C++面向對象程序設計課程的實踐教學研究

摘要:本文主要從三點一線式教學方法上來指導C++面向對象程序設計課程的實踐教學，并且補充案例輔助教學以及建立學生學習團隊來提高實踐教學質量。從實踐效果來看，這些方法對提高學生的實際編程能力有顯著效果，能大大提高C++課程的實踐教學質量，對于培養面向應用的高級專門人才具有積極作用。

關鍵詞:C++面向對象程序設計;實踐教學;三點一線;案例教學;教學改革

在C++面向對象程序設計課程教學中，提高學生實際編程能力一直是高校教師追求的目標。目前，在對該課程的教學研究中，多側重于教學體系和模式的改革[1-3]、課程建設的研究[4]等方面。對于如何提高學生的實際編程能力和熟練運用C++進行面向對象的程序設計方面研究不多。為了提高學生運用C++語言的綜合能力，以及實踐操作能力，本文從三點一線式教學方法來指導實踐教學，同時輔以專業案例教學來保障學生對C++課程的學習，最大限度的提高學生的實踐動手能力。

1C++課程的實踐教學

C++面向對象程序設計是計算機相關專業學生進行程序設計的一門重要的編程基礎課程。課程的主要目的是培養學生使用面向對象的程序設計方法來進行軟件項目開發。實踐教學環節就是讓學生有學習和練習編程的機會。C++課程的實踐教學環節主要有實驗教學、綜合性的課程實習以及課程設計等。實驗教學主要解決學生對C++語言以及面向對象的基本概念的練習和理解，并且掌握可視化的C++開發環境和工具的使用。綜合性的課程實習或課程設計主要是讓學生練習綜合運用C++知識的能力，進而讓他們熟悉和掌握使用C++或VC++來開發實用軟件項目的方法和過程。

C++課程的實驗教學主要內容有:(1)至少熟悉和掌握一種可視化的C++開發工具。比如:Microsoft公司的Visual studio C++等工具;(2)C++語言編程基礎知識;(3)C++語言中對象和類及相關知識;(4)C++運算符重載;(5)類的繼承;(6)類的多態性。

C++語言綜合性的課程實習或課程設計是一種使用C++語言進行的綜合實踐過程，它是綜合運用C++或VC++來設計一個較大的實用系統，是對學生綜合運用C++語言進行面向對象程序設計能力的培養。為了盡快讓學生熟悉并掌握使用面向對象程序設計來開發實用系統的能力，這就要求綜合實踐的選題應強調貼近實際軟件項目或選擇合適的橫向科研項目。綜合實踐是按照分組來完成的，每組完成一個項目，每組人員由1～3人組成，由組長負責管理該組。通過自由分組，能讓學生相互學習，并且由程序設計能力強的同學可以幫助指導本組其他同學，從而共同進步和提高。

2三點一線教學方法

C++面向對象程序設計課程的實踐教學質量最終體現出來的是學生使用C++進行程序設計的能力。在作者多年的C++實踐教學經驗總結基礎上，本文提出的三點一線式教學方法可以有效提高學生的C++課程的實踐操作能力，大幅提高C++課程的實踐教學效果。這里所講的三點一線教學方法的含義為:三點是指三個基本點，即理論教學、實驗教學、課程設計教學;一線是指程序設計這條主線。抓好理論教學、實驗教學、課程設計教學的最終目的是提高學生的程序設計能力。程序設計能力、算法分析與設計能力、大型軟件系統的分析設計與應用能力是計算機專業學生的三個基本能力[5]。培養學生的面向對象的程序設計能力正是C++課程實踐教學的中心任務，即是實踐教學的主線，C++課程教學的任務就是圍繞這條主線而進行。

