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編號：0701.南陽師范學院2012屆畢業(yè)生畢業(yè)論文 題 目： c+程序設計課程教學探索與實踐 完 成 人： 殷德濤 班 級： 2007-01 學 制： 專 業(yè)： 計算機科學與技術 指導教師： 王 達 完成日期： 2012-03-30 目 錄摘要(1)1 c+教學改革之研究(1)1.1 c+概述(1)1.2 難以選到合適的教材的問題(1)1.3 c 語言基礎不扎實，抽象思維能力差的問題(1)1.4 實驗教學的優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮，程序調試能力弱的問題(2)2 c+教學改革的基本思路(2)2.1 采用多元化的教材課本+技術書+msdn 幫助+網絡(2)2.2 做好開課前的前導課程 c 的復習工作(2)2.3 重視第一堂課的教學(3)2.4 綜合利用各種教學手段(3)2.5 合理運用各種教學方法(3)2.6 突出面向對象的編程思想，突出關鍵技術(4)2.7 加強上機指導，保證上機效果(4)3 基于任務學習的教學模式簡介(5)3.1 教學模式(5)3.2基于任務學習方法概述(5)3.2.1基于任務學習的基本理論(6)3.2.2基于任務學習的組成部分(6)3.2.3任務的構成元素(6)3.2.4基于任務的教學模式簡介(7)3.2.5基于任務的教學模式相比傳統(tǒng)教學模式存在哪些區(qū)別(8)3.2.6基于任務的教學模式的優(yōu)勢(9)4 c+教學中關于學習興趣的培養(yǎng)(9)4.1 培養(yǎng)學生學習興趣讓、學生自覺學習(9)參考文獻(10)abstract(10)c+程序設計課程教學探索與實踐作 者：殷德濤指導老師：王 達摘要：c+是當今面向對象軟件開發(fā)的主流語言，也是高校計算機及相關專業(yè)的一門重要基礎課。針對我校c+面向對象程序設計教學中存在的問題，穩(wěn)重進行了深入分析和思考，從教學手段、教學方法、教學內容等方面多環(huán)節(jié)入手，對課程進行了全方位的改革，教學質量和教學效果有了較大的提高。關鍵詞: c+;面向對象程序設計；教學改革1 c+概述以及教學中出現(xiàn)的問題1.1 c+概述 面向對象編程技術是當今及未來計算機軟件開發(fā)的主流技術，也是計算機及相關專業(yè)必須掌握的技術。c+程序設計語言以其語法靈活，語言表達力強，代碼易維護、可移植性強、執(zhí)行效率高，支持數(shù)據抽象、面向對象程序設計和泛型 程序設計等優(yōu)點而被廣泛應用，成為當今軟件開發(fā)的主流語言，也逐步成為高校程序設計課程的首選。學好 c+，不僅有助于學生理解面向對象編程技術 的精髓，而且會使他們再學習諸如 java、c# 之類的主流面向對象程序設計語言變得相對簡單。但 c+牽涉概念較多，語法比較復雜，相對來說是一門難學又難教的課程。1.2 難以選到合適的教材的問題c+由 c 語言發(fā)展而來，它在c語言的基礎上進行功能擴充，主要增加了面向對象的機制。我校學生是在已學c語言的基礎上來學習 c+，那么教材中就不必再包括c程序設計的內容，而要重點介紹面向對象的編程思想、方法，c+面向對象編程技術1。但目 前大部分c+教材都針對沒有 c 語言基礎的初學者，教材中接近一半的內容和 c 程序設計是重復的。