“高級語言程序設(shè)計(C++)”課程設(shè)計與實踐

趙旭

關(guān)鍵詞：C++語言；程序邏輯；協(xié)同學(xué)習(xí)；研究型教學(xué)

1引言

針對C++語言教學(xué)過程，傳統(tǒng)的講授方式仍占據(jù)很大的比例，原因在于兩個方面：一方面是教師自身原因，他們希望可以通過理論講授讓學(xué)生多學(xué)習(xí)理論知識，只有打好基礎(chǔ)，才能進(jìn)一步地順利應(yīng)對實踐訓(xùn)練；另一方面是學(xué)生自身原因，他們自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣尚未養(yǎng)成，一味追求靈活多樣，將大部分教學(xué)任務(wù)交由學(xué)生自學(xué)完成，往往會不太現(xiàn)實。為了避免對學(xué)生基礎(chǔ)培養(yǎng)缺乏重視，導(dǎo)致學(xué)生根基不穩(wěn)，無法勝任以后的工作以及缺乏向上進(jìn)階的潛力，教師必須在兩個極端中間取一個平衡。在沒有摸索出有效的途徑來解決問題之前，教師的教學(xué)理念和教學(xué)模式模糊不清，無法形成合理及完善的教學(xué)方法和有效的教學(xué)手段。除此之外，對學(xué)生成績的評價不合理，通常以一張試卷決定學(xué)生的成績。

為了解決以上問題，對計算機類專業(yè)語言程序類課程教學(xué)進(jìn)行探索后發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)程序設(shè)計不僅要掌握語法要點和編程規(guī)范，更重要的是要領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蜻壿嬎季S。所以，教師在原有的課程體系中增加“高級語言程序設(shè)計（C++）”課程，可以為后續(xù)的應(yīng)用型課程教學(xué)打好基礎(chǔ)。

2課程設(shè)置與定位

2.1課程依據(jù)及其特性

“高級語言程序設(shè)計（C++）”是計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)先修課程，學(xué)習(xí)該課程會在學(xué)生心中樹立一個C++語言無所不能的形象，“先苦后甜”是許多學(xué)習(xí)C++語言過來人的經(jīng)驗。高質(zhì)量地學(xué)好該課程，學(xué)生可以順利過渡到進(jìn)行游戲開發(fā)、服務(wù)器端程序開發(fā)等高端應(yīng)用的階段，以及完成《畢業(yè)設(shè)計》等實踐教學(xué)任務(wù)。

2.2課程定位及其性質(zhì)

一門專業(yè)核心課程的講授，讓教師承擔(dān)了重要的使命。既要培養(yǎng)學(xué)生正確的編程思維和編程習(xí)慣，又要將遇到難題不退縮、不氣餒的品格傳授給他們。而這些素質(zhì)的養(yǎng)成，需要循序漸進(jìn)、潤物細(xì)無聲般的教導(dǎo)。這是一門重要的教學(xué)課程，也是一條艱難的道路。

課程安排：前續(xù)課程——“C語言程序設(shè)計”“計算機科學(xué)導(dǎo)論”：后續(xù)課程——“軟件開發(fā)”“服務(wù)器端程序開發(fā)”“游戲開發(fā)”等。

課程在整個教學(xué)體系中起到承上啟下的作用，既為以后的專業(yè)課程教學(xué)提供扎實理論及實踐基礎(chǔ)，也為以后的專業(yè)課程教學(xué)安排做準(zhǔn)備。

3課程內(nèi)容與設(shè)計

“高級語言程序設(shè)計（C++）"課程對C++語言程序的基本構(gòu)成、語法規(guī)則、使用特性以及程序設(shè)計的基本方法與技術(shù)做了系統(tǒng)而詳細(xì)的介紹，注重算法與程序設(shè)計的有機結(jié)合，強調(diào)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計邏輯及其實現(xiàn)方法，強化工程應(yīng)用訓(xùn)練。

