的教材和 TA:

中文版代码大全 (第二版) 斯蒂夫·迈克康奈尔 ISBN: 7121022982 Code Complete (2nd Ed) Steve McConnell ISBN: 9780735619678

Agile Software Development Principles, Patterns, and Practices, by Robert C. Martin

重构：改善既有代码的设计 Martin Fowler (马丁福勒), Kent Back, et al.

助教的博客: http://www.cnblogs.com/softwareTA/

课程的的定位和扩展:

参考习而学的软件工程教育，这门课的定位: “数据结构 & 算法” --> “C 或者 JAVA 语言初步” --> “现代程序设计语言 I” --> “现代软件工程”

这门课有许多内容可以放进来, 但是考虑到一般大学生的水平和时间, 一些深入的话题可以放在 现代程序设计 II 中。

未决定的议题: 可以分两门课, 由浅入深。第一门课用 C, JavaScript 语言为例, 讲程序设计基础, 第二门课扩展到 (Python，Java， C++) 同时讲接口设计, 设计原则, 重用，重构等。

当然还有 @GeniusVczh 的一系列关于程序语言的文章。

这门课不讲什么：

算法, 某种程序设计语言的基本语法，编译原理, 程序和用户的交互, 用户需求分析，项目的管理, 软件的测试。

打分：

每次作业大都要交两个部分, 代码和博客

a)      代码签入到 GitHub 中, 包括代码, 测试用例, 使用说明, 测试数据。等。

b)      博客写到cnblogs.com 自己的博客账户中。博客写什么:

a.       程序的架构和思路

b.      自己在写这个程序的心得

c.       自己在这个作业中的时间消耗和开发效率分析（请看软件工程师的能力和评价）

d.      程序运行结果的截屏或者效果的录像

每次作业满分10 分, 每次博客满分10 分。把同学的作业和博客按照质量分为4档:

第一档: 9 – 10 分   (不超过1/3)

第二档: 5 – 6 分     (不超过1/3)

第三档: 2 – 4 分

第四档: 1 分

迟交作业的同学: 0 分.

超过截止日期两周不交作业的同学: -5 分.

注: 一些题目:

纵横加, word search, 彩球, Programming Pearls: graph generator

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