C++程序設(shè)計教學改革

馬云吉

摘要：基于c++程序設(shè)計課程的特點、重要性及目前教學中存在的問題，從教學目標、教學內(nèi)容設(shè)計、實驗過程、課程評價及能力提高等教學的全部環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地闡述課程教學改革方法與實施過程。通過教學的改革，提高學生程序編寫、調(diào)試和分析問題的能力，激發(fā)學生學習興趣，達到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。

關(guān)鍵詞：c++程序設(shè)計；教學改革；編程能力

1、存在的問題

我國高等教育已經(jīng)進入大眾化教育階段，隨著高等教育入學率的不斷提高，很多高校學生的總體素質(zhì)也在下滑。如何基于學生的現(xiàn)狀，有針對性地組織教學，對于提高教育教學質(zhì)量至關(guān)重要。c++程序設(shè)計課程是軟件工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是實踐性很強的課程。它的教學目標是培養(yǎng)學生對專業(yè)學習的興趣，掌握c++程序設(shè)計的基本語法，提高程序編寫、調(diào)試、分析能力，養(yǎng)成良好的編程規(guī)范，初步建立起工程意識，為后續(xù)專業(yè)課程的學習、軟件項目實訓及今后從事軟件開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

目前，很多軟件學院采用“3+1”的教學模式，在校的理論教學被壓縮到3年完成，課程學時非常緊張，以遼寧科技大學軟件學院為例，傳統(tǒng)教學中的c語言程序設(shè)計（64學時）和c++程序設(shè)計（64學時）兩門課程被壓縮到一個學期96學時加以完成，任務(wù)難度大。因為該課程的教學效果直接影響著后續(xù)課程學習，有很多學生正是因為沒有入門，對專業(yè)沒有興趣，導致后續(xù)核心專業(yè)課程的學習困難。很多C++程序設(shè)計教材，例題主要還是為了配合講解c++語法的知識點而設(shè)置，前后章節(jié)的例題聯(lián)系很少，從而導致學生不知道前面的程序?qū)竺嬲鹿?jié)有什么用處。因此需要對理論教學與實驗教學內(nèi)容進行有機整合。很多學生實驗準備不充分，導致課堂實驗未能完成任務(wù)要求，程序拷貝抄襲現(xiàn)象嚴重。課后教師只是根據(jù)學生實驗情況給予成績評價，卻很少對掌握知識有欠缺的學生進行后續(xù)幫助。針對上述問題，結(jié)合學生現(xiàn)狀，積極應(yīng)對，在教學的各個環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)探索，提出行之有效且又具有可操作性的方案。針對c++程序設(shè)計課程，很多教師基于個人教學經(jīng)驗積累，項目驅(qū)動式，工程教育模式，提出相應(yīng)改革方案。

2、教學改革與實踐

2.1 教學目標

軟件工程本科畢業(yè)生的培養(yǎng)目標是軟件工程領(lǐng)域的工程應(yīng)用型人才。因此對于C++程序設(shè)計課程而言，就是要求學生掌握c++程序的基本語法，能夠編寫簡單的應(yīng)用程序，培養(yǎng)學生程序設(shè)計、調(diào)試和分析問題的能力。其宗旨就是要增加學生的實際動手能力，通過實驗環(huán)節(jié)來提高。計算機語言是軟件專業(yè)人員與計算機交流的工具，計算機是嚴格的老師，只有通過計算機檢驗的程序才是合格的。

2.2 教學內(nèi)容的設(shè)計

c++程序設(shè)計課程的教學知識點是相對固定的，改革的主要目標是教學內(nèi)容的整合與案例的設(shè)計。為達到教學目標，要求教師能夠?qū)⒗碚摻虒W與實驗教學有機結(jié)合，設(shè)計好理論教學案例與實驗教學內(nèi)容。在教學內(nèi)容設(shè)置上，根據(jù)教學的知識點，以實用性、設(shè)計性案例為主，綜合性、趣味性案例為輔。實驗教學內(nèi)容要與理論教學案例相聯(lián)系，前后章的實驗內(nèi)容相聯(lián)系，做到案例驅(qū)動教學，在全部實驗結(jié)束后，整合在一起的就是完整的小型應(yīng)用軟件。因為是入門課程，案例難度不能太大。這樣，學生會知道學習課程的目的，才會有成就感。在教學中，我們的做法是在數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)等教學知識點的講授中，在精講理論的基礎(chǔ)上，教學案例重點介紹線性結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的基本操作，如插入，刪除，排序，查找等，隨著知識點的不斷深入，不斷完善這些案例，最后在面向?qū)ο笳鹿?jié)中，將前面的基本操作整合在一起，形成綜合性案例（學生管理系統(tǒng)），該系統(tǒng)中可以用到數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)、類、異常處理等幾乎C++程序涉及的所有知識點。

2.3 實踐環(huán)節(jié)