3.1課程內(nèi)容選取

“高級語言程序設(shè)計（C++）"課程內(nèi)容要突出對學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，理論知識的選取緊緊圍繞工作任務(wù)完成的需要來進(jìn)行，同時又充分考慮理論知識學(xué)習(xí)的需要，并融合相關(guān)職業(yè)資格證書對知識、技能和態(tài)度的要求。

選取依據(jù)：根據(jù)課程目標(biāo)，選取課程內(nèi)容，選取依據(jù)以C++語言語法和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以面向?qū)ο缶幊谭椒橹攸c內(nèi)容，以提高學(xué)生程序設(shè)計能力為核心。

選取原則：以夠用為準(zhǔn)，簡化難度。

3.2課程內(nèi)容組織

根據(jù)課程內(nèi)容選取的結(jié)果，“高級語言程序設(shè)計（C++）”課程內(nèi)容可由以下四個部分組成。

（1）語法：學(xué)習(xí)語法規(guī)則是學(xué)習(xí)每一門編程語言的必經(jīng)之路，因為與先行課程“C語言程序設(shè)計”有語法上重復(fù)的內(nèi)容，所以教師將重點放在數(shù)組、函數(shù)和指針上。

（2）類和對象：此模塊是后續(xù)模塊的基石，也是C++與C語言的主要區(qū)別，在講解概念上必須清楚、透徹，保證學(xué)生對類和對象進(jìn)行正確區(qū)分，以及分析現(xiàn)實問題域后的快速建模，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目的的重要一環(huán)。

（3）繼承與多態(tài)性：此模塊讓一些有Java基礎(chǔ)的學(xué)生感到熟悉，但是C++在語法上與其他語言迥然不同，強調(diào)繼承與多態(tài)的必不可少性，因此，可以增加學(xué)習(xí)壓力，增強學(xué)習(xí)自信心。

（4）文件操作：輸入輸出流的應(yīng)用特點，文件讀寫操作的方法。

打破傳統(tǒng)學(xué)科課程模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀蝿?wù)或項目為中心，組織課程教學(xué)內(nèi)容，通過講練結(jié)合，使學(xué)生在完成工作任務(wù)或具體項目的過程中學(xué)會知識的應(yīng)用，構(gòu)建相關(guān)理論知識體系，提高實際應(yīng)用能力。

在課程教授過程中，以語法介紹為主線，貫穿于實用項目，在每一模塊的講解中不斷豐富案例，不斷健全其功能，使之強大，讓學(xué)生有一種蓋大樓的感覺，不斷地更上一層樓。這可以極大地增強學(xué)生學(xué)習(xí)自信。

3.3課程教學(xué)活動設(shè)計

3.3.1案例導(dǎo)入：引入全課程案例

以項目“企業(yè)員工管理系統(tǒng)”為主線，并貫穿于所有模塊的學(xué)習(xí)章節(jié)中，使課程教學(xué)具有連貫性。

教學(xué)之初，首先提出階段性目標(biāo)，然后通過單元講授、問題思考、算法設(shè)計、語法編程，最后測試運行。

3.3.2任務(wù)驅(qū)動：提出明確任務(wù)

模塊設(shè)計的思想便是分而治，階段性目標(biāo)是模塊思想在軟件開發(fā)中的應(yīng)用，讓它成為學(xué)生學(xué)習(xí)的原動力。

3.3.3講練結(jié)合：教師與學(xué)生共同完成任務(wù)

