研究生VC++課程進(jìn)階教材建設(shè)研究

陳松 劉君 劉洋

【摘要】教材建設(shè)是高校課程建設(shè)的重中之重，本文根據(jù)研究生VC++課程教材的現(xiàn)狀，結(jié)合編寫《C++程序設(shè)計進(jìn)階教程—從C到VC++》教材的實踐，探討了研究生VC++課程進(jìn)階教材建設(shè)中的若干問題。

【關(guān)鍵詞】研究生VC++課程 進(jìn)階教學(xué) 教材建設(shè)

【中圖分類號】G643.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）10-0030-02

VC++課程是重慶交通大學(xué)近年來，面向全校非計算機專業(yè)碩士研究生開放的課程，一直保持著較高的選課率。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握VC++語言的基本語法規(guī)則，養(yǎng)成規(guī)范的編程習(xí)慣，具備一定的的軟件開發(fā)能力，為下一步在工程項目中的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

一、教材建設(shè)的必要性

現(xiàn)在，全國各大高校VC++的課程開設(shè)得非常普及，出版了許多教材，但是這些計算機語言教材一部分是面向計算機專業(yè)的學(xué)生，而面向非計算機專業(yè)學(xué)生的另一部分教材，卻主要是針對等級考試編寫的。作為非計算機專業(yè)的研究生，他們不作計算機方向的理論研究，也不參加計算機等級考試，而是直接面對實際應(yīng)用，參加各自導(dǎo)師的項目。這類教材缺非常少，近年來隨著各高校對研究生招生規(guī)模的擴大，這個問題顯得突出起來。

在任何課程的教學(xué)實踐活動中，教材始終是一個不可或缺的第一要素，教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和要求的載體，是保障教學(xué)質(zhì)量的重中之重。一本適合的教材，不但可以啟發(fā)同學(xué)們的思維，便于同學(xué)們的自學(xué)，也方便老師的教學(xué)。多年來的教學(xué)實踐，使我們深深的體會到，一套適用的教材，是確保一門課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

重慶交通大學(xué)歷來十分重視教材的建設(shè)，我們在研究消化了國內(nèi)外多部專著、教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合非計算機專業(yè)研究生的教學(xué)實踐特點，自編講義進(jìn)行了這門課程的講授，隨后在不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進(jìn)課程內(nèi)容和教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，編寫了《C++程序設(shè)計進(jìn)階教程—從C到VC++》教材。并由清華大學(xué)出版社出版，作為正式的成熟教材使用。

二、進(jìn)階教材建設(shè)的特點

這本教材作為非計算機專業(yè)研究生的教學(xué)用書。和其它有關(guān)的VC++教材相比，有如下的一些特點：

1.本書總體以Windows平臺的VC++編程為目標(biāo)，采用進(jìn)階教學(xué)的方法，全書共分為三個部分，內(nèi)容從C到C++再到VC++，C部分講述了C語言編程的基本概念和方法；C++部分在C語言的基礎(chǔ)上，圍繞類和對象兩個核心，以封裝、繼承和多態(tài)為主線展開學(xué)習(xí)；VC++部分重點講述MFC的運行機制，對MFC的核心結(jié)構(gòu)文檔視圖做了詳細(xì)的分析。全書在內(nèi)容的編排上，在C語言編程和C++基礎(chǔ)部分，去掉或者弱化掉和Windows編程關(guān)系不大的部分，使得本課程盡早的進(jìn)入到Windows平臺。

2.第一部分C語言編程：是全書的基礎(chǔ)，介紹C語言涉及的基本概念，C語言編程的基本方法，這一部分的內(nèi)容包括：C語言概述、C語言的基本元素、C程序的構(gòu)成、構(gòu)造類型與指針、文件；目前，市面上提供的絕大部分 C 語言程序設(shè)計教材都偏重于語法規(guī)則的介紹，教材的大部分篇幅都在反復(fù)介紹各種C語句的正確或錯誤的用法，耗費了學(xué)習(xí)過程中的大部分精力，而真正使用 C 語言的編程能力沒有得到培養(yǎng)。針對這些問題，《C++程序設(shè)計進(jìn)階教程—從C到VC++》教材在這部分，充分考慮了 C 語言結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的特點，在章節(jié)的安排上，沒有像一般的教材那樣，將函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體等單獨作為獨立的一章，而是按照C 語言的結(jié)構(gòu)構(gòu)架，放入相應(yīng)的部分，同時去掉或者弱化那些針對等級考試的多而雜的語法規(guī)則介紹。從而使學(xué)生將重點放在程序設(shè)計思路和編程技能的培養(yǎng)上來。

