Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋程序設計課程建設研究與實踐

摘要：本文從教學方法改革、教學內容研究、實踐環節建設、特色教材編寫等方面介紹該課程建設的一些做法。并介紹了幾年來通過對該課程建設進行的研究和實踐所取得的成果。

關鍵詞：C++程序設計；課程建設；負反饋教學法；實踐環節；特色教材

中圖分類號：G64文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913(2007)12-0018-03

C++不僅是一門程序設計課程，而且是這些專業后續專業課程(如數據結構、操作系統、微機原理、單片機及應用等)的重要基礎，更是這些專業開展計算機研究和應用的重要表達工具和開發工具。因此，Visual C++程序設計課程的教學改革與建設具有十分重要的意義。本文下面從教學方法改革、教學內容研究、實踐環節建設、特色教材編寫等方面介紹我校VC++課程建設的一些做法。

1積極推進教學方法改革，形成頗具特色的負反饋教學法

負反饋教學法的原理是從教學過程中反饋(作業、實驗、答疑、單元測驗等)的問題入手，通過及時講評，解決學生學習中存在的問題，以達到預期的教學目標。由于反饋的是教學過程中存在的問題故稱此方法為負反饋教學法。負反饋教學法包括以下方面。

1.1用“范例”組織課堂教學，貫徹“發現式”教學思想

范例教學法由教育學家瓦根舍因提出，教師通過范例輔助學生理解、掌握知識和原理，其目的是讓學生能夠獨立地獲得判斷能力、推理能力、認識能力和繼續學習的能力。以往，程序設計課程教學通常以一門具體語言為主線，圍繞語法知識展開。而實質上，設計程序是為了解決實際問題，是一種縝密思維方式、創新素質和綜合能力的培養。要使學生對程序設計有興趣，必須親自感受并體驗程序設計的無限魅力。為此，我們改用范例組織課堂教學。在多媒體教學設備和真實編程環境的支持下，課堂教學以程序(范例)為主線。所選范例程序具有典型性、綜合性和可擴展性，涉及基本語法、基本算法和基本調試技術。范例程序的講解首先符合“現象→發現問題→分析問題→解決問題→驗證”的探索過程，使學生掌握基本語法、算法及應用。其次，通過對范例程序的啟發式擴展，揭示程序由小到大、由簡單到復雜直到實用的過程，激發學生的探索熱情和興趣，使學生掌握知識間的聯系和編程的工程化思想，獲得實際編程能力。

1.2采集教學負反饋信息，做好分類、分析和講評

按負反饋教學法要求，任課教師做好作業和實驗報告的抽樣批改、單元測驗的全樣批改，重視實驗指導和答疑，從中了解學生的學習情況。在獲取足夠的負反饋信息后，任課教師及時做好問題的分類、分析和講評，及時發現和解決學生學習中存在的問題，確保學生對所學知識的真正掌握。

1.3根據大班教學特點，推進強同步教學策略

大班教學成功的關鍵在于保持師生教與學的同步狀態。負反饋教學法的師生同步措施有授課、作業、實驗、講評和測驗等。其中，作業與實驗報告由于學生存在一定抄襲現象，同步效果欠佳，為弱同步措施。授課、講評和測驗同步效果較好，為強同步措施。為使大班教學取得較好效果，采用強同步措施是必要的。特別地，我們在每個單元安排一次測驗，以實現師生的強同步，及時取得真實的負反饋信息。

1.4編寫負反饋教學法配套教輔資料，培養學生自學、探索和自我完善能力

配套教輔資料主要有：①學習指導。注重概念理解、知識鞏固，設單元測試，便于學生學習和自測自查；②實驗指導。共有17個實驗，每個實驗包含調試技術介紹、程序調試題、程序設計題和選做題，注重培養學生的編程能力和調試能力，激發學生編程興趣；③典型問題和綜合問題編程。共8個專題，便于學生突破難點，融會貫通，體驗綜合編程的樂趣，培養分析和解決問題的能力；④二級考試模擬試卷；⑤VC++ 6.0程序調試技術，包括使用VC++ 6.0 IDE編寫和調試程序的方法和技巧。