師生共勉，討論與分析交互進(jìn)行，講解完相關(guān)知識點和關(guān)鍵算法后，馬上要求學(xué)生編碼實現(xiàn)。

3.3.4團隊協(xié)作：培養(yǎng)團隊精神

讓學(xué)生以團隊的形式討論、探討更多解法，在拓展程序邏輯思維的同時，增進(jìn)團隊成員間的交流、培養(yǎng)合作的默契，體會團隊力量的強大，為今后投身到大型項目的開發(fā)團隊做好準(zhǔn)備、做好預(yù)演。同時，在教學(xué)過程中采用第二課堂、軟件協(xié)會引領(lǐng)等途徑，營造學(xué)生群體積極進(jìn)取的學(xué)習(xí)氛圍。另外，采取工學(xué)結(jié)合、課證融合等形式，引進(jìn)外部優(yōu)秀學(xué)習(xí)資源，通過考取認(rèn)證證書，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的同時，更能讓教師教學(xué)與國內(nèi)領(lǐng)先水平接軌。由內(nèi)容綱要到內(nèi)容選取與組織，再加入教學(xué)活動設(shè)計，最后形成系統(tǒng)的課程設(shè)計。

4課程教學(xué)與實施

4.1教學(xué)理念

在信息技術(shù)的推動下，新型教學(xué)模式應(yīng)運而生，新型教學(xué)模式直接影響和指導(dǎo)教師的教學(xué)理念。所以，必須形成教學(xué)理論，讓教師團隊達(dá)成共識，并在教學(xué)過程中始終貫徹執(zhí)行。

教學(xué)理念：“重基礎(chǔ)、合理一實、多積累”。

基礎(chǔ)：基礎(chǔ)知識是能力強大的后盾，有扎實的基礎(chǔ)，能力才有了取之不盡源泉。

理一實一體化：實踐出真知，是教師與學(xué)生應(yīng)遵循和利用的真理。用實踐來驗證理論，用實踐來強化理論知識的學(xué)習(xí)是一個師生都愿意接受的方式。理論講授和實踐操作的交互前行，讓教師和學(xué)生都受益匪淺。

積累：不積跬步，無以至千里。踏實前行，需要正確的積累。不僅是知識的掌握，更包括靈活思維能力、解決問題的能力、團隊合作能力的積累與養(yǎng)成。

4.2教學(xué)模式

在新型教學(xué)模式和教學(xué)理念的影響下，形成獨特的C語言程序教學(xué)的新型教學(xué)模式。

4.2.1以算法為核心，以程序設(shè)計為主線

在編寫理念上突出以算法為核心，以程序設(shè)計邏輯思維為主線。以案例為驅(qū)動，結(jié)合對算法設(shè)計以及編程方法與技巧進(jìn)行詳細(xì)解析。

4.2.2以案例為驅(qū)動，富有啟發(fā)性

精選的案例和習(xí)題類型豐富，具有代表性。所給出的案例極富啟發(fā)性，能激發(fā)學(xué)生積極思考的熱情，從而尋求解決問題的新方法。

4.2.3以良好編程風(fēng)格的習(xí)慣培養(yǎng)為基礎(chǔ)

教學(xué)過程重視良好編程風(fēng)格的培養(yǎng)。代碼書寫規(guī)范、統(tǒng)一；程序版式追求清晰、美觀；注釋的應(yīng)用合理、準(zhǔn)確，容易理解。例如，標(biāo)識符的命名規(guī)則在參考“匈牙利”命名法的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一采用“駝峰式”命名法。事實上，“一個擁有良好編程習(xí)慣的程序員才是一個合格的程序員”。

4.2.4以工程應(yīng)用為目的，注重編程實訓(xùn)

在授課的過程中重視以工程應(yīng)用為目的，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)。以實例導(dǎo)人，采用案例驅(qū)動，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，注重編程實訓(xùn)以及培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和軟件開發(fā)能力。

4.3教學(xué)方法

根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點，強調(diào)和突出學(xué)生是教學(xué)的主體，知識和技能是學(xué)生主動學(xué)習(xí)獲得的，而不是被動地由教師教出來的。在學(xué)習(xí)的過程中，教師更多的是起指導(dǎo)和幫助的作用。課堂上采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，靈活切換以適應(yīng)不同的知識點和重難點教授的需求。另外，考慮到學(xué)生個體的差異性，有意識地實施分層次教學(xué)法，充分融合以學(xué)生為中心的教學(xué)法（SCL）和行動導(dǎo)向法。

