高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)C與C++程序設(shè)計(jì)課程融合教學(xué)方法研究

馬振嬰

摘 要 基于高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)際教學(xué)需求，進(jìn)行C/C++融合課程的探索和實(shí)踐，精心設(shè)計(jì)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并采用對(duì)比式、互動(dòng)式、聯(lián)想式和啟發(fā)式教學(xué)模式，取得較好的教學(xué)效果。但在教學(xué)中仍需解決學(xué)生個(gè)體差異大等各種問題。

關(guān)鍵詞 非計(jì)算機(jī)專業(yè)；C/C++融合課程；網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）10-0116-02

1 引言

C和C++是高校兩門重要的基礎(chǔ)選修類程序設(shè)計(jì)課程，大部分理工科專業(yè)對(duì)兩門課程都有要求。但目前的狀況是基礎(chǔ)和專業(yè)必修課的學(xué)分要求增加，導(dǎo)致基礎(chǔ)選修課的學(xué)分縮減，各專業(yè)在制訂課程計(jì)劃時(shí)，都只能選擇C和C++其中的一門課程。更由于教學(xué)方面的欠缺，相當(dāng)一大部分學(xué)生（非計(jì)算機(jī)專業(yè)）并不知道C和C++之間的密切聯(lián)系，在求職應(yīng)聘或?qū)嵙?xí)工作中走了不少彎路。

為了解決這個(gè)問題，筆者在教學(xué)內(nèi)容和方式上進(jìn)行研究和探索，嘗試將兩門課程進(jìn)行融合教學(xué)。這樣做既可以讓學(xué)生獲取“修一門，得兩門”的益處，還可以讓他們更加深刻地理解面向結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的區(qū)別，為今后進(jìn)一步進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

當(dāng)然，如何在有限的課時(shí)內(nèi)進(jìn)行有效的融合教學(xué)，并不是一件簡(jiǎn)單的事情，需要對(duì)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排、教學(xué)方式和方法進(jìn)行深入的研究和總結(jié)，以避免兩門課程都學(xué)不好的尷尬局面。下面筆者將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行深入探討，以求拋磚引玉。

2 教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì) 表1是單C、單C++和C/C++融合課程的理論課時(shí)設(shè)計(jì)（理論32學(xué)時(shí)）。在融合課程的教學(xué)安排中，不帶下劃線的是C和C++共有的部分，正常講授即可；帶下劃線的是C++區(qū)別于C的部分，需要用到對(duì)比、聯(lián)想和啟發(fā)式等教學(xué)技巧。具體的教學(xué)方法將在下一節(jié)進(jìn)行詳細(xì)討論。

第三章節(jié)（9～12課時(shí)）在學(xué)生掌握了函數(shù)的使用后，即可引入對(duì)象的概念。沒有在課程剛開始就引入對(duì)象編程的原因是，學(xué)生還沒有對(duì)變量與函數(shù)有深刻的認(rèn)識(shí)，過早引入對(duì)象的概念，容易誘發(fā)學(xué)生的畏難情緒，不利于他們的消化和吸收。

單C++課程的后面部分內(nèi)容，這類高級(jí)部分安排的課時(shí)數(shù)比較少。因?yàn)?2課時(shí)的學(xué)時(shí)有限，同時(shí)因?yàn)榉怯?jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)他們的要求比計(jì)算機(jī)專業(yè)的要相對(duì)降低一些，所以這類的高級(jí)部分和指針的部分可以做相應(yīng)的弱化。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) C和C++的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)都是32學(xué)時(shí)，一共八個(gè)小實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)四學(xué)時(shí)，具體內(nèi)容安排見表2。C/C++融合課程從第二個(gè)實(shí)驗(yàn)開始，就引入面向?qū)ο蟮木幊?。在每次?shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生用面向過程和面向?qū)ο髢煞N方式來完成同一個(gè)題目。第四個(gè)實(shí)驗(yàn)（字符數(shù)組）中，要求用string.h系統(tǒng)庫函數(shù)和string對(duì)象兩種方式實(shí)現(xiàn)。最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生探索使用C++對(duì)象代替C的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型的可行性。

