石魯生等

摘 要：文章從新建地方本科院?！盋++程序設(shè)計”課程的教學現(xiàn)狀出發(fā)，分析“C++程序設(shè)計”課程教學存在的問題，并指出了“C++程序設(shè)計”課程教學改革的路徑。

關(guān)鍵詞：C++程序設(shè)計；教學改革；新建地方本科院校

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）10-0027-02

一、“C++程序設(shè)計”教學現(xiàn)狀

作為剛剛獨立建校不久的新建地方本科院校，宿遷學院一直以培養(yǎng)本科應用型創(chuàng)新人才為根本任務(wù)，注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，強調(diào)適應未來就業(yè)的需要。

“C++程序設(shè)計”是宿遷學院計算機、軟件工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是以C++語言為載體，全面系統(tǒng)地向?qū)W生介紹面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒图夹g(shù)，因此它既是面向過程的C語言的自然延伸和發(fā)展，又是Java、C#等面向?qū)ο笳Z言的基礎(chǔ)。由于其兼具面向過程和面向?qū)ο蟮碾p重特征，在由面向過程的程序設(shè)計轉(zhuǎn)入面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的學習過程中起著承上啟下的重要作用。當然”C++程序設(shè)計”的應用性和實踐性也非常強。

宿遷學院原有”C++程序設(shè)計”教學工作存在諸多問題。如教學內(nèi)容不能適應人才培養(yǎng)的實際需求，教學重點偏重于語法細節(jié)；教學過程仍是教師“自問自答”的傳統(tǒng)“填鴨式”教學[1]，學生毫無興趣；雖然有實踐環(huán)節(jié)，但是設(shè)計單調(diào)，考核缺乏有效手段，無法切實提高學生的實際動手能力；在課堂教學之外，“教”與“學”，教師與學生嚴重脫離，學生的疑問不能方便、快捷地得到教師的幫助，教師也很難了解學生平時的實際情況。針對以上問題，自2012年開始，我們對”C++程序設(shè)計”的教學內(nèi)容、教學過程、實踐環(huán)節(jié)以及課外指導等方面進行了一些探索與實踐，取得了初步的成果。校級”C++程序設(shè)計”網(wǎng)絡(luò)課程于2014年業(yè)已建成，目前校級精品課程項目正在建設(shè)之中。

二、“C++程序設(shè)計”教學改革路徑

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容，突出教學重點

考慮到宿遷學院在開設(shè)”C++程序設(shè)計”之前已經(jīng)開設(shè)了”C語言”，因此教學內(nèi)容當然以面向?qū)ο鬄榻^對主角，并據(jù)此選取了教材[2]。

教學中將相對固定的面向?qū)ο蟮膬?nèi)容進行重新整合，分成類與對象，繼承與派生、多態(tài)性與虛函數(shù)、運算符重載與輸入輸出流等四個部分，重點對類與對象的基本概念、構(gòu)造函數(shù)、繼承以及多態(tài)性等知識進行詳細介紹，弱化運算符重載、非常見輸入輸出流等內(nèi)容，C++對C的擴充部分全部留給學生自學。

盡管有不少專家學者強調(diào)C++的教學要淡化語法，突出算法[3]，但針對宿遷學院新建地方本科院校和生源的現(xiàn)實情況，在實際教學中，我們的重點既有計算機的編程思想也有最小集語法，也即在突出面向?qū)ο缶幊趟枷牒退惴ㄔO(shè)計的同時，對最常用的基本語法仍然重點講解，較少使用的語法一帶而過，缺乏實踐價值的語法舍棄不講。做到既滿足后續(xù)課程的需要，又盡量與學生畢業(yè)后的就業(yè)相對接。

（二）將計算思維引入教學

計算思維是由美國卡內(nèi)基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授提出的[4]，她認為計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。

對于計算機或軟件工程專業(yè)的學生來說，學習C++或者其他語言的目的不僅僅是為了畢業(yè)后能夠成為一名合格的程序員，更重要的是通過學習深入理解并掌握利用計算機分析和解決問題的思路和方法，而這正是教師在教學過程中需要傳輸給他們的計算思維。

因此我們將計算思維融入教學全過程中去，每個部分都利用計算思維的觀點作為引導，學習中鼓勵學生多角度去思考問題，從認識規(guī)則、熟悉規(guī)則、使用規(guī)則轉(zhuǎn)變成尋找規(guī)則、探究規(guī)則、理解規(guī)則，將理論課也全部搬進計算機房，一人一臺計算機，利用極域電子教室進行理論教學，以學生動手練習替代教師課堂演示，使學生主動參與到實際教學之中，真正思考起來。實踐和作業(yè)環(huán)節(jié)也打破常規(guī)，布置一些不設(shè)統(tǒng)一要求的題目，鼓勵學生進行自主創(chuàng)新和探索。

（三）打造個性化實踐教學環(huán)節(jié)

實踐環(huán)節(jié)是新建地方本科院校培養(yǎng)應用型人才的關(guān)鍵一環(huán)，而實踐環(huán)節(jié)又必須以切實提高學生的實際動手能力，適應未來就業(yè)需要為首要目標。

首先，傳統(tǒng)的實踐內(nèi)容往往來自于課本或?qū)嶒炛笇?，性質(zhì)大多為驗證性，并容易找到參考答案?，F(xiàn)在由教師根據(jù)課程知識體系和學生實際情況靈活出題，性質(zhì)大多為設(shè)計性和綜合性，題目也只給出基本要求，鼓勵學生在此基礎(chǔ)上精彩發(fā)揮，并允許學有余力者根據(jù)知識內(nèi)容為自己出題，也借此不斷豐富實踐內(nèi)容。

