C++程序设计教学改革

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摘 要 ：基于c++程序设计课程的特点、重要性及目前教学中存在的问题,从教学目标、教学内容设计、实验过程、课程评价及能力提高等教学的全部环节,系统地阐述课程教学改革方法与实施过程.通过教学的改革,提高学生程序编写、调试和分析问题的能力,激发学生学习兴趣,达到应用型人才培养目标.

关 键 词 ：c++程序设计；教学改革；编程能力

1.存在的问题

我国高等教育已经进入大众化教育阶段,随着高等教育入学率的不断提高,很多高校学生的总体素质也在下滑.如何基于学生的现状,有针对性地组织教学,对于提高教育教学质量至关重要.c++程序设计课程是软件工程等专业的专业基础课,也是实践性很强的课程.它的教学目标是培养学生对专业学习的兴趣,掌握c++程序设计的基本语法,提高程序编写、调试、分析能力,养成良好的编程规范,初步建立起工程意识,为后续专业课程的学习、软件项目实训及今后从事软件开发打下良好的基础.

目前,很多软件学院采用“3+1”的教学模式,在校的理论教学被压缩到3年完成,课程学时非常紧张,以辽宁科技大学软件学院为例,传统教学中的c语言程序设计（64学时）和c++程序设计（64学时）两门课程被压缩到一个学期96学时加以完成,任务难度大.因为该课程的教学效果直接影响着后续课程学习,有很多学生正是因为没有入门,对专业没有兴趣,导致后续核心专业课程的学习困难.很多C++程序设计教材,例题主要还是为了配合讲解c++语法的知识点而设置,前后章节的例题联系很少,从而导致学生不知道前面的程序对后面章节有什么用处.因此需要对理论教学与实验教学内容进行有机整合.很多学生实验准备不充分,导致课堂实验未能完成任务要求,程序拷贝抄袭现象严重.课后教师只是根据学生实验情况给予成绩评价,却很少对掌握知识有欠缺的学生进行后续帮助.针对上述问题,结合学生现状,积极应对,在教学的各个环节进行系统探索,提出行之有效且又具有可操作性的方案.针对c++程序设计课程,很多教师基于个人教学经验积累,项目驱动式,工程教育模式,提出相应改革方案.

2.教学改革与实践

2.1 教学目标

软件工程本科毕业生的培养目标是软件工程领域的工程应用型人才.因此对于C++程序设计课程而言,就是要求学生掌握c++程序的基本语法,能够编写简单的应用程序,培养学生程序设计、调试和分析问题的能力.其宗旨就是要增加学生的实际动手能力,通过实验环节来提高.计算机语言是软件专业人员与计算机交流的工具,计算机是严格的老师,只有通过计算机检验的程序才是合格的.

2.2 教学内容的设计

c++程序设计课程的教学知识点是相对固定的,改革的主要目标是教学内容的整合与案例的设计.为达到教学目标,要求教师能够将理论教学与实验教学有机结合,设计好理论教学案例与实验教学内容.在教学内容设置上,根据教学的知识点,以实用性、设计性案例为主,综合性、趣味性案例为辅.实验教学内容要与理论教学案例相联系,前后章的实验内容相联系,做到案例驱动教学,在全部实验结束后,整合在一起的就是完整的小型应用软件.因为是入门课程,案例难度不能太大.这样,学生会知道学习课程的目的,才会有成就感.在教学中,我们的做法是在数组、函数、指针、结构等教学知识点的讲授中,在精讲理论的基础上,教学案例重点介绍线性结构的数据的基本操作,如插入,删除,排序,查找等,随着知识点的不断深入,不断完善这些案例,最后在面向对象章节中,将前面的基本操作整合在一起,形成综合性案例（学生管理系统）,该系统中可以用到数组、函数、指针、结构、类、异常处理等几乎C++程序涉及的所有知识点.

