C++程序設計課程教學的改革和實踐

摘要：本文針對《C++程序設計》課程教學中存在的問題，從教學方法、教學手段、實踐環節、課程設計以及考核方式等方面進行了教學改革，通過比較兩個年級學生的學習效果，該教學改革達到了提高學生編程能力、改善教學效果的目的。

關鍵詞：面向對象程序設計C++程序設計語言教學改革和實踐算法教學計算機科學與技術專業

1 概述

C++是當今面向對象軟件開發的主流語言，也是高校計算機及相關專業的一門重要基礎課。根據我校三本學生的實際，傳統的教師課堂主講、學生課下自主學習的教學方法已經不能適應我校學生的學習需要。為了加深學生對C++知識點的掌握程度，切實提高學生的程序編寫能力，對《C++程序設計》課程的教學進行了改革和實踐。

2 教學實際中存在的問題

2.1 c語言基礎薄弱，抽象思維能力差 雖然我校學習《C++程序設計》的學生，都已學習過《C語言程序設計》，但由于沒有使用C語言開發項目的經驗，所以對后續學習很重要的基礎知識點，例如自定義數據類型、自定義函數、指針的掌握不夠，在此基礎上再來學習C++中的更多新知識，自然造成理解上的困難。特別是學生易受C語言面向過程的編程模式的影響，思維很難向面向對象的編程模式轉變。

2.2 自主學習能力不夠 我校三本學生中的大多數學習興趣難以持續，學習主動性不夠，不會很好地預習和課后復習，更不會主動的吸取相關知識，每次等老師講解，課下上機實踐較少，所以傳統的教師課堂主講、學生課下自主學習的教學方法在我校教學中并不受用。

2.3 知識點驅動的教學方法 傳統教學中采用知識點驅動，按照知識點之間的先后順序，先進行知識點的講解，然后用小案例來幫助學生理解和消化，這樣的教學方法，使得學生在有參照的情況下，當下能編寫程序，但是學生對知識點的應用能力、獨立編程能力以及解決大型實際問題的能力會比較差。

2.4 考核方式重理論輕實踐 我校在以往的教學中采用閉卷筆試的考核方式，學生為應付考試而死記硬背理論知識。學生雖然能掌握基本概念和基礎知識，順利通過課程考試，但是知識的綜合運用能力、實際編程能力在考試中并不能體現。

3 教學改革的基本思路與開展方法

3.1 重視第一節課的教學 在第一堂課上，給學生分析該課程在專業知識領域中的地位和作用，演示一些用C++語言實現的有趣而實用的案例，比如“圖書管理系統”、“可視化計算器”，介紹C++的學習方法與經驗等，通過這些讓學生在第一節課上了解到該課程的重要性、趣味性以及可學性，以提高學生的學習興趣和學習信心。

3.2 階梯式教學方法，采用大案例貫整個教學過程

在學期的前四周，做好開課前的前導課程《C語言程序設計》的復習工作，主要復習函數、指針、結構體等難點，突出C++對C的擴展，如符號常量、引用、名稱空間等，鞏固學生的C語言基礎，為后面C++類與對象、繼承、多態的學習打下基礎。在教學過程中把知識點融入到實際的案例中去，案例選用規模較大、典型、有實用價值的，比如“可視化計算器的開發”，該案例代碼的編寫與調試可貫穿于整個教學過程，這樣既可以提高學生的學習興趣，又有利于知識點的鞏固，以提高學生的實踐動手能力和解決實際問題的能力。

3.3 各種教學手段相互補充 在教學中綜合利用多媒體教學、板書教學、網絡教學等多種教學手段，取長補短，提高課堂教學效果。課堂教學中使用多媒體與板書相結合的手段，比如講解算法的設計過程，采用板書的形式，放慢講解速度，加深學生的印象；對于課程中難以理解的抽象內容，采用多媒體進行直觀展示和動態模擬。采用網絡教學作為課堂教學的有益補充。利用網絡如Email、QQ，學生與教師以及學生與學生之間可以就學習中的問題進行交流。借此，學生的問題能夠得到及時解決，教師也能及時獲得教學效果的反饋信息。

