江 波

淮陰工學院計算機工程學院，江蘇省淮安市 223003

引言

程序設計語言的教學是高等學校計算機基礎教學中的一個重要組成部分，對于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、使用現(xiàn)代信息技術解決實際應用問題的能力具有重要的作用，同時也是全國和各省計算機等級考試二級的主要考核內(nèi)容。C++作為一門重要的程序設計語言受到了很多高校的重視，除了計算機專業(yè)外，很多理工科專業(yè)特別是通信工程、電子信息工程、信息與計算科學等也大都采用C++作為學生的入門編程語言。C++語言還是電子信息類專業(yè)很多后續(xù)專業(yè)課程的基礎，如數(shù)據(jù)結構、數(shù)學建模、操作系統(tǒng)、自動控制、單片機與嵌入式系統(tǒng)等。同時C++也是ACM國際大學生程序設計競賽的主流編程語言。但相對于其他的計算機等級考試語言Visual Basic，VisualFoxpro，C和Java，C++具有很大的學習和使用難度，教學效果往往不佳， 從我校的調(diào)查結果看，歷年來C++等級考試的通過率都明顯低于其他編程語言。本文將從學生的現(xiàn)狀和特點出發(fā)，深入分析影響大學非計算機專業(yè)C++教學效果的因素并給出相應的建議。

1 學生的基本情況和特點

作為普通二本院校，學生的基礎相對薄弱，很多學生以前從未接觸過程序設計，部分學生即使在高中學過一些簡單的程序設計，但由于信息技術課程不是高考科目，很多中學不太重視，因此大部分學生對程序設計只具有一些表面上的粗淺認識，不具有實際的編程技能。而對于非計算機專業(yè)的大學生而言，這個問題更加突出，很多學生認為這門課程不是他們的專業(yè)范疇，從思想上缺乏足夠的重視。

2 教學方法和策略

針對學生的實際情況，應該充分思考C++程序設計課程在非計算機專業(yè)教學體系中的地位和作用，和學生多交流，首先要從思想上提高學生的重視程度，同時為了切實的加強教學效果，作為教師還應該思考非計算機專業(yè)學生和計算機專業(yè)學生的不同點，在教學過程中加強對影響非計算機專業(yè)C++教學效果的因素的探索，采用因材施教的策略。

2.1 上課時應該立足基礎知識的講解。C++是一門非常復雜的語言，語法現(xiàn)象繁雜，知識點非常豐富，且知識更新較快。在教學中應該遵循80%～20%的原則，也就是最重要的和最常用的知識往往只占有20%的比重，而剩下的80%的知識點則不是很常用。作為教師應該向?qū)W生講解這些最重要的知識點，如基本的數(shù)據(jù)類型、基本的運算符、基本的流程控制語句，指針和引用的概念、函數(shù)的概念、遞歸調(diào)用、類和對象的基本概念、公有繼承、多態(tài)性、函數(shù)模板和類模板等。而其他一些不該太常用的細節(jié)性知識點則完全可以布置學生自學、不必在課堂上講解。如函數(shù)的默認參數(shù)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)、指向二維數(shù)組的指針、函數(shù)指針、多重繼承等。否則學生在學習的過程中會陷入到細節(jié)的漩渦中，只見樹木不見森林，且學習的過程中不易把握重點，同時也增加了學習負擔，最終造成學生的厭學。這一原則對于非計算機專業(yè)的教學更加重要，非計算機專業(yè)學生學習編程的目的在于掌握C++解決本專業(yè)相關的實際應用問題，因此不要面面俱到，夠用就好。同時很多高校都在精簡課時，把握重要知識的教學能夠保證在較少的課時內(nèi)達到更好的教學效果。

