“面向對象程序設計Ｃ＋＋”課程教學與實踐改革探討

摘要：“面向對象程序設計C++”課程在高等院校計算機及其相關專業教學體系中具有十分重要的地位。針對該課程在教學和實踐中存在的問題，結合多年的教學經驗，從教學內容、教學方法以及實踐教學等方面進行了改革和探討，以期能更好地實現本課程的教學目標，提高教學效果。

關鍵詞：面向對象程序設計；教學改革；實踐教學

在現今的中國高等教育中，計算機課程和外語課程并稱為高等院校中的兩大基礎課程，也是目前唯一設有全國統一等級考試制度的兩門課程。在計算機課程中，“面向對象程序設計C++”(簡稱C++程序設計)語言以其高效而又實用的特性——既可以進行過程化程序設計，又可進行面向對象的程序設計，因此逐步成為各高校程序設計課程中的主流。該課程作為計算機科學與技術及其相關專業的必修基礎課程，既是進行軟件開發的直接工具，又是后續課程如“Java程序設計”、“軟件工程”、“數據結構”等課程的先修課程，因此，在整個教學體系中占據十分重要的地位。本文根據筆者多年的教學經驗和教學中發現的問題，從教學內容、教學方法、教學實踐等幾個方面進行了探討，以期進一步提高本課程的教學效果和教學質量。

一、存在的主要問題

1.“面向對象程序設計C++”課程是讓學生在掌握面向過程的程序設計基礎上以面向對象程序設計方法為教學目標。該課程目前在國內大部分高校中采用的教學模式為：“C程序設計”+“C++程序設計”+“Java程序設計”。以江西財經大學為例：一般是在大學第二學期學習“C程序設計”，然后在第三學期學習“C++程序設計”。由于C語言是前期剛剛開設的教學課程，再加上C++本身又是從面向過程的C語言上發展而來的，因此學生非常容易受C語言的面向過程的思想束縛，對于面向對象程序設計的概念理解總是不夠深入，停留在表面上，不能很好地理解面向對象的內涵。

2.多媒體教學存在的問題。目前，幾乎所有的高校中的C++程序設計課程都采用了PPT投影方式的多媒體教學方式，這種教學方式能促進學生的感性認識，同時也能加大教學信息量、保證教學進度。但是，采用這種多媒體的教學方式學生會隨著時間逐漸失去新鮮感。另外，由于取代了傳統的黑板板書方式進行教學，使得教師的即興發揮以及與學生的交互受到限制。通常由于教學課件已經準備好，教師在課程教學中基本上采用常規的順序式、灌輸式的教學方法，在教學過程中與學生之間難以形成互動，因而大大降低了學生學習的積極性和主動性。再加上C++程序設計語言本身又是一門比較抽象、難以理解的語言，采用這種傳統的教學方式還會使學生因為覺得難以理解而逐漸喪失學習的興趣。

3.C++程序設計是一門實踐很強的課程，要求課堂教學和實驗教學緊密結合。通過同步上機實驗，使學生深入領會C++語言的功能和作用，理解程序的編譯、運行機理，加深對C++語言面向對象本質的認識。通過實驗教學，幫助學生理解和消化課堂教學內容，培養自主學習的能力，加強實踐能力，使學生具備較好的程序設計能力和解決問題的能力，并積累一定的實踐經驗，為今后在專業領域中用計算機解決問題打下扎實基礎。但是，在實際中我們發現由于有先入為主的原因，雖然大多數學生通過教學已經知道了面向對象編程的優越性，但是在解答作業和解決實際問題時還是存在少數學生無從下手、部分學生習慣了應用結構化編程的思想，不會自覺地應用面向對象的方法分析和解決問題等。歸結到一點，就是學生缺少理論聯系實際的能力，實踐動手能力較差。

二、教學與實踐改革的具體措施

1.教學內容改革。由于C++語言中的基礎知識大部分都來自其前導課程C語言，如數據類型、表達式和語句、數組和結構等。為此，在C++程序設計課程中我們將不再重復與C程序設計課程中相同的知識，從而避免學生再次受到C語言結構化編程模式的影響。因而在教學內容上，我們一方面對教學內容加以精選，突出面向對象程序設計的關鍵技術，突出C++語言中的實用技術，包括類、對象、封裝、繼承、多態和模版，突出算法而不是語法；另一方面借助一些參考書目積極引入本課程的最新技術和成果(新概念、新技術、新方法)，將這些內容重新組合成三個模塊：基礎要求模塊、選學模塊、選修模塊，從而形成新的課程體系深化面向對象的核心思想。通過這種教學內容的改革，使學生真正掌握面向對象程序設計的本質，使學生的思維模式逐步從先前的面向過程的程序設計方式轉向面向對象的程序設計方式上來。

