C++程序設(shè)計(jì)的教與學(xué)間隔層消除研究

[摘要]面對(duì)教與學(xué)問的問題，必須分析癥結(jié)。應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的變化，理清解決問題的思路，找出解決問題的方式、辦法和對(duì)策，并付諸實(shí)踐。通過教與學(xué)間的有效互動(dòng)，以學(xué)習(xí)對(duì)象的實(shí)際效果和實(shí)際能力為衡量標(biāo)準(zhǔn)，有利于教與學(xué)間隔層的消除，方便實(shí)際檢驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]C++程序設(shè)計(jì)；教與學(xué)；實(shí)際能力

[中圖分類號(hào)]G642.0；TP311.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194(2009)19-0123-03

在c++程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中，易出現(xiàn)教與學(xué)間隔層，此在高校和高新技術(shù)企業(yè)同時(shí)存在。如何尋求有效的方式、方法和對(duì)策，使學(xué)習(xí)對(duì)象能較好地掌握技術(shù)要領(lǐng)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)，提高實(shí)際編程能力，是教與學(xué)問亟需解決的問題。

1 實(shí)際中存在的問題與不足

現(xiàn)代大學(xué)對(duì)教師的要求高，是否具有勝任力，能得到學(xué)生、學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)認(rèn)同與大學(xué)教師本身的能力(研究能力、教學(xué)能力、分析問題、解決問題能力、動(dòng)手能力)和個(gè)人素質(zhì)(勤奮、進(jìn)取、鉆研、善于改進(jìn)、善于總結(jié)、溝通、協(xié)作，人品)等因素有關(guān)。目前我國(guó)從事大學(xué)c++程序設(shè)計(jì)的教師究竟有多少曾從事過大中型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際編程?這種沒經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)，從學(xué)校畢業(yè)又從事教學(xué)，由學(xué)校到學(xué)校又新教學(xué)生的教師居多，所講授的教材除基礎(chǔ)易掌握的一些部分外，對(duì)學(xué)生的c++程序設(shè)計(jì)的能力能提高到什么程度，對(duì)c++這門課程把握能力如何，值得商榷。好在現(xiàn)今具備一定的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境，可通過實(shí)際抽查或檢驗(yàn)出學(xué)習(xí)對(duì)象掌握的結(jié)果。由于一些教師講授不切實(shí)際，所教的程序解決不了實(shí)際問題，實(shí)驗(yàn)、教學(xué)和實(shí)際脫節(jié)，所學(xué)內(nèi)容到社會(huì)實(shí)際中用不上，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，畏難，教與學(xué)脫節(jié)，與實(shí)際脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生到職c++編程或維護(hù)崗位后，得從頭重新學(xué)習(xí)。致使一些高科技企業(yè)對(duì)有些高校的畢業(yè)生置信度低，學(xué)生就業(yè)受到影響。

現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)發(fā)展快，要求科研人員、教師掌握的知識(shí)增多，學(xué)識(shí)的復(fù)雜性、綜合性等因素使其負(fù)擔(dān)愈重。整個(gè)社會(huì)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中加劇變化，急功近利、浮躁等學(xué)風(fēng)等也隨之而來，有些教師不適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步，加大形成新的隔層。

學(xué)生對(duì)教師要求高，反映出隨著技術(shù)的進(jìn)步，需求在提高的實(shí)際。要求有好而有效的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果，隱含著在難掌握的課程方面存在某種不足。教師與學(xué)生間理解的隔層歷來存在，而c++程序可依實(shí)際檢驗(yàn)，愈顯得矛盾突出。教師面對(duì)社會(huì)和實(shí)際的高要求，如何解決和把握與學(xué)生間的理解以及編程能力提高的隔層問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生勤奮扎實(shí)的學(xué)風(fēng)很值得研究。經(jīng)深入企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在高科技企業(yè)中，在對(duì)新員工進(jìn)行培訓(xùn)、指導(dǎo)與傳幫帶時(shí)也存在類似問題。

