C++課程在應用型本科院校中的新型教學模式

王 磊，蔡紹峰

（蚌埠學院 計算機科學與技術系，安徽 蚌埠 233030）

C++課程教學內容豐富，知識點繁多.一方面，授課教師難以在有限的學時內講解課程中的重點和難點；另一方面，學生在被動的單向知識灌輸過程中，并沒有真正融會貫通，學以致用.應用型本科院校重在實踐教學，結合社會職業需求培養學生實際動手能力.因此需要考慮教學課程體系的改革，更新教學內容和模式，提升教學廣度和深度，在原有基礎上探索新的教學模式.結合多年C++程序設計課程的教學經驗和體會，本文提出C++課程在應用型本科院校中的新型教學模式.

1 教學模式

傳統教學方式下，教師單一使用大量PPT和板書教學，滿足于在規定的課時內完成既定教學任務；學生在學習過程中會出現因為課程信息量較大、眾多難點和細節無法掌握和理解；從而造成學生厭學，導致教學效果不理想，教師勞動成果得不到認可.師生缺乏互動，不考慮課程教學策略和學生接受能力是傳統教學方式的不足之處.針對這種情況，提出以下幾點新的教學模式.

1.1 綜合案例程序分析

實際教學活動中，教師不必過分注重C++語法細節，層層羅列式的教學方式往往會使得學生分不清主次，難以記憶和應用；即使勉強記住的學生，在實驗課程中也無法一一驗證，更談不上創造性的靈活運用.教師可以根據自身教學實踐經驗編寫綜合案例程序；編寫案例中把本章教學活動內容的重點和難點融入其中.通過綜合案例程序的分析，逐漸回顧本章教學重難點，這種教學方式比起單純羅列式教學來說，具有直觀性、完整性和可讀性.針對C++中教學過程中的重點和難點，我們設計了如下案例：(1)模塊設計(2)指針和引用(3)const修飾符(4)棧和堆內存管理(5)動態數組(6)構造、析構函數(7)繼承和多態(8)MFC等完整案例.以模塊設計為例，設計一個綜合案例程序，該程序由若干個源文件組成，代碼如下所示.

在實際的教學過程中可以在此基礎上進行延展，將file1、file2和file3中的函數用static進行修飾后，詢問學生程序能否通過編譯？能否正常運行？若在Example.cpp中用#include將被調用函數所在的文件引用之后，上述問題又將如何？進一步總結出：靜態存儲區可以存放：(1)全局變量，(2)靜態局部變量，(3)靜態全局變量，(4)類的靜態數據成員和靜態成員函數等.static的作用：(1)修飾局部變量，可以擴展生存周期，但是不能擴展作用域，(2)修飾全局變量，不改變生存周期，但是限制了作用范圍，僅在本文件內有效，(3)修飾函數，使得本來是可共享的全局函數縮小了作用范圍，靜態函數只能在本文件內有效，(4)修飾類的數據成員與成員函數.當課程進行到類與對象章節時，教師可以在此綜合案例程序基礎上加上靜態數據成員與成員函數模塊.通過該綜合案例程序分析，學生可以：(1)掌握源程序由多個文件組成的寫法，(2)了解函數調用機制，熟悉不同源文件中的函數調用，(3)了解傳值、傳地址和傳引用的區別，(4)總結static的內部機制與優勢等.

1.2 項目驅動

文獻顯示項目驅動教學法已有人作出了嘗試和探索，他們結合特定的教學場景，使用該方法取得了一定的成績，積累了有益的經驗.文獻[1]提出數據庫項目實踐教學研究，詳細論述項目實踐教學的整個組合環節.文獻[2]提出三點一線式教學法指導C++課程的實踐教學，并且補充案例輔助教學以及建立學生學習團隊來提高實踐教學質量，這些均與項目驅動教學法包含的內容密切相關.項目驅動教學方式應該貫穿整個教學環節，包括從項目選題、項目設計與實施、驗收與測評和信息反饋4個環節，如圖1所示.

應用型本科院校要求緊密結合地方特色，具有這樣的共同特點(1)以培養應用型人才為主(2)以培養本科生為主，某些學科可培養專業研究生(3)以教學為主，同時開展應用性、開發性研究[3].項目驅動教學法符合應用型本科院校的辦學特點，學生在課程學習過程中，親自參與項目的整個研發過程；這種發揮自身主動意識積極參與的教學模式，可以極大激發學生的學習熱情，學生在項目驗收后會有所收獲，對今后步入實際工作崗位更好地發揮潛力奠定了良好的基礎.