2強化實踐教學，注重培養學生的實際編程能力

VC++課程是一門難點多、綜合性較強的課程，實驗是該課程至關重要的環節，只有通過實驗才能檢驗自己是否真正掌握和運用該語言。通過上機調試程序，會發現很多想不到的問題，通過解決這些問題，可以加深對語言和算法的理解，提高程序調試和實際編程能力。為此，本課程設有課內實驗(32學時)和課程設計(兩周)實踐教學環節。

2.1課內實驗注重培養學生基本編程和調試能力

基本編程和調試能力是深入學習本課程并取得實際編程能力的前提。課程實驗是至關重要的教學環節，與課堂教學同步進行。我們根據教學內容編寫了一套以調試技術、基本語法、基本算法、綜合編程為核心內容的同步實驗指導，共擬定了17個實驗，每個實驗通常包括調試題、編程題和選做題，可供不同層次的學生選用。

2.2課程設計注重培養學生綜合編程和實際應用能力

課程設計安排在課程結束以后，以綜合性程序設計訓練為主，選題具有典型性、綜合性和示范性，突出難點與實用價值，使學生體會到難點不難，難點在實際編程中非常有用。通過課程設計，學生進一步鞏固和掌握基本語法、基本算法和基本調試技術，養成良好程序設計風格(模塊化、結構化)和嚴謹的科學作風，初步形成軟件工程化思想，具有一定的程序組織能力。

課程設計的內容涉及基本算法和數據結構。基本算法包括窮舉、迭代、遞推、遞歸、排序和查找等。基本數據結構包括數組、結構、指針、動態內存分配、單向鏈表、對象、文件等。課程設計的實施，對非計算機專業采用小綜合方案，計算機專業采用大綜合方案。所謂小綜合是指程序規模在幾十到幾百行的小題目，大綜合則是程序的規模在數百行以上有一定實用價值的題目。

2.3實踐教學認真實施，嚴格考核，確保效果

在課內實驗和課程設計的實施過程中，配備富有經驗的指導教師，現場實時進行輔導和答疑，指導學生解決編程中出現的問題。同時對學生嚴格要求，嚴格考核，確保實踐教學質量。加強實踐環節的考核是提高實踐教學質量的重要保證。預習和考勤占總成績的30%，上機檢查并回答提問占總成績的40%，課程實驗報告和課程設計報告占總成績的30%。

3積極開展教學內容研究，不斷優化和更新教學內容

根據程序設計課程本身發展快、更新快、綜合性強、存在問題多的特點，針對同類教材中存在的一些問題和不足，積極開展教學內容的研究，先后發表 “C++運算符重載教學和編程中易被忽視的問題”、“C++中二維數組與指針關系的深入剖析”、“C++語言引用型變量的實現機制淺析”、“C/C++語言可變參數函數的參數傳遞機制剖析” 等論文，并及時把這些教研成果和學科最新進展引入教學。

3.1課程內容分為三個知識模塊

(1) 結構化程序設計基礎：包括C++概述、數據類型、運算符、表達式、簡單的輸入輸出、算法與流程控制語句等。

(2) 模塊化程序設計：包括函數、編譯預處理、程序的多文件組織、數組、結構體、共用體、枚舉類型、指針和引用。

(3) 面向對象程序設計：包括類、對象、構造函數、析構函數、繼承、派生、友元、虛函數、靜態成員、運算符重載、I/O類庫、命名空間、模板和異常處理等。

3.2課程的重點、難點及解決辦法

(1) 算法表達、結構化語句：結構化編程的基礎。注重講授算法的結構化表示法，結構化語句，常用基本算法，斷點＋單步調試技術。

(2) 函數：模塊化編程基礎。注重講授程序的模塊化組織思想和方法，自頂向下逐步求精的程序設計思想，參數傳遞，變量作用域，程序的多文件組織。

(3) 數組、結構體、指針：數據的結構化和模塊化組織基礎。指針是重點和難點，應正確區分指針與地址，強調指針類型的作用，講清各類指針的含義及作用。特別注重講授指針在動態生成基本數據結構，解決實際問題方面的綜合實例。

