淺談C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)方法

摘要: 面向語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課， 在課程教學(xué)中， 許多教師和學(xué)生都認(rèn)為， 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)死板， 不利于將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，學(xué)生見(jiàn)不到實(shí)實(shí)在在的用途。本文結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐， 對(duì)如何有效講解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)這門(mén)課程進(jìn)行了探索， 希望能提高教學(xué)效率和效果。

關(guān)鍵詞: 面向?qū)ο蟪绦?設(shè)計(jì);教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2010.08.009

文章編號(hào):1672-0407(2010)08-019-02收稿日期:2010-07-16

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)必修課程， 開(kāi)設(shè)此課程的目的是使學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法并形成面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想， 能夠熟練地使用C++語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)并具備獨(dú)立調(diào)試程序的能力， 為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作者結(jié)合國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀編程語(yǔ)言的教學(xué)方法和模式， 不斷地總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)并運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐之中， 取得了較好的教學(xué)效果， 有助于學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)， 以最快、最簡(jiǎn)單、易懂的方式， 扎實(shí)地掌握C++語(yǔ)言的內(nèi)容。下面是作者在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)中的一些體會(huì)。

一、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

為了使初學(xué)者能盡快地掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)， 進(jìn)入計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域， 在課程講授過(guò)程中， 要特別注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最初接觸計(jì)算機(jī)時(shí)， 很多學(xué)生感到新奇、好玩， 這不能說(shuō)是興趣， 這只是一種好奇。隨著課程的不斷深入， 大量的概念、規(guī)則、定義、要求和機(jī)械的格式出現(xiàn)， 很容易使部分學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味的感覺(jué)。為了把學(xué)生的好奇轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)興趣， 授課時(shí)作者應(yīng)從具體問(wèn)題入手， 讓學(xué)生先從感性上認(rèn)識(shí)新知識(shí)， 繼而再講授理論要點(diǎn)。在首次的導(dǎo)學(xué)課上， 給學(xué)生找一些《計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)》等已學(xué)課程的問(wèn)題， 用算法語(yǔ)言來(lái)求解， 使學(xué)生體會(huì)程序設(shè)計(jì)的用途和一種全新的解決問(wèn)題的方法。在課程的進(jìn)行中， 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)一種算法， 就嘗試在同行課程中應(yīng)用。作者還經(jīng)常介紹一些趣味性算例， 如: “迷宮問(wèn)題”[1]，“狼-羊-草過(guò)河問(wèn)題”等， 來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 讓大家積極主動(dòng)地獲取知識(shí)， 打好程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該把解題思路、方法和步驟當(dāng)做授課的重點(diǎn)， 從而讓學(xué)生明白如何分析并解決實(shí)際問(wèn)題， 逐漸培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的正確思維模式。

二、完善實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系

以理論、實(shí)踐和育人相結(jié)合的改革方針[2]，重新審視《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)原有的以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容， 構(gòu)建新的多維度的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。該體系由五個(gè)方面組成，如圖1 所示，分別是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)實(shí)踐。基本性實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)是以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開(kāi)的，課程設(shè)計(jì)貫穿前三種實(shí)驗(yàn)，注重設(shè)計(jì)內(nèi)容的整體性、完整性、獨(dú)立性、功能性，實(shí)習(xí)實(shí)踐更強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的背景，一般結(jié)合到實(shí)際的項(xiàng)目中， 應(yīng)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。這是個(gè)體系完整的科學(xué)，能引導(dǎo)學(xué)生由淺到深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、綜合應(yīng)用能力和發(fā)明創(chuàng)新能力。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)向?qū)W生提供實(shí)習(xí)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓他們能參與到實(shí)際軟件項(xiàng)目，體會(huì)軟件行業(yè)相關(guān)的工作， 讓他們對(duì)自己所學(xué)專業(yè)在畢業(yè)后的就業(yè)形勢(shì)有一定的了解，減少擇業(yè)的盲目性。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)人員的指導(dǎo)下，完成以驗(yàn)證課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)為主的實(shí)驗(yàn)。以加強(qiáng)基本知識(shí)、基本方法和基本技能的掌握，例如熟悉主流開(kāi)發(fā)平臺(tái)，編寫(xiě)簡(jiǎn)單的面向?qū)ο蟪绦颍暶骱褪褂妙?lèi)、對(duì)象等實(shí)驗(yàn)。《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》的實(shí)驗(yàn)一般是24學(xué)時(shí)，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)占用6 個(gè)學(xué)時(shí)為宜，如果時(shí)間不夠，也可以把一些實(shí)驗(yàn)安排成課外實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己去掌握。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的基本知識(shí)、基本理論、基本技能，按照實(shí)驗(yàn)教師給出的實(shí)驗(yàn)題目和要求，自己選擇實(shí)驗(yàn)的方法、環(huán)境和工具，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的步驟，完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以使學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的完整過(guò)程有初步的認(rèn)識(shí)， 同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、思考能力和解決問(wèn)題的能力，如運(yùn)用面向?qū)ο蟮念?lèi)的繼承、類(lèi)的組合、類(lèi)的封裝、類(lèi)的多態(tài)性等核心機(jī)制來(lái)解決特定問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以多安排一些，例如12 學(xué)時(shí)，也要給出實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，用到的知識(shí)和理論，以及參考的解決方法。