項目驅動教學法突出應用二字，在應用型本科院校的教學過程中占有非常重要的地位.這種教學方式要注意以下幾點：(1)教師選題，應緊密結合不同年級學生實際水平，選擇難度均衡的題目.項目的來源可以是教師真實課題的一部分，也可以自擬，要綜合考慮項目的開發難度和研發周期，一味過高的要求會使得學生無法深入進行，最后望而止步；過低的要求則會使得項目驅動流于形式，起不到應有的鍛煉效果.(2)項目設計與實施，應講究團隊協作，教師把握好整個項目源代碼的規模后，分配相應任務，不同小組的學生扮演不同的角色，在規定的時間內完成既定程序代碼.(3)項目驗收與測評，是項目驅動教學法中最重要的一個環節，由教師對最終學生提交的項目進行評審.教師在評審中扮演著項目經理的角色，從軟件工程的角度驗收項目的整個流程.

1.3 構建E-Learning平臺

E－Learning就是在線學習，是學生通過網絡進行學習的一種全新的學習方式.我們依托系部申報的省級C++精品課程作為平臺，匯集了大量相關教學課件、經典程序、CAI教學軟件、設置了若干興趣討論組、新聞組等學習資源，不斷完善多媒體網絡學習資源，逐漸形成綜合集成的資源庫網上學習社區，構成了全新的網絡學習環境.開設了C++程序設計這門課程的學生可以通過校園網注冊用戶，方便地登陸E-Learning平臺，觀看課件，觀看教師錄制的視頻，重溫當天學習的重點和難點，同時可以通過網站中的模擬試題測試相關內容的掌握情況.構建E-Learning平臺不是一蹴而就的事情，需要長期資源的收集和分類，是一個逐漸擴充、逐漸完善的過程.

1.4 單元自評機制

教師在每個學期的開學初，向教研室提交本學期教學日歷、實驗進度表及單元自評機制實施方案.在單元自評機制實施方案中，要具體提出每個單元知識目標的教學要求和評價策略.完成相應單元教學任務后，布置單元自評任務，要求學生認真完成自我評價.學生提交的形式可以是多種多樣的，但是最好以電子文稿的形式提交.我們設計了完善的自評文檔，通過學生的填寫和描述，可以清晰地反映出本單元教學環節中，學生應該掌握的知識體系和學生實際掌握的情況.通過對比和學生的自我剖析，可以了解教學環節存在的問題，掌握學生整體的學習狀況，因而有針對性的微調教學計劃，針對性的補缺補差，利于學生整體素質的提高.一味追求速度和數量的教學方式，可能導致班級中少數綜合素質較高的學生可以跟得上，大多數學生疲于應對各科教師的海量信息灌輸，沒有余力進行消化和總結，最壞的結果就是產生厭學心理，抵觸教師的教學過程.

鑒于高校教師的教學和科研任務繁重，對于每個學生的自評文檔逐個瀏覽，逐個評閱和記錄是一件繁瑣的事情，可以充分調動學生的積極性，按實驗分組名單由組長先行在組內成員中討論和評價，綜合每個成員取得的收獲和涉及到的問題，形成綜合報告，單獨提交給任課教師.這樣，教師每個單元只需審閱若干份小組綜合自評報告，即可達到目的，而收集班級每個學生的單元自評報告也是有意義的，我們可以作為平時教學效果等方面第一手材料的原始積累.自評機制可以調動學生積極性；引導學生學習之余進行有效的總結和廣泛的討論，規范的自評文檔可以鍛煉學生的語言組織、表達和寫作能力；增加了師生互動，是一種長效的促進教學的有益方式.

1.5 課程設計

課程設計著眼于原理與應用的結合點，使學生學會如何把書上學到的知識用于解決實際問題，培養軟件工作所需要的動手能力；另一方面，能使書上的知識變“活”，起到深化理解和靈活掌握教學內容的目的.平時的習題較偏重于如何編寫功能單一的“小”算法，局限于一個或兩個知識點，而課程設計題是軟件設計的綜合訓練，包括問題分析，總體結構設計，用戶界面設計、程序設計基本技能和技巧，多人合作，以至一整套軟件工作規范的訓練和科學作風的培養.