2.1理論教學

C++課程的理論教學不同其他課程的理論教學，它的理論教學不是只為講解理論，而是要為實踐教學服務。

為了提高實踐教學質量，理論教學環節是重要的第一步。優秀的理論教學可以讓學生很好的掌握C++的基本知識及編程要點。學生首先應掌握理解面向對象的一些基本概念，比如:對象、類、面向對象程序設計的其他知識點，包括類的繼承、運算符重載、多態性、類模板等等。在講解基本概念時，應多與程序設計聯系起來，讓學生知道:為何有這個概念，如何來運用這個概念。理論教學重點是要教會學生掌握這些基本概念和C++基本語句，并運用到程序設計中，即教會學生如何編寫程序。但是要熟練和靈活的編寫程序，就要到實踐教學中去學習了。

為了提高理論教學質量，還可以借助于網絡和多媒體技術。通過網絡可以發布學習輔助資料(包括:課件、各種大綱、各種指導書、習題解答、教學案例及其它資料等)以及即時的輔導答疑。這樣可以極大的方便師生的互動并及時解決學習中的問題，還可以方便教師掌握學生的學習動態，從而提高師生之間的互信，進而建立良好的教和學的氣氛，并提升學生的學習興趣。通過多媒體可以進行實時的編程教學，讓學生對用C++編程有一個比較直觀的印象，讓他們有一個可以借鑒的內容，從而更快的掌握編程要點。

2.2實驗教學

實驗教學是C++課程教學中的很重要的一個環節。它主要是要求學生通過上機操作，更進一步的理解C++中面向對象的相關概念，靈活的把C++語言運用到程序設計當中去，學會如何使用面向對象的方法編寫程序。為了提高實驗教學的效果和質量，除了對學生的指導和管理外，我們特別強調實驗指導書的重要性，并要求實驗指導書必須滿足下列要求。

(1) 實驗內容設計要求針對性強。實驗指導書上明確了實驗的內容，這些內容主要是根據知識點的安排來設置的。根據相關的知識點，給定一些題目，然后由學生自己編寫程序并上機調試通過。這些題目，針對性都很強，這樣便于學生對特定知識點的靈活運用。

(2) 明確對程序的調試要求。上機實驗就是要求學生編寫程序。衡量編寫程序能力的一個重要指標就是調試程序的能力，所以，對學生上機調試程序的能力應該非常重視，這就要求教師在實驗指導書中要明確指出程序調試的目的和要求。只有做到了調試程序的好手，才會是一個編程的高手。在實驗課程的前幾次課上，教師應詳細指導學生進行程序的調試。

另外，我們要求實驗指導書的內容應該詳細，但也要防止對內容規定太死扳這種情況。因為這樣抑制了學生的創造能力的發揮，對學生提高動手能力有負面影響。

還有，為了提高上機效率，實驗指導書應事先發給學生，讓他們在上機前做好準備，最好是要求他們直接寫好程序的初稿，上機時只需要調試就行了。這樣做不但可以加快實驗上機的效率，并且可以增加調試程序的時間，從而提高學生的編程能力。

但是，在實驗教學中一定要注意一個問題:回答學生的提問需要掌握方法。作者在帶學生上機時，經常碰到這樣的問題:學生上機時，首先把程序全部輸入完畢，然后編譯運行。這時，編譯時就顯示出一大堆的錯誤。學生一看，驚了!不知從何下手。于是，學生馬上求助老師。這時，教師不要馬上去給學生排錯，而應該告訴學生編程和調試的方法。這就是:編程時，不要一次輸入很多內容，而是只輸入一小段內容后，就馬上進行編譯。沒有錯誤后，再編寫輸入后面的內容。反復調試，直到整個程序編寫完成。

2.3課程設計教學

課程設計教學是綜合運用知識能力的體現，是實踐教學最關鍵的環節之一，也是課程結束后最后一次綜合的實踐練習過程，所以必須非常重視課程設計教學。為提高課程設計教學效果，我們提出采用加強管理、精選課題、培育興趣、案例輔助等四個方面來進行教學和管理。

