浅谈C 程序设计课程的建设与实践

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• C++课程考核
– 笔试(50%)＋机试(50%)
二、教学内容
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教学安排(1学时＝40分钟 教学安排 学时＝ 分钟) 学时 分钟
– – – 授课：62学时 课程实验(与授课同步进行)：34学时 课程设计(授课结束后进行) ：2周
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知识模块
– 第一单元 结构化程序设计基础：包括C++概述、数据 类型、运算符、表达式、简单的输入输出、算法与流 程控制语句等，约30学时。 – 第二单元 模块化程序设计：包括函数、编译预处理、 数组、结构体、共用体、枚举类型、指针和引用，约 34学时。 – 第三单元 面向对象程序设计：包括类、对象、构造 函数、析构函数、继承、派生、友元、虚函数、静态 成员、运算符重载、I/O类库和模板等，约32学时。
• C++程序设计课程负反馈教学法的要点(续)
– 采集教学负反馈信息，做好分类、分析和讲评， 消除学生学习中的问题，保证教学的师生同步 状态。 – 强化同步教学措施，确保大班教学的整体效果
• • 大班教学成功的关键：保持教学的师生同步状态。 同步措施：授课、作业、实验、答疑、单元测验和 讲评。其中授课、讲评与单元测验同步效果较好。 学习指导 实验指导 典型问题编程实践 课程设计指导 开发环境与调试技术
• • 基本算法：穷举、迭代、递推、递归、排序和查找等。 基本数据结构：数组、结构、指针、动态内存分配、单 向链表、对象、文件等。
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– 课时：2周。推荐非计算机专业选用2周小综合方案， 计算机专பைடு நூலகம்选用1周小综合＋1周大综合方案。
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实践环节的考核
– 预习和考勤：30% – 上机检查并回答提问：40% – 课程实验报告和课程设计报告：30%
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浅谈 C++程序设计课程的 C++程序设计课程的 建设与实践
刘维富 liu.wf@
南通大学计算机科学与技术学院 2006.11
一、C++课程背景
• C++语言
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–兼容C的面向对象程序设计语言。 –面向过程和面向对象的主流程序设计语言，编 写系统软件和应用软件的通用语言。 –“高级语言程序设计”课程的首选教学语言。
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课程的重点、 课程的重点、难点及解决办法
算法表达、结构化语句：结构化编程基础。注重讲授 算法的结构化表示法，结构化语句，常用基本算法， 断点＋单步调试技术。 – 函数：模块化编程基础。注重讲授程序的模块化组织 思想和方法，自顶向下逐步求精的程序设计思想，参 数传递，变量作用域，程序的多文件组织。 – 数组、结构体、指针：数据的结构化和模块化组织基 础。指针是重点和难点，应正确区分指针与地址，强 调指针类型的作用，讲清各类指针的含义及作用；特 别注重讲授指针在动态生成基本数据结构，解决实际 问题方面的综合实例。 – 类和对象、继承、运算符重载、虚函数：面向对象程 类和对象、继承、 序设计基础。运算符重载较易理解，但有些方面易忽 视，应提请学生注意。虚函数是重点和难点，应注重 讲授虚函数的必要性、重要性、实现机制和综合实例。
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C++课程教材建设研究 C++语言开发环境研究
七、教材建设
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C++教材建设的重要性
– – – – – 主流编程语言 程序设计课程首选教学语言 等级考试和程序员考试指定语种 内容、技术和开发环境更新快，教材更新也快。 与欧美高校相比，我国高校生均教学资源较低，尤其 是可用的“C++程序设计”课程教学参考资料较少， 教材的作用显得格外重要。
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三、教学方法
• 负反馈教学法的产生
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– 确定教学理念：以整体提高教学质量为首要目 标，注重学生创新能力和优秀人才的培养。 – 分析教学对象和教学课程：结合我校办学定位、 人才培养目标和生源情况，对C++课程的特点、 内容、结构及与其他课程的关系等方面做了大 量研究。 – 改进教学方法：根据多年软件开发经验和C++ 课程的教学实践与研究，在控制论、教育学和 心理学的基础上，吸收了布鲁纳的“发现教学 法”和瓦根舍因“范例教学法”的合理成分提 出了负反馈教学法。
五、教学效果
• 二级考试成绩突出
– 我校学生在02年秋季第二次参加省二级(VC++)考试中 成绩突出，超出省二级(VC++)平均通过率(42%)。 – 负反馈教学法所教班级的平均通过率为62.62%，平均 优秀率为15%，其中优秀人数16人，占通过人数的 23.9%，占全校所有等级考试优秀人数的45.71%(数据 源自我校教务处)。 表.负反馈教学法所教班级02年省二级(VC++)考试成绩
六、教学研究
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C++语言研究
– 研究C++语言的历史、现状和进展
C++程序设计课程体系研究
– 构建结构优化的课程体系
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C++程序设计课程教学内容研究
– 确保教学内容的正确性和系统性 – 确保讲清讲透重点、难点内容
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教学方法研究