3.4 充分利用網絡教學平臺，培養自主學習能力 在教學過程中，在學校網絡課程平臺上搭建教師、學生交互式C++課程網絡學習平臺，提供課堂教案、教學視頻、示例代碼、課堂作業等共享資源以充實教學內容，進行在線答疑等，增加師生、生生互動，最大限度地發揮學生學習的積極性和主動性，激發學生學習的興趣。

3.5 突出面向對象的編程思想，注重算法教學 課程一共48學時，其中理論36學時，實踐12學時，針對課時較少的實際，在課程教學中，不能再泛泛介紹面向對象C++的語法框架，應注重算法和面向對象程序設計方法，在尋找算法中不斷培養學生的獨立思考和創新能力，突出C++的特性：封裝、繼承、多態，增加STL部分的教學內容，讓學生在面向對象的程序設計過程中體會面向對象的編程思想。

3.6 加強實踐教學，突出編程能力的培養 在C++語言的實踐過程中，采用Visual C++ 6.0中的控制臺方式。在實踐內容方面，基于“少一些驗證性的實踐內容，多一些設計性、綜合性的實踐內容；實踐的內容不僅要有針對性，更要能緊密聯系實際；實踐的內容盡可能要求學生能夠獨立設計、編程，教師在實踐中僅起引導和輔導的作用”的原則，根據課時共安排了“C++編程基礎”(側重于C++對C的擴展)、“類與對象”、“構造函數與析構函數的定義與使用”、“運算符重載、靜態成員、友元函數”、“繼承”、“多態與模板”等六次實踐，通過實踐，進一步鞏固了課堂學過的內容，培養了學生的創新能力。

3.7 開展課程設計 課程學習結束后，針對所學內容安排為時2周的課程設計。學生按3人進行自由組合分組，選出一名項目負責人。針對老師給定的題目，進行相關的調研工作，從系統需求出發，完成“功能設計”、“模塊劃分”、“算法設計與優化”并最終“系統實現”，在整個課程設計的過程中，強調各組員的團隊協作能力，文檔寫作能力和程序開發能力，“項目負責任人”對組員進行任務分配、項目監控和小組評審考核。課程設計完成后，各小組抽一名組員組成答辯小組，完成設計成果的答辯與判分，有效減少了小組中個別組員不參與項目開發，享受其他組員勞動成果的現象。

3.8 考核方式采用實踐、理論、課程設計相結合的多元化方式，突出實踐能力 課程采用理論考試（50%）、實驗考查（30%）和課程設計（20%）相結合的方式進行考核。理論考試中考查學生對基本概念的理解和對基礎知識的掌握程度，包括課堂測驗(30%)、期中考試(30%)和期末考試(40%)，通過這些考試可檢測學生每一階段知識點的掌握情況。實驗考查著重考查學生的動手能力，包括實驗報告書寫能力和程序代碼開發能力。課程設計考查學生對知識的綜合應用能力、團隊協作能力。通過多元化考核，激勵學生的學習主動性，從而全面提高教學質量。

４ 教學效果

08級計算機科學與技術專業教學中采用傳統的教學方式、09級教學中采用改革后的教學方式。09級學生相比08級學生而言，更能通過各種方式與任課老師溝通，討論學習中遇到的問題，比較多的同學會利用網絡平臺選作練習題，檢測自己的學習效果。從課程設計《可視化計算器的開發》的完成情況來看，09級學生能進行團隊合作、問題分析、程序設計、代碼編寫、報告寫作等，他們的團隊協作能力、問題分析能力、程序設計能力以及報告的寫作能力均好于08級學生。從期末考核結果來看，09級學生的及格率為95.34%，優秀率為25.17%，08級學生的及格率為85.33%，優秀率為15.12%。

5 結論

針對三本學生學習《C++程序設計》課程中實際遇到的問題，從教學方法、教學手段、實踐教學、課程設計以及考核方式等方面對課程教學進行了改革，通過比較計算機科學與技術專業08級與09級學生的學習效果，09級學生在自主學習能力、知識掌握情況、算法分析能力以及實際編程能力等方面均較08級學生有所提高，可以看出該改革達到了提高學生編程能力、改善教學效果的目的。

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