“高級語言程序設計(C++)”課程設計與實踐

趙旭

關鍵詞：C++語言；程序邏輯；協同學習；研究型教學

1引言

針對C++語言教學過程，傳統的講授方式仍占據很大的比例，原因在于兩個方面：一方面是教師自身原因，他們希望可以通過理論講授讓學生多學習理論知識，只有打好基礎，才能進一步地順利應對實踐訓練；另一方面是學生自身原因，他們自主學習的習慣尚未養成，一味追求靈活多樣，將大部分教學任務交由學生自學完成，往往會不太現實。為了避免對學生基礎培養缺乏重視，導致學生根基不穩，無法勝任以后的工作以及缺乏向上進階的潛力，教師必須在兩個極端中間取一個平衡。在沒有摸索出有效的途徑來解決問題之前，教師的教學理念和教學模式模糊不清，無法形成合理及完善的教學方法和有效的教學手段。除此之外，對學生成績的評價不合理，通常以一張試卷決定學生的成績。

為了解決以上問題，對計算機類專業語言程序類課程教學進行探索后發現，學習程序設計不僅要掌握語法要點和編程規范，更重要的是要領會面向對象程序邏輯思維。所以，教師在原有的課程體系中增加“高級語言程序設計（C++）”課程，可以為后續的應用型課程教學打好基礎。

2課程設置與定位

2.1課程依據及其特性

“高級語言程序設計（C++）”是計算機科學與技術、軟件工程等相關專業的基礎先修課程，學習該課程會在學生心中樹立一個C++語言無所不能的形象，“先苦后甜”是許多學習C++語言過來人的經驗。高質量地學好該課程，學生可以順利過渡到進行游戲開發、服務器端程序開發等高端應用的階段，以及完成《畢業設計》等實踐教學任務。

2.2課程定位及其性質

一門專業核心課程的講授，讓教師承擔了重要的使命。既要培養學生正確的編程思維和編程習慣，又要將遇到難題不退縮、不氣餒的品格傳授給他們。而這些素質的養成，需要循序漸進、潤物細無聲般的教導。這是一門重要的教學課程，也是一條艱難的道路。

課程安排：前續課程——“C語言程序設計”“計算機科學導論”：后續課程——“軟件開發”“服務器端程序開發”“游戲開發”等。

課程在整個教學體系中起到承上啟下的作用，既為以后的專業課程教學提供扎實理論及實踐基礎，也為以后的專業課程教學安排做準備。

3課程內容與設計

“高級語言程序設計（C++）"課程對C++語言程序的基本構成、語法規則、使用特性以及程序設計的基本方法與技術做了系統而詳細的介紹，注重算法與程序設計的有機結合，強調面向對象程序設計邏輯及其實現方法，強化工程應用訓練。

3.1課程內容選取

“高級語言程序設計（C++）"課程內容要突出對學生職業能力的訓練，理論知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要來進行，同時又充分考慮理論知識學習的需要，并融合相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。

選取依據：根據課程目標，選取課程內容，選取依據以C++語言語法和結構為基礎，以面向對象編程方法為重點內容，以提高學生程序設計能力為核心。

選取原則：以夠用為準，簡化難度。

3.2課程內容組織

根據課程內容選取的結果，“高級語言程序設計（C++）”課程內容可由以下四個部分組成。

（1）語法：學習語法規則是學習每一門編程語言的必經之路，因為與先行課程“C語言程序設計”有語法上重復的內容，所以教師將重點放在數組、函數和指針上。

（2）類和對象：此模塊是后續模塊的基石，也是C++與C語言的主要區別，在講解概念上必須清楚、透徹，保證學生對類和對象進行正確區分，以及分析現實問題域后的快速建模，是實現人才培養目的的重要一環。

（3）繼承與多態性：此模塊讓一些有Java基礎的學生感到熟悉，但是C++在語法上與其他語言迥然不同，強調繼承與多態的必不可少性，因此，可以增加學習壓力，增強學習自信心。

（4）文件操作：輸入輸出流的應用特點，文件讀寫操作的方法。

打破傳統學科課程模式，轉變為以任務或項目為中心，組織課程教學內容，通過講練結合，使學生在完成工作任務或具體項目的過程中學會知識的應用，構建相關理論知識體系，提高實際應用能力。

在課程教授過程中，以語法介紹為主線，貫穿于實用項目，在每一模塊的講解中不斷豐富案例，不斷健全其功能，使之強大，讓學生有一種蓋大樓的感覺，不斷地更上一層樓。這可以極大地增強學生學習自信。

3.3課程教學活動設計

3.3.1案例導入：引入全課程案例

以項目“企業員工管理系統”為主線，并貫穿于所有模塊的學習章節中，使課程教學具有連貫性。

教學之初，首先提出階段性目標，然后通過單元講授、問題思考、算法設計、語法編程，最后測試運行。

3.3.2任務驅動：提出明確任務

模塊設計的思想便是分而治，階段性目標是模塊思想在軟件開發中的應用，讓它成為學生學習的原動力。

3.3.3講練結合：教師與學生共同完成任務

師生共勉，討論與分析交互進行，講解完相關知識點和關鍵算法后，馬上要求學生編碼實現。

3.3.4團隊協作：培養團隊精神

讓學生以團隊的形式討論、探討更多解法，在拓展程序邏輯思維的同時，增進團隊成員間的交流、培養合作的默契，體會團隊力量的強大，為今后投身到大型項目的開發團隊做好準備、做好預演。同時，在教學過程中采用第二課堂、軟件協會引領等途徑，營造學生群體積極進取的學習氛圍。另外，采取工學結合、課證融合等形式，引進外部優秀學習資源，通過考取認證證書，激發學生的學習熱情的同時，更能讓教師教學與國內領先水平接軌。由內容綱要到內容選取與組織，再加入教學活動設計，最后形成系統的課程設計。