(1) 加強管理。課程設計在教學計劃中的安排一般都是一周或兩周的時間。但是，為了讓學生有充分的時間選題和準備，我們一般會提前一個月安排課程設計任務。在這么長的時間內來做課程設計，加強管理就顯得特別重要。加強管理體現在這些方面:課程設計的安排要到位;對學生的設計進度要進行跟蹤;對學生的上機操作要做及時的指導;對課程設計的結果檢查要嚴格;對課程設計的考核要科學。

(2) 精選課題。由于課程設計是綜合運用C++知識開發一個實用系統，所以要難易適中，課題的內容應與實際應用系統掛鉤。這要求學生的課題名由學生自己決定的同時，教師應嚴格把關，

(3) 培育興趣。學生能否編好程序，與學生是否對編程有興趣是有很大關系的。在課程設計中，由于是在一個較短的時間內，要求學生編出一個小的應用系統。為達到這個目的，培育學生編程興趣是非常重要的。要培養學生“樂于學、勤于練、善于思”的能力。另外，在學生選擇課題時，可以優先學生自己選擇，讓他們選擇自己感興趣的課題。比如:一些同學喜歡做各種游戲程序、一些同學喜歡做界面類設計程序等等。學生選完后，教師最后把關，審查課題是否合適，包括課題的工作量、牽涉到的知識點以及課題難易程度等。學生選擇了自己感興趣的課題以后，他們做起來的積極性肯定會提高，程序設計能力自然也會得到提高。

(4) 案例輔助。案例輔助對學生的課程設計是非常重要的。有了案例輔助，學生就可以根據已有的案例進行模仿學習，從而事半功倍。本文后面對案例輔助教學進行了適當的分析。

2.4培養學生程序設計能力為主線

上述三個基本點的教學歸根到底還是為提高學生的程序設計能力為主線。學生學習C++課程的目的不是純粹為學C++而學C++，而是要使用C++語言進行軟件項目的開發。所以，C++課程的最終目的就是培養學生使用C++進行程序設計的能力，只有學生使用C++編程能力強大了，這個課程的教學目的才達到了。

理論教學把編程需要用到的基本概念、語句、語法等介紹清楚;實驗教學把理論教學中的基本概念、語句、語法等知識進行驗證、強化，并靈活運用到程序設計中，學會進行單一功能的程序設計;課程設計則把理論教學和實驗教學中的各知識點綜合起來進行練習，培養學生使用C++進行實用軟件開發的基本能力。

在培養學生程序設計能力的同時，應當注意拓寬學生的知識面。比如:要求學生不但會用C++編程，而且要求他們盡量采用VC++來編程，進而要求同學們熟悉和掌握MFC編程。

3案例輔助實踐教學

案例輔助即要求任課老師要準備非常豐富的教學案例，在整個教學過程中，把這些案例分發給學生，讓他們在自己的實踐教學過程中有一個可以參照的范本，并且在他們平時學習練習中，也可以去模仿，去琢磨，從而達到事半功倍的效果。

在準備案例時，要遵循“易學”、“有趣”和“有用”的原則，這樣有利于激發學生的求知欲望[6]。同時還應該注意如下的問題:

(1) 案例涉及到的知識點要盡可能多，不但應包括C++編程的基本知識，更重要的是涉及到VC++編程時的各種知識點。比如，在MFC編程中，案例涉及的知識點可以有[7]:菜單應用、鼠標響應、字體應用、圖片控件、計時器、狀態欄、位圖操作等等。

(2) 各個知識點的案例數量要多，但案例本身不能太大。每個案例最好只用來練習一個知識點，這樣案例本身就會簡單，學生學習起來就不會吃力。相反，如果一個過大的案例，其中牽涉到許多知識點，那么學生練習起來就會無所適從，不知從何下手，這樣的案例就會起不到應有的作用。