3 教學(xué)方式

對(duì)比式教學(xué) 俄國(guó)教育家烏申斯基說過：“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)，我們正是通過比較來了解世界上的一切?！庇捎贑和C++的緊密聯(lián)系性質(zhì)，在C/C++融合課程中，筆者大量采用對(duì)比教學(xué)方法，如printf（scanf）和cin（cout）的對(duì)比，string.h庫函數(shù)和string對(duì)象的對(duì)比，用兩種方法（基于函數(shù)和基于對(duì)象）實(shí)現(xiàn)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)比，等等。筆者還做了一些民意調(diào)查，了解學(xué)生更習(xí)慣和掌握哪一種編程方式，并讓他們總結(jié)和分析兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

互動(dòng)式教學(xué) 程序設(shè)計(jì)是一門需要和學(xué)生充分交流的課程。課堂內(nèi)外采用Sakai（網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)）和雨課堂（手機(jī)APP）作為教學(xué)輔助手段，以增加和學(xué)生的互動(dòng)性。課前教師將課堂內(nèi)容PPT推送給學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，課堂上在講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，會(huì)推送相應(yīng)的習(xí)題給學(xué)生，學(xué)生將答案返回給教師，教師即可了解學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。課后的習(xí)題推送和批閱也可以在雨課堂APP上進(jìn)行。

聯(lián)想式教學(xué) 為了增強(qiáng)課堂的生動(dòng)性，把面向函數(shù)和面向?qū)ο髢蓚€(gè)概念和現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來。面向函數(shù)的編程用“分而治之”的道理來闡述。面向?qū)ο蟮母拍睿瑒t用生活中的人及事物進(jìn)行聯(lián)想。比如：人有身高、體重、外貌等各種屬性，還有跑、跳、畫畫、唱歌、跳舞等各種動(dòng)作和技能；對(duì)象封裝的變量聯(lián)想到人的屬性，對(duì)象封裝的函數(shù)聯(lián)想到人的動(dòng)作和技能等。

啟發(fā)式教學(xué) 由于課時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容多，又是C/C++兩門課程的融合教學(xué)，時(shí)間非常緊張。因此，針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)各章節(jié)里面那些實(shí)用性不強(qiáng)、偏難偏深的點(diǎn)進(jìn)行刪減。未講的部分告訴能力強(qiáng)的學(xué)生課外學(xué)習(xí)。要求學(xué)生課前必須充分預(yù)習(xí)，在課堂上只學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，利用雨課堂隨時(shí)答疑，并積極開展一些啟發(fā)式的探討，要求學(xué)生花一定的時(shí)間在課外完成。比如：指針與內(nèi)存地址的關(guān)系，就需要學(xué)生有一定的課外學(xué)習(xí)量才能更好地理解；實(shí)驗(yàn)三的掃雷游戲，教師給出邊界判定方法，然后告訴學(xué)生說這個(gè)方法還有很多值得改進(jìn)的地方，從而啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

4 實(shí)踐效果

在重慶大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)對(duì)C/C++融合課程進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。課程進(jìn)行當(dāng)中利用Sakai（網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)）、雨課堂和QQ答疑群和學(xué)生進(jìn)行了交流。大部分學(xué)生反映，對(duì)比學(xué)習(xí)和啟發(fā)式學(xué)習(xí)對(duì)他們幫助很大。教學(xué)方式生動(dòng)靈活，能夠有效激發(fā)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)到的東西比單一的C或C++課程要多。

最終的考核體系是卷面60%+平時(shí)40%。從成績(jī)來看，優(yōu)良率20%，合格率65%，不及格率15%；和單C課程比較，差別不大。

5 存在問題

由于來自不同省份不同地區(qū)，學(xué)生自身的基礎(chǔ)相差太大。有些學(xué)生小學(xué)就開始接觸程序設(shè)計(jì)，非常快地接受和適應(yīng)了對(duì)比和啟發(fā)式教學(xué)；而有些學(xué)生（特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)），整門課上完了還沒有弄清楚分支和循環(huán)，更別說后續(xù)部分了。如何解決學(xué)生間存在的巨大的個(gè)體差異帶來的問題，值得繼續(xù)深入思考和探索。另外，仍有部分學(xué)生感覺程序設(shè)計(jì)課程枯燥無味，實(shí)用性不強(qiáng)。

6 結(jié)論

從學(xué)生的意見反饋和最后考核的成績(jī)來看，C/C++融合課程的教學(xué)設(shè)計(jì)方案合理，理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排恰當(dāng)，教學(xué)方式和手段行之有效。今后將繼續(xù)完善理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)教學(xué)方法，以增強(qiáng)課堂的實(shí)用性和趣味性。

參考文獻(xiàn)

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