1.3 c語言基礎不扎實，抽象思維能力差的問題雖然我校學習 c+課程的學生，大部分都已學習過c語言，但他們并沒有為c+的學習打下堅實的c語言基礎，對自定義數(shù)據類型、自定義函數(shù)、指針這些難點內容的掌握不夠，沒有編寫自定義函數(shù)的習慣，在此基礎上再來學習 c+中的更多新知識，自然造成理解上的困難。也由于c+一般是開設在 c 語言之后，學生易受c語言編程模式的影響，思路很難改變。c+面向對象程序設計課程中的兩個主要概念是“類”和“對象”，因此需要學生掌握的基本技能之一就是按照對象的特點進行數(shù)據抽象和功能抽象，而學生的思維停留在面向過程的程序設計，對編程中對象和類的抽象，對象和類的關系，理解不透徹。1.4 實驗教學的優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮，程序調試能力弱的問題現(xiàn)在的計算機機房都已連入internet，教師在實驗課上一般不禁用互聯(lián)網，因為作為初學者，學生在程序調試過程中的問題層出不窮，再加上每次上機人數(shù)眾多，教師不可能對每一位同學的問題都及時回答，開通互聯(lián)網可以方便學生利用網絡尋找答案。這樣 做對那些主動學習的學生是有利的，可以培養(yǎng)他們獨立解決問題的能力，但卻給那些被動學習的學生帶來了負面影響，一旦他們的 問題得不到及時解決，他們就開始利用網絡看電影、聽音樂、玩游戲，根本不會獨立思考，上機作業(yè)則以相互拷貝的方式完成。“互聯(lián)網”和“程序設計”二者誰對學生們的吸引力更大，這一點是不言而喻的。在網絡技術越來越發(fā)達的今天，如何重新讓機房、讓實驗課發(fā)揮其應有的作用是擺在每一位計算機教育工作者面前丞待解決的問題。2 c+教學改革的基本思路2.1 采用多元化的教材課本+技術書+msdn 幫助+網絡“讀課本明其理，看技術書知其用”。課本由于結構清晰、層次清楚，是學生系統(tǒng)學習必不可少的材料，因此首先要為學生選一本 比較合適的教材。但教材由于離實際工作距離遠，導致學生缺乏實際的動手能力，技術書正好可以彌補課本在這方面的不足。 msdn也不失為幫助學習 c+的好助手。在網絡技術飛速發(fā)展的今天，互聯(lián)網也提供了很好的學習平臺，學生可以在網上查閱 c+方面的學習資料，還可以觀看或下載教學視頻，在各種網站論壇、博客上相互交流，等等。目前，我校相關教師也編寫了更適合于我校學生 的教材，并已開始創(chuàng)建適合于我校學生的以教師為主導、學生為主體的自主學習的交互式c+課程學習網站，從而有效拓展 c+教學空間。2.2 做好開課前的前導課程 c 的復習工作針對學生c語言基礎差的問題，在每個學期放假前，給下學期要開c+面向對象程序設計1課的學生布置c語言課程設計作業(yè)，讓他們利用暑假完成。課程設計題目有多個，都具有一定的綜合性和較強的實用性，如學生成績管理系統(tǒng)、圖書借閱管理系統(tǒng)、通信錄管理系統(tǒng)等。學生可自由選擇自己感興趣的題目，可獨自完成，也可多人（25人）合作完成。要求學生寫出自己所選題目的課程設計報告，在下學期開學后上交，成績以10%的比例計入c+面向對象程序設計課的總成績中。實驗結果還是比較理想的。通過 課程設計，同學們全面復習了所學的c語言知識，學會了如何查閱資料，學會了團隊合作，自學能力，獨立分析、解決實際問題的能力都有一定的提高。同時，課程設計的成功也讓學生獲得更大的自信心，c+教學效果明顯提高。2.3 重視第一堂課的教學第一堂課的教學至關重要。在第一堂課上，首先要給學生分析該課程在專業(yè)知識領域中的地位和作用，讓學生認知該課程的重 要性。其次，“興趣是最好的老師”，可以在第一堂課上給學生演示一些用 c+語言實現(xiàn)的有趣而實用的案例，激發(fā)學生的學習興趣，這是學好課程的關鍵一步。