衛(wèi)春芳

摘要:本文論述了我校針對非計算機專業(yè)學生學習“C++程序設計”所存在的問題,依據(jù)實際教學經(jīng)驗從教學內容、教學方法和實踐教學三方面進行教學改革。本著“淡化程序設計理論,強化技能訓練”的課程教學原則,我們重新組織教學內容、采取案例式教學、加強學生的技能訓練,以提高學生的計算機應用水平。

關鍵詞:課程改革;C++;教學內容;教學方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1目前教學中存在的問題

“C++程序設計”現(xiàn)已成為大多數(shù)院校理工科學生必修的程序設計基礎課。非計算機專業(yè)對程序設計的要求不同、學時不同,對學生的邏輯思維和基礎知識結構要求也不同,所以教師不能只是沿用計算機專業(yè)的教學理念與教學方法。

C++具有繁多的數(shù)據(jù)類型以及復雜、靈活多變的語法結構,對于第一次接觸程序設計的學生來說,要理解這些概念比較困難,容易挫傷學生學習編程的積極性,因此應對C++的教學內容進行適當刪減,以滿足非計算機專業(yè)學生的學習要求。

目前開設的“C++程序設計”課程,大部分教師還是沿用“C程序設計”的講授方法,對面向對象的知識只是局限于教材上的例子,例子只局限于某個知識點,不利于面向對象概念的理解,傳統(tǒng)的教學方法和教學內容已不能滿足學生的需求。為此,必須找到一種適合學生學習特點的教學方法,使學生在有限的時間內迅速掌握C++的基本概念、基本技能和應用,激發(fā)學生對本課程的興趣。

“C++程序設計”是一門實踐性很強的課程,但目前的實踐課教學存在很多弊端。傳統(tǒng)的教學方法中,程序實驗環(huán)節(jié)只是配合每一章所學的內容進行實踐,這樣的方法讓學生只是孤立地了解程序設計的知識,所涉及的知識面較窄,缺少學科的綜合性,造成學生實際動手能力很差,無法將實際的具體問題和程序設計知識聯(lián)系起來。因此我們應對“C++程序設計”實驗教學進行改革和實踐,將教學的目的變?yōu)槔碚摵蛯嵺`并重,以提高學生的編程能力。

2教學內容的改革

C++語言內容繁多,在有限的課時內不可能也不必要面面俱到,所以教師要有效地組織教學、突出重點、把握難點,不要過多鉆研語法細節(jié),而要把握C++程序設計的算法思想、基本原理,由整體到具體,培養(yǎng)學生對C++語言的興趣及正確的思維模式。在確定教學內容和方式時,要根據(jù)學生的計算機基礎、專業(yè)背景、學習目標來安排。我們首先嘗試將課程重點劃分為三個層次:

基礎層重點:數(shù)據(jù)類型、C++運算符、邏輯表達式及常用的C++內部函數(shù);

中間層重點:控制結構、數(shù)組、指針、結構等知識及基本應用;

核心層重點:函數(shù)、類及構造、繼承、多態(tài)、C++流。

三層重點教學體系更加科學地使學生在循序漸進中有效地學習C++基礎知識,掌握程序設計的基本技能,有重點地加強了對學生編程能力的培養(yǎng)。

其次,我們將課程內部結構進行了改革:弱化指針,將指針內容淺化,并移到函數(shù)之前講授;面向過程部分占60%比重,面向對象部分占40%比重。

再次,教學方法上采用案例式教學,教學內容應圍繞教學案例進行劃分,每一知識點內容均通過生動、有效的示例講授相關知識點內容,我們將教學案例一般劃分為三個層次:

(1) 基礎案例:采用簡潔案例驗證基礎知識,此類案例著重于較高的教學效率,使學生以直接的方式掌握基礎語句使用格式及系統(tǒng)內部函數(shù)使用格式,理解相關基礎知識。

