《C++语言程序设计》课程教学改革探讨

2023-02-25

程序设计能力的培养在计算机学科相关教学结构中占有重要地位。对于计算机与电子信息类专业的学生而言, 培养程序设计能力不仅是学习职业技能, 也是创造性思维的训练过程[1]。在程序设计课程的教学以及学生编程能力的培养过程中, 涵盖了逻辑分析、抽象表达、使用工具和项目设计等多项技能, 它们对于相关人才的素质培养发挥了至关重要的作用。

1 程序设计教学的现状

程序设计教学是通过教授相关课程知识, 使学生能较深入地掌握程序设计方法的思想和逻辑, 从而为后续的专业学习打下良好基础。通常, 程学设计基础训练课程主要包括《计算机导论》和《C++语言程序设计》, 均开设在大学一年级。其教学目的是通过介绍计算机入门知识、程序设计语法和基本编程方法, 使学生能够掌握使用计算机语言编程的基本技能和解决问题的基本方法。在当前的程序设计课程教学中, 经常会出现下列问题。

首先, 过于注重理论学习而忽视了编程实践能力培养。通常, 大多数学生对计算机学习的热情很高, 他们在认真预习、听课以及做好课程复习后, 却发现在编写程序的实践过程中仍是困难重重。这主要是因为实际的上机操作经验太少或者是对程序开发环境不熟悉, 导致无法深入理解所学内容, 并对程序设计产生一定的心理障碍。其次, 教学过程中过于重视语法规则, 却忽视了对编程的逻辑思维能力培养。许多学生对程序设计语言中绝大多数的语法都牢记脑海, 但却无法将其用于实际的编程实践。该问题的根源仍在于学生们缺乏程序设计实践经验。第三点是没能很好地综合把握软件制作学科的体系。对于多数比较上进的学生而言, 他们在程序设计课程的学习中会有一种急于求成的心理, 希望能在最短时间内掌握一切知识并编写出功能强大的综合性软件。这个问题主要是因为教师缺乏对学生的引导, 导致他们没能认识到C++语言只是软件开发过程中最底层的部分, 要开发实用的综合性软件还需学习更多知识。

2《C++语言程序设计》教学的改革与实践

《C++语言程序设计》是一门实践性极强的课程。为了能让学生深刻体会程序设计的基本理念并提高学生程序设计的熟练程度, 最为行之有效的一种方法就是大幅度增加程序设计实践的课时量, 同时压缩理论课的授课学时;精简教学内容, 较大幅度地减少事实性、陈述性和记忆性内容的教学, 而尽量组织发展性、原理性和创造性的知识教学内容。该课程的教学目的是培养大学生的编程能力, 授课重点应该放在解决问题的方法上, 而并非语法知识的学习。

根据我们的实际教学实践经验, 本文提出了一套针对《C++语言程序设计》课程教学改革的方案, 主要包括基本课时量调整、理论授课和验证性实验的紧密结合以及指导学生进行课程设计等三个方面。

2.1 基本课时量调整

作为计算机专业学生接触的第一门程序课程, 《C++语言程序设计》课程对学生后续程序开发课程的影响非常深远。由于许多程序设计语言的语法形式大同小异学生在多门课程中学习同样的内容较易感到疲惫, 而大多数学生的第一门程序课程的众多基础概念和语法概念对其影响最大, 所以我们认为很有必要增加《C++语言程序设计》课程的课时量, 以便在教学过程中能够更为深入、细致地讲解和剖析程序设计的基本概念以及一些通用的语法规则, 同时为后续课程打下良好的基础。由于《C++语言程序设计》课程的学习对于很多学生来说仍然具有较大难度, 因此课时量的增加也能够在一定层面上减轻学生的学习压力。

单独依靠增加课时量并非改善《C++语言程序设计》课程的理论教学的唯一关键, 只有合理、科学地安排新增加的课时量, 才能获得预期效果。一种较为可行的方式是在增加课时量的同时, 将授课内容分为两个部分, 分别安排在一个学年的两个学期进行讲授。这种方式既能够合理地增加课时量, 同时也不会因为课时量的增加而给学生增添学习压力和疲惫感。这种授课进度安排也使得《C++语言程序设计》课程能紧密衔接后续的程序开发课程, 从而保持程序设计学习过程的连续性。

2.2 理论授课和验证性实验的紧密结合

由于课时的原因, 《C++语言程序设计》课程普遍存在一个讲多练少的问题, 理论授课在整个课时量中的课时比例偏高而这也是由于《C++语言程序设计》课程的难度和其所涉及内容的广度所决定的。由于上述原因, 《C++语言程序设计》变成了一个纸上谈兵的课程, 忽略了程序设计课程的本质目的。对于这种实践能力为主导的课程来说, 实验课时的偏低造成了学生对课程理解上的误差, 导致大部分学生只懂得死记硬背各种语法规则而忽略了上机编程能力的培养。针对该问题, 本文的教学改革方案是将理论讲授与验证性小练习、小实验紧密结合。对于每次课时, 尽可能在理论授课和验证试验之间进行合理分配, 允许学生在理论学习之后立即做一些小练习, 以便进行理论知识的体会和理解。这种紧凑的讲授和实验安排也利于学生更容易掌握和记忆理论知识, 同时在不断的实践练习中逐步提高其编程素养。

2.3 课程设计

在以实践为主导的教学中, 最为重要的一环是在《C++语言程序设计》课程结束之后, 立即开设一门关于C++程序设计的专题实践课程。开设该课程的初衷是为了真正提高学生的程序设计能力和代码编写的熟练程度。上述的C++随堂验证性实验和练习只能够针对一些语法和程序设计思维进行小范围的加强性训练, 学生仍旧缺乏编写大型程序的感性体验和实际编写能力。为使学生从整体上把握程序开发的完整流程, 进行一个学期的课程设计练习很有必要。该课程设计主要包括两部分内容。首先是C++程序设计重点、难点的加强性训练。该部分主要涉及C++程序语言的重点和难点内容, 例如程序的顺序结构、分支结构和循环结构的基本使用方法和技巧, 指针和数组的使用方法, 类和对象概念的深入理解, 类对象的创建和使用方式等;其次是完整的综合性案例。该部分的目的主要是为了让学生掌握和理解程序开发的整个流程, 包括问题的提出和分析、解决方案的设计、程序的编写和测试、开发的循环迭代过程等。

3 结语

《C++语言程序设计》课程的教学目标是培养学生的软件编写、逻辑思维和程序开发环境使用的能力。本文提出一种以实际编程能力培养为核心, 以验证性实践和课程设计为主导的《C++语言程序设计》课程教学改革思路, 并取得良好成效。本文能为相关领域的教育工作者提供一种行之有效的教学借鉴方案。

摘要：程序设计能力培养对于计算机与电子信息技术类专业人才的素质培养至关重要。《C++语言程序设计》课程教学中存在内容复杂, 学生的学习兴趣不浓、动手能力不强的问题。本文根据教学实践总结出多条改革措施, 首先分析了计算机程序设计教学的现状与存在问题, 然后提出以实际编程能力培养为核心, 以验证性实践和课程设计为主导的教学改革思路, 最后介绍了具体的实施方法和教学效果。

关键词：C++,程序设计,编程能力,教学改革