2 隔層癥結(jié)分析與解決的思路、方式和方法

如何消除教師與學(xué)生間的理解隔層?經(jīng)實(shí)踐探索，建議把一門課程所掌握的主要技術(shù)點(diǎn)或知識(shí)難點(diǎn)作為一個(gè)個(gè)里程碑，各里程碑的階段性難點(diǎn)必須加以關(guān)注。c++程序設(shè)計(jì)中，初學(xué)者對(duì)c++程序設(shè)計(jì)中函數(shù)返回時(shí)，形式參數(shù)和實(shí)在參數(shù)的認(rèn)識(shí)，函數(shù)調(diào)用與函數(shù)程序的編寫，函數(shù)返回值與不返回值的問題的理解；c++程序的輸入輸出流產(chǎn)生的效果；庫(kù)函數(shù)的聲明與調(diào)用問題；C++的封裝；何謂面向?qū)ο螅惡蛯?duì)象的關(guān)系，對(duì)象成員的引用，構(gòu)造函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)，對(duì)象指針，友元函數(shù)，函數(shù)重載，繼承與派生，多態(tài)性與虛函數(shù)，并發(fā)程序設(shè)計(jì)等都需要做出專門安排一一解決，用例最好和實(shí)際結(jié)合，和專業(yè)業(yè)務(wù)結(jié)合。

教與學(xué)的難點(diǎn)問題歷來是學(xué)生和任課教師間的矛盾所在。如何尋求好的解決辦法，是一名稱職教師理應(yīng)通過多種方法和渠道不斷尋求、實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)、總結(jié)和提高的目標(biāo)。按照技術(shù)理論和學(xué)科知識(shí)的發(fā)展，針對(duì)教學(xué)對(duì)象的變化，授課新技術(shù)或輔助技術(shù)的采用，對(duì)不同的對(duì)象采用不同的授課方式和教學(xué)方法，不斷積累，動(dòng)態(tài)地調(diào)整和適應(yīng)。教師應(yīng)不斷努力提高，始終有敬業(yè)追求的目標(biāo)。對(duì)教學(xué)中的難點(diǎn)和教學(xué)對(duì)象的變化，可參考Fermi Problem解決方法。即把問題分解為接受對(duì)象所能接受的程度或理解點(diǎn)。并不是把復(fù)雜問題降低難度的簡(jiǎn)單化，也非把復(fù)雜問題通過講解其他類似問題的比喻讓學(xué)生理解，而是實(shí)實(shí)在在地把復(fù)雜問題原型本能地分解。這里的關(guān)鍵是看教師對(duì)一個(gè)復(fù)雜問題如何分解，是否能分解開，按照不同的對(duì)象，分解到什么程度，達(dá)到什么要求和目標(biāo)等，其體現(xiàn)出一個(gè)教師的學(xué)識(shí)、能力，水平的高低和為什么有些老師能得到學(xué)生信服的原因。經(jīng)過采用Fermi Problem解決教學(xué)中難題和教與學(xué)問的交互，達(dá)到教學(xué)要求，學(xué)生理解，教學(xué)相長(zhǎng)。如，當(dāng)你把課講得很清楚時(shí)，學(xué)生反映課堂上的東西全聽懂了，但仍不會(huì)做題，不能獨(dú)立用c++編程解決實(shí)際問題。經(jīng)對(duì)這類問題分析，發(fā)現(xiàn)是對(duì)學(xué)生提供的信息和學(xué)生通過外界其他方式所知信息太少，經(jīng)歷c++編程環(huán)境太少，實(shí)際編程能力不足等原因，所以無法解決它。當(dāng)把學(xué)生的某一問題分解成為幾個(gè)次級(jí)問題，若每個(gè)問題不用求教專家、教師、同學(xué)或參考書能解答時(shí)，就基本會(huì)掌握難點(diǎn)，使教師所教與面授對(duì)象所能達(dá)到的理解點(diǎn)動(dòng)態(tài)銜接，為接受者所認(rèn)識(shí)或初步掌握，經(jīng)過多次上機(jī)檢驗(yàn)，積累不同類型的問題、算法、程序和解決方案，便可達(dá)到會(huì)初步編程之目的。

