淺談C++面向對象程序設計教學方法

摘要: 面向語言程序設計是計算機專業的專業基礎課， 在課程教學中， 許多教師和學生都認為， 計算機語言教學死板， 不利于將知識轉化為能力，學生見不到實實在在的用途。本文結合作者的教學實踐， 對如何有效講解面向對象程序設計這門課程進行了探索， 希望能提高教學效率和效果。

關鍵詞: 面向對象程序;設計;教學方法

中圖分類號:TP3文獻標識碼:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2010.08.009

文章編號:1672-0407(2010)08-019-02收稿日期:2010-07-16

面向對象程序設計是計算機專業的專業必修課程， 開設此課程的目的是使學生掌握程序設計的基本方法并形成面向對象的程序設計思想， 能夠熟練地使用C++語言進行程序設計并具備獨立調試程序的能力， 為后續課程的學習和應用打下堅實的基礎。作者結合國內外優秀編程語言的教學方法和模式， 不斷地總結和積累經驗并運用于教學實踐之中， 取得了較好的教學效果， 有助于學生在有限的教學時間內， 以最快、最簡單、易懂的方式， 扎實地掌握C++語言的內容。下面是作者在面向對象程序設計教學中的一些體會。

一、培養學習興趣

為了使初學者能盡快地掌握計算機知識， 進入計算機的應用領域， 在課程講授過程中， 要特別注意培養學生的學習興趣。最初接觸計算機時， 很多學生感到新奇、好玩， 這不能說是興趣， 這只是一種好奇。隨著課程的不斷深入， 大量的概念、規則、定義、要求和機械的格式出現， 很容易使部分學生產生枯燥乏味的感覺。為了把學生的好奇轉化為學習興趣， 授課時作者應從具體問題入手， 讓學生先從感性上認識新知識， 繼而再講授理論要點。在首次的導學課上， 給學生找一些《計算機數學》《線性代數》等已學課程的問題， 用算法語言來求解， 使學生體會程序設計的用途和一種全新的解決問題的方法。在課程的進行中， 引導學生學一種算法， 就嘗試在同行課程中應用。作者還經常介紹一些趣味性算例， 如: “迷宮問題”[1]，“狼-羊-草過河問題”等， 來培養學生的學習興趣， 讓大家積極主動地獲取知識， 打好程序設計基礎。整個教學過程中應該把解題思路、方法和步驟當做授課的重點， 從而讓學生明白如何分析并解決實際問題， 逐漸培養學生進行程序設計的正確思維模式。

二、完善實踐教學的內容體系

以理論、實踐和育人相結合的改革方針[2]，重新審視《面向對象程序設計》的課程實驗教學內容，改進原有的以基礎實驗為主的實驗內容， 構建新的多維度的實踐教學內容體系。該體系由五個方面組成，如圖1 所示，分別是基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、課程設計和實習實踐。基本性實驗多為驗證性實驗，設計性實驗和綜合性實驗是以基礎性實驗為基礎展開的，課程設計貫穿前三種實驗，注重設計內容的整體性、完整性、獨立性、功能性，實習實踐更強調應用的背景，一般結合到實際的項目中， 應用面向對象程序設計技術解決實際問題。這是個體系完整的科學，能引導學生由淺到深、由簡單到復雜地完成實驗內容，激發學生對實驗教學的興趣，培養學生的實際動手能力、獨立思考能力、綜合應用能力和發明創新能力。同時，強調向學生提供實習實踐的機會，讓他們能參與到實際軟件項目，體會軟件行業相關的工作， 讓他們對自己所學專業在畢業后的就業形勢有一定的了解，減少擇業的盲目性。