2.教學方法改革。針對上述C++程序設計課程中傳統的教學方法存在的問題和局限，結合C++語言的高度抽象性的特點，我們在采用多媒體教學的同時在課堂中重點加強了以下兩種方式的教學。

(1)啟發式教學。由于C++程序設計是一門邏輯性強、知識內在聯系緊密的課程，通過該教學方法能改變傳統的一講到底的講授方法，講到一定程度教師便提出一些思考性和概念性都很強的問題，讓學生自己學會分析、研究和討論，引導學生得出正確的結論，充分發揮了教師和學生的雙主體地位。通過這種方式的教學，學生在接受程序設計中的新知識時將會更加自然、主動。

(2)案例式教學。由于C++程序設計中牽涉到較多的語法和算法，如果過重地去講解這些知識點，學生反而會感到枯燥、乏味、不知所云。為此，在每一個比較重要或者難以理解的知識點處要選擇合適的案例輔以教學。案例的選擇不能僅局限于數學性質的問題，還可以是游戲程序、圖形、圖像程序或者是自然界中的一些真實現象的模擬。這種教學方法有助于培養學生的思維能力，能夠從本質上掌握程序設計的思想和設計方法。而且，成功的案例演示既能激發學生的興趣，又能調動學習本課程的積極性和主動性。

3.實踐教學改革。由于C++程序設計課程中實踐環節的重要性和復雜性，在C++實驗教學環節的改革中，我們針對學生的實際情況構建出了三種不同層次的實驗課程體系，以逐步加強學生的實際動手能力。

(1)驗證型實驗。該類實驗要求學生獨立完成，主要涉及課程的面向對象程序設計的相關知識點，使學生驗證、理解、鞏固并掌握課內教學的基本教學內容。這一層次的實驗通常在實驗課堂內必須完成，而且要求每一個學生獨立完成且填寫實驗報告。該類實驗的目的在于進一步鞏固教學內容，初步培養學生的實際動手能力，避免學生只聽不練。

(2)設計型實驗。該類實驗要求學生獨立完成，也可分組完成(限2人)，實驗由教師以任務的形式提出實驗要求和具體實驗成果，要求學生能比較綜合地利用課程中的幾個相關知識點開發并完成實驗項目同時提交設計型實驗報告。該類實驗也要求在課堂內完成，旨在培養學生帶著問題自主學習的能力，并培養學生利用面向對象的思想分析和解決問題的能力。學生在整個實驗中學習目的非常明確，學習的積極性得到充分調動，動手能力進一步加強。

(5)大作業。該類實驗要求學生分組完成(3－4人／組)，實驗以現實的問題或逼真現實的問題為實驗對象，只有具體實驗要求而沒有最終的結果，采用完全開放、自由選題的形式，要求學生系統地運用所學的全部面向對象的知識來解決實際問題，最終要求學生現場演示答辯，教師當場測試驗收每個作業包括大作業報告。該類實驗通常在課程結束前1－1.5個月布置，要求學生在課堂外完成所有過程，課堂內可以根據問題和教師進行交流。該層次的實驗重在培養學生的研究能力和創新意識，鍛煉學生運用面向對象的知識分析問題和解決問題的能力，激發學生的學習研究興趣，使學生的分析能力、創造能力、思辨能力和團隊合作能力得到全面的鍛煉。

此外，為了保證每一個學生都真正參加到實踐環節中和實驗必須達到預期的效果，對課程的最后考核成績方式也進行了改革，最終的總評成績構成為：筆試成績(60％)+驗證型實驗、設計型實驗及平時考核(20％)+大作業(20％)。通過該考核方式的改革，進一步引導和督促學生重視實踐環節。

“面向對象程序設計C++”是計算機及其相關專業學生必修的一門專業基礎課程，在整個專業的教學體系中具有十分重要的地位和作用。本文以此課程為切入點，以作者在教學和實踐中發現的問題和得到的啟發為契機，結合課程的特點和教學目標，在教學內容、教學方法和實踐教學等方面進行了探索，并且在實際教學中取得了較好的效果。