2.2 使用免費的且較新的集成開發(fā)環(huán)境。長期以來，我國大部分高校的C++程序設計教學和實驗環(huán)境仍然使用Visual C++ 6.0版本。使用該軟件的一個重要原因是首先該版本的軟件在我國流行廣泛，有很多的技術資料和圖書可供學習和參考，學習和使用較為方便。另一個重要原因是我國的計算機等級考試采用該版本，因此日常教學也不得不使用該軟件以應對考試。但是隨著大學計算機基礎教學的改革應該采用更新的教學和實驗環(huán)境，理由如下。首先，Visual C++ 6.0作為上世紀末推出的發(fā)行版，不能夠很好的支持C++國際標準，不利于培養(yǎng)學生編寫出符合標準規(guī)范的C++程序；其次該軟件是一個商業(yè)軟件，而大部分高校的實驗室和機房安裝的都是盜版軟件，存在版權問題；第三，該軟件由于發(fā)布時間太長，不支持較新的Windows 7，Windows 8以及Windows Vista操作系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)上安裝和運行該軟件會出現(xiàn)各種問題。因此建議采用較新的C++編譯環(huán)境，可以采用微軟的Visual C++2005/2008/2010等，這些軟件提供了免費的express版本，既不存在版權問題，同時可以更好的支持C++國際標準，并且能夠支持較新的Windows操作系統(tǒng)，作為教學和個人使用完成能夠勝任需求。除了微軟的免費C++環(huán)境外，還可以采用Cgywin等開源編譯器，配套可以使用Eclipse等構建成一套開源的集成開發(fā)環(huán)境。這類軟件同樣支持最新的C++國際標準，同時和微軟環(huán)境相比，還具有體積小巧易于使用等特點，且不需要安裝龐大的.netframework，可移植性好，值得在高校大力推廣。除了基于Windows系統(tǒng)學習C++，還可以在Linux等開源系統(tǒng)中學習和使用C++，絕大多數(shù)的Linux發(fā)行版中已經(jīng)默認安裝了gcc和g++編譯器，可以編譯C和C++程序，配合Linux系統(tǒng)中的vi編輯器可以實現(xiàn)一套完整的集成開發(fā)環(huán)境。當然，從計算機等級考試的角度，教師可以花適當?shù)臅r間向?qū)W生介紹Visual C++ 6.0的基本使用。

2.3 首先將C++作為一個更好的C（C++ is first a better C）來使用，然后再過渡到面向?qū)ο蟮某绦蛟O計教學。有些教育界人士[1]認為C和C++是兩種不同的程序設計語言，可以直接學習C++，而不需要先學習C，因此這類教材在編排上直接向?qū)W生灌輸面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思想。在學生還不清楚編程是怎么回事的情況下提出了一大堆面向?qū)ο蟪绦蛟O計的術語，如類、對象、繼承、派生等，教學效果可想而知。這種觀點可能來源于Java語言的教學思想，但實際上Java和C++是兩種不同的編程語言，在Java中任何事物都是對象，所以即使編寫一個簡單的Hello World程序，都需要編程者了解面向?qū)ο蟮幕舅枷?，這實際上增加了學習的難度，容易造成學生的危難情緒；而C++語言和C語言密切相關，C++語言完全兼容C（從0x11國際標準開始C++不完全兼容C），且C++中包含了面向過程編程和面向?qū)ο缶幊虄煞N編程模式。先學習C++的面向過程的程序設計（與C兼容部分）有利于學生盡快掌握程序設計的基本思想和流程，對進一步學習C++的面向?qū)ο蟪绦蛟O計起到了很好的鋪墊。同時這樣的教學安排將C++中的難點進行了分散，有利于學生的學習和掌握。從另一個角度來說，面向?qū)ο蟮某绦蛟O計和面向過程的程序設計也不是對立的。在面向?qū)ο蟪绦蛟O計中，類中的方法本質(zhì)上就是函數(shù)，設計的思想仍然遵循程序=算法+數(shù)據(jù)結構的模式。熟悉掌握面向過程的程序設計方法對于學習面向?qū)ο蟮某绦蛟O計能夠起到促進作用。此外，通過這種教學模式，學生實際上掌握了兩種編程語言（C和C++），在隨后的計算機等級考試中學生可以根據(jù)情況選擇參加C或者C++考試，并有利于學生參加全國計算機等級考試三級的上機考試（C程序設計）。從前幾年的經(jīng)驗來看，很多采用面向?qū)ο竽Ｊ浇虒W的學生在參加計算機三級考試時，往往在C語言的上機考試部分栽跟頭。

2.4 加強實驗教學的力度和效果。C++本質(zhì)上不是一門原理性課程而是一門實踐課程。通過實驗教學可以提高學生的編程能力以及解決實際問題的能力。和文科專業(yè)不同。電子信息類專業(yè)以及信息與計算科學的學生畢業(yè)后很多都從事和計算機相關的工作，提高他們的編程能力對于提高他們的就業(yè)能力具有重要的作用；對于選擇繼續(xù)考研的學生，編程能力也是一個非常重要的技能，所以加強實驗教學的力度對于學生今后的發(fā)展具有重要的意義。從本科專業(yè)的學習來說，這些專業(yè)會涉及大量的數(shù)學計算，目前大部分高校都采用MATLAB作為實驗平臺，該軟件同樣存在版權問題或者購買成本太高，因此可以采用免費或開源的C++編譯環(huán)境來代替。具體到實驗課時的安排，一般可以將C++的理論課和實驗課的課時比例安排在2:1或者1:1，另外在課余應該保證學生有充足的上機時間進行編程訓練。在實驗項目的選擇上，應該適當增加面向過程部分的課時。理由有二：首先面向?qū)ο筮^程的程序設計部分是整個C++學習的基礎，這部分掌握的好壞對于面向?qū)ο蟪绦蛟O計的學習有很大的影響，同時也會影響到學生的學習信心；其次：面向?qū)ο蟪绦蛟O計的初衷是解決軟件危機，也就是復雜軟件項目開發(fā)的可控性，而作為非計算機專業(yè)學生的編程入門學習，一般很難涉及復雜度太大的程序，因此面向?qū)ο蟮脑O計方案意義不大。對于非計算機專業(yè)，面向?qū)ο蟪绦蚪虒W的作用在于引導學生熟悉面向?qū)ο蟮某绦蛟O計思想，熟悉C++中相應的基本語法，但在實驗安排上不必花太多的時間。

