面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)研究與實(shí)踐

黃勝　李橋

摘 要： 根據(jù)當(dāng)代計(jì)算機(jī)系學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，結(jié)合面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，采用情景和案例教學(xué)相結(jié)合的模式，從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改革。從實(shí)踐效果來(lái)看，改革增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的實(shí)際編程能力，對(duì)于培養(yǎng)面向應(yīng)用的高級(jí)專門人才具有積極作用。

關(guān)鍵詞： 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)； 理論教學(xué)； 實(shí)踐教學(xué)； 案例教學(xué)； 情景教學(xué)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）01-86-03

Teaching research and practice of object oriented programming

Huang Sheng， Li Qiao

（Hunan International Economics University， Changsha， Hunan 410205， China）

Abstract： According to the present situation of students' learning in computer department， combining with the characteristics of object oriented programming， the combination of scene and case teaching mode is used to reform the traditional teaching mode from two aspects of theory teaching and practice teaching. From the practical effect， the reform has increased the students' learning enthusiasm， improved the students' practical ability， and has a positive effect on the training of application-oriented advanced special talents.

Key words： object oriented programming； theory teaching； practice teaching； case teaching； scene teaching

0 引言

近幾年來(lái)，隨著信息技術(shù)教育的普及和教育信息化進(jìn)程的推進(jìn)，以MOOC（Massive Open Online Course，大規(guī)模開放在線課程）[1]為代表的網(wǎng)絡(luò)化智慧教育和以計(jì)算機(jī)類培訓(xùn)機(jī)構(gòu)方式存在的技能培訓(xùn)教育呈現(xiàn)出繁榮態(tài)勢(shì)，它們?cè)谔嵘龑W(xué)生就業(yè)能力的同時(shí)，也對(duì)高校計(jì)算機(jī)教育的存在價(jià)值提出了挑戰(zhàn)。在高等教育大眾化背景下，面對(duì)其他類型的教育方式提出的挑戰(zhàn)，高校計(jì)算機(jī)教育應(yīng)積極變革，調(diào)整目標(biāo)知識(shí)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)課程體系，改善教學(xué)過程，證明自身的存在價(jià)值。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的重要課程，筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)中的難點(diǎn)采用有效的教學(xué)方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的知識(shí)有比較全面的了解和掌握。

1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)中存在的難點(diǎn)

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（以C#語(yǔ)言為例）是當(dāng)今軟件開發(fā)人員和計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生必須掌握的一項(xiàng)基本技術(shù)，是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)本科教育的重要內(nèi)容之一[1]。然而從這門課程的教學(xué)實(shí)踐情況看，很多同學(xué)掌握了基本語(yǔ)法和概念，如類的定義、封裝性、繼承性和多態(tài)性等，但在遇到具體問題時(shí)，卻很少能分析、設(shè)計(jì)出符合面向?qū)ο笏枷氲念悂?lái)解決問題[2]。本文探討在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（以C#語(yǔ)言為例）的教學(xué)中，存在的問題有哪些。

⑴ 學(xué)生的基礎(chǔ)。在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程規(guī)劃中，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的先導(dǎo)課程一般是C語(yǔ)言，教師在講授這門課程的過程中，往往將重點(diǎn)放在基本語(yǔ)法和邏輯流程上，這樣學(xué)生缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)程序的感性認(rèn)識(shí)，當(dāng)學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)這門課程時(shí)，往往感覺抽象晦澀，以至產(chǎn)生頓挫感，繼而排斥該門課程的學(xué)習(xí)。

⑵ 教學(xué)任務(wù)。C#作為一門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其教學(xué)的首要任務(wù)是使學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行編程，培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。而C#課程的特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)多、概念多，理論性強(qiáng)。因此，教學(xué)過程上如果先基礎(chǔ)，后應(yīng)用，就需要較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)周期，很難產(chǎn)生階段性的可見成果，無(wú)法使學(xué)生產(chǎn)生成就感和持久的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力[3]，這不符合當(dāng)前學(xué)生的心理特點(diǎn)。

⑶ 學(xué)習(xí)風(fēng)氣。時(shí)下學(xué)習(xí)風(fēng)氣浮躁在校園里表現(xiàn)較突出，這也是大部分教師在教學(xué)中遇到的一個(gè)實(shí)際情況。學(xué)生不愿意靜下心來(lái)認(rèn)真學(xué)習(xí)。而C#是一門實(shí)踐性和關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的課程，當(dāng)學(xué)習(xí)抽象的程序邏輯和全新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生是聽不會(huì)，也看不會(huì)的，只有靜下心來(lái)認(rèn)真練習(xí)、實(shí)踐，才可以掌握[4]。

