1、程序設計C+課程教學探討【摘 要】目前各院校在程序設計課程C+教學上采用不同地教學方式，本文以現代教育理論為指導，結合本校實際教學經驗，提出一套教學方案。其宗旨是程序設計課程教學的重點應該放在學生的能力培養(yǎng)上，從課程設置、教學內容與教材建設、教學方法、教學手段等方面提出了一些措施，以提高學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力，并將提出的方案應用于實際教學，取得了一定的效果。【關鍵詞】程序設計課程 教學方案 能力培養(yǎng)【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】10069682（2012）06001003程序設計類課程是計算機科學與技術及相關專業(yè)的基礎課程，在計算機專業(yè)課程體系建設中占有十分重要的

2、地位。目前大部分高校在程序設計教學中多采用傳統(tǒng)的講授法和系統(tǒng)的學習，同時結合一些上機實踐操作來鞏固和熟悉課堂上所講的一些知識點，但對于計算機程序設計課程而言，其特點是更新更快、內容多、課時少。所以，在授課內容處理上既要講授大量的基礎知識、基本概念，而且還要講授具體的應用甚至操作，要讓學生掌握計算機的應用能力；既不能拋棄傳統(tǒng)的、經典的內容，又要介紹當前最新的成果。傳統(tǒng)的系統(tǒng)學習和講授有許多缺點，它偏重知識的灌輸，重理論輕實踐，以教師為中心，以單項講授為主，是代理式的學習方法，培養(yǎng)出的學生實踐能力不強，不能滿足當前社會對人才的需要。24教育的目標是培養(yǎng)、提高學生的科學素質，科學素質教育的核心是培養(yǎng)

3、學生的實際動手能力與創(chuàng)新精神。5所以，我們提倡把程序設計課程的重點放在學生的能力培養(yǎng)上，即如何從計算機解決實際問題的角度，以解決實際問題的程序設計思想作為切入點進行教學，培養(yǎng)學生具有利用軟件開發(fā)環(huán)境解決實際問題的能力。在上述教學理念的指導之下，為了使程序設計課程達到上述的目標，提出以下教學方案，包括課程設置、教學內容與教材建設、教學方法、教學手段等。一、課程設置在課程設置上，我們應采用程序設計基礎C+可視化開發(fā)環(huán)境介紹的方式，并配備集中課程實踐的方式。通過程序設計基礎C+的學習，學生可以掌握基本的編程技能，但不能具備利用軟件開發(fā)工具進行高級編程的能力，不能滿足社會對計算機專業(yè)學生的編程要求，甚

4、至出現大四畢業(yè)生連一門開發(fā)工具都不掌握的情況。通過這兩門課程的學習，學生能較深入全面地掌握程序設計的思想和技能，并可以使用軟件開發(fā)工具進行高級編程。學習程序設計的目標是利用計算機這個智力工具來分析和解決問題，對現實問題進行建模并編程解決的能力的培養(yǎng)是程序設計類課程的首要任務。知識、能力和素養(yǎng)三者具有辯證關系，一個具有較強能力和良好素養(yǎng)的人，必須掌握豐富的知識。程序設計基礎領域的知識是由程序設計的基本概念和程序設計藝術（技巧）組成的，要掌握這些基本概念和設計藝術，必須立足于理性化的學習和理性化的實踐。能力是技能化的知識，是知識的綜合體現，程序設計能力的培養(yǎng)必須通過動手實踐來培養(yǎng)，同時程序設計需要

5、以扎實的理論基礎、學科方法以及思維方法來指導實踐。為此，程序設計的課程應在加強課堂教學的同時，更注重上機實踐環(huán)節(jié)，學生通過上課掌握了豐富的知識，通過實踐鍛煉了個人能力，與此同時個人素養(yǎng)也得到提高。1 程序設計基礎C+的語法和語義介紹以及開發(fā)工具的介紹，可以幫助學生掌握基本的程序設計概念，只有通過兩門課程大量的上機實踐才能幫助學生把所學的理論知識用于解決實際問題，促進學生程序設計能力的提高。以我校為例，程序設計基礎共96學時（60學時課堂教學+36學時上機實驗），在大一開設，課程結束后緊接著是兩周的程序設計課程設計。目前該課程實踐教學環(huán)節(jié)由兩部分組成：與課堂教學同步安排的實驗上機和集中安排的課程

6、設計。實驗上機注重學生理解和消化課堂講授的知識，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，運用這些知識解決一些具體的算法設計問題，培養(yǎng)學生的動手能力，并培養(yǎng)良好的程序設計風格。課程設計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(guī)范的訓練和科學作風的培養(yǎng)，對學生的一種全面綜合訓練，是與課堂聽講、自學和練習相輔相成的、必不可少的一個教學環(huán)節(jié)。但是，課程設計的效果不盡人意，絕大部分同學只是在DOS環(huán)境下實現了一個算法，演示效果缺乏美觀，盡管我們一再要求學生自學可視化開發(fā)工具如Visual C+，但是只有極少數

