黃華軍

摘要：c++程序設(shè)計(jì)是高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。對(duì)于初學(xué)程序設(shè)計(jì)的大學(xué)生，c++存在語(yǔ)法多、規(guī)則復(fù)雜的問(wèn)題，使教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)都感覺(jué)困難。文章針對(duì)c++教學(xué)中存在的問(wèn)題，從教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核4個(gè)方面闡述對(duì)c++程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)進(jìn)行的改革探索。

關(guān)鍵詞：c++教學(xué)；教學(xué)改革；三步法；主動(dòng)學(xué)習(xí)

0、引言

c++具有功能豐富、表達(dá)能力強(qiáng)、靈活方便、應(yīng)用面廣、目標(biāo)程序效率高、可移植性好的特點(diǎn)，因此很多高校都將其作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的編程技能與邏輯思維能力、分析解決問(wèn)題的能力、自學(xué)能力有重要作用。但是，c++存在概念多、規(guī)則復(fù)雜、使用靈活、不易調(diào)試等問(wèn)題，使得教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都感到困難，特別是很多高等院校將c++作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生入學(xué)后首先接觸的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，這種現(xiàn)象尤為明顯，而c++基礎(chǔ)學(xué)不好將直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此如何進(jìn)行c++程序設(shè)計(jì)課程教育，進(jìn)一步提高教學(xué)效果與質(zhì)量，成為了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)中的一個(gè)緊迫任務(wù)。

1、教學(xué)計(jì)劃改革

教學(xué)計(jì)劃改革前，中南林業(yè)科技大學(xué)c++程序設(shè)計(jì)課程安排在大學(xué)一年級(jí)第2學(xué)期開(kāi)設(shè)，其中理論課程安排在第1～16周，每周4學(xué)時(shí)，共64學(xué)時(shí)，4學(xué)分；實(shí)踐課程安排在第2～19周，每周2學(xué)時(shí)，共36學(xué)時(shí)，2學(xué)分。

筆者通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃中存在3點(diǎn)問(wèn)題：

（1）學(xué)生沒(méi)有編程基礎(chǔ)。中南林業(yè)科技大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)第1學(xué)期的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程只開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)導(dǎo)論這門(mén)課程，導(dǎo)致學(xué)生缺乏計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)的知識(shí)。

（2）理論教學(xué)跨度過(guò)長(zhǎng)。C++程序設(shè)計(jì)理論課時(shí)共64學(xué)時(shí)，需要、16周的教學(xué)時(shí)間。這使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遺忘了前面的教學(xué)內(nèi)容，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（3）實(shí)踐教學(xué)課時(shí)不足。C++是一門(mén)實(shí)踐要求強(qiáng)的課程，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)課時(shí)合理安排應(yīng)是1：1或者1：1.5。而中南林業(yè)科技大學(xué)的c++程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)不足，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

基于以上3點(diǎn)問(wèn)題一中南林業(yè)科技大學(xué)對(duì)c++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)計(jì)劃做了修改，將c++程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)部分。

（1）面向過(guò)程教學(xué)內(nèi)容安排在大學(xué)一年級(jí)第1學(xué)期進(jìn)行，其中，理論課時(shí)32學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)，共8周，2學(xué)分；實(shí)踐教學(xué)課時(shí)32學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)，共8周，2學(xué)分。

（2）面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)內(nèi)容安排在大學(xué)一年級(jí)第2學(xué)期，其中，理論課時(shí)32學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)，共8周，2學(xué)分；實(shí)踐教學(xué)課時(shí)32學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)，共8周，2學(xué)分。

2、教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)新版教學(xué)計(jì)劃，對(duì)c++程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。首先調(diào)整教學(xué)大綱內(nèi)容。最初的教學(xué)大綱是按照64學(xué)時(shí)編制的，內(nèi)容涉及c++面向過(guò)程編程和面向?qū)ο缶幊趟枷?。新修改后的教學(xué)大綱分為兩部分：第1部分是C++面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)思想；第2部分是c++面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想。每部分包括32學(xué)時(shí)的理論教學(xué)和32學(xué)時(shí)的實(shí)踐教學(xué)。

在面向過(guò)程的教學(xué)內(nèi)容中，重點(diǎn)介紹c++的基本語(yǔ)法、規(guī)則和編程思想，詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)類(lèi)型、變量、運(yùn)算符、表達(dá)式、語(yǔ)句、控制語(yǔ)句、數(shù)組、函數(shù)、函數(shù)重載、參數(shù)傳遞的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，弱化了指針的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)對(duì)一些知識(shí)進(jìn)行歸類(lèi)教學(xué)，采用“三步法”教學(xué)方法對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)。