2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)案例化教學(xué)實(shí)踐探索和思考

針對(duì)上述幾點(diǎn)問題，在具體的教學(xué)中我們主要采用引導(dǎo)式教學(xué)[5]，不直接告訴學(xué)生該怎么做，而是以故事為引子，帶領(lǐng)學(xué)生思考并想辦法解決問題。在解決問題過程中又會(huì)產(chǎn)生一些新問題，再繼續(xù)思考、繼續(xù)解決問題，逐層深入，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，讓學(xué)生在教學(xué)的每個(gè)過程中都能獲得學(xué)習(xí)的成就感，從而取得良好的教學(xué)效果。

這里以面向?qū)ο笕筇匦灾坏睦^承特性的教學(xué)過程為例。本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是通過情景故事的引入[6]，讓學(xué)生掌握以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：繼承的基本概念；繼承的使用背景以及它的優(yōu)缺點(diǎn)；運(yùn)用繼承的方法解決實(shí)踐問題。

⑴ 故事引入。一家公司準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一款鳥類的模擬游戲，SimBird。公司的Joe（面向過程派）和Tom（面向?qū)ο笈桑榱藸?zhēng)奪項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主導(dǎo)權(quán)進(jìn)行了一場(chǎng)你死我活的大辯論。而Jack（新手）在這次辯論中學(xué)會(huì)了繼承的基本概念。

⑵ 問題的提出。Joe對(duì)著圖1說：“哈哈，Tom，你的設(shè)計(jì)里每一個(gè)類中都存在著相同的屬性name和相同的方法Quack（鳥類的鳴叫），這樣會(huì)造成大量的代碼重復(fù)?！?/p>

Jack看了看，低聲的對(duì)Tom說，“Tom，你這個(gè)設(shè)計(jì)好像真的效率很低呀！”Tom自信的笑了笑，說：“這可不是我的最終設(shè)計(jì)，接下來(lái)我將用繼承來(lái)對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化”。

Jack帶著疑問的神情說，“繼承，那是什么呀？”

⑶ 教學(xué)內(nèi)容的引入。與學(xué)生一起分析如何設(shè)計(jì)才能提高代碼的編寫效率，既然大家都有共同的屬性name和方法Quack，那么能不能只寫一次，提高效率。這個(gè)時(shí)候就可以引入繼承的教學(xué)內(nèi)容，告訴學(xué)生繼承的基本概念以及使用它的優(yōu)點(diǎn)。

⑷ 與學(xué)生一起完成上述案例的制作。Jack恍然大悟，“以前總聽說學(xué)習(xí)面向?qū)ο笥腥筇匦院苤匾?，原?lái)這就是繼承呀！ 那具體到這個(gè)案例如何實(shí)現(xiàn)呢？”于是，和學(xué)生一起設(shè)計(jì)一個(gè)所有鳥類的父類Bird，由它來(lái)實(shí)現(xiàn)共同的屬性和方法。如圖2所示。

⑸ 問題進(jìn)一步升級(jí)。Jack看了看，“嗯，繼承的使用可以提高編碼的效率，但是我還是感覺有點(diǎn)問題。”

Joe說，“當(dāng)然有問題啦，三種鳥類共用Quack方法，這將導(dǎo)致三種鳥類的叫聲相同，這怎么可能呢？”

Tom，笑了笑，說：“我還有Virtual這個(gè)法寶沒使用呢，接著往下看…”。這里將學(xué)生的興趣吸引到下一個(gè)問題，虛函數(shù)的使用。

⑹ 總結(jié)教學(xué)內(nèi)容。①繼承的基本概念。②它的使用條件以及優(yōu)缺點(diǎn)。

⑺ 教學(xué)效果的檢測(cè)。分析傳統(tǒng)教學(xué)方法和情景案例教學(xué)法學(xué)生學(xué)習(xí)效率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中傳統(tǒng)教學(xué)法的班級(jí)編號(hào)為1，情景案例教學(xué)法的班級(jí)編號(hào)為2。

3 總結(jié)

在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中，對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生采用本文所述的實(shí)踐教學(xué)方法后，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)環(huán)節(jié)，在學(xué)習(xí)過程中獲得成就感，學(xué)習(xí)效果較傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果更好。學(xué)生多次在計(jì)算機(jī)作品大賽上獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)等級(jí)也越來(lái)越高。并且，每年通過國(guó)家軟件技術(shù)資格和水平考試的人數(shù)也逐年上升。

我們也看到其中的一些不足，情景加案例的教學(xué)方式加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)教學(xué)模塊內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)的掌握，但各教學(xué)模塊之間的聯(lián)系不緊密，不能夠?qū)W(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。如何將所有的知識(shí)模塊統(tǒng)一到我們的教學(xué)方法中來(lái)，將是我們下一步研究的重點(diǎn)。我們相信只要我們意識(shí)到這些問題的存在，抓住關(guān)鍵問題，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，根據(jù)學(xué)生的具體情況進(jìn)行具體分析，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)方法，就一定能收獲更好的教學(xué)效果。

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