摘要：本文闡述了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的重要地位，并就如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)模式，幫助學(xué)生真正掌握面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)提出了一些創(chuàng)新的想法。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；自主學(xué)習(xí)；教學(xué)改革；程序設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1引言

采用傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計(jì)方法開發(fā)的軟件通?？勺x性較差，系統(tǒng)的可擴(kuò)充性不高，尤其是后期維護(hù)非常困難。而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)具有抽象、封裝、繼承和多態(tài)性等特征，以此技術(shù)開發(fā)的軟件模塊化程度高，可讀性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可重用性都得到極大地改善，代碼結(jié)構(gòu)更為合理，可以直接在程序中映射問題空間的結(jié)構(gòu)。所以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一門非常重要的計(jì)算機(jī)專業(yè)必修課程，它是為滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)應(yīng)用人才的需要而設(shè)置的。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其適用于中等和大型的程序開發(fā)項(xiàng)目。例如，大量事實(shí)已經(jīng)證明，C++能應(yīng)用于C語言曾經(jīng)使用過的所有場合，其效果比C語言要好得多，從開發(fā)時間、開發(fā)費(fèi)用到形成的軟件的可重用性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可靠性等方面，都顯示出了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)越性。通過學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程，學(xué)生不僅掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的基本詞法、語法規(guī)則，還可以更深入地學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)，培養(yǎng)開發(fā)大型面向?qū)ο笙到y(tǒng)的能力、系統(tǒng)分析的能力和項(xiàng)目管理的能力。

但是，學(xué)生的語言類課程往往首先學(xué)習(xí)的是面向過程的C語言，當(dāng)學(xué)生接著學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮腃++語言時，雖然能比較輕松地掌握一些面向?qū)ο蟮幕靖拍钜约昂唵蔚某绦蚓帉懛椒ǎ陂_發(fā)較大的系統(tǒng)時，卻容易受C語言的影響，往往還是從非面向?qū)ο蟮慕嵌热シ治?、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。因此，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果不甚理想，讓學(xué)生感覺學(xué)了等于沒學(xué)，這對于學(xué)生今后的工作與進(jìn)一步的學(xué)習(xí)是不利的。

如何才能使學(xué)生吸收并創(chuàng)造性地運(yùn)用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想，開發(fā)真正的面向?qū)ο笙到y(tǒng)？如何培養(yǎng)學(xué)生的

自主學(xué)習(xí)模式，變被動學(xué)習(xí)為主動參與？如何在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神？這些幾乎都是講授面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的教師普遍面臨的共同問題。筆者結(jié)合自己多年語言類課程的教學(xué)實(shí)踐，尤其是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程，以及其他專家的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)模式。所謂自主學(xué)習(xí)是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。這種理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是教師指導(dǎo)下的，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的學(xué)習(xí)，知識是通過學(xué)生的主動意義建構(gòu)而不是通過教師向?qū)W生傳播信息來獲得的，教師只對學(xué)生的意義建構(gòu)過程起促進(jìn)和幫助的作用[1]。

2自主學(xué)習(xí)模式的培養(yǎng)

教師講、學(xué)生聽，教師不講、學(xué)生不懂的傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)方式已經(jīng)無法滿足課程教學(xué)要求，自主學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生樹立依靠自己學(xué)習(xí)的信念，不斷探索適合自己的學(xué)習(xí)方法，充分利用已有的知識基礎(chǔ)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮自己的潛能，這主要通過在課堂教學(xué)、上機(jī)實(shí)踐、輔助教學(xué)等各個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革得到實(shí)現(xiàn)。

2.1改革課堂教學(xué)方法

傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)手段已經(jīng)不能滿足學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作與個性化學(xué)習(xí)的需要，教師應(yīng)積極改革課堂教學(xué)方法，注重采用啟發(fā)式教學(xué)，討論式教學(xué)，項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)等多種教學(xué)形式，通過豐富靈活的教學(xué)模式以及直觀生動的教學(xué)課件使教師和學(xué)生充分互動起來。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)面向應(yīng)用，不能單純地只講授面向?qū)ο罄碚摚瑧?yīng)重點(diǎn)突出面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法，并在課堂教學(xué)中適當(dāng)穿插介紹實(shí)用的軟件開發(fā)工具，例如Visual C++。利用多媒體課件使抽象