三、結(jié)合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》的理論知識(shí)，提高綜合能力

綜合實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)，以及與本課程相關(guān)的課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，它要求學(xué)生能以某種編程方法為主線，結(jié)合多種技能，綜合運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)某一具體實(shí)例，為了解決若干問(wèn)題，綜合設(shè)計(jì)出一套比較獨(dú)立的程序。通過(guò)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以初步了解到軟件程序設(shè)計(jì)的完整流程， 軟件技術(shù)的應(yīng)用背景，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、程序調(diào)試等多方面的能力，以及綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如完成一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)，要求綜合運(yùn)用類(lèi)和對(duì)象、封裝、繼承以及多態(tài)性的思想來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，可以安排6~9 學(xué)時(shí)，也要給出實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和參考設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是正常課堂實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，一般安排兩周的時(shí)間，它要求組建小組團(tuán)隊(duì)，完成具有一定規(guī)模、功能相對(duì)完整且具有一定實(shí)際使用價(jià)值的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神、軟件開(kāi)發(fā)能力和項(xiàng)目管理能力。課程設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)人數(shù)以2~3 人為宜， 必須有明確的團(tuán)隊(duì)分工，以防止出現(xiàn)部分成員不獨(dú)立完成的情況，這包括每個(gè)成員的主要職責(zé)，要完成的功能點(diǎn)、程序代碼，以及上交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告重復(fù)率不能超過(guò)15%，重點(diǎn)闡述自己完成的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在選擇題目時(shí)，學(xué)生可以自選感興趣的題目，教師也要給出部分題目，但題目的大小和廣度要合適，例如學(xué)生成績(jī)管理、圖書(shū)管理系統(tǒng)、人事檔案管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)聊天軟件等，給出具體功能點(diǎn)，使用的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，以及課程設(shè)計(jì)報(bào)告的模版。模版要體現(xiàn)軟件工程的方法，包括需求分析、總體設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等部分，最好能要求學(xué)生使用UML 工具進(jìn)行系統(tǒng)建模， 作為課程設(shè)計(jì)報(bào)告的一部分。完成后要演示程序，上交軟件程序，課程設(shè)計(jì)報(bào)告和UML 系統(tǒng)模型。

四、總結(jié)

通過(guò)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生有機(jī)會(huì)走出學(xué)校這個(gè)象牙塔，參加實(shí)習(xí)公司的軟件項(xiàng)目，學(xué)以致用、邊學(xué)邊用。實(shí)習(xí)實(shí)踐對(duì)學(xué)生的幫助很大，能讓他們有實(shí)際的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)到軟件公司現(xiàn)在所用的技術(shù)，了解到軟件行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，例如工作性質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng)、薪資水平、崗位分布、晉升方式、應(yīng)用前景等，有效地培養(yǎng)學(xué)生從事軟件行業(yè)相關(guān)工作的興趣。實(shí)習(xí)實(shí)踐是學(xué)生從畢業(yè)走到社會(huì)的橋梁，但由于各種原因，學(xué)校只向小部分學(xué)生提供這樣的機(jī)會(huì)，慶幸的是國(guó)內(nèi)不少著名的企業(yè)漸漸地向在校學(xué)生提供實(shí)習(xí)生計(jì)劃，讓他們有機(jī)會(huì)參加項(xiàng)目，體驗(yàn)實(shí)際工作。這些體驗(yàn)為學(xué)生完成畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)，同時(shí)讓他們了解這個(gè)行業(yè)，以及對(duì)將來(lái)所從事的職業(yè)有了更為清楚地認(rèn)識(shí)。

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(責(zé)任編輯:王貴)