在面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)內(nèi)容中，重點(diǎn)對(duì)c++中類(lèi)、對(duì)象、成員函數(shù)、數(shù)據(jù)成員、構(gòu)造函數(shù)、封裝性、信息隱藏、繼承性和多態(tài)性等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，弱化運(yùn)算符重載的內(nèi)容。

通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革，使學(xué)生在具體的教學(xué)過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生迷惑，從而避免學(xué)生在接觸到程序設(shè)計(jì)時(shí)，區(qū)分不了面向過(guò)程與面向?qū)ο蟮木幊趟枷?。面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)思想的重點(diǎn)是c++基本語(yǔ)法、規(guī)則和編程思路的形成，而面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)則可以為學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)目前流行的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Java和c#等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言時(shí)提供幫助。

2.2 “三步法”的教學(xué)方法

“三步法”是筆者通過(guò)長(zhǎng)期的C++教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的一個(gè)規(guī)律。“三步法”的教學(xué)方法定義為：在c++語(yǔ)法中，一般存在“定義、聲明和應(yīng)用”3個(gè)步驟，因此，將這3個(gè)步驟稱(chēng)為“三步法”教學(xué)。通過(guò)“三步法”的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生減少編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，提高編程能力。

在面向過(guò)程的教學(xué)內(nèi)容中，總結(jié)了許多采用“三步法”教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。如函數(shù)的“三步法”教學(xué)方法是函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用。對(duì)于函數(shù)，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中第1步要定義函數(shù)，即定義函數(shù)的功能；第2步是向編譯器聲明函數(shù)的原型；第3步是在需要時(shí)進(jìn)行調(diào)用。通過(guò)“三步法”教學(xué)，學(xué)生能夠很快地領(lǐng)會(huì)函數(shù)的正確使用方法。其他的知識(shí)點(diǎn)包括變量的“定義、初始化和應(yīng)用”、數(shù)組的“定義、初始化和應(yīng)用”等。

在面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)內(nèi)容中，也總結(jié)了大量的“三步法”教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，其中類(lèi)與對(duì)象是典型的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于類(lèi)與對(duì)象，總結(jié)的是類(lèi)的定義、對(duì)象的定義和對(duì)象應(yīng)用的“三步法”教學(xué)方法，旨在告訴學(xué)生要正確使用對(duì)象方法，第1步必須要定義類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型，第2步是利用定義后的類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型定義對(duì)象，第3步才是對(duì)對(duì)象的應(yīng)用。

“三步法”的教學(xué)方法是在筆者長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的教學(xué)方法，對(duì)于初次接觸計(jì)算機(jī)編程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，通過(guò)程式化的學(xué)習(xí)，能快速記住編程的規(guī)范，減少語(yǔ)法錯(cuò)誤，提高初學(xué)者的學(xué)習(xí)興趣與熱情，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

2.3 實(shí)踐教學(xué)的改革

c++程序設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門(mén)課，培養(yǎng)學(xué)生的編程能力是教學(xué)的首要目的。因此，在授課的同時(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生利用上機(jī)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)實(shí)踐也是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)踐課程的主體是上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程，但僅在上機(jī)實(shí)驗(yàn)課上編程是不夠的，學(xué)習(xí)效果也會(huì)大打折扣。為此，我們對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革。endprint

（1）改革實(shí)踐課程教學(xué)方式。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方法是學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)課，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后由教師答疑，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，最后由教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這個(gè)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題。由于現(xiàn)在的教材編訂，許多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都有標(biāo)準(zhǔn)的答案，這樣容易造成學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中，按照標(biāo)準(zhǔn)答案寫(xiě)程序，不能使學(xué)生的編程思維得到有效的訓(xùn)練。為此，我們對(duì)這一教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)。首先在理論課堂上給出下次實(shí)踐課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要求學(xué)生必須先寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告；然后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由鄰桌同學(xué)對(duì)事先寫(xiě)好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行調(diào)試和批改。這樣做的好處是學(xué)生事先對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序，同時(shí)，學(xué)生是帶著批判的精神來(lái)調(diào)試其他同學(xué)的程序，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)效率。