3.第二部分C++基礎(chǔ)：在C語言的基礎(chǔ)上，增加了類和對象這兩大核心概念，圍繞著封裝、繼承和多態(tài)展開C++的學(xué)習(xí)。這部分的內(nèi)容包括：封裝、繼承、多態(tài)、輸入輸出流。

這部分的難點是讓學(xué)生理解類和對象這兩大核心概念，本教材在引入這兩大核心概念上，針對非計算機專業(yè)的學(xué)生，特別注意避免過于專業(yè)化的描述，力求做到通俗易懂。下面是本教材具體引入類和對象的語言組織：

傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計，如C程序，是圍繞功能進(jìn)行的。用一個函數(shù)來實現(xiàn)一個功能。所有的數(shù)據(jù)都是公用的，一個函數(shù)可以使用任意一組數(shù)據(jù)，而一組數(shù)據(jù)又能被多個函數(shù)所使用。因此程序設(shè)計者必須考慮每一個細(xì)節(jié)，什么時候?qū)κ裁磾?shù)據(jù)進(jìn)行操作。當(dāng)程序規(guī)模膨脹、數(shù)據(jù)量增大、操作種類很多時，程序設(shè)計者往往感到難以應(yīng)付。就如大部隊的司令直接指揮每一個士兵作戰(zhàn)一樣，一會兒讓一連的某士兵到A高地架機關(guān)槍，一會又讓八團的某士兵去B陣地前打坦克，這顯然是非常勞累和不現(xiàn)實的。

為了解決這些問題，必須采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的新思路。它面對的不再是一個個函數(shù)和一組組數(shù)據(jù)，而是一個個對象。那么什么是對象呢？世界上任何一個事物都可以看成是一個對象，如單位是一個對象，汽車是一個對象，同樣，每個人也可以看成是一個對象。

實際上，用專業(yè)的術(shù)語來說，對象就是把相關(guān)的數(shù)據(jù)和操作放在一起，形成的一個整體。只要給它一個命令或通知，它就能按規(guī)定去完成相應(yīng)的任務(wù)，對外界來說，它就像一個“黑匣子”，這就是所謂的“封裝”性，及把數(shù)據(jù)和操作代碼封裝在一個被稱為“對象”的東西里面。

現(xiàn)在，大部隊的司令不再直接指揮每一個士兵作戰(zhàn)了，給一連這個對象下命令，一連這個對象用屬于自己的士兵和裝備去完成任務(wù)，給八團這個對象下命令，八團這個對象也用屬于自己的士兵和裝備去完成它的任務(wù)。

每個對象都屬于某個類型，在C++中，對象的類型被稱為“類”（class），類代表了某一批對象的共性和特征，可以說類是對象的抽象。如張三、王五屬于人這個類，一連、八團屬于單位這個類。這樣，程序設(shè)計者就不用去研究每個單獨的對象，而去研究類，搞清楚了某種類的特點，就搞清楚了屬于這種類的一批對象的特點。

以上，從現(xiàn)實世界的角度介紹了“類”和“對象”這兩個重要的基本概念，那么如果單純從計算機的角度來看，應(yīng)該如何具體描述它們呢？

通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)大家知道，對一個單獨的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)用一個獨立的變量來描述它，如一個整數(shù)，系統(tǒng)用int AA，來描述它。當(dāng)程序員向AA里加同樣類型的數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)用數(shù)組來描述它，如10個整數(shù)，系統(tǒng)用int AA [10]來描述它。當(dāng)程序員向AA里加不同類型的數(shù)據(jù)時，用數(shù)組不行了，就得用結(jié)構(gòu)體來描述它，例如，再向AA里加一個字符串表示姓名時，系統(tǒng)用struct AA {int [10]； char *name}來描述它，這里面可以裝10個整數(shù)和一個字符串。那么現(xiàn)在，程序員能不能向AA里加一個函數(shù)呢？

