C++程序設(shè)計實驗研究

錢 進 吳 劍

(遼寧省沈陽市東北大學 110819)

《C++程序設(shè)計》作為數(shù)學系學生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容包括類、構(gòu)造函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)、繼承與多態(tài)性、操作符重載和模板，是后續(xù)程序開發(fā)的基礎(chǔ).該課程目標是使學生理解并掌握面向?qū)ο蟮母拍钆c思想，知道與C語言之間的不同和聯(lián)系，并熟練編寫程序.

一、前言

傳統(tǒng)的課堂教學，學生只是聽教師授課，注重知識點的講解，忽略編程實踐，不能激發(fā)學生主動性學習.學生學到知識后，不能靈活運用知識，只是記住了概念，這并不是我們想培養(yǎng)學生編程的目的.只有通過上機訓練，學生才能明白自己知識的不足，才能有的放矢，更加深刻地理解知識點.

在2017-2018第二學期，我對數(shù)學三個專業(yè)的學生實施了《C++程序設(shè)計》課程教學改革，改革的方式采用從實際問題出發(fā)，2到3個人為一組，自行選題.老師同意選題后，給2周時間進行編程.由于程序較大，采用模塊多人協(xié)作的形式，編寫一個工程包含多個文件，來共同完成.完成后，每人15分鐘進行報告并展示程序.老師進行提問，并依據(jù)學生完成的情況，給予點評.

拿一組學生的選題為例: 利用模擬退火算法對學費尋優(yōu)模型的建立與求解.

二、模型的建立過程

基于對高等教育學費的計算和合理度評價，考慮對現(xiàn)有的學費選擇模型進行優(yōu)化，從而達到更合理的水平.

一個最佳的學費標準應(yīng)該是既能顧及學生、學校、政府的利益，又能考慮到近期的利益和遠期的利益.于是我們主要考慮以下幾個因素：

目標一：學生近期利益最大

目標二：學校近期利益最大

目標三：政府近期利益最大

目標四：個人遠期收益率最大

目標五：社會遠期收益率最大

(1)目標一：學生近期利益最大

(2)目標二：學校近期利益最大

學校所能得到的總學費作為學校近期利益的體現(xiàn)，由前面的研究有：f0=f×N.

(3)目標三：社會近期利益最大

(4)目標四：個人遠期收益率最大

(5)目標五：社會遠期收益率最大

下面考慮約束條件：

(1)約束條件1：學生支付能力約束

所謂學生支付能力，就是指學生交學費的能力，我們認為該能力與該學生的家庭純收入，國家生均撥款，還有學生獲得的獎學金有關(guān)，于是得到如下約束：f≤W+A+J(其中，W為學生的家庭年純收入，A為國家生均撥款，J為獎學金).

(2)約束條件2：學校教育經(jīng)費需求約束

政府財政撥款可以認為是前文中定義的A×N，定義學校自籌費用為Z1, 社會捐贈費用為Z2，事業(yè)收入的非學費收入部分為Z3，學費收入為f×N，則有如下約束：A×N+Z1+Z2+Z3+f×N≥F(其中，F(xiàn)為高校一年的教育經(jīng)費).

綜上，解決該問題的模型轉(zhuǎn)化為：

該組學生通過本題的練習, 熟悉了C++的一些重要性質(zhì)，利用封裝、繼承、虛函數(shù)和多態(tài)性等特性，實驗學習如何對各類圖元的屬性和方法進行合理的封裝.

這種實踐教學的方式，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，而且能夠使學生真正意義上編寫程序解決實際問題.學生通過這樣的訓練過程，能更好地理解書本上的知識，學以致用！

通過這次《C++程序設(shè)計》教學改革，學生的反響很不錯，對于編程不再膽怯.能熟練地掌握知識點，靈活運用編程技巧，解決問題，對以后的計算機等級考試，也打下了一個良好的基礎(chǔ).