解決教與學(xué)問理解隔層的有效途徑都有哪些呢?對(duì)學(xué)生來說，從進(jìn)學(xué)校的第一學(xué)期起，不管上什么課，都要為其將來的職業(yè)生涯考慮。因?yàn)榫蜆I(yè)的復(fù)雜性，學(xué)校、教師、學(xué)生都不能保證學(xué)生畢業(yè)以后就一定能從事什么工作。所以要做好充分的準(zhǔn)備，使學(xué)生通過多個(gè)環(huán)節(jié)的專業(yè)培養(yǎng)和專業(yè)訓(xùn)練，縮短學(xué)校與企業(yè)或社會(huì)實(shí)際需要間的距離，使之能很快上手適應(yīng)工作。

c++程序設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，課堂教學(xué)與上機(jī)動(dòng)手密切結(jié)合，采用科研項(xiàng)目中的實(shí)例分析與課堂隨即實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)正誤、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際動(dòng)手能力的一個(gè)有效途徑。

師生間的隔層在于理解。老師理解或掌握的，怎么讓學(xué)生接受、理解。教師在課堂上同學(xué)生一同分析外，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，除教師的勝任力外，主要是要把技術(shù)核心理解透，分析設(shè)計(jì)到位，讓學(xué)生把握關(guān)鍵和難度的細(xì)節(jié)，增加學(xué)生的探奇心，激發(fā)學(xué)生能自覺學(xué)習(xí)、研究的興趣，便于學(xué)生加深理解。社會(huì)需要以學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果或?qū)嶋H水平來檢驗(yàn)教師或指導(dǎo)老師的實(shí)際水平高低，而不是教師的自我感覺良好。

以往教學(xué)中，一般通過兩種安排做實(shí)驗(yàn)：一種是全部把理論課上完或上完大部分后，安排一定次數(shù)和時(shí)間上機(jī)實(shí)驗(yàn)。另一種是上一段理論課后，依進(jìn)度交替安排一系列實(shí)驗(yàn)。前者易形成學(xué)生應(yīng)付課程作業(yè)任務(wù)，不求與實(shí)際結(jié)合，不求甚解，只要結(jié)果正確就行，未聯(lián)想到可給今后實(shí)際工作帶來多少可借鑒之處，沒實(shí)際掌握，效果不如后者。后者雖有一定進(jìn)步，但仍存在課堂難點(diǎn)的理解問題，大學(xué)課堂授課知識(shí)的保有量多，內(nèi)容多，有的節(jié)次還可能出現(xiàn)難點(diǎn)多，學(xué)生的理解力和注意力不盡相同，不能保證學(xué)生對(duì)課堂的所有內(nèi)容通過課堂一下子真正理解，可能有脫節(jié)現(xiàn)象或隔層出現(xiàn)。倘若教師的授課內(nèi)容不切實(shí)際，針對(duì)性不強(qiáng)，不和專業(yè)結(jié)合，易引起學(xué)生走神、不重視和未掌握的問題出現(xiàn)，效果也不盡滿意。

針對(duì)以上問題，采取每周都有1次在實(shí)驗(yàn)室上師生交互上機(jī)課，時(shí)間進(jìn)度為現(xiàn)場(chǎng)交互式理論教學(xué)和上機(jī)編程調(diào)試程序各占1／2。學(xué)生預(yù)先在課下準(zhǔn)備一定的解決某些問題的程序。教師在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)環(huán)境場(chǎng)景授課，與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面技術(shù)交流。此方式對(duì)教師的知識(shí)、技術(shù)、實(shí)際動(dòng)手能力和分析解決問題能力要求極高，是檢驗(yàn)?zāi)芊癜盐占夹g(shù)前沿，是否有扎實(shí)的基本功和理論知識(shí)正確與否的試金石。要求教師按正確的目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生掌握更多。經(jīng)過和學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)面的實(shí)際交流，每周都至少有1次高質(zhì)量的上機(jī)和師生交流時(shí)間，學(xué)生對(duì)抽象和疑難的問題理解能力大為提高，能很快鑒別出錯(cuò)誤，積極在課后主動(dòng)學(xué)習(xí)，自學(xué)鉆研，并給教師帶來一些難以解決的題目，同時(shí)聯(lián)想引發(fā)出一些專業(yè)實(shí)際問題，要求用計(jì)算機(jī)c++程序設(shè)計(jì)編程解決；或?qū)W生自己解決，求助教師指導(dǎo)完善和提高。使教學(xué)相長(zhǎng)，教學(xué)和實(shí)際結(jié)合，實(shí)際應(yīng)用能力提高，收效很好。