(4)類、對象、繼承、運算符重載、虛函數：面向對象程序設計基礎。運算符重載較易理解，但有些方面易忽視，應提請學生注意。虛函數是重點和難點，應注重講授虛函數的必要性、重要性、實現機制和綜合實例。

4改革考評方式，正確發揮考試的導向作用

根據VC++課程的特點，正確發揮考試的導向作用。改革考評方式，實行考教分離，并使其與江蘇省大學生計算機等級(二級)考試方式接軌，采取筆試(50%)＋機試(50%)的方式，理論與實踐并重。

試卷的試題源自題庫和現任教師的征卷，試卷由選題算法和軟件系統產生，難度與二級考試相當，提高了考評的科學性。

5總結提煉教學經驗和成果，積極開展特色教材建設

教材建設是課程建設的重要方面。幾年來，課程組對國內外流行C++教材進行研究、分析和試用，總結、積累和提煉自己的教學經驗和成果，從校內講義開始，逐步開展具有自己特色的教材建設工作。2005年2月，自編教材《Visual C++程序設計習題、實驗與編程實踐》由華東理工大學出版社出版，同年12月又第二次印刷，得到了社會讀者的認可。2005年10月，本課程獲江蘇省高等學校精品教材立項建設，課程組編著的體現“負反饋”教學特色的教材《C++程序設計實踐教程》一書目前已與清華大學出版社簽訂出版合同，書稿已經交付，將于2007年上半年出版。

6運用現代化教學手段，加強網絡教學資源建設

經過多年的教學、研究、建設和總結，本課程已積累了豐富的網上教學資源，經常更新，在教學中發揮重要作用。網上教學資源包括：課程教學大綱、課程設計大綱、教學日歷、課程設計任務書、實驗指導書、教學課件、習題集、典型問題及參考程序、相關教學論文、英文版課外輔導材料、模擬試卷等。課程組成員開發的“基于WEB的《C語言程序設計》教學系統”2006年11月獲得第二屆全國高等學校計算機課件評比二等獎。本課程網上教學資源的網址為：http://jpkc.ntu.edu.cn。

參考文獻：

[1] 劉維富，陳建平，王春明. 淺談“C++程序設計”課程的建設與實踐[C]. 第二屆全國計算機課程報告論壇，2006，11.

[2] 劉維富，丁衛平，沈學華. Visual C++程序設計習題、實驗與編程實踐[M]. 上海：華東理工大學出版社，2005，2.

[3] 顧暉，劉維富，管致錦. 負反饋教學法的原理與實踐[J]. 電氣電子教學學報，2004，(4): 102-104.

[4] 邱建林，劉維富，顧暉. C語言程序設計教學的研究與實踐[J]. 電氣電子教學學報， 2003，(4):96-98.

[5] 劉維富. C++運算符重載教學和編程中易被忽視的問題[J]. 南通工學院學報(自然科學版)，2003，(3)：56-59.

[6] 劉維富. C++語言引用型變量的實現機制淺析[J]. 南通工學院學報(自然科學版)，2002，(1):64-66.

[7] 顧暉. C/C++語言可變參數函數的參數傳遞機制剖析[J]. 電腦與信息技術， 2004，(3): 37-38.

[8] 丁衛平，劉維富，沈天晴. C++中二維數組與指針關系的深入剖析[J]. 南通工學院學報(自然科學版)，2004，(3):85-87.

投稿日期：2007-2-24

作者簡介：陳建平(1960-)，男，江蘇南通人，碩士，教授，研究方向為快速算法設計與實現等。

劉維富(1961-)，男，江蘇南通人，碩士，副教授。研究方向為計算機語言與程序設計等。

通信地址：江蘇省南通市嗇園路9號南通大學計算機科學與技術學院陳建平郵編226019

E-mail：chen.jp@ntu.edu.cn

電話：0513-85975405，13962955020

基金項目：江蘇省高校精品教材建設項目“Visual C++程序設計”(蘇教高［2005］26號)

南通大學精品課程建設項目“Visual C++程序設計精品課程的建設與實踐”