再者，要教給學生學習c+的方法，c+所涉及的內容繁多，教師不可能通過 32 學時（不同學校該學時數(shù) 可能有所不同）的講授涉及c+全部內容，只能精講2。在這種情況下，教給學生學習的方法更重要。另外，要讓學生知道該課程的考 核方式及成績評定細則，這些直接影響學生學習的動機和興趣。2.4 綜合利用各種教學手段綜合利用多媒體教學、板書教學、網絡教學等多種教學手段，優(yōu)化總體教學效果。課堂教學盡可能多用多媒體進行教學2。與板書教學相比，多媒體教學具有形象生動、圖文聲并茂、交互性好、信息量大等顯著特點，對課程中難以理解的抽象內容，可以給予直觀展示和動態(tài)模擬，起到事半功倍的效果。傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的板書教學雖然不能適應可操作性極強的面向對象課程的教學，但是可以作為輔助手段，比如講解算法的設計過程，由于講解速度放慢，可以加深學生的印象。另外，網絡教學也是對課堂教學的有益補充?？梢岳镁W絡進行學生與教師以及學生之間的交流，如 e-mail 郵箱、各大門戶網站提供的免費博客系統(tǒng)，qq群等，這一方面 可使學生的問題能夠得到及時解決，提高學習積極性，另一方面也使教師能及時獲得教學效果的反饋信息，掌握學生的學習情況，并據此更好地把握教學進度。2.5 合理運用各種教學方法針對不同的教學內容，要靈活采用多種教學方法。常用的教學方法有：類比教學法、啟發(fā)教學法、案例教學法、分步教學法、任務 驅動教學法等3。在教學過程中要注重案例式教學，把知識點融入到實際的案例中去，不僅要根據每節(jié)課的內容貫穿一些有關的、具有代表性的零散案例，還可以將一個規(guī)模較大、典型、有實用價值而學生又熟悉其領域知識的核心案例貫穿于整個教學全過程，像“學生檔案管理系統(tǒng)”、“學生成績管理系統(tǒng)”、“圖書借閱管理系統(tǒng)”等都是很好的可選案例。隨著教學內容的逐步推進，案例系統(tǒng) 被一步步完善，最后形成一個完整的實用系統(tǒng)。課程結束后，學生把該系統(tǒng)以課程設計報告的形式上交，成績以10%的比例計入c+課程總成績。實踐證明，實用的案例教學法的教學效果良好，它可以刺激學生的學習興趣和學習積極性，學生在整個學習過程中 都積極投入到對核心案例的完善和調試實踐中，學生的實踐動手能力大大提高。2.6 突出面向對象的編程思想，突出關鍵技術 c+面向對象程序設計教學中，不要再泛泛介紹面向對象 c+的語法框架，應注重算法和面向對象程序設計方法及技術的 講授，在尋找算法中不斷培養(yǎng)學生的獨立思考和創(chuàng)新能力，在面向對象的程序設計過程中體會面向對象的編程思想。在教學過程中，要突出 c+中實現(xiàn)軟件復用的兩大關鍵技術：繼承、模板。要增加stl部分的教學內容，stl是ansi/iso c+標準中最新的一部分內容，它提供了一個可擴展的應用框架，高度體現(xiàn)了軟件的可復用性。要讓學生學會站在巨人的肩膀上進行編程。2.7 加強上機指導，保證上機效果 程序設計課程本身實踐性較強，為了保證上機質量，特進行以下嘗試：1. 精心設計每一次上機內容，讓學生每一次上機都有明確的上機目的。2. 每次上機任務提前布置給學生，并要求學生在上機之前認真思考，將思路描述成為 c+代碼寫到實驗報告紙上，這樣就避免了上機課上學生一邊想，一邊輸入代碼現(xiàn)象的發(fā)生，提高了上機課效率。3. 針對學生在編譯、鏈接程序過程中出現(xiàn)的警告和錯誤，教會學生使用程序調試工具。 