“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程教學(xué)改革與探索

陳 彬

（武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430081）

0 引言

面向?qū)ο笫且环N非常重要的軟件設(shè)計方法，是計算機(jī)領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)實世界進(jìn)行分析和抽象的有效方法，是計算機(jī)軟件設(shè)計發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。隨著軟件規(guī)模的日益增加，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計相對與傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計方法有易于維護(hù)、重用性好、開發(fā)效率高以及易擴(kuò)展等優(yōu)點。C++是在C語言基礎(chǔ)上衍生出的一種高級編程語言，C++不僅支持面向?qū)ο缶幊糖彝耆嫒軨語言，因此“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程在電子信息工程專業(yè)的本科教學(xué)階段發(fā)揮著重要的作用。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及分析

1.1 教學(xué)對象及課程設(shè)置

作者長期從事電子信息工程專業(yè)計算機(jī)類課程的教學(xué)工作，本節(jié)以我校（武漢科技大學(xué)）電子信息工程專業(yè)為例說明本課程的基本情況。

“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”作為電子信息工程專業(yè)的選修課程，總課時為48學(xué)時，其中課堂教學(xué)為40學(xué)時，實踐課時為8學(xué)時?！癈++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程安排在本科階段的第六學(xué)期，此時電子信息工程專業(yè)學(xué)生已完成了“計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”、“C語言程序設(shè)計”以及“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等先修課程的學(xué)習(xí)，且“微機(jī)原理及應(yīng)用”等專業(yè)課程也以C語言作為其主要設(shè)計語言，同時考慮本課程是一門非限選課，故而選修該課程的學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時已具備相當(dāng)?shù)腃語言基礎(chǔ)，面向過程的程序設(shè)計方法也較為熟悉。

1.2 存在的問題

在實際教學(xué)過程中，“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”的課程教學(xué)往往存在以下幾個問題：

第一，教師在教學(xué)過程中往往將重點放在了“C++”上，重點講解“C++”的語法及使用方法，把本課程當(dāng)成了一門純粹的計算機(jī)語言類課程來教學(xué)，忽略了“面向?qū)ο蟆边@一關(guān)鍵問題的講解。

第二，理論教學(xué)與實踐教學(xué)比例失調(diào)，過分注重概念及知識點的傳授而忽略了實踐環(huán)節(jié)，從而導(dǎo)致學(xué)生雖然能較好地應(yīng)付試卷的考查，但設(shè)計程序、編寫程序以及調(diào)試程序的動手能力較差。

第三，考核環(huán)節(jié)多以試卷考查為主，對實踐考查不夠重視，不利于引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)培養(yǎng)其綜合應(yīng)用能力。

2 理論與實踐教學(xué)改革

2.1 課堂教學(xué)改革探索

2.1.1 突出面向?qū)ο竽繕?biāo)

在學(xué)習(xí)“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程之前，學(xué)生已經(jīng)完成了“C語言程序設(shè)計”的學(xué)習(xí)，而C++語言延續(xù)了C語言的主要語法特性，兩者的語法差異不大，因此將“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程當(dāng)成一門純粹的C++語言教學(xué)的課程來講授，而忽略了培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想，顯然是舍本逐末。故而，在本課程教學(xué)過程中，教師應(yīng)貫徹以“面向?qū)ο蟆睘橹鲗?dǎo)，注重對比學(xué)生熟悉的面向過程的程序設(shè)計方法說明面向?qū)ο筇匦?，如封裝性、繼承性和多態(tài)性等的應(yīng)用背景，原理及其優(yōu)點等；而后介紹如何利用C++加以實現(xiàn)這些特性，期間對新概念，新語法做簡要的介紹，如此才能培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮乃季S方式，體現(xiàn)本課程的教學(xué)目的。

2.1.2 多種教學(xué)方式相結(jié)合

“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”是一門實用性很強(qiáng)的工程性課程，本課程的每個知識點都有其提出的應(yīng)用背景。因此在課堂教學(xué)過程中，教師需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單向、平鋪直敘、灌輸式的教學(xué)方法，進(jìn)而利用啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生思考、理解所學(xué)知識，主動探索解決問題的方法，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力，將教師從知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的引導(dǎo)者[1]。

此外，在平時教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生查閱資料或通過網(wǎng)絡(luò)收集、學(xué)習(xí)知識。C++作為一種主流面向?qū)ο笤O(shè)計語言，網(wǎng)絡(luò)上眾多資深軟件設(shè)計人員總結(jié)、歸納了豐富的經(jīng)驗和各種解決實際問題的方法，這些經(jīng)驗、方法對于初學(xué)本課程的學(xué)生加深對知識點的理解、提高其綜合素質(zhì)裨益匪淺。