實踐環(huán)節(jié)包括課前實驗準備、課堂完成實驗任務(wù)、課后反饋實驗結(jié)果等。對于課前實驗準備要求學生根據(jù)事先布置的實驗任務(wù)完成準備工作，對于稍微復(fù)雜的問題可以由學生自行組織討論，并且要每位學生形成書面資料。實驗準備時要強調(diào)代碼的可讀性、可重用性和可維護性，早日使學生建立起工程意識。實驗準備內(nèi)容包括實驗所需的源程序代碼和程序運行所需的測試數(shù)據(jù)及預(yù)期的運行結(jié)果等。沒有實驗準備，課堂實驗的目的性不明確，實驗質(zhì)量也無從談起。在這一點上，要求任課教師必須加強督促與檢查，讓學生養(yǎng)成習慣。課堂實驗環(huán)節(jié)中，要求學生盡量獨立完成實驗任務(wù)，特別是語法錯誤，要力爭自行解決，才會有很多親身的真實感受和經(jīng)驗積累，否則學生程序調(diào)試能力無法提高，且容易形成對教師的依賴性。因為學生人數(shù)多，光靠一名任課教師無法幫助學生全部完成任務(wù)。教師主要負責宏觀指導，對學生出現(xiàn)的關(guān)鍵的技術(shù)問題給予提示與指導。每次實驗要對部分學生進行抽查，主要檢查學生是否真正完成，是否存在抄襲等問題。實驗結(jié)束時，學生要將正確的實驗代碼在實驗準備資料上更正并保留，作為作業(yè)上交，同時提交電子版，包括實驗代碼及運行結(jié)果等內(nèi)容的實驗報告。實驗結(jié)束后，教師要及時批閱實驗報告，對于未完成實驗要求者，特別是實驗雷同者，要給予幫助或嚴肅批評，并督促重新完成實驗任務(wù)。還應(yīng)對學生實驗環(huán)節(jié)出現(xiàn)的普遍性問題利用課余時間由教師組織學生進行小組討論，并給予講評。

2.4 考核

課程考核以期末筆試（50%）、上機測試（30%）、平時實驗及作業(yè)實驗（20%）的方式進行綜合評價?？己伺c課程的教學目標相一致，側(cè)重于程序編寫、調(diào)試能力的考核，因此要增加實驗綜合測試環(huán)節(jié)（上機測試），作為實驗成績評價的主要依據(jù)，如果實驗測試環(huán)節(jié)不合格，則總評成績記為不合格。日常實驗可以占20%的比重，期末考試主要考察學生的程序閱讀、程序完善、程序編寫等，目前以筆試方式進行，今后可采用上機測試方式，取消筆試測試環(huán)節(jié)。實踐證明該考核方式符合課程的培養(yǎng)目標和示范性軟件學院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。

2.5 能力提高

除傳統(tǒng)課堂實驗外，還開展課程設(shè)計、典型程序分析與設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，并組織c++程序設(shè)計興趣小組，C++程序設(shè)計大賽等。對學習興趣濃厚且學有余力的學生引導他們參加國際大學生程序設(shè)計競賽（ACM）小組，通過學生參加ACM小組系統(tǒng)的日常訓練，強化其程序設(shè)計、調(diào)試、分析問題與解決問題能力；通過參加競賽，培養(yǎng)學生的自信心和學習興趣，并明確自身不足。近幾年已經(jīng)形成了一個以老帶新，在專業(yè)教師指導下的ACM小組，學生們每天利用業(yè)余時間進行編程訓練及競賽所需基礎(chǔ)知識的補充，在遼寧省省賽、東北四省賽中均有學生獲獎，成績斐然。對基礎(chǔ)和理解能力相對不足的學生加強督促與幫助，采取“任務(wù)式”輔導，通過任課教師的指導，完成正常實驗或作業(yè)中出錯的程序調(diào)試，避免學生產(chǎn)生厭學情緒；另外將學生分組，參與大學生科研訓練項目或適當布置一些難度較大的綜合性作業(yè)，讓學生自主查閱資料，拓展視野，提高水平，并培養(yǎng)團隊合作意識。

3、教學改革效果

通過上述環(huán)節(jié)的努力，學生的學習興趣、程序編寫能力和程序調(diào)試能力有了很大提高。做到引導優(yōu)秀學生參加ACM競賽，提高水平，拓展視野；基礎(chǔ)差的學生力爭不掉隊。另外，通過該課程的鍛煉，也為后續(xù)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計等課程在編程規(guī)范、編程習慣、編程能力等方面奠定了基礎(chǔ)?？陀^上學生能力的提高要靠教師與學生共同努力，特別是學生的主動學習與思考。

4、結(jié)語

以案例驅(qū)動式為主要教學模式在教師中達成一致，在學生中得到肯定與好評。因為是專業(yè)入門課程，學生理解上有一定難度，特別是軟件學院學生起點稍低，因此，教師的責任心與投入也是至關(guān)重要的。教育是良心工程，需要教師適應(yīng)新形勢，付出更多的努力，給予學生更多的督促與幫助，共同提高教育教學質(zhì)量。endprint