學(xué)生感到c++有些抽象的原因是沒經(jīng)實(shí)際編程的上機(jī)體會(huì)理解。課堂教學(xué)與上機(jī)動(dòng)手密切結(jié)合后的思考、領(lǐng)悟、歸納、總結(jié)，將利于疑難問題及時(shí)解決，能加深理解和消化。按學(xué)生和教學(xué)的需要進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)行師生計(jì)算機(jī)平臺(tái)編程問題交流，解決學(xué)生中編程問題，也可使學(xué)生以后應(yīng)用時(shí)能有所借鑒。

畏難是因?yàn)槎嘁蛩鼐C合作用，矛盾、問題和各種約束條件與數(shù)學(xué)模型、算法、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等關(guān)聯(lián)可能交織在一起，龐大、錯(cuò)綜復(fù)雜令學(xué)生費(fèi)解。這種情況不妨采用Fermi Prob—lem解決。深化問題和新的知識(shí)需漸進(jìn)式加碼進(jìn)行，通過不同的程序?qū)嵗寣W(xué)生理解知識(shí)，掌握和理解難點(diǎn)和新技術(shù)。經(jīng)過大量不同類型的實(shí)例，使學(xué)生學(xué)會(huì)程序分析以及對(duì)不同問題的建模、程序設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)。

在課堂及與學(xué)生面對(duì)面的技術(shù)交流中，可采用香港科技大學(xué)蘇家培教授等使用的問題導(dǎo)向模式，在使用此模式的過程中，以和不同專業(yè)結(jié)合的多個(gè)不同問題或切身問題引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生思考問題所在，自行找出解決問題或難題的素材，并通過同學(xué)、師生間的討論、交流來吸取新知識(shí)，掌握解決問題的思考方法，通過實(shí)際訓(xùn)練加以提高。當(dāng)一批學(xué)習(xí)優(yōu)秀或中上水平的學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍后，由于學(xué)生中有相互交流、促進(jìn)、激勵(lì)和攀比作用，會(huì)使中游上進(jìn)，下游更加努力，上游做得更好。

當(dāng)然不能保證學(xué)生僅通過54學(xué)時(shí)的理論課和18課時(shí)的實(shí)際上機(jī)課就都能編制大的c++程序，完全獨(dú)立進(jìn)行c++程序設(shè)計(jì)。要讓學(xué)生懂得，學(xué)好c++程序設(shè)計(jì)，需要以學(xué)會(huì)后為契機(jī)，經(jīng)常應(yīng)用、使用，不斷編寫各類程序，甚至小程序。如學(xué)生可通過課外科技活動(dòng)小組的課余或課外活動(dòng)編制小程序；通過參加全國(guó)、省級(jí)的電子競(jìng)賽或數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提高實(shí)際編程能力；通過假期參加社會(huì)活動(dòng)，為中小企業(yè)編程；通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等進(jìn)行訓(xùn)練。在校期間，經(jīng)常參加c++程序設(shè)計(jì)的編程，通過多種方式和各種可能的渠道，利用和把握機(jī)會(huì)，持續(xù)進(jìn)步，持續(xù)改進(jìn)，使c++程序設(shè)計(jì)能力不斷提高。在入門后，最好能經(jīng)過一個(gè)大的實(shí)際C++編程項(xiàng)目的鍛煉，才能體會(huì)到c++程序設(shè)計(jì)的真諦。利用和實(shí)際結(jié)合的機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)c++程序設(shè)計(jì)，是不斷提高學(xué)生自身c++程序設(shè)計(jì)實(shí)際編程能力的一種最好的鍛煉和檢驗(yàn)。實(shí)際工作鍛煉中如有問題，可及時(shí)反映給動(dòng)手能力強(qiáng)的老師，及時(shí)解決，幫助學(xué)生提高實(shí)際能力，也密切了企業(yè)與學(xué)校間的關(guān)系。