2.5 關于教材的選擇。

選擇一本好的教材對于提高教學質(zhì)量以及學生學習效果具有很重要的作用。但各種教材編寫的出發(fā)點以及適用人群不盡相同。有些教材更多的面向重點高校的計算機專業(yè)學生，這類教材的特點是體系結構完整，面向?qū)ο笤O計的思想方法介紹的比較深入，且包含了很多前沿的C++內(nèi)容，如STL（標準模板庫）[1]；有些教材則更多的面向計算機等級考試，以考試通過率為出發(fā)點，較好了分析了考試的題型和解題要點。從二本非計算機專業(yè)學生的實際情況出發(fā)，最好選用先面向過程、后面向?qū)ο蟮膫鹘y(tǒng)教學方式[2]，要求突出基礎知識，例題和習題難度適中，同時語言簡潔流暢，圖文并茂；每個例題都要用運行結果，以便于學生上機實驗和模仿；最好配套有電子教案ppt，便于教師教學。另外考慮到C++的實驗教學，最好能有配套的實驗教材，提供詳細的實驗步驟和操作流程，采用先例題后上機實驗的寫作方式。教學實踐表明，譚浩強教授的C++程序設計系列教材在實際教學中效果較好[3]。

2.6 學時安排策略。相關的非計算機專業(yè)包含了信息與計算科學、物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、信息管理與信息系統(tǒng)等，其中信息管理與信息系統(tǒng)隸屬于管理類學科，其他專業(yè)屬于工科。因此在教學設計和學時安排上應該有所調(diào)整。對于管理類學生原則上嚴格遵循計算機等級考試的范圍講解，不易太多擴展，而工科學生可以根據(jù)學時在講解基本知識的基礎上適當講解C++中的特色知識點，如簡單的STL或者一些開源的GUI設計框架，如QT、GTK等。建議的學時安排為管理類理論48+實驗24，工科類理論64+實驗32。

2.7 考試改革。傳統(tǒng)的C++程序設計課程考試模式為閉卷筆試。這種考試方式的特點是注重語法考核，強調(diào)知識點的記憶，對實際編程能力檢測能力較弱。近年來逐步改為在線考試，考試題目來源于預先構建的試題庫?？荚嚨念}型包括傳統(tǒng)的選擇題、填空題和判斷題，以及較新的程序閱讀填空，但沒有采用完全獨立編程的方式。這有利于計算機自動閱卷，但仍不能真實的體現(xiàn)學生的編程水平，因此可以借鑒全國計算機等級考試的模式，加大程序閱讀填空的分量，同時添加程序閱讀改錯以及完全獨立編程的試題比重，從而更好的引導學生學習。除此之外，可以加大平時實驗的考核比重，如期末成績占總分的70%，平時實驗占總分的30%。

3 效果

遵循以上的教學原則和經(jīng)驗，通過幾年來對信息與計算科學、物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、信息管理與信息系統(tǒng)等多個非計算機專業(yè)的教學實踐，收到了較好的教學效果。學生普遍克服了心理障礙，增強了學習信心，提高了學習興趣，部分同學喜歡上了程序設計，并在考研時選擇了計算機專業(yè)；另外有部分同學堅持在課余進一步學習C++或者其他編程語言，并在學校和淮安市組織的大學生程序設計大賽中獲獎；這幾年學生對任課教師的評教也很高，多年來一直是優(yōu)秀。

4 結語

C++是一門重要的基礎課程，對后續(xù)專業(yè)課程的學習具有重要的意義。本文從二本院校非計算機專業(yè)角度出發(fā)，根據(jù)多年的教學經(jīng)驗談了一些膚淺的經(jīng)驗和體會，希望能夠?qū)氖翪++教學的教師提供一些借鑒。當然，不同學校有不同的特點，今后應該進一步聽取學生的意見和建議以便取得更好的教學效果。

[1]錢能.C++程序設計第二版[M].清華大學出版社，2005

[2]錢能.C++程序設計教程修訂版[M].清華大學出版社，2009

[3]譚浩強.C++程序設計[M].清華大學出版社，2004