對于學生在調試中遇到的疑點和難點，及時給予必要的適當指導。4. 上機課結束，每名學生必須上交比較規(guī)范的紙質實驗報告，其中除包括程序的源代碼、輸入數(shù)據、程序輸出結果外，還應重點包含程序調試過程以及本次上機體會。5. 針對學生在上機課上出現(xiàn)的問題，在下次課堂教學一開始有針對性地進行講解，以加深學生的印象。通過以上舉措，上機課效率大大提高，學生的程序調試能力大大增強4。3 基于任務學習的教學模式簡介3.1 教學模式“模式”一詞是英文model的漢譯名詞。model還翻譯為“范式”“典型”等。一般指被研究對象在理論上的論及框架，是經驗與理論之間的一種可操作性的系統(tǒng)，是再現(xiàn)現(xiàn)實的一種理論性的簡化結構。將模式一詞先引入到教學領域，并加以系統(tǒng)研究的人，當推美國的喬伊斯和韋爾7。喬伊斯和韋爾在教學模式一書中認為：“教學模式是構成課程和作業(yè)、選擇教材、提示教師活動的一種范式或計劃?！睂嶋H教學模式并不是一種計劃，因為計劃往往顯得太具體，太具操作性，從而失去了理論色彩。將“模式”一詞引入教學理論中，是想以此來說明在一定的教學思想或教學理論指導下建立起來的各種類型的教學活動的基本結構或框架，表現(xiàn)教學過程的程序性的策略體系。因此教學模式可以定義為是在一定教學思想或教學理論知道下建立起來的較為穩(wěn)定的教學活動結構框架和活動程序。作為結構框架，突出了教學模式從宏觀上把握教學活動整體及各要素之間內部的關系和功能;作為活動程序則突出了教學模式的有序性和可操作性。3.2基于任務學習方法概述任務是基于一定目標需要完成的相關工作的集合，是一種需要在一定時間內在特定條件下完成的多項工作的總稱8。在基于任務學習的教學活動當中，教師應當擇選特定的語言和交際項目，設計出內容具體的、操作性強的具體任務，任務的設計中也必須考慮到教學內容以及受教學生的具體情況，為各個教學環(huán)節(jié)設計具有一定難度且兼帶啟發(fā)性的具體任務。同時也需要從整體教學內容和要求的方面通盤考慮設立一個整體性任務，貫穿整個教學工作始終。教學工作中學生可以通過溝通、表達、交涉、詢問等各種活動形式以便更好的完成任務，尤其應使學生能夠轉變學習態(tài)度，成立針對各教學任務的任務小組，在解決任務的過程中注重團體合作，確定實施任務的方案，最終實現(xiàn)各個教學任務的解決。綜上所述，基于任務的學習方法匯集了以往多種教學方法的優(yōu)點，但在實際教學過程中它與其他教學方法并不排斥。3.2.1基于任務學習的基本理論基于任務學習的學習模式可以歸屬于建構主義lag學習理論的一種思路，從建構主義學習理論來講:受教育者是通過特定的學習情境下，通過人與人間的交流協(xié)作等最終獲得所學知識的。在任務教學模式當中，由于采用了分組教學、自主針對任務學習的具體辦法，每名學生都可以通過與成績優(yōu)秀的小組成員或者授課教師的交流探討，通過自己操作實踐得到提高，這樣其自主學習的能力能夠得到很好的鍛煉9。3.2.2基于任務學習的組成部分情景、活動、內容和結果是任務學習的基本組成部分。1.情景:相關教學場所等特定的學習環(huán)境。文中情景指的是學生探索、學習時所處的環(huán)境，既可以由具體物質所構成，也可以是憑借計算機信息網絡技術條件所構建的虛擬環(huán)境川。良好的情景有利于學生對教學內容的理解，并方便學習小組各成員之間配合、協(xié)助;2.活動:教師應根據實際教學內容設定活動，要保證活動難易適當，既能夠具備一定的挑戰(zhàn)性又不至令大多數(shù)學生望而生畏。