(2) 簡單程序案例:包含多個知識點的小型程序示例。

(3) 單元綜合案例:每一章主要知識點及已學內容的綜合案例。其示例內容為實際應用程序設計內容的某一模塊或某一功能部分,使學生所學內容緊密地結合實際應用。

基本型案例、設計型案例及綜合型案例相輔相成,使學生更快速、更準確地掌握相關知識點內容。

3教學方法的改革

“C++程序設計”中很多知識比較抽象、枯燥,學生不容易接受理解,教師在課堂教學中應該巧用生活中的實例化繁為簡,以實例引導,講解語法規(guī)則。我們在教學方法上嘗試采用案例式教學,在每一章節(jié)、甚至每一節(jié)課均以要解決的實際問題為主導,構建問題情境,引導學生運用計算機語言描述解決問題的方法與步驟。案例教學法打破了以教材為中心的傳統(tǒng)教學模式,不按教材的順序授課,而是以精選出的程序設計案例為中心,把學習的重點放在具體案例的講述上,把要學習的語法和概念融入到具體案例中講解。每一案例的教學方法采用以下三個步驟:

第一步:提出實際問題;

第二步:介紹解決問題的方法;

第三步:歸納出一般規(guī)律和概念。

采用“提出問題——介紹解決問題的方法——歸納出一般規(guī)律和概念”的新教學三部曲,使學生在學習每個新知識點時都有一個完整的、實際的、具體和有形的項目作為知識的聯(lián)想和應用載體,進一步介紹C++程序設計的理論和方法。它不同于以前教學中“提出概念——解釋概念——舉例說明”的傳統(tǒng)三部曲,整個教學過程強調在應用中學習,從而避免了枯燥、繁雜的理論說教,這不僅能增進學生的學習興趣和積極性,而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力也大有幫助。

在學習的不同階段應采用不同的訓練方式,教學方法改革的第二點是將學習C++劃分為以下三個階段:

初期階段:教師應以演示編程為主,學生模仿編程訓練的方式,在此過程中教師詳細地講解程序設計思路、程序設計方法及程序設計步驟;

中期階段:教師演示部分難度較大的代碼編寫過程,學生在教師啟發(fā)下完成其余的代碼編寫過程;

后期階段:以教師簡介程序設計思路、程序功能模塊設計特點及主要技術運用特點,學生完成全部代碼編寫,教師則起輔導學生作用,教師充分注意因材施教。

教學方法改革的第三點是采用“三語”教學并用,“三語”教學是指以中、英及C++三種語言描述程序代碼功能及實現(xiàn)方式,使學生易于理解每一代碼行,從而理解整個程序。

“中”是指用我們正常的語言描述某一代碼行;

“英”是指在對代碼行中每一個英文單詞正確發(fā)音基礎上,講解其單詞原義及在代碼行中的意義;

“C++語言”是指在中、英語言講解的基礎上用C++語言實現(xiàn)代碼行,并解析其功能特點等。

4實踐教學的改革

“C++程序設計”語言是實踐性很強的一門課,培養(yǎng)學生的實踐能力是教學的首要目的。因此,在授課的同時,如何引導學生利用上機實驗來加強實踐也是教學中的一個重要環(huán)節(jié)。我們?yōu)閷W生安排1:1的上機實驗課時,其中2/3的上機實驗是有老師輔導的,其余1/3由學生自主完成。上機作業(yè)要求與課堂內容有很好的銜接性,并且難易程度有機結合。在上機實驗前,教師要講清內容與算法,布置相關的編程作業(yè),由學生單獨動手編寫程序,上機調試,培養(yǎng)學生自己解決問題的能力。教師在上機時要發(fā)揮其主導地位,可以提出改進算法的思路,讓學生自己操作。實驗完畢,教師對實驗結果加以檢查,并對出現(xiàn)的問題及時加以討論和講解。

“C++程序設計”實驗教學的目的應是:(1)緊密配合理論教學,通過相關實驗,幫助和加深對語句功能的理解;(2)通過實驗可以將各門課程學到的知識融會貫通,思考利用C++程序設計語言解決實際應用問題的有效方法,從而使學生分析和解決問題的能力得到鍛煉和提高。因此我們將實踐教學訓練體系劃分為以下三個層次:

基本實驗:占整個實驗學時的60%。包括兩個部分,一是驗證操作,教師在講授過程中學生直接操作驗證的內容,如C++語句語法基本格式、C++系統(tǒng)函數(shù)的基本驗證,約占整個課程學時數(shù)的25%以上。二是驗證型實驗,對C++語法和函數(shù)的基本應用,要求掌握程序的基本調試技能。

設計型實驗:占整個實驗學時的30%。例如循環(huán)應用、數(shù)組應用、排序問題、類與對象應用等,要求能編寫簡單應用程序。

綜合設計型實驗:例如結構化方法編程應用、面向對象方法編程應用、C++流應用等,約占整個實驗學時的10%。

綜合設計型實驗由教師布置或由學生結合本人的興趣,從實際應用中選擇有具體應用背景的實驗題目,安排學生分組共同完成。綜合設計型實驗的具體內容如下:

(1) 教師給學生講解綜合設計型實驗的題目要求,要求學生在選好題目的基礎上,認真研究題目要求,自行查閱有關資料,寫出系統(tǒng)的需求分析,總體框架設計。

(2) 將系統(tǒng)的需求分析,總體框架設計交給教師批閱,師生一起討論,確定系統(tǒng)的詳細設計方案。

(3) 在限定的時間內完成C++語言的代碼設計,完成各個功能單元的實現(xiàn)和調試。

(4) 聯(lián)編調試,要求把各個功能塊聯(lián)編起來進行調試。

(5) 寫出相關的系統(tǒng)分析、設計、實現(xiàn)等實驗報告。

綜合設計型實驗建立起以學生為中心的教學模式,這樣既鍛煉了學生的動手能力,也加強了他們交流與團結協(xié)作的精神,全面提升學生的程序設計與軟件開發(fā)能力。

另外,我們建立了互動式教學體系,通過建設“C++程序設計”課程網(wǎng)站,包括課程資料、實驗指導、網(wǎng)上答疑、知識自測等子系統(tǒng),形成功能強大、教學資源豐富的網(wǎng)絡教學環(huán)境,開辟新的教學與復習手段,使學生學習和鞏固知識的渠道多樣化,進而提高我們的教學質量。課程資料提供了包括章節(jié)重點、教學課件等,用于配合課堂教學起到相輔相成的作用;通過網(wǎng)上答疑突破時空的限制,實現(xiàn)了教師與學生之間交流新思想和解決學習中遇到的難題。知識自測提供了試題的在線考試和模擬訓練,試題類型包括判斷題、選擇題和問答題,學生在學完相應章節(jié)的內容后,可自行選擇測試內容和題型進行在線測試。

5結論

程序設計課程的教學目的是要通過一門程序設計語言的教學,使學生掌握程序設計語言的本質,包括基本結構和基本算法等,從而掌握程序設計的一般方法?！癈++程序設計”首先應重新組織教學內容,將課程重點劃分為基礎層、中間層和重點層三個層次,我們對課程內部結構進行調整,在教學方法上采用案例式教學,對教學案例劃分為基礎案例、簡單程序案例和單元綜合案例,采用“提出問題——介紹解決問題的方法——歸納出一般規(guī)律和概念”的新教學三部曲,將深奧的理論講得通俗易懂,增進學生的學習積極性。在教學過程中,應采用中文、英文及C++三種語言共同教學,強調學生實際應用和實際動手能力的培養(yǎng),加強實驗教學環(huán)節(jié),注重啟發(fā)式教學與綜合作業(yè)的結合,提高學生的綜合編程能力。

進行“C++程序設計”課程的改革,主要是將現(xiàn)代計算機程序開發(fā)的主要手段傳授給學生,淡化程序設計理論,強化實驗及實訓過程,培養(yǎng)學生抽象思維能力,訓練學生初步的編程能力,強化訓練調試程序技能,使其具有一定的程序開發(fā)能力,有利于學生將計算機這種現(xiàn)代化工具運用于今后的學習工作中。

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