螺旋式遞進項目教學(xué)法在C++程序設(shè)計課程教學(xué)中的應(yīng)用

匡珍春

摘 要： C++一直以來被大一新生戲稱為“C怕怕”。如何消除學(xué)生這種恐懼感，筆者結(jié)合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和多年C++程序設(shè)計課程的教學(xué)實踐經(jīng)驗，嘗試過案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等多種教學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)螺旋式遞進項目教學(xué)法的效果最為顯著。螺旋式遞進項目教學(xué)法注重知識間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以提高程序設(shè)計類課程的課堂效率。項目教學(xué)法中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)是項目的設(shè)計，而螺旋式遞進項目教學(xué)法恰恰強調(diào)了項目的系統(tǒng)性及其復(fù)雜度的螺旋式安排。

關(guān)鍵詞： 螺旋式遞進項目教學(xué)法； 程序設(shè)計； C++； 教法改革

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）06-92-03

Abstract： C++ has been considered by the college freshmen as C Panic. How can teachers eliminate the students from the sense of fear. Based on years of teaching experience of the C++ programming course and the constructivist learning theory， with the attempts of the methods of case teaching， project teaching and etc.， found that the spiral progressive project teaching method is the most effective method of teaching， which pays attention to the intrinsic connection between knowledge， and can stimulate students' interest in learning and improve the classroom efficiency of programming courses. The important part of project teaching method is the design of the project， the spiral progressive project teaching method just emphasizes the project's and the spiral arrangement of the project's systematicity complexity.

Key words： the spiral progressive project teaching method； programming； C++； teaching reform

0 引言

作為計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，C++程序設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的好壞，會影響到后續(xù)相關(guān)課程的教學(xué)。如何設(shè)計C++程序設(shè)計課程的教學(xué)過程，從而達到更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生學(xué)完該課程后具備自己動手編寫一些小規(guī)模且有實際應(yīng)用價值軟件的能力，一直以來都是教育工作者、學(xué)生和專家關(guān)注的重要課題。

筆者運用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，結(jié)合多年程序設(shè)計類課程的教學(xué)實踐經(jīng)驗，以螺旋式遞進分解子任務(wù)的方法展開項目教學(xué)內(nèi)容，將項目教學(xué)法運用于C++程序設(shè)計教學(xué)，收到了較好的教學(xué)效果[1]。

1 C++程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的問題

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)法不適合于C++程序設(shè)計課程的教學(xué)

作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計類的C++程序設(shè)計課程，不僅應(yīng)強調(diào)其實踐性和技術(shù)性的重要性，而且需注意較多的新名詞或術(shù)語，如對象、類、消息、模板及類的封裝性、繼承性和多態(tài)性等等。對于其知識結(jié)構(gòu)和編程思維方式的明顯變化，若采用傳統(tǒng)的三部曲灌輸型教學(xué)法，即羅列概念語法、編程舉例講解和練習(xí)驗證鞏固，是根本行不通的。一方面，這容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理，從而戲稱C++為C怕怕；另一方面，學(xué)生很難掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的本質(zhì)，從而導(dǎo)致實際開發(fā)能力嚴(yán)重不足。

1.2 計劃學(xué)時數(shù)少，難以達到課程的教學(xué)要求

現(xiàn)在大多數(shù)高校計劃課程種類繁多，但每門課程學(xué)時數(shù)逐步減少，必須考慮如何在有限的學(xué)時數(shù)內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到更多的知識，而按照傳統(tǒng)的授課方式是難以達到課程的教學(xué)要求。

2 項目教學(xué)法

傳統(tǒng)的以語法教學(xué)為主線，單純的告訴學(xué)生對應(yīng)知識點能干什么、解決什么問題的教學(xué)模式，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的編程思維能力。部分教師開始嘗試將項目教學(xué)法應(yīng)用到C++程序設(shè)計課程中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，因?qū)W校擴招，學(xué)生層次參差不齊，而項目教學(xué)法對學(xué)生綜合素質(zhì)要求較高，不僅不能發(fā)揮出項目教學(xué)法的優(yōu)勢，相反會讓學(xué)生無所適從，難以取得較好的成效。

3 螺旋式遞進項目教學(xué)法

3.1 螺旋式遞進項目教學(xué)法的特征

為真正提升學(xué)生的C++程序設(shè)計課程的綜合編程能力，筆者嘗試改革教學(xué)模式，經(jīng)過多年的實踐，探索出了一種非常適合C++程序設(shè)計教學(xué)的小項目引導(dǎo)的“螺旋式遞進項目“教學(xué)模式。與以一個大項目貫穿整個教學(xué)過程，再將大項目以章節(jié)為單位拆分成多個小項目進行教學(xué)的項目教學(xué)法不同的是，螺旋式遞進項目教學(xué)模式中涉及到的每個小項目都相對獨立，它們并不是從一個大項目拆分而來，如此一來，即使學(xué)生對前一個項目不感興趣或者沒有學(xué)好，也不會影響到下一個項目的學(xué)習(xí)和理解。