內(nèi)容可視化，枯燥內(nèi)容形象化和興趣化，例如，使用多媒體課件演示復(fù)雜程序的詳細(xì)執(zhí)行過程或多重函數(shù)的調(diào)用過程。另外，教師還可以鼓勵學(xué)生參與制作、修改和完善教學(xué)課件。采用這種方式，不但使學(xué)生對抽象概念的理解變得容易，一些復(fù)雜的調(diào)用一目了然，而且極大地調(diào)動和激發(fā)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)的意識和熱情。這些與教材配套的多媒體課件，不僅在課堂上演示，在開學(xué)初就交給學(xué)生，有助于學(xué)生進(jìn)行自學(xué)和復(fù)習(xí)，以加深對所學(xué)知識的理解。

學(xué)科教育強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)，教學(xué)活動是師生雙方共同的研究活動。如今隨著開放源代碼運(yùn)動的開展，我們可以輕易地找到各種優(yōu)秀的面向?qū)ο笙到y(tǒng)，獲得它們的源代碼。因此在教學(xué)中可以采用實(shí)例教學(xué)，把學(xué)生分成若干組，由各組學(xué)生分別來分析講述他們所找到的各類真正實(shí)用的面向?qū)ο笙到y(tǒng)，介紹其中所采用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)技巧。鑒于時間問題，學(xué)生可以選擇某一個專題進(jìn)行介紹和討論，例如一個小組負(fù)責(zé)介紹類和對象的使用，一個小組負(fù)責(zé)介紹用面向?qū)ο蠓椒ń⒏拍钅Ｐ?，另一個小組負(fù)責(zé)介紹通過繼承實(shí)現(xiàn)代碼重用等。學(xué)生先學(xué)會閱讀理解程序，再試著模仿編寫，從小程序到大系統(tǒng)，一步一步地循序漸進(jìn)，最終將對面向?qū)ο缶幊逃幸粋€完整的整體認(rèn)識，并初步掌握實(shí)用程序的編制方法以及大程序的設(shè)計(jì)方法，為課程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。教師在一旁輔助指導(dǎo)，收集學(xué)生遇到的共性問題，集中講解。這樣學(xué)生不再是被動的學(xué)習(xí)者，而是教學(xué)活動的參與者與實(shí)踐者，是學(xué)習(xí)的真正主人。在教學(xué)中，教師最好從學(xué)生的觀點(diǎn)來指導(dǎo)學(xué)生，沒有必要在課堂上講清楚每一個問題，而是應(yīng)該幫助學(xué)生學(xué)會如何自主地學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生自己學(xué)習(xí)課堂上沒有講過的內(nèi)容，讓他們自己找到那些使他們困惑的問題答案。其實(shí)學(xué)生潛移默化學(xué)到的東西要比教師課堂上教給他們的多得多，而且對于自己潛移默化學(xué)到的知識更容易吸收[2]。

2.2調(diào)整實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容

程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生的實(shí)際編程能力是非常重要的培養(yǎng)目標(biāo)，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，調(diào)整實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，以及加深對概念的理解和編程能力的訓(xùn)練。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)不僅僅作為一種語言，更作為一種方法論貫穿于軟件設(shè)計(jì)的各個階段。該專業(yè)課理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，理論知識抽象，實(shí)踐方面要以多門專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課為基礎(chǔ)，因此普遍被認(rèn)為是較難掌握的程序開發(fā)語言。而且教師在教學(xué)過程中通常容易偏重于理論的介紹，忽視實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此學(xué)生對于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的理解多半只停留在書本概念上，很難真正掌握抽象編程的本質(zhì)。

一個完整的面向?qū)ο笙到y(tǒng)通常是由多個完成不同功能的子程序組成的，通常學(xué)生能夠基本實(shí)現(xiàn)各個子程序的功能，但對如何銜接各個子程序，如何組成一個完整的面向?qū)ο笙到y(tǒng)感到困難，缺乏總體認(rèn)識?；诖?，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性環(huán)節(jié)應(yīng)該是開放式的，在掌握系統(tǒng)總體構(gòu)成和基本概念、基本方法的基礎(chǔ)上開展實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生思考問題和解決實(shí)際問題的能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)的重點(diǎn)是使學(xué)生在透徹理解面向?qū)ο笏枷氲幕A(chǔ)上，能有多種機(jī)會在不同的情境下應(yīng)用所學(xué)知識，在學(xué)習(xí)的同時積累編程經(jīng)驗(yàn)，在解決問題的活動中學(xué)會解決問題，在實(shí)際的鍛煉中掌握面向?qū)ο蠹夹g(shù)，能夠進(jìn)行簡單的面向?qū)ο笙到y(tǒng)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)大型軟件的能力，積累項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn)，為今后從事大型軟件開發(fā)及管理奠定基礎(chǔ)。

