以興趣為導向“面向對象程序設計C++”教學實踐

韓冰 郭詠梅 候慧玲

摘 要：面向對象程序設計是計算機專業學生的專業基礎課，但學生普遍反映C++程序設計語言學習難度大，興趣不高，教學效果差，難以完成即使小項目的編程實現。通過分析教學過程中存在的問題，例如學生對控制臺應用程序不感興趣、例子老套、與其他課程聯系少，以提高學生興趣為導向，培養學生面向對象思維能力以及編程實踐能力為目標，對面向對象程序設計C++教學方法、教學內容、教學形式、考核評價手段等進行了一些改革，并通過調查法、定量分析法對教學實踐改革的成果進行了總結，結果也表明，學生越感興趣，那么對課程的掌握也就越好。

關鍵詞：興趣；面向對象程序設計C++；教學實踐改革

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：2096-1472（2016）-06-59-02

Abstract：The course Object Oriented Programming is an important professional course of computer science major students，but during the teaching process，many students thought that it was hard to learn C++ programming language，and they were not much interested in it.After having the class，they couldn't program with C++ efficiently and failed in finishing even small project programming.So through analyzing the problems in the teaching process，for instance，students are rarely interested in the console application，the examples used are mostly clichés，the teaching gets little connection with other courses and so on，this paper starts with improving students' interests，and sets the goal that this course could develop the object-oriented thinking and programming practice abilities of students，finally gives some reforms about teaching method，teaching content，teaching form and evaluating method of object-oriented programming C++.It also summarizes the result of the reform in education with survey method and quantitative analysis，all in all，the more students are interested in，the more they understand the content of the course.

Keywords：interest；object-oriented programming C++；reform in education

1 引言（Introduction）

面向對象程序設計是高等院校計算機專業的重要課程，學習的具體語言不止一種，例如C++、Java、C#等，雖然語言不同，但基本的面向對象的思想都是相同的。在面向對象程序設計教學中，Michael Dawson[1]將每個知識點的理解和學習都通過一個游戲來進行，但需要大量的學習及實踐時間，Ronald Shehane、Steven Sherman[2]提出應該基于學習內容，結構和菜單、代碼、編譯、執行、調試、文件組織、輸出等方面來開展教學，并列出了常見錯誤，從學習結果的角度來探索教學方式和方法，Mutua Stephen等[3]探討了使用可視化編程工具對于教學和學習編程的影響，例如Jeliot3、BlueJ并比較了使用前和使用后學生的得分分布情況，出發點也是基于如何激發學生對于課程的興趣，使得編程過程更有趣，但要求教師對這些工具非常熟悉。駱斌、邵棟等[4]的教學理念是培養學生采用工程化方法構建個人及小規模軟件系統能力為目標，以一個計算實例為線索，循序漸進講授獨立類開發、多個類開發、具有圖形用戶界面和網絡功能的相對復雜系統開發。國偉[5]提出在面向對象程序開發中學習情境的引入會激發學生學習的興趣。沈煒、莊巧莉[6]提出內部視角為出發點的教學方法。白霞等[7]提出使用內容重組式和方法推動式方法將計算思維能力培養融入C++程序設計授課過程中，他們認為計算思維不僅對于計算機學科，而且對于其他學科也是非常重要的，教學重點應該放在理解程序設計的理論和方法上。陶乾等[8]提出基于BTEC模式來組織教學，BTEC是根據職業導向設置課程大綱，以學生為中心進行教學，讓學生在體驗中學習，而教師則圍繞學生的學習來實施教學。但在實施上有些難度，例如讓學生以項目中不同角色來完成項目，僅針對面向對象程序設計一門課來講，難度很大。不管教學方法和教學模式有多么不同，學生在教學過程中形成積極、主動的學習態度是非常重要的。