完全可以，這樣AA就變成了大名鼎鼎的“類”了，稱為AA類，所以換句話說，把函數(shù)加到結(jié)構(gòu)體里面，就變成了“類”。那么另一個大名鼎鼎的“對象”又是什么呢？它就是類的變量，就像整型變量、結(jié)構(gòu)體變量一樣。只因為類里有了函數(shù)，它帶來了質(zhì)的變化，使類不再像以前的數(shù)組和結(jié)構(gòu)體那樣，只具有存儲 功能，它還具有了操作的功能，為了突出這個質(zhì)的變化，C++特地給類的變量取了一個新名字叫“對象”，如此而已。

4.第三部分VC++入門：首先重點講述MFC面向?qū)ο蟮奶攸c，MFC程序的運行機制，接下來，以對話框和菜單為例，講解我們平時首先看到的Windows程序的那些可視化界面元素的工作原理。然后，對MFC應(yīng)用程序的核心文檔視圖結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的分析。最后，介紹了Windows設(shè)備無關(guān)性的特點，以及實現(xiàn)繪圖和文本輸出的方法。這部分的內(nèi)容包括：Windows編程基礎(chǔ)、界面元素、文檔和視圖、圖形和文本。

Windows編程是一種完全不同于傳統(tǒng)的DOS（控制臺）方式的程序設(shè)計方法，傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法是面向過程的，程序直接控制事件和過程的順序，按照不可改變的模式進(jìn)行工作。Windows編程是一種事件驅(qū)動的程序設(shè)計模式。Windows程序提供給用戶許多可視的界面元素，如按鈕、菜單等，用戶操作這些可視的界面元素，將會產(chǎn)生特定的事件，而事件會發(fā)出消息，然后接受消息的對象調(diào)用預(yù)設(shè)的消息處理函數(shù)來完成相應(yīng)的操作，因此，Windows的應(yīng)用程序是沒有固定流程的。所以本教材在章節(jié)的組織上，首先介紹Windows程序的運行機制，緊接著引入Windows程序的界面元素。然后詳細(xì)的分析了文檔與視圖之間的基于消息的信息交換，最后是Windows編程的輸出方法，使得學(xué)生能夠快速的進(jìn)入到Windows平臺的實際編程。

三、結(jié)束語

C到C++再到VC++是一個龐大復(fù)雜的體系，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候，不要試圖面面俱到，開始階段哪怕走的是一條羊腸小道，只要能通過這片沼澤到達(dá)對岸就是勝利，不要試圖把基礎(chǔ)打得很寬，希望修一條寬敞大路通過去，使今后開發(fā)項目寫代碼時能左右逢源，但是，這樣做多半會半途而廢的。本教程在這些方面作了許多應(yīng)對，如只向?qū)W生推薦寫代碼用到的常用方法，而不像等級考試教材那樣詳細(xì)列舉各種可能等等。

現(xiàn)在市面上介紹C++的教材非常多，但針對研究生基礎(chǔ)課的教材卻很少，尤其是研究生的基礎(chǔ)課有一個非常大的特點，面向全體研究生的基礎(chǔ)課，其學(xué)生來自不同的專業(yè)，一部分學(xué)生完全沒學(xué)過編程，一部分學(xué)生已經(jīng)學(xué)過C語言，還有一部分學(xué)生已經(jīng)開始涉及C++編程了。針對這種特殊性，本教程在編寫時作了很充分的考慮，內(nèi)容的安排從C到C++再到VC++，每個學(xué)生可根據(jù)自身的實際情況，選擇在不同的點加入，最后一起到達(dá)終點完成課程的學(xué)習(xí)。

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