7、同學進行這項工作，很多同學反映，看不懂，太難了。所以，根據實際教學經驗，應該開設可視化開發(fā)環(huán)境介紹這門課，幫助學生掌握一門實際的開發(fā)工具。學習完這門課以后，開設課程設計，這樣，在課程設計階段綜合運用所學知識，提高學生用軟件開發(fā)環(huán)境解決實際問題的能力。二、教學內容與教材建設教學內容的組織與實施是程序設計課程改革的重要內容。教學內容在組織上應該與時俱進，不與實際的程序設計發(fā)展脫節(jié)，比如，STL（Standard Template Library），即標準模板庫，是一個具有工業(yè)強度的，高效的C+程序庫。它被容納于C+標準程序庫（C+ Standard Library）中，是ANSI/ISO C+標準

8、中最新的也是極具革命性的一部分。應該作為程序設計課程的必不可少的組成部分，程序設計內容體系結構應分為三個部分：第一部分簡述程序設計的基本概念和思想，以C+語言面向語法和語義為背景，講述一般程序設計語言所具有的基本內容：數據（類型）、操作、程序控制結構、數據控制，這部分內容重點介紹如何進行結構化程序設計及計算機解題的思路和方法，使學生理解算法結構與解題過程，同時掌握程序調試與測試的初步技術。第二部分以C+面向對象機制為背景，介紹面向對象的基本概念：類、對象、消息、方法、封裝、繼承、多態(tài)，使學生初步掌握面向對象程序設計開發(fā)技術的基本方法，為后繼課程打下基礎。第二部分以標準模板庫和Visual C+

9、開發(fā)工具為背景，介紹容器、算法、迭代子、開發(fā)環(huán)境、MFC、視圖等知識，使學生進一步掌握面向對象的程序設計方法，以及用高效的工具進行軟件開發(fā)的能力。 教材的質量直接影響教學的質量，以注重學生的程序設計思想和能力的培養(yǎng)為指導，組織編寫具有特色的、高水平的教材。此外，隨著教育信息化進程的推進，僅提供一本平面紙質教材，已無法滿足高校的教學需求。為了教學的需要，我們給學生提供了立體化的教材，主要包括：主教材、學習指導書（實驗和課程設計指導書）、主要參考書目、電子教案、多媒體課件、習題庫和試題庫等。這些資料，學生都可以通過網站獲得。三、教學方法教學方法是程序設計教學的核心，有了合理的課程設置和教學內容，把

10、程序設計的知識傳授給學生，這是決定教學成功與否的關鍵因素。在目前普遍采用的教育模式中，學生處于一種較單純的接受式學習方式中，學生所學知識，基本上是由教師以定論的形式傳授給學生的，學生不需要進行獨立發(fā)現，而只需接受或理解。教師則更多注重知識的傳授，重視教學內容的選擇和講授的技巧和方法的研究，而往往不重視對學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，在對傳統(tǒng)教學方法分析的基礎上，繼續(xù)保持傳教法研究的優(yōu)勢，改變以教師為中心的狀況，注重學生多方面的能力和素質的培養(yǎng)，特別要重視學生思維能力、思維方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應采用探究式教學方法。采用探究式教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力“探究式教學”，是指教學過程在教師的

11、啟發(fā)誘導下，以學生自主學習和合作討論為基礎，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式，6探究式教學方法通過“探究創(chuàng)新”的過程，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才上起了明顯的作用，強調通過在教師引導下的學生自主或合作進行探索而獲得知識，特別適宜于思維能力的鍛煉和自主學習能力和團隊合作精神的培養(yǎng)，它在啟發(fā)和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面呈現著明顯的優(yōu)點，受到教育學界的重視并得到了逐步推廣。采用案例教學法提高學生的興趣案例教學法（Case Method），在1870年由哈佛法學院院長藍德爾（C.C.Langdell）首倡，案

12、例教學法已被大學很多專業(yè)及中小學教學廣泛應用。它是培養(yǎng)和提高學習者知識能力的一種教學方法，即將已經發(fā)生或將來可能發(fā)生的問題作為個案形式讓學習者去分析和研究，并提出各種解決問題的方案，從而提高學習者解決實際問題能力的一種教學方法。案例教學法是一種啟發(fā)學生研究實際問題，注重學生智力開發(fā)及能力培養(yǎng)的現代教學方法，它有著傳統(tǒng)教學方法所不具備的特殊功能。和傳統(tǒng)的“滿堂灌”、“注入式”教學法相比，案例教學側重實踐和案例的講解分析，啟迪學生積極思維，強調在教學過程中學生主動參與，引導學生動用科學的理論知識，去分析、歸納、演繹、推理、總結，從而達到鞏固知識的目的。案例教學的實施一般包括三個步驟，案例的選擇，作