只是讀別人的程序是難以真正掌握面向?qū)ο蠹夹g(shù)的，那完全是紙上談兵，即使花上許多的時間反反復(fù)復(fù)地讀上很多遍，也難以真正深入地理解它掌握它。相反，如果自己親自動手編寫一個面向?qū)ο笙到y(tǒng)，即使只是一個小規(guī)模的系統(tǒng)，卻往往能達(dá)到事半功倍的效果。許多實(shí)踐知識的獲得都是上機(jī)操作的結(jié)果，上機(jī)操作反過來又鞏固和促進(jìn)書本知識的學(xué)習(xí)。因此可以將學(xué)生分成若干個團(tuán)隊(duì)，隨著課程學(xué)習(xí)進(jìn)度，結(jié)合正講授的面向?qū)ο蟾拍詈图夹g(shù)，從簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)地進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)一個較大的完整實(shí)用的面向?qū)ο笙到y(tǒng)。教師要適時嚴(yán)格地進(jìn)行監(jiān)督檢查，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯誤，并在課堂上對實(shí)驗(yàn)中存在的典型問題進(jìn)行點(diǎn)評，推薦學(xué)生中有創(chuàng)意的編程，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師還要注意各小組內(nèi)學(xué)生的分工情況，保證力量均等，每個小組成員要有強(qiáng)有弱，不能一組全是精英，一組水平全都很差。

教師還可以通過有趣的、有挑戰(zhàn)性的作業(yè)引發(fā)學(xué)生興趣。例如，鼓勵學(xué)生開發(fā)基于Web的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)面向過程系統(tǒng)到面向?qū)ο笙到y(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換，建設(shè)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)資源庫，和教師一起進(jìn)行精品課程建設(shè)等，引導(dǎo)學(xué)生利用具體的面向?qū)ο蠹夹g(shù)來解決實(shí)際應(yīng)用中的具體問題，將面向?qū)ο罄碚搼?yīng)用到實(shí)際的工程實(shí)踐中。例如C to C++系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)將面向過程的C程序轉(zhuǎn)換為等價(jià)的面向?qū)ο蟮腃++程序，該系統(tǒng)可以幫助學(xué)生更加深入地理解C與C++這兩種密切相關(guān)的語言，理解C++語言絕不是簡單的C語言的“擴(kuò)充”，真正學(xué)會利用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)來進(jìn)行軟件開發(fā)。對于學(xué)生來說，都愿意學(xué)習(xí)“立竿見影”的知識，因此通過一些與課程教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的項(xiàng)目開發(fā)，使學(xué)生自己參與分析、決策、設(shè)計(jì)和編碼，可以加深學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的理解，較好地將課堂所學(xué)知識與實(shí)踐緊密結(jié)合，做到學(xué)以致用，從而培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。

對于程序設(shè)計(jì)能力較弱的同學(xué)，其實(shí)踐內(nèi)容可以適當(dāng)調(diào)整。例如，可以由教師提供程序源代碼而空缺部分關(guān)鍵模塊，讓學(xué)生自行完成關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)。由于只需完成部分模塊，學(xué)生能夠集中精力解決關(guān)鍵問題，實(shí)踐難度有一定程度地降低[3]。也可以讓學(xué)生閱讀一個實(shí)際的程序，然后利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)擴(kuò)充其功能。這樣就保證了絕大部分學(xué)生都能夠獨(dú)立完成實(shí)踐任務(wù)，真正達(dá)到使學(xué)生通過上機(jī)實(shí)踐加深對面向?qū)ο?/p>

理解的目的。學(xué)生在面向?qū)ο笙到y(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中還能夠產(chǎn)生成就感，這有助于消除他們對該課程的恐懼，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，促進(jìn)對理論知識的理解。通過實(shí)際動手，把原理性的抽象知識具體化和形象化，使學(xué)生能較好地消化課堂上、書本中難于理解的概念和方法，對面向?qū)ο笙到y(tǒng)的整個開發(fā)過程有更清晰的理解。