3.2 螺旋式遞進項目教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計

學(xué)習(xí)教練肖剛定義教學(xué)設(shè)計：“教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)設(shè)計并實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程，它遵循學(xué)習(xí)效果最優(yōu)的原則嗎，是課件開發(fā)質(zhì)量高低的關(guān)鍵所在?！甭菪竭f進項目教學(xué)設(shè)計的目的是為了提高教學(xué)的效率和教學(xué)質(zhì)量，在螺旋式遞進項目教學(xué)設(shè)計的過程中，確定可行性的符合螺旋式上升勢態(tài)的遞進式的微型項目至關(guān)重要。作為大一的新生，其程序設(shè)計的基礎(chǔ)幾乎為零，如何激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，拓展編程思維能力，模仿別人編程、借鑒高手的編程思路等尤為重要。在此過程中，老師的指導(dǎo)不可或缺，這個過程可稱之為“螺”。在“螺”過程完成后，老師可對設(shè)計的微型項目做適當(dāng)改進，例如改變某些條件或?qū)崿F(xiàn)的結(jié)果，老師做適當(dāng)提示之后，要求學(xué)生完成之前程序的改編工作，這個過程可稱之為“旋”[2]。

由于該課程教學(xué)時數(shù)有限，結(jié)合項目教學(xué)法特點，同時兼顧教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)者特點，主要以“學(xué)生成績管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”為案例（如表1）貫穿整個課程的基礎(chǔ)教學(xué)過程，具體實施過程描述如下。

⑴ 合理安排螺旋式遞進子任務(wù)

將案例分解為一個個循序漸進的子任務(wù)，每個子任務(wù)的設(shè)計應(yīng)以能引入新的課程內(nèi)容為益，且預(yù)留較強的擴展空間[1]。

⑵ 教學(xué)過程做到通俗易懂

在教學(xué)過程中，盡量摒棄高深的理論知識以及生澀難懂的專業(yè)術(shù)語，做到講述通俗易懂，演示過程深入淺出，編程技能訓(xùn)練循序漸進，呈螺旋上升趨勢。經(jīng)過一段時間訓(xùn)練后，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到大幅度提升，不僅會做，而且能獨立的做、熟練地做，學(xué)習(xí)理念也大有轉(zhuǎn)變，從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

3.3 螺旋式遞進項目教學(xué)法實施過程中需注意的問題

相對于傳統(tǒng)的理論課堂上教師一味地操作演示，學(xué)生上機操作只需照著老師的代碼輸入的死板教學(xué)模式，螺旋式遞進項目教學(xué)法無疑是教學(xué)改革的一個飛躍性進步。但是，若想讓螺旋式遞進項目教學(xué)取得實質(zhì)性的效果，還須做到以下幾點：

3.3.1 教師必須打破固有的教學(xué)思路，多種教學(xué)方法相結(jié)合

教師要意識到：與普通的項目教學(xué)法不同，螺旋式遞進項目可以被分解成若干子任務(wù)，每一次螺旋式遞進，項目的功能都得到增強，反映了不同教學(xué)單元的主要知識點和技能點，這種螺旋式項目，既拓展了學(xué)生的思維，也體現(xiàn)了知識的螺旋遞進型。教師合理設(shè)計知識點和能力點的順序，是體現(xiàn)知識點的深淺度呈現(xiàn)螺旋遞進的勢態(tài)的重點[3]。

3.3.2 教師必須提升課堂掌控能力

由于學(xué)生個體存在差異，在上機實驗過程中，少數(shù)學(xué)生出現(xiàn)玩游戲或者索性不寫代碼的狀況，課堂討論時部分學(xué)生并沒有積極主動的參與進來，對知識的理解僅僅停留在表面上，此外學(xué)生的團隊合作意識較差。面對種種不盡人如意的現(xiàn)象，教師須有足夠的能力應(yīng)對。教師應(yīng)該合理安排教學(xué)任務(wù)，及時調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，讓學(xué)生真正做到手、腦、嘴同時動起來[4]。

3.3.3 精心設(shè)計實驗項目

為了能更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，教師必須在課前精心設(shè)計好相應(yīng)的實驗項目。實驗項目的設(shè)計必須具有一定的挑戰(zhàn)性，不能像實驗指導(dǎo)說明書那樣把步驟寫得很詳細，從而導(dǎo)致學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性思維不能夠得到很好的培養(yǎng)的不良局面[5]。

4 結(jié)束語

多年的教學(xué)實踐證明，C++程序設(shè)計課程采用傳統(tǒng)講授法、“任務(wù)驅(qū)動”法等教學(xué)模式后，學(xué)生的期末考試成績和實際動手編程能力并不理想。

本文以學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識為目標(biāo)，以構(gòu)建主義理論為依據(jù)，結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)驗提出了一種新的教學(xué)方法，即“螺旋式遞進項目教學(xué)法”。該方法對教師的綜合素質(zhì)要求非常高，教師既要精通本學(xué)科的專業(yè)知識，又要具備豐富而又縝密的邏輯思維以及先進的編程理念，以知識點的漸進為原則精心設(shè)計項目，將項目按照螺旋式遞進關(guān)系適當(dāng)分解、細化，并以分解后的子任務(wù)為線索展開教學(xué)。實踐證明，該教學(xué)方法有利于構(gòu)建教學(xué)環(huán)境，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐積極性，學(xué)生在掌握基本理論和知識的同時，程序設(shè)計能力、程序的閱讀能力和創(chuàng)新能力得到較好的培養(yǎng)，從而達到學(xué)以致用的效果；老師在較短的學(xué)時數(shù)內(nèi)能完成原定的教學(xué)任務(wù)，顯著提高程序設(shè)計類課程的教學(xué)效果和質(zhì)量。

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