4課程教學與實施

4.1教學理念

在信息技術的推動下，新型教學模式應運而生，新型教學模式直接影響和指導教師的教學理念。所以，必須形成教學理論，讓教師團隊達成共識，并在教學過程中始終貫徹執行。

教學理念：“重基礎、合理一實、多積累”。

基礎：基礎知識是能力強大的后盾，有扎實的基礎，能力才有了取之不盡源泉。

理一實一體化：實踐出真知，是教師與學生應遵循和利用的真理。用實踐來驗證理論，用實踐來強化理論知識的學習是一個師生都愿意接受的方式。理論講授和實踐操作的交互前行，讓教師和學生都受益匪淺。

積累：不積跬步，無以至千里。踏實前行，需要正確的積累。不僅是知識的掌握，更包括靈活思維能力、解決問題的能力、團隊合作能力的積累與養成。

4.2教學模式

在新型教學模式和教學理念的影響下，形成獨特的C語言程序教學的新型教學模式。

4.2.1以算法為核心，以程序設計為主線

在編寫理念上突出以算法為核心，以程序設計邏輯思維為主線。以案例為驅動，結合對算法設計以及編程方法與技巧進行詳細解析。

4.2.2以案例為驅動，富有啟發性

精選的案例和習題類型豐富，具有代表性。所給出的案例極富啟發性，能激發學生積極思考的熱情，從而尋求解決問題的新方法。

4.2.3以良好編程風格的習慣培養為基礎

教學過程重視良好編程風格的培養。代碼書寫規范、統一；程序版式追求清晰、美觀；注釋的應用合理、準確，容易理解。例如，標識符的命名規則在參考“匈牙利”命名法的基礎上，統一采用“駝峰式”命名法。事實上，“一個擁有良好編程習慣的程序員才是一個合格的程序員”。

4.2.4以工程應用為目的，注重編程實訓

在授課的過程中重視以工程應用為目的，以培養工程應用型人才為目標。以實例導人，采用案例驅動，強調理論與實踐相結合，注重編程實訓以及培養學生的綜合應用能力和軟件開發能力。

4.3教學方法

根據課程內容和學生特點，強調和突出學生是教學的主體，知識和技能是學生主動學習獲得的，而不是被動地由教師教出來的。在學習的過程中，教師更多的是起指導和幫助的作用。課堂上采用多種教學方法相結合，靈活切換以適應不同的知識點和重難點教授的需求。另外，考慮到學生個體的差異性，有意識地實施分層次教學法，充分融合以學生為中心的教學法（SCL）和行動導向法。

在教學的過程中引入先進的現代化教學技術，實現高質量教學，注重教師的教學邏輯性與嚴密性。課堂隨堂練習題目依據章節學習要點設計，并以難易程度劃分梯度級，學生采用分級打擂的方式，在不斷挑戰中學習知識、掌握知識。

課堂教學步驟：“任務導人。任務分析。新知識點講解－學生利用知識點解決任務－指導探討－總結提高”。

任務導人、任務分析、新知識點講解以教師講解為主，主要采用講授法、案例教學法、演示法和分組教學法；學生利用知識點解決任務以學生實踐為主，主要采用練習法、分組教學法和實驗法；指導探討、總結提高指師生共同參與，主要采用討論法。

4.4教學手段

4.4.1保證實踐課時量，設置不同難度的上機實踐作業

光靠聽課和看書是學不會程序設計的，所以要重視實踐環節。教師住往有一個通病，即害怕知識講不完、講不全，就會占用本來安排為實踐的課時來講理論知識，其實這并不可取，教師一定要確保學生在課堂上的實踐課時。另外，謹慎設計上機習題，原則是每次都設計三個不同難度的題目，難度等級分為三級，即“很容易”“容易”“較難”。要求學生根據自己的實際情況，三個題目任選做兩個。滿足不同學習能力的學生對知識的需求，并得到相應的訓練。

4.4.2建立教學實驗室，構建協同學習情境

機房布局需要調整，以企業情境的布局方案裝修機房，建立一個寬松以及模擬仿真現實的教學環境，提高學生的學習興趣，以及讓學生體驗現實工作情境。

教師扮演客戶的角色提出項目需求，學生扮演企業的角色，每個團隊代表一個企業，以競標的方式決定項目由哪個企業（團隊）來完成，最后各組的完成成績納入學生考核中。

4.4.3建立數字化教學資料云，方便師生搜集與共享學習資料

為學生提供免費、海量、優質的視頻課程、學習資料和知識拓展，讓學生在課后輕松完成對課堂知識的查缺補漏，對疑點難點的自學進行鞏固和提高。

4.5課程考核

考核思想：建立多元評價體系，培養學生綜合素質與創新能力。

摒棄一張試卷與一次考試的考核模式，學生成績由作業成績、學習筆記、小組項目成績、創新成績和期末考試成績綜合評定。多元化評價機制的建立是為了讓學生注重平時的學習態度與學習方法，監督并評價學生的階段性學習成果，有助于自主學習、共同學習能力的培養。

5結束語

一個好的教學體系的實施和實現，需要優質的教學資源。教學資源分為硬件資源和軟件資源。軟件資源是教師、教材以及現代化信息平臺等：硬件資源是機房、實驗室的計算機及相關設備。只有兩個方面一起抓，才能最終達到教師的教學目標。