課程設計采用研究型學習方法，分組完成一個或多個小型軟件.根據以上課程設計思想，設計了豐富的課程設計內容.給出了兩個課程設計樣例，一個是基于控制臺的，一個是基于MFC的.每個樣例都包含目標與要求、分析、實驗步驟和測試與思考等內容.提供6個課程設計題目供學生參考選擇（也可自行另選），每個題目中都有選作內容，目的是為那些尚有余力的學生設計的，同時也能開拓其他學生的思路，在完成基本要求時就力求避免就事論事的不良思想方法，盡可能尋求具有普遍意義的解法，使得程序結構合理，容易修改、擴充和重用.通過綜合訓練，期望學生能夠對面向對象編程思想的進一步理解，進而提升實際應用編程能力.課程設計分組進行.分組以5-8人較合適.

課程設計強調的是學習過程而不是結果，通過課程設計學生可以了解并學習掌握科學研究方法，提高分析問題、解決問題的能力.課程設計沒有事先預定的內容（也可以提供參考性課題），排除了很多人做同一個題目，答案千篇一律的弊病.研究內容可以根據學習過程中的新發現、新體會而改變，評價的標準具有多元性.給學生提供一些可選的題目供學生研究時參考，學生在教師指導下，自行選定力所能及的專題，分組進行研究，采用科學研究的方法去解決所選擇的問題.在課程設計中，充分發揮主動性和創造性，通過檢索資料、現場調查來獲取信息，對資料進行分析、討論、概括總結并最終得出結論、解決問題.

2 教學模式實施過程

新型教學模式的實施過程是多樣化的，側重點不同的本科院校應根據學校辦學定位準則，結合系部C++教學計劃和課時的特點，有選擇的融入新型教學模式，作為傳統教學模式的補充.在實施過程中，建議不要盲目的生搬硬套，而應該選擇若干班級作為實驗班，學期結束后與其他普通班進行教學成果對比；并可以進一步在班內劃分學習小組，小組的劃分應充分考慮知識結構的互補性，學生研究能力的層次性，也可以以學生寢室作為一個小組成員組成的最小單元，以便于學生課后集中和交流.C++教學模式改革的課題組全體教師應組織學習有關理論知識，開展常規性的研究討論，不斷交流經驗、總結教育教學方法，這樣可以一定程度上利于教師思想的解放，逐步提高教師的業務水平和教學能力.

3 新型教學模式實施效果

通過近幾年來C++教學新模式的實踐，學生的動手能力和自主學習能力有了明顯提高，達到了應用型本科院校實踐教學的預期目標，加深了學生對課堂教學的理解，提高了學生學習興趣和學習積極性.具體體現在：(1)從本科畢業生畢業設計的選題和設計過程看，學生對本課程的學習有較大的興趣，對知識的掌握有了較大的提高.(2)不少學生通過了全國計算機等級考試三、四級的考試和計算機軟件水平考試初、中級的考試.(3)部分學生考上了計算機專業的研究生，由于本課程是計算機專業的主干課程，說明了學生通過學習已經對計算機專業產生了很大的興趣.

教改課題組積極探索新型教學模式，并在實踐中不斷總結和完善，課題組成員近年編寫了面向應用與實踐的系列教材“大學計算機基礎”、“C語言程序設計”、“C++面向對象程序設計”及相應的實驗配套教材，建立了相關的課程網站；主持或參加多項省級相關教改項目，取得了良好的教學效果.

4 結語

教學模式改革是一個長期探索的過程，教育工作者應該嚴肅認真對待教學環節，探索有益的教學模式，勇于走在教學改革的前列.文獻[4]針對構建課程體系、規范教學行為、教學改革、教材建設和形成教學團隊等問題進行了探索，文獻[5]提出在教學中采用案例教學法，本文提出了C++課程在應用型本科院校中的新型教學模式，在實施新型教學模式過程中取得了較好的教學效果，教師業務水平得到了一定程度的提高，同時也促進了校園的學風建設；培養和加強了學生的思考能力、交際與合作能力.

〔1〕張紅梅，華文立.數據庫項目實踐教學研究[J].遼寧科技大學學報，2011，34(3)：327-329.

〔2〕彭召意，朱艷輝，周玉.C++面向對象程序設計課程的實踐教學研究[J].計算機教育，2010(05)：151-154.

〔3〕潘懋元.我看應用型本科院校定位問題[J].教育發展研究，2007(Z1).

〔4〕郭有強.“C 語言程序設計”課程建設探索與實踐[J].教育與教學研究，2009(02).

〔5〕肖明.案例教學法在“C++語言程序設計”教學中的應用[J].計算機教育，2010(06).