本文主要描述在面向對象程序設計C++教學中如何提高學生興趣，從而更好的掌握面向對象編程思想，最終達到學生可以具有小項目開發能力這一目標的教學實踐以及實踐成果。

2 教學過程中存在的問題（Problems of teaching process）

不同學校面向對象程序設計C++的先修課程不同，有的直接學習C++，有的先修C語言，在本文中以先修C語言為例，主要存在的問題有：（1）通過C語言的學習，學生已經熟悉面向過程的編程，C++從名字上看很相似，所以學生開始學習時疑問多，興趣不大；（2）C語言建立的是控制臺應用程序，C++的教學中如果也同樣只建立控制臺應用程序，很難吸引學生，學生的編程積極性普遍不高；（3）課程內容抽象，教學嚴謹但是一旦缺乏生動活潑，就會大大降低學生的積極性和主動性；（4）教材中的例子老套，例如有的教材[9]采用的例子是迭代實現銀行管理信息系統，每一章都會把新的知識點加入到已經做好的系統中，但是銀行的存取款、利息的計算及支取邏輯本身比較復雜，增加了學生實現系統的難度；（5）學生的實踐非常重要，但是實踐的考評非常困難，很難避免作業的抄襲，有些作業中的錯誤個數、內容都一樣；（6）面向對象程序設計C++這一課程不是孤立的，與其他課程，例如軟件工程、數據結構、數據庫技術、計算機網絡都有關系，在教學過程中只單純以掌握知識點為目標，對學生學習體系的建立、職業化發展有不利影響。

3 提高學習興趣的措施（Methods to improve students' interests）

在以往的C++教學過程中存在著以上這些問題，為了解決這些問題，就需要采用以興趣為導向的案例和任務驅動教學法并適當調整教學內容。愛因斯坦說過：“熱愛是最好的老師”，激活學生的學習興趣，是學好一門學科的良好開端和動力。編程語言是枯燥的，面向對象的思想，類的開發，繼承和多態，STL等知識點的掌握以及編程技能的融會貫通都離不開一個前提：學生有求知欲，學習態度端正。為了實現該目標，可以采取用興趣、知識點和相關案例相結合的方式來設計教學過程，盡量用對話框程序作為學生需要完成的目標。

（1）選擇可以激發學生興趣的案例

學生對學習該課程帶來的結果感興趣毋庸置疑[10]，學生們都希望得到學分以及好成績，另外通過學習進行一些系統開發所帶來的成就感也是結果之一，所以教師可以在教學過程中將知識點和一些案例相結合，然后學生通過動手實踐掌握知識以及技能。面向對象程序設計C++教學重點主要有類和對象、STL、繼承、多態等，教師可以根據不同的教學重點采用有針對性的案例。

大家普遍對游戲感興趣，如果可以實現簡單游戲開發學生會有很強的成就感，所以游戲應該作為案例的第一選擇。單個類的設計比較簡單，但類如果包含其他類的對象或是一個類使用其他類的對象就比較抽象，可以選擇俄羅斯方塊游戲的實現為內容，單元格類CCell、游戲區域類CGrid和方塊類CPiece之間包含、使用的關系非常適合用于理解類之間的關系以及實現多個類開發。STL的內容非常廣泛，可以選擇一種容器進行教學，例如vector，計算器程序可以很好的用來理解并掌握vector這一容器。繼承和虛函數的學習可以選擇的案例同樣很多，例如畫圖程序，元素類CElement、圓類Circle、矩形類CRectangle、線段類Cline的實現可以很好的令學生理解并掌握知識要點。運算符重載的掌握可以根據一連串的需求為出發點，例如日期之間的比較，計算相差的天數，相差的秒數等，通過時間類CTime、日期類CDate、日期時間類CDateTime的實現來進行學習。

（2）開發圖形用戶界面系統

如前文所說，學生如果一直建立控制臺應用程序，對面向對象程序設計C++的學習興趣會大打折扣，所以應盡量建立MFC項目的對話框程序，這樣圖形用戶界面非常容易設計，只需要專注于程序邏輯。在教學過程中，教師需要適當引入消息處理機制和MVC框架，案例實現時將MFC類及一些函數的使用略講。