活動要求應盡量做到多元化和多樣化，活動結果不需與教科書內容完全一致，不需設立標準答案，重在鍛煉學生在實際操作中得到鍛煉和積累;3.內容:內容是學科的核心。內容的安排首先應從日常生活中選取素材，確保能夠為學生所接受。內容的設置要具備開放性，可以通過多種渠道和技巧實現(xiàn)問題的解決。教師尤其應引導學生突破常規(guī)，盡可能的用創(chuàng)造性思維去解決問題。4.結果:經歷了精心策劃實施后的任務教學應該獲得豐盛的學習收獲。通過自主學習鍛煉后的學生應該得到實踐操作技能的提高，并且從動手能力的提高中積累相應的知識、經驗，體現(xiàn)在具體的結果上應該是多種多樣的，比如:論文、計算機多媒體作品等。3.2.3任務的構成元素緒論:引出待解決的實際問題，激發(fā)學生求知的欲望;任務:設定合理任務，規(guī)劃任務要求進程:受教育者需要經歷哪些步驟完成任務資料:解決任務的過程中所必備的相關資源成果:標準答案多元化，分級評價3.2.4基于任務的教學模式簡介基于任務的教學模式吸取了以往多種教學方法的優(yōu)點，是一種新型的教學理念，是一種革新傳統(tǒng)的教學模式。這樣的教學模式始終強調學生在課堂中的主體性，學習過程中突出任務小組集體配合學習的重要性，以使得學生在面對源于實際工作、生活當中的具體任務時通過探究討論、獨立分析解決問題。這一教學模式中的具體程序或操作流程可以分為選擇任務、介紹任務、分組搭配、建立各小組任務、任務的分別開展、分段總結、提交成果并評價共計七個環(huán)節(jié):(1)選擇任務:教學目標是首要的考慮對象，另外需依據受教育對象的實際水平情況，并盡量貼近其所學專業(yè)內容和生活閱歷的認知范圍。最終在上述因素的基礎上由教師最終確立教學任務。(2)介紹任務:在己經確立任務內容后，教師可以通過展示一些與此任務相關的實物或老生的優(yōu)秀作業(yè)情況，確保學生了解任務的要求，尤其是可以在任務中達到何種的結果。(3)分組搭配:實際操作中對學生進行合理分組搭配并非易事。學生往往因存在個人喜好或生活圈子的影響影響其分組選擇，所以自由分組通常不能很好的保障小組任務的實施。在此情況下教師有必要依據不同學生的水平和能力情況進行合理的調整搭配，依據實際的小組學習成效決定分組情況。一般由57人組成一個學習小組，小組內學生水平和能力從高到低均勻搭配，并選擇優(yōu)秀學生做為組長，負責小組內的任務詳細分工以及監(jiān)督協(xié)助整個小組執(zhí)行任務。(4)建立各小組任務:完成分組之后各小組應在組長領導下對任務進行分析和研究，在摸清任務要求的基礎上確立本小組應該達到的任務水平。教師須明確任務完成所需的時間安排，各小組在相因時間內合理安排本小組的完成任務計劃、分工搭配安排以及關于任務的見解和構想，并由教師安排每個任務小組對全班同學進行講解介紹。介紹完成后全體同學共同對各組任務情況進行討論，指出各組安排的優(yōu)缺點，并提出改進意見等。(5)任務的分別開展:當具體任務方案已經討論成熟最終確立以后，各個學習小組要文本化的落實關于任務的計劃書，提交教師做參考后開展任務。需要依據小組成員的實際水平能力情況合理分工，并依據分工情況由各成員自主學習。任務學習過程中應注重引導學生脫離教材束縛，鍛煉從互聯(lián)網等信息富集之處搜索、獲取任務相關信息，豐富任務的內容。(6)分段總結:教師在實施任務的整個過程中不能脫離任務，要定期對各小組任務實施過程進行檢查。二般而言任務分為三個階段:1、籌備任務執(zhí)行過程，對小組進行分工安排:2、確定任務實施計劃，并撰寫任務的計劃書;3、具體實施，自主學習。