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的所有特點(diǎn)都是為了便于面向?qū)ο筌浖拈_發(fā)，學(xué)生必須學(xué)會從另一角度來思考，避免過程化編程，充分利用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的標(biāo)準(zhǔn)庫資源，實(shí)現(xiàn)真正的面向?qū)ο缶幊?。?jīng)過大量實(shí)踐證明，通過在上機(jī)操作中融入以下練習(xí)，可以幫助學(xué)生減少使用面向過程語言的習(xí)慣，逐步掌握面向?qū)ο笳Z言的思維方式和設(shè)計(jì)技巧。

(1) 重新編譯已有的面向過程程序。例如，通過C++編譯器對C程序重新編譯，可以得到許多有益的收獲。因?yàn)镃++的編譯器比C語言的編譯器更加嚴(yán)格，重新編譯時會發(fā)現(xiàn)許多不一致性和一些小的錯誤，通過這項(xiàng)簡單的啟發(fā)式練習(xí)，有助于學(xué)生進(jìn)一步了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。

(2) 重新設(shè)計(jì)面向過程程序的核心部分。例如，通過在某個C語言程序中，加進(jìn)C++的新特性，可以使學(xué)生將軟件的核心部分轉(zhuǎn)向C++，盡快熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的新特性[4]。

2.3建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境

目前各高校都建立了校園網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)以其跨越時間、空間、信息共享、知識更新迅速等特點(diǎn)，正深刻地影響著人們的學(xué)習(xí)方式。網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)代信息技術(shù)充分融入到教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了教育的信息化，解決了傳統(tǒng)教學(xué)過程中難于解決的問題，運(yùn)用新理論、新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)手段難以完成的教法[1]，并有助于幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過校園網(wǎng)的教務(wù)在線或面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)平臺，不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中的課堂講授、問題討論、輔導(dǎo)、答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)，讓教師充分參與、管理學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，還可以為學(xué)生的自學(xué)、復(fù)習(xí)提供豐富的資源，包括課程的教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、網(wǎng)絡(luò)課件、教學(xué)錄像、課程設(shè)計(jì)、參考資料，以及個性化輔助學(xué)習(xí)。例如在線自動測試，或針對學(xué)生個體配合教學(xué)進(jìn)度布置、批改作業(yè)，并監(jiān)督作業(yè)的完成情況。最主要的是可以提供大量的問題以吸引、加強(qiáng)學(xué)生的參與，使師生之間、學(xué)生之間方便地建立一個實(shí)時與非實(shí)時的通道。

3結(jié)束語

自主學(xué)習(xí)已成為當(dāng)下最新的熱門教學(xué)模式，與傳統(tǒng)的教學(xué)方式比較，它更有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，是一種值得認(rèn)真推廣的教學(xué)方法。但自主學(xué)習(xí)并不等于學(xué)習(xí)者身邊沒有教師和各種規(guī)章制度的監(jiān)督。一方面，教師要從計(jì)算機(jī)學(xué)科教育的角度看待面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程，以學(xué)生為本，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生相信這是一門非常重要的既有理論意義，又有實(shí)用價(jià)值的課程，明白學(xué)習(xí)這門課程的目的不僅僅是為了單純地學(xué)會用某種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言寫程序，更是為了提高自己的面向?qū)ο笙到y(tǒng)的分析能力和設(shè)計(jì)能力。另一方面，學(xué)生需要花費(fèi)大量的時間和精力，要在不斷學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上建立新的課程信念和課程價(jià)值，學(xué)會自主學(xué)習(xí)，不要過于依賴教師。只有這樣才能使學(xué)生真正學(xué)會運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒▉碚J(rèn)識問題和描述問題，獲得豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)用的開發(fā)技術(shù)。經(jīng)過幾年來的教學(xué)實(shí)踐證明，我們在采取自主學(xué)習(xí)模式之后，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力得到了有效加強(qiáng)，學(xué)生對該課程教學(xué)的滿意度大幅度提高，隨后進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)也提升了一個檔次，消除了以往計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)畢業(yè)后無法適應(yīng)社會，不會編程的現(xiàn)象。

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