2.1.3 多種教學(xué)手段向結(jié)合

多媒體教學(xué)方法是目前廣泛應(yīng)用的教學(xué)手段之一，一方面可以減少教師板書時間，提高教學(xué)效率，另一方面其直觀性亦得到廣大學(xué)生的認(rèn)可。為更直觀地展示、說明課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多媒體課件中應(yīng)減少文字性描述，取而代之的是圖表及動畫等多種可視化元素。實踐表明，可視化呈現(xiàn)方式比枯燥的文字表述方式更為直接，生動，更能吸引學(xué)生的注意力，教學(xué)效果更好。

在講授基本原理、方法的同時，教師也應(yīng)該多使用現(xiàn)場編程、現(xiàn)場調(diào)試以及現(xiàn)場運行的實際演示方法對重要知識點進(jìn)行驗證。一方面可以帶領(lǐng)學(xué)生完成驗證性實驗的工作，另一方面可面對面的傳授學(xué)生編寫程序以及調(diào)試程序的方法和技巧，為學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.2 實踐教學(xué)改革探索

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計是針對開發(fā)較大規(guī)模的程序而提出來的，目的是提高軟件開發(fā)效率[2]。正因如此，學(xué)生只有具備相當(dāng)豐富的實踐經(jīng)驗才能深入理解面向?qū)ο髮ο蟪绦蛟O(shè)計思想，理解C++語言各項設(shè)定的應(yīng)用背景以及C語言的不足和C++的優(yōu)點。

C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的實踐教學(xué)包含四個實驗，共八個學(xué)時，這顯然是不夠的，為了進(jìn)一步加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生面向?qū)ο缶幊棠芰?，可從以下兩個方面對時間教學(xué)進(jìn)行了改革：

首先，充分利用計劃實驗課時安排一些精心設(shè)計的小型設(shè)計性實驗，為學(xué)生體會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法創(chuàng)造更多的機(jī)會。而驗證性實驗主要依靠教師在課堂上通過實際演示來加以說明，同時將一些較為重要的驗證性實驗布置為課后作業(yè)，再利用課堂討論的方式加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的了解。

其次，為了給學(xué)生創(chuàng)造更多的實踐機(jī)會，在教學(xué)過程中可布置一些綜合性軟件開發(fā)課題，鼓勵學(xué)生以分組的形式在課后進(jìn)行討論、設(shè)計和分工協(xié)作利用一段較長的時間加以實現(xiàn)，并組織課堂討論，一方面匯報開發(fā)進(jìn)度和經(jīng)驗總結(jié)，另一方面也可與其它小組同學(xué)進(jìn)行交流。

3 考核方式改革

在對課堂教學(xué)和實踐教學(xué)進(jìn)行改革的同時，有必要對“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程的考核方式進(jìn)行改革。大學(xué)計算機(jī)教育應(yīng)是以計算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的教育[4]，因此本課程考核方式上的改革的重點在于改變傳統(tǒng)的試卷考核方式，推廣以實踐為主的考核方式。受到傳統(tǒng)試卷考核形式的制約，試卷考核往往突出考查學(xué)生對基本知識點和語法的掌握情況，從而無法突出提高學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計能力的教學(xué)主旨。在實際教學(xué)中，可以利用實驗和綜合性課程設(shè)計兩種形式考查學(xué)生的綜合素質(zhì)，既可考查學(xué)生對C++基本語法的掌握情況又可考查學(xué)生利用面向?qū)ο筮M(jìn)行程序設(shè)計的能力，一舉兩得。至于驗收方式則可采用程序驗收、匯報演講和文檔報告相結(jié)合的方式綜合考查學(xué)生軟件設(shè)計能力。

4 結(jié)束

本文從理論教學(xué)、實踐教學(xué)以及考核方式三個方面對“C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索，并在電子信息工程專業(yè)該課程的教學(xué)工作中加以實踐，效果良好。為了進(jìn)一步提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，提升電信專業(yè)學(xué)生利用C++進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的能力，我們將繼續(xù)對教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行探索和改革，以期獲得更大的進(jìn)步。

［1］邢長友,陳鳴,許博,等.面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育,2013(1)：49-52.

［2］譚浩強(qiáng).C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計[M].2版.清華大學(xué)出版社,2014,7.