（2）以小項(xiàng)目帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生編程興趣。我們提供許多對(duì)學(xué)生具有吸引力的小項(xiàng)目，如24點(diǎn)游戲、老虎過(guò)河這兩款游戲，不僅玩起來(lái)簡(jiǎn)單，用c++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)起來(lái)也簡(jiǎn)單，這對(duì)剛學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，既有娛樂(lè)性，又簡(jiǎn)單易編程，實(shí)現(xiàn)后易有成就感，易增加學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)現(xiàn)這些小項(xiàng)目的過(guò)程中，練習(xí)和鞏固了C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)。另外，我們還設(shè)計(jì)了與學(xué)生的年齡特征及學(xué)生生活內(nèi)容相關(guān)的小型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，如課堂點(diǎn)名、簽到系統(tǒng)、學(xué)生信息管理系統(tǒng)等。在c++語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)完之后，需要學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊?，功能模塊增多，難度增加，該類(lèi)項(xiàng)目與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，學(xué)生對(duì)這些項(xiàng)目的各功能模塊的流程也非常熟悉。

（3）采用綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)增加學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)能力。通過(guò)布置或由學(xué)生結(jié)合本人的興趣，從實(shí)際應(yīng)用中選擇有具體應(yīng)用背景的實(shí)驗(yàn)題目，安排學(xué)生分組共同完成。綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容如下：

①首先將綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的題目要求布置給學(xué)生，要求學(xué)生在選好題目的基礎(chǔ)上，認(rèn)真研究題目的要求，自行查閱有關(guān)資料，寫(xiě)出系統(tǒng)的需求分析、總體框架設(shè)計(jì)，確定小組組長(zhǎng)和成員，由小組組長(zhǎng)進(jìn)行任務(wù)分配工作。

②小組組長(zhǎng)組織系統(tǒng)的需求分析、總體框架設(shè)計(jì)的討論工作，將確定的系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案交于教師審閱。

③在限定的時(shí)間內(nèi)，組長(zhǎng)安排成員完成C++語(yǔ)言的代碼設(shè)計(jì)，完成各個(gè)功能單元的實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。

④聯(lián)編調(diào)試，要求把各個(gè)功能塊聯(lián)編起來(lái)進(jìn)行調(diào)試。

⑤寫(xiě)出相關(guān)的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等實(shí)驗(yàn)報(bào)告和文檔。

綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)建立起以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，這樣既鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也加強(qiáng)他們交流與團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，全面提升學(xué)生的程序設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)能力。

2.4 考核方式改革

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，c++理論課程的考核往往只有考試一個(gè)環(huán)節(jié)，顯得不太合理?；谥暗母母铮P者對(duì)c++程序設(shè)計(jì)理論課程的考核包括以下幾個(gè)部分：

平時(shí)環(huán)節(jié)占總成績(jī)的20%，主要考查學(xué)生的出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等；團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)占總成績(jī)的20%，主要考查學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；期末考試占總成績(jī)的60%，主要考查學(xué)生的基本知識(shí)點(diǎn)、程序閱讀能力與程序編寫(xiě)能力。

對(duì)于實(shí)踐教學(xué)，考核以考查為主，主要考查學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中的編程開(kāi)發(fā)能力。實(shí)踐課程的考核分4個(gè)部分，包括：平時(shí)環(huán)節(jié)（占總成績(jī)的20%），實(shí)驗(yàn)過(guò)程（占總成績(jī)的40%），實(shí)驗(yàn)報(bào)告（占總成績(jī)的20%），團(tuán)隊(duì)協(xié)作（占總成績(jī)的20%）o

3、結(jié)語(yǔ)

程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的是通過(guò)一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)，使學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)思維，包括基本結(jié)構(gòu)和基本算法等，從而掌握程序設(shè)計(jì)的一般方法。但c++程序設(shè)計(jì)課程存在語(yǔ)法復(fù)雜、編程靈活、調(diào)試?yán)щy等問(wèn)題，再加上開(kāi)設(shè)這門(mén)課程時(shí)，學(xué)生通常屬于初學(xué)者，容易讓學(xué)生對(duì)這門(mén)課程普遍感覺(jué)枯燥、難懂。

為此，筆者依據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程以及對(duì)多屆學(xué)生進(jìn)行的調(diào)研，對(duì)中南林業(yè)科技大學(xué)的C++程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了教學(xué)改革探索，通過(guò)修改教學(xué)計(jì)劃，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，采用“三步法”的教學(xué)方法和多種形式的實(shí)踐課程的教學(xué)方式，對(duì)C++程序設(shè)計(jì)這門(mén)課程進(jìn)行了改革。通過(guò)這些改革，使中南林業(yè)科技大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的編程能力有了一定的進(jìn)步，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與信心。endprint