對(duì)于沒有經(jīng)過大的c++程序設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目鍛煉的教師不能嫌棄，也不輕易放棄，只能在實(shí)踐中不斷提高。而且這種提高應(yīng)是主動(dòng)的，而不是被動(dòng)、強(qiáng)制或表面形式的。因?yàn)橹挥袇⒓舆^大中型軟件項(xiàng)目的人才會(huì)體會(huì)到c++程序設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，才有可能把c++程序設(shè)計(jì)講清，利于消除教學(xué)中教與學(xué)間的隔層。對(duì)承擔(dān)c++程序設(shè)計(jì)的教師而言，至少要參加過一次大中型科研項(xiàng)目的實(shí)際編程，并能經(jīng)常性地進(jìn)行一些科研性、教學(xué)上的技術(shù)和學(xué)術(shù)的問題探討，把業(yè)務(wù)搞精，務(wù)求與最新技術(shù)同步，適應(yīng)最新技術(shù)和有關(guān)協(xié)議編程，便于教學(xué)生時(shí)能解決實(shí)際問題，把本專業(yè)的應(yīng)用程序編好。當(dāng)然有些教師不一定有參加過大中型軟件設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，但通過其他方式潛心鉆研，不排除由其他途徑達(dá)到一定目標(biāo)。c++程序設(shè)計(jì)要教好不同的對(duì)象，就一定得用最先進(jìn)的方法并具備基本技能，并非有人理解的是計(jì)算機(jī)語言類程序教學(xué)問題而忽略教與學(xué)間的隔層問題。

3 產(chǎn)生實(shí)際效果分析

通過師生面對(duì)面的實(shí)際實(shí)例教學(xué)，檢驗(yàn)學(xué)生在科研項(xiàng)目實(shí)際表現(xiàn)，學(xué)生自己鑒別c++程序設(shè)計(jì)編程能力明顯提高；學(xué)生間相互合作鑒別，同學(xué)問相互感到彼此進(jìn)步明顯；專業(yè)教師鑒別感到學(xué)生動(dòng)手能力，理解能力，技術(shù)潛能，可塑因數(shù)，完成任務(wù)明顯增強(qiáng)。經(jīng)使用本專業(yè)相近項(xiàng)目實(shí)例，實(shí)驗(yàn)實(shí)例，升華提高實(shí)例后感到學(xué)生進(jìn)步很快。已參加工作的一些畢業(yè)生經(jīng)過社會(huì)鑒別，得到多數(shù)高科技企業(yè)和開發(fā)單位的認(rèn)可。

在某研究所用Microsoft Visual C++6.0開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件時(shí)，曾帶過某高校畢業(yè)的一名計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，該畢業(yè)生在校學(xué)過c程序設(shè)計(jì)，但讓編程時(shí)好像未學(xué)過一樣，在經(jīng)歷了3個(gè)月的嚴(yán)格訓(xùn)練和傳幫帶后，提高明顯。他深有感觸地說，這樣跟著實(shí)際學(xué)3個(gè)月比原在大學(xué)所學(xué)3年的東西還要多。為何會(huì)有如此情況?關(guān)鍵是參加了實(shí)際項(xiàng)目中的C++程序編程，除要求嚴(yán)格，一階段一個(gè)目標(biāo)，傳幫帶在實(shí)踐中不斷提高外，技術(shù)知識(shí)與實(shí)際密切結(jié)合，面對(duì)面的技術(shù)交流與指導(dǎo)是不斷提高的一個(gè)根本原因。

4 結(jié)論

經(jīng)過數(shù)年在教學(xué)和工作實(shí)際中采用上述方式、方法進(jìn)行教學(xué)，帶本科生、研究生等實(shí)踐，收到了好的效果。至今仍有很多畢業(yè)生、企事業(yè)單位的技術(shù)本員通過現(xiàn)場(chǎng)、網(wǎng)絡(luò)、電話和E—mail等方式要求指導(dǎo)或咨詢，解決實(shí)際程序或系統(tǒng)中的問題。這說明學(xué)習(xí)確實(shí)需要終身學(xué)習(xí)和能見到實(shí)際效果的互動(dòng)，運(yùn)用得當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。若方式、模式、方法到位，教與學(xué)間隔層可消融，對(duì)實(shí)際有促進(jìn)作用，能產(chǎn)生長(zhǎng)期效果，有一定的推廣價(jià)值。