(3) 最后要有1～2個綜合的案例讓學生參考。前面介紹過:一個案例最好只介紹一個知識點，而不要有多個。其實，這是方便學生對各個知識點的學習。但是，一旦學生掌握了各個知識點后，要把各個知識點綜合起來時，還是需要1到2個綜合的案例來讓學生學習用。讓學生知道如何組織各個相關知識來開發一個較大項目。比如:一個完整的網絡通信程序或一個小型的游戲系統等。

4學習團隊建設

根據學生的興趣和愛好，可以組成學生學習團隊，或者吸納優秀的學生到創新實驗室。在一個團隊中，學生們可以相互的學習，共同提高。我們學院就專門開設了一個學生創新實驗室，把一些優秀的學生都集中在一起，跟著老師一起做項目或參加一些大學生競賽活動。在實驗室的學生由于經常在一起學習，一起做項目，所以他們的動手能力都是很強的。有這些學生做榜樣，又可以帶動整個班級的學習氣氛，并且可以給其他同學提供幫助，從而提高了整個班級學生的實踐動手能力。

5結語

近幾年來，在C++面向對象程序設計課程的教學過程中，對我院計算機相關專業的學生采用上述的實踐教學方法后，我院學生使用C++編程能力普遍得到了很大的提高。學生多次在計算機作品大賽上獲獎，獲獎等級也越來越高。并且，每年通過國家軟件技術資格和水平考試的人數也逐年上升。大部分同學考試獲得系統設計師資格。由于部分同學實踐動手能力很強，他們畢業后馬上就找到了很好的工作崗位。

本文主要從三點一線式教學方法上來指導C++面向對象程序設計課程的實踐教學，并且補充案例輔助教學以及建立學生學習團隊來提高實踐教學質量。從實踐效果來看，這些方法對提高學生的實際編程能力有顯著效果，能大大提高C++課程的實踐教學質量，對于培養面向應用的高級專門人才具有積極作用。但是，在具體運用三點一線式教學時，任課老師還可以充分發揮自己的主觀能動性，根據自己學生的具體問題進行具體分析，改良三點一線式教學，有可能收到更好的實踐教學效果。

參考文獻:

[1] 羅憲，王家偉，周建麗. 高級語言程序設計、面向對象程序設計精品課程教學改革與實踐[J]. 重慶交通大學學報:社科版，2009，9(1):142-143.

[2] 吳粉俠，段群，李紅. 面向對象程序設計課程教學模式的探索與實踐[J]. 福建電腦，2009(8):36-37.

[3] 劉旭紅，伶俐鵑. 面向對象程序設計雙語教學的探索與實踐[J]. 教育理論與實踐，2007(27):77-78.

[4] 宋海玉，李錫祚，王玲芬，等. 面向對象程序設計課程建設的探索與實踐[J]. 計算機教育，2009(5):91-94.

[5] 中國計算機科學與技術學科教程2002研究組. 中國計算機科學與技術學科教程CCC2002[M]. 北京:清華大學出版社，2002.

[6] 邱桂華，袁麗. 案例教學在C++面向對象程序設計中的實踐[J]. 江西藍天學院學報，2008，3(4):51-52.

[7] 網冠科技. Visual C++6.0時尚編程百例[M].北京:機械工業出版社，2001.

Practical Teaching Research on C++ Object-oriented Programming

PENG Zhao-yi， ZHU Yan-hui1， ZHOU Yu2

(1. School of Computer and Communication， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412008， China; 2. School of Electrical and Information Engineering， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412008， China)

Abstract: In this paper， we use the three basic points and a main line teaching methods to guide practice teaching of C++ object-oriented programming course， and use added case-assisted teaching methods and establish the student learning teams to improve the quality of practical teaching. Practices have proved that these methods can effectively improve the students’ programming capability， and can greatly enhance the quality of C++ practical teaching， and have positive effects in the training of application-oriented high-level specialized personnel.

Key words: C++ object-oriented programming; practical teaching; three basic points and a main line; case teaching; teaching reform

(編輯:白杰)