2.3 实践环节

实践环节包括课前实验准备、课堂完成实验任务、课后反馈实验结果等.对于课前实验准备要求学生根据事先布置的实验任务完成准备工作,对于稍微复杂的问题可以由学生自行组织讨论,并且要每位学生形成书面资料.实验准备时要强调代码的可读性、可重用性和可维护性,早日使学生建立起工程意识.实验准备内容包括实验所需的源程序代码和程序运行所需的测试数据及预期的运行结果等.没有实验准备,课堂实验的目的性不明确,实验质量也无从谈起.在这一点上,要求任课教师必须加强督促与检查,让学生养成习惯.课堂实验环节中,要求学生尽量独立完成实验任务,特别是语法错误,要力争自行解决,才会有很多亲身的真实感受和经验积累,否则学生程序调试能力无法提高,且容易形成对教师的依赖性.因为学生人数多,光靠一名任课教师无法帮助学生全部完成任务.教师主要负责宏观指导,对学生出现的关键的技术问题给予提示与指导.每次实验要对部分学生进行抽查,主要检查学生是否真正完成,是否存在抄袭等问题.实验结束时,学生要将正确的实验代码在实验准备资料上更正并保留,作为作业上交,同时提交电子版,包括实验代码及运行结果等内容的实验报告.实验结束后,教师要及时批阅实验报告,对于未完成实验要求者,特别是实验雷同者,要给予帮助或严肃批评,并督促重新完成实验任务.还应对学生实验环节出现的普遍性问题利用课余时间由教师组织学生进行小组讨论,并给予讲评.

2.4 考核

课程考核以期末笔试（50%）、上机测试（30%）、平时实验及作业实验（20%）的方式进行综合评价.考核与课程的教学目标相一致,侧重于程序编写、调试能力的考核,因此要增加实验综合测试环节（上机测试）,作为实验成绩评价的主要依据,如果实验测试环节不合格,则总评成绩记为不合格.日常实验可以占20%的比重,期末考试主要考察学生的程序阅读、程序完善、程序编写等,目前以笔试方式进行,今后可采用上机测试方式,取消笔试测试环节.实践证明该考核方式符合课程的培养目标和示范性软件学院应用型人才培养目标.

2.5 能力提高

除传统课堂实验外,还开展课程设计、典型程序分析与设计等实践环节,并组织c++程序设计兴趣小组,C++程序设计大赛等.对学习兴趣浓厚且学有余力的学生引导他们参加国际大学生程序设计竞赛（ACM）小组,通过学生参加ACM小组系统的日常训练,强化其程序设计、调试、分析问题与解决问题能力；通过参加竞赛,培养学生的自信心和学习兴趣,并明确自身不足.近几年已经形成了一个以老带新,在专业教师指导下的ACM小组,学生们每天利用业余时间进行编程训练及竞赛所需基础知识的补充,在辽宁省省赛、东北四省赛中均有学生获奖,成绩斐然.对基础和理解能力相对不足的学生加强督促与帮助,采取“任务式”辅导,通过任课教师的指导,完成正常实验或作业中出错的程序调试,避免学生产生厌学情绪；另外将学生分组,参与大学生科研训练项目或适当布置一些难度较大的综合性作业,让学生自主查阅资料,拓展视野,提高水平,并培养团队合作意识.

3.教学改革效果

通过上述环节的努力,学生的学习兴趣、程序编写能力和程序调试能力有了很大提高.做到引导优秀学生参加ACM竞赛,提高水平,拓展视野；基础差的学生力争不掉队.另外,通过该课程的锻炼,也为后续课程数据结构、算法设计等课程在编程规范、编程习惯、编程能力等方面奠定了基础.客观上学生能力的提高要靠教师与学生共同努力,特别是学生的主动学习与思考.

4.结语

以案例驱动式为主要教学模式在教师中达成一致,在学生中得到肯定与好评.因为是专业入门课程,学生理解上有一定难度,特别是软件学院学生起点稍低,因此,教师的责任心与投入也是至关重要的.教育是良心工程,需要教师适应新形势,付出更多的努力,给予学生更多的督促与帮助,共同提高教育教学质量.