其次，調(diào)整實踐環(huán)節(jié)實施過程。我們會提前1—2周布置實踐內(nèi)容，要求學生提前編寫好初步的源程序代碼，上機課之初就通過極域電子教室提交。然后課堂時間主要是對程序進行調(diào)試和修改，直至獲得滿意的結(jié)果，經(jīng)教師檢查合格后，提交運行結(jié)果和新的源程序。我們鼓勵每次最先圓滿完成任務(wù)的三名學生成為“小老師”，他們可以和教師一樣在課堂上自由指導需要幫助的學生，并得到額外的加分獎勵。每次上機課結(jié)束前，預留一定時間給此次任務(wù)完成最好的學生，將其作品講解、演示給全班同學。這些措施給予學生們極大的競爭意識和成就感，也形成了你追我趕、不甘落后的學習氛圍，提升了學習的積極性和興趣。

最后，考慮到生源的實際情況，一方面教師對關(guān)鍵性技術(shù)問題進行提示和指導，但并不限制每位學生完成實踐任務(wù)的時間，學期內(nèi)任何時間完成都能提交，教師隨時可以檢查；另一方面教師在檢查時不僅要看運行結(jié)果，而且還會針對具體程序進行提問，借此鼓勵所有學生獨立完成程序的編寫和調(diào)試工作。學生只有通過不懈努力反復修正自己的錯誤程序，才能應對教師檢查中的提問環(huán)節(jié)，才能學會如何編寫和調(diào)試程序，實際動手能力才能切實得以提高。

（四）充分利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺，實現(xiàn)“教”與“學”的零距離

2014年6月份建成的”C++程序設(shè)計”網(wǎng)絡(luò)課程平臺上，除了一些傳統(tǒng)的教學常規(guī)資料（大綱、周歷、課件、課堂教學錄像和學生作業(yè)等）之外，還加入了一些新鮮的內(nèi)容。

首先受到MOOC的啟發(fā)，自2014年起，我們錄制了幾段簡短的視頻，以生動活潑的形式、簡單有趣的例子介紹一些重要的知識點，如構(gòu)造函數(shù)重載、this指針、虛函數(shù)等。雖然制作水平和開放程度與國內(nèi)外流行的MOOC相比還有非常大的差距，但也吸引了校內(nèi)外不少學生的目光，取得了不錯的效果，因而該工作還將繼續(xù)開展。

其次我們在學生作業(yè)環(huán)節(jié)引入了Online Judge在線判題系統(tǒng)，雖然由于現(xiàn)實原因?qū)嶋H作業(yè)成績并不完全由此系統(tǒng)決定，但是由該在線判題系統(tǒng)給出的格式錯誤或無法編譯、運行時錯誤、答案錯誤、超時、通過等各種狀態(tài)，仍然極大地調(diào)動了學生學習的積極性，大幅度地提高了作業(yè)程序的質(zhì)量。

最后在答疑解惑模塊，所有問題除了按學生發(fā)問時間和教師回復時間兩種常見方式排序外，我們將所有問題進行了詳細的分類?，F(xiàn)在學生在課堂之外，如有疑問大部分均可以方便快捷地在相應分類中找到答案，如遇新問題，發(fā)問時必須詳細勾選問題類別，然后再由教師適時確認類別并加以回復，當然其他感興趣的學生也可以一同參與討論。

（五）成立“小微型學習組織”，用第二課堂促進第一課堂

在第一課堂之外，我們還積極推進第二課堂的工作，系內(nèi)成立了多個“小微型學習組織”，與C++程序設(shè)計關(guān)系密切的主要有兩個：“軟件開發(fā)小組”和“程序設(shè)計小組”。每組配備指導教師2—3人，組員在學生自愿報名基礎(chǔ)上，由指導教師考核后確定，并根據(jù)實際需要進行動態(tài)管理。小組均有相對固定的學習活動場地，每周利用晚上或周末時間，集中進行1—2次學習或討論，其余時間根據(jù)階段任務(wù)安排自主展開活動，其間由指導教師輪流加以指導。“軟件開發(fā)小組”主要利用C++、Java、C#等語言并結(jié)合教師課題與校內(nèi)外實際需要進行軟件開發(fā)，目前已經(jīng)有“宿遷學院監(jiān)考管理系統(tǒng)”、“宿遷學院后勤報修系統(tǒng)”、“宿遷人才新干線”等近十個系統(tǒng)成功開發(fā)并投入使用?！俺绦蛟O(shè)計小組”以C、C++和Java為主要編程語言，參加了校內(nèi)外各種級別的程序設(shè)計大賽，目前已經(jīng)在“宿遷學院程序設(shè)計競賽”、“藍橋杯大賽”、“ACM大學生程序設(shè)計競賽”等比賽中斬獲頗豐。

“小微型學習組織”所取得的每項成果，都吸引了不少學生加入其中，像“軟件開發(fā)”和“程序設(shè)計”小組不但顯著提升了組內(nèi)學生的編程能力和水平，而且隨著小組成員的動態(tài)管理，帶動和影響了一大批對程序設(shè)計感興趣的學生投入其中，有力推動了第一課堂和教師的教學科研工作。

“C++程序設(shè)計”作為入門級的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程，編程思想抽象、理解困難、語法復雜[5]，對于宿遷學院這類新建地方本科院校來說還有師資力量偏弱、學生基礎(chǔ)較差等因素，如何使學生真正愿意學、學進去并取得收獲，我們進行了一系列的探索。實踐證明這些工作激發(fā)了學生的學習興趣，調(diào)動了學生的學習積極性，突出了學習重點，降低了學習的復雜度，切實提升了學生的實際動手能力，促進了本科應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]楊樹媛，張志勇，馮向萍.“從做中學”教學思想在“C++

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