在教學(xué)的過程中引入先進(jìn)的現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)，注重教師的教學(xué)邏輯性與嚴(yán)密性。課堂隨堂練習(xí)題目依據(jù)章節(jié)學(xué)習(xí)要點設(shè)計，并以難易程度劃分梯度級，學(xué)生采用分級打擂的方式，在不斷挑戰(zhàn)中學(xué)習(xí)知識、掌握知識。

課堂教學(xué)步驟：“任務(wù)導(dǎo)人。任務(wù)分析。新知識點講解－學(xué)生利用知識點解決任務(wù)－指導(dǎo)探討－總結(jié)提高”。

任務(wù)導(dǎo)人、任務(wù)分析、新知識點講解以教師講解為主，主要采用講授法、案例教學(xué)法、演示法和分組教學(xué)法；學(xué)生利用知識點解決任務(wù)以學(xué)生實踐為主，主要采用練習(xí)法、分組教學(xué)法和實驗法；指導(dǎo)探討、總結(jié)提高指師生共同參與，主要采用討論法。

4.4教學(xué)手段

4.4.1保證實踐課時量，設(shè)置不同難度的上機實踐作業(yè)

光靠聽課和看書是學(xué)不會程序設(shè)計的，所以要重視實踐環(huán)節(jié)。教師住往有一個通病，即害怕知識講不完、講不全，就會占用本來安排為實踐的課時來講理論知識，其實這并不可取，教師一定要確保學(xué)生在課堂上的實踐課時。另外，謹(jǐn)慎設(shè)計上機習(xí)題，原則是每次都設(shè)計三個不同難度的題目，難度等級分為三級，即“很容易”“容易”“較難”。要求學(xué)生根據(jù)自己的實際情況，三個題目任選做兩個。滿足不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生對知識的需求，并得到相應(yīng)的訓(xùn)練。

4.4.2建立教學(xué)實驗室，構(gòu)建協(xié)同學(xué)習(xí)情境

機房布局需要調(diào)整，以企業(yè)情境的布局方案裝修機房，建立一個寬松以及模擬仿真現(xiàn)實的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及讓學(xué)生體驗現(xiàn)實工作情境。

教師扮演客戶的角色提出項目需求，學(xué)生扮演企業(yè)的角色，每個團隊代表一個企業(yè)，以競標(biāo)的方式?jīng)Q定項目由哪個企業(yè)（團隊）來完成，最后各組的完成成績納入學(xué)生考核中。

4.4.3建立數(shù)字化教學(xué)資料云，方便師生搜集與共享學(xué)習(xí)資料

為學(xué)生提供免費、海量、優(yōu)質(zhì)的視頻課程、學(xué)習(xí)資料和知識拓展，讓學(xué)生在課后輕松完成對課堂知識的查缺補漏，對疑點難點的自學(xué)進(jìn)行鞏固和提高。

4.5課程考核

考核思想：建立多元評價體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

摒棄一張試卷與一次考試的考核模式，學(xué)生成績由作業(yè)成績、學(xué)習(xí)筆記、小組項目成績、創(chuàng)新成績和期末考試成績綜合評定。多元化評價機制的建立是為了讓學(xué)生注重平時的學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)方法，監(jiān)督并評價學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)成果，有助于自主學(xué)習(xí)、共同學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

5結(jié)束語

一個好的教學(xué)體系的實施和實現(xiàn)，需要優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。教學(xué)資源分為硬件資源和軟件資源。軟件資源是教師、教材以及現(xiàn)代化信息平臺等：硬件資源是機房、實驗室的計算機及相關(guān)設(shè)備。只有兩個方面一起抓，才能最終達(dá)到教師的教學(xué)目標(biāo)。