基礎性實驗是指學生按照實驗指導書的實驗目的、實驗要求、實驗內容和實驗步驟，在實驗指導教師或實驗人員的指導下，完成以驗證課程相關知識點為主的實驗。以加強基本知識、基本方法和基本技能的掌握，例如熟悉主流開發平臺，編寫簡單的面向對象程序，聲明和使用類、對象等實驗。《面向對象程序設計》的實驗一般是24學時，基礎性實驗占用6 個學時為宜，如果時間不夠，也可以把一些實驗安排成課外實驗，讓學生自己去掌握。設計性實驗是學生根據已經掌握的基本知識、基本理論、基本技能，按照實驗教師給出的實驗題目和要求，自己選擇實驗的方法、環境和工具，設計出實驗的步驟，完成實驗的過程，分析實驗的結果，總結實驗的結論，撰寫實驗報告，以使學生對科學實驗的完整過程有初步的認識， 同時培養學生獨立動手能力、思考能力和解決問題的能力，如運用面向對象的類的繼承、類的組合、類的封裝、類的多態性等核心機制來解決特定問題的程序設計實驗。設計性實驗可以多安排一些，例如12 學時，也要給出實驗要點，用到的知識和理論，以及參考的解決方法。

三、結合實驗系統學習《面向對象程序設計》的理論知識，提高綜合能力

綜合實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識，以及與本課程相關的課程知識的實驗，它要求學生能以某種編程方法為主線，結合多種技能，綜合運用相關的知識點，針對某一具體實例，為了解決若干問題，綜合設計出一套比較獨立的程序。通過這類實驗，學生可以初步了解到軟件程序設計的完整流程， 軟件技術的應用背景，同時也能培養學生查閱資料、設計開發、程序調試等多方面的能力，以及綜合分析問題、解決問題的能力。如完成一個簡單的學生成績管理系統，要求綜合運用類和對象、封裝、繼承以及多態性的思想來設計和實現，可以安排6~9 學時，也要給出實驗要點和參考設計。課程設計是正常課堂實驗的補充，一般安排兩周的時間，它要求組建小組團隊，完成具有一定規模、功能相對完整且具有一定實際使用價值的軟件系統的設計與實現，主要培養團隊合作精神、軟件開發能力和項目管理能力。課程設計的團隊人數以2~3 人為宜， 必須有明確的團隊分工，以防止出現部分成員不獨立完成的情況，這包括每個成員的主要職責，要完成的功能點、程序代碼，以及上交的課程設計報告重復率不能超過15%，重點闡述自己完成的設計和實現。在選擇題目時，學生可以自選感興趣的題目，教師也要給出部分題目，但題目的大小和廣度要合適，例如學生成績管理、圖書管理系統、人事檔案管理系統和網絡聊天軟件等，給出具體功能點，使用的面向對象技術，以及課程設計報告的模版。模版要體現軟件工程的方法，包括需求分析、總體設計、界面設計、詳細設計等部分，最好能要求學生使用UML 工具進行系統建模， 作為課程設計報告的一部分。完成后要演示程序，上交軟件程序，課程設計報告和UML 系統模型。

四、總結

通過實習實踐教學，學生有機會走出學校這個象牙塔，參加實習公司的軟件項目，學以致用、邊學邊用。實習實踐對學生的幫助很大，能讓他們有實際的項目經驗，學習到軟件公司現在所用的技術，了解到軟件行業的發展現狀，例如工作性質、職業素養、薪資水平、崗位分布、晉升方式、應用前景等，有效地培養學生從事軟件行業相關工作的興趣。實習實踐是學生從畢業走到社會的橋梁，但由于各種原因，學校只向小部分學生提供這樣的機會，慶幸的是國內不少著名的企業漸漸地向在校學生提供實習生計劃，讓他們有機會參加項目，體驗實際工作。這些體驗為學生完成畢業論文及設計打下了基礎，同時讓他們了解這個行業，以及對將來所從事的職業有了更為清楚地認識。

參考文獻:

[1]劉璟， 周玉龍.高級語言C++ 程序設計( 第二版) [M].北京: 高等教育出版社， 2006.

[2]劉向軍， 劉春穎， 李月喬. 電子技術課程實踐教學改革的思路及措施[J]. 中國電力教育， 2007，(03).

[3]Grady Booch 著， 馮博琴，馮嵐，薛濤等譯.面向對象分析與設計[M].北京: 機械工業出版社， 2003.

(責任編輯:王貴)