每個小組應該在相應的規(guī)定時間之內完成任務的設計，并依據任務進程做好階段性總結。確保任務的完成質量。(7)提交成果并評價:當各小組計劃書中規(guī)定的任務己經完成之后，要采用標準多樣、手段靈活的評價方式對學生任務完成情況進行評價。評價過程中可以加入自我評價、小組成員互評、各組間互評等評價方式，并最終依據上述評價給出教師評價。確保評價結果盡可能的公正合理。如圖1所示：圖13.2.5基于任務的教學模式相比傳統(tǒng)教學模式存在哪些區(qū)別基于建構主義的任務教學模式較之以往的教學模式有較大的區(qū)別，最主要是體現(xiàn)在教學當中三個中心的轉移，即學生取代教師成為課堂的中心，任務代替教材成為教學內容的中心，教學小組取代班級授課成為學習過程的中心。過去的種種教學模式普遍強調學生對書本內容的掌握和記憶，在有限的課堂教學時間內獲取知識與技能的提升。在基于任務的教學模式中更多的強調的是鍛煉學生自主學習的能力，要求學生在完成實際任務的過程中鍛煉自己獲取知識的能力以及實現(xiàn)操作技能的提高。以往教學模式當中教科書上的內容占教學內容的主要部分，文本內容難免枯燥乏味:一定程度上造成了“照本宣科”的風氣?；谌蝿盏慕虒W模式中由于任務設立時采用的內容選材嘆占近學生日常所聞所見，易于引起共鳴引導學生真正投身于任務當中，將任務與自己的實際相聯(lián)系展開自主的探索式學習。以往的教學模式離不開整體組織的課堂教學，教師是整個課堂的主宰?！耙谎蕴谩钡慕虒W模式往往片面注重“灌輸式”的傳授知識給學生，難以調動學生投入學習的積極性。而基于任務的教學模式中教師退居輔助地位，學生由一味被動的受教轉為課堂的主角，參與教學中的策劃、討論、實施各個環(huán)節(jié)，易于引發(fā)對教學內容的興趣，真正體現(xiàn)了學生在學習過程中的主體地位5。3.2.6基于任務的教學模式的優(yōu)勢從傳統(tǒng)教學模式到基于任務的教學模式的轉變，體現(xiàn)在具體教學當中可以體現(xiàn)為由教師為中心向學生為中心的轉換，在這樣的轉換中，創(chuàng)新性的學習方式取代了繼承性的學習方式，在實際教學中優(yōu)勢明顯。4 c+教學中關于學習興趣的培養(yǎng)4.1 培養(yǎng)學生學習興趣讓、學生自覺學習作為專業(yè)基礎課,c+的教學目的是使學生掌握程序設計的基本方法并逐步形成正確的程序設計思想,同時也是后續(xù)理論和實踐學習的基礎和重要工具。但在教學中,很多教師只注重講解課程的理論知識內容,而不關心學生的心理,造成學生對c+語言的學習產生恐懼,缺乏興趣,以至于總體成績不理想。因此,培養(yǎng)學生的學習興趣,是教師面臨的一個相當重要而又頗感困惑的問題,也是需要我們著手研究、探討的亟待解決的一個問題。在c+語言教學過程中,要激發(fā)學生的學習興趣,就要從c+課程的特點入手,找到其激發(fā)學習興趣的因素。根據實際教學經驗,試著從以下幾個方面入手,探討如何調動學生學習c+的興趣,來增強學生學習的積極性及自主學習能力：1.在c+教學中注意學習動機的養(yǎng)成學習動機是指引起、維持和推動學生進行學習活動的內在動力,又稱“學習的動力”。要激發(fā)學生學習的興趣,首先要使學生對學習有一個正確的認識,這是學習動力的源泉6。2.當學生了解到學習內容與自身需要相關時,學習的積極性最容易激發(fā)。因此在教學中應通過向學生展現(xiàn)教學或學習的意義。3.在教學中要及時觀察學生對課程學習的態(tài)度，找到學生的“興趣點”，并積極引導，從一點引導到一片到整個課程的學習興趣。更好的表現(xiàn)出