（3）教學時運用教學藝術

享受學習過程，對所學內容感興趣是更高層次的動機，而且對學習的激勵有持續的作用[2]。如果教學內容枯燥無味，教師的講授不能吸引學生，大部分學生昏昏入睡、開小差，那么也許教師準備的很充分，仍然不能提高學生的主動性和積極性，所以教師要掌握上課的節奏，一旦發現大家的注意力不集中，可以適當調劑一下氛圍。面向對象程序設計課程的特點是學生不僅要掌握知識，更要掌握技能，擁有進行小型系統開發的能力，所以只通過多媒體設備傳遞知識，學生很容易注意力不集中，為了提高學生的動手實踐能力，教師如果能夠直接現場書寫代碼，這種方式更直接，更容易吸引學生的注意力。

（4）強調與其他專業課之間的關系

在教學過程中強調《面向對象程序設計C++》與后續課程之間的關系，并且通過實例驗證可以更好的激發學生學習的興趣及積極性。例如訪問數據庫或聊天室的建立，一個涉及《數據庫技術》這一課程，一個與《計算機網絡》《TCP/IP協議》相關。

（5）采用側重學生實踐能力的考核評價方法

學生的動手實踐過程非常重要，《面向對象程序設計C++》的實踐是通過不同系統開發來完成的，系統完成的時間先后、完成度、系統功能的擴展都作為評分的標準。為了在一定程度上避免抄襲，要求學生的項目名、類名中包含自己的名字，每個類、成員名旁要求有注釋。最終的成績實踐占60%，期末試卷成績占30%，平時成績占10%。

4 教學實踐總結（Results of teaching practice）

通過以上措施的實施，學生對《面向對象程序設計C++》的興趣濃厚，完成的代碼行數大約2100行，對93名學生做問卷調查后結果如表1和表2所示。

從以上兩張表可以看出，興趣與掌握程度基本成正比，將近七成學生通過學習實踐基本掌握了C++語言，可以進行小型系統的開發，學生對游戲的興趣最高。數據庫訪問程序因為涉及到后續課程內容，學生的積極性不是很大。其中對教學內容完全沒有興趣或完全沒有掌握的學生大部分是C語言基礎差，函數、指針等沒有掌握，對新的知識也就提不起興趣，所以前期課程的掌握對后續課程非常重要。

5 結論（Conclusion）

本文主要論述了在《面向對象程序設計C++》教學過程中，以興趣為導向，調整教學方法及內容，使得學生盡可能的掌握用C++開發系統的能力，教學過程中應多與學生進行交流，授課時控制語速及課堂節奏，實踐課時應適當增加。如何在有限的課時下，更好的激發學生興趣，使得課堂教學生動有趣，仍然是今后要努力研究的方向。

參考文獻（References）

[1] Michael Dawson.Beginning C++ through game Programming third edition[M].Course Technology PTR，2011.

[2] Ronald Shehane，Steven Sherman.Visual teaching model for introducing programming languages[J].Journal of Instructional Pedagogy，2014（4）：1-8.

[3] Mutua Stephen，Wabwoba Franklin.Teaching Computer Programming in the 21st Century[J].International Journal of Science and Technology，2011，1（6）：247-252.

[4] 駱斌，邵棟，任桐偉.軟件開發的編程基礎[M].北京：機械工業出版社，2012.

[5] 國偉.《C#面向對象程序設計課程》教學改革探討與實踐[J].科技創新導報，2013（02）：154.

[6] 沈煒，莊巧莉.基于內部視角的C++面向對象教學實踐[J].中國校外教育，2010，4：161-162.

[7] 白霞，高飛，趙娟.基于計算思維的C++面向對象程序設計教學改革[J].計算機教育，2014（11）：7-9.

[8] 陶乾，顧春琴.基于BTEC模式的《面向對象程序設計》教學改革與實踐[J].現代計算機，2012（06）：37-39.

[9] 鄭莉.C++語言程序設計[M].北京：清華大學出版社，2015.

[10] 呂金城.淺談課堂興趣激勵與高等數學教學改革[J].教育與職業，2006（5）：88-89.

作者簡介：

韓 冰（1983-），女，碩士，講師.研究領域：軟件工程，圖形圖像處理.

郭詠梅（1963-），女，碩士，副教授.研究領域：軟件工程，軟件開發.

候慧玲（1982-），女，碩士，講師.研究領域：軟件工程，網絡工程.