13、為教師可以選擇一些經典案例課題，如程序設計課程中的“學生管理系統(tǒng)”案例，接下來是案例教學的開展。案例教學的一般流程是教師介紹案例背景給出任務目標，學生開展現場討論提出初步意見，之后就是在教師的指導下不斷討論與實踐直至最終完成任務目標。案例教學的最后一步是評價，對學生提交的案例實施報告和案例解決方案根據案例任務目標進行評價，這里案例的評價通常由教師與學生共同完成，讓學生介入評價更有利于加強學生對案例的認識提高案例教學效果。古語云：“授人以魚，三餐之需；授人以漁，終生之用。”在案例選擇及實施階段強調學生的自學能力是非常有必要的。那么如何做到這點呢？首先逐步削弱學生對老師的依賴，即老師不再是學生學習

14、知識的唯一途徑，告知學生如何提高各種途徑獲得解決問題的方法是一種很有效的手段。在課堂中經常告知學生獲取知識的三種途徑：互聯(lián)網、書籍或者編程軟件的幫助文檔、他人。其次是對學生獨立解決的任何問題給予鼓勵及肯定，這必將進一步促進其獨立解決問題的興趣。最后是在案例中刻意制造一些未學習過的問題，促使學生必須通過各種途徑找到解決方法。78采用任務驅動式教學法增強學生的綜合能力任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。所謂任務驅動教學法，就是讓學生在一個典型的信息處理“任務”的驅動下，展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”，從而得到清晰的思路、方法和知識的脈絡

15、，在完成“任務”的過程中，培養(yǎng)分析問題、解決問題以及用計算機處理信息的能力，為學生創(chuàng)造良好的學習環(huán)境，讓學生通過努力，能順利完成每個具體的任務，掌握學習內容，獲得成功的體驗。任務驅動式教學在形式上是：提出任務師生共同分析完成任務的方法和步驟適當講解或自學或協(xié)作學習完成任務實踐歸納和研討。比如我們在上運算符重載時，在沒進入主題以前，先給學生布置一個任務，實現兩個復數的運算，可能學生會用以前的知識完成任務，也有的學生可能會有比較超前的想法，然后通過研討的方式對問題進行分析并提出解決方案，最終完成任務，學生在完成任務的同時既學會了運用以前的知識點分析解決問題，又學會了運算符重載這一知識點。采用任務驅

16、動教學法進行教學，教師的教和學生的學都是圍繞如何完成一個具體的任務進行。教師教學思路清晰，學生學習目的明確，學習變成了學生的主動行為，可以充分調動學生的主觀能動性，在用的需求下學，學以致用，更容易掌握學習內容，增強學生的綜合能力。1、7四、教學手段在教學手段上，采用多媒體（黑板輔助）+實驗室環(huán)境+網絡課堂的方式。多媒體教學已經是一種非常重要的教學手段，但單純使用多媒體進行教學，老師的即興發(fā)揮以及與學生的交互將受到限制，所以，我們采用黑板進行輔助的方式。對于識記性的內容可以通過多媒體展示，對于理解性的內容，為了理清學生的思路則通過黑板給學生講解。此外，對于一些例題，我們采用在集成開發(fā)環(huán)境下進行現

17、場調試和制作例題的多媒體動態(tài)演示課件等方法來加深學生的理解。當前，程序設計的課堂教學一般在教室里采用“計算機+大屏幕投影”的方式，實驗課在實驗室環(huán)境下人手一機練習。該模式缺點是理論與實踐相脫節(jié)、以教師為中心、束縛學生的思維，最終直接影響到教學效果。9在實驗室環(huán)境下，老師講課時，鎖住所有的機器，使學生機和教師機保持同步，在學生練習時，再給機器解鎖，讓學生自由練習，通過這種方式，邊講邊練，可以通過實際動手編程加深對新知識的理解。為了使所有的教學資源能被有效地利用，要建立一個網絡輔助教學環(huán)境，即建立程序設計網絡課堂，將現實教學中的課堂教授、作業(yè)、答疑、測試、課程設計、討論等全部在網絡課堂中予以實現，

18、提供課程的教學大綱、教學日歷、參考資料等。這樣，為學生提供了一個很好的學習氛圍。學生可以進入程序設計網絡課堂進行在線學習、在線討論和答疑、在線測試等。五、結束語總之，程序設計是計算機專業(yè)的核心課程，合理的課程內容設置配以科學的教學方法，充分利用科技發(fā)展帶來的教學方式的革新，定能促進學生能力的提高，但是，還有很多方面有待進一步摸索。參考文獻1 楊靜、王浩、胡學鋼、方寶富、張晶.程序設計課程教學改革探討J.吉林大學學報（信息科學版），2005（S2）2詹自勝.案例教學法在計算機程序設計教學中探索與實踐. 3 方寶富、王浩、胡學鋼.機器人足球賽程序設計教學研究大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐第七屆全國計算機系主任論壇論文集C.北京：清華大學出版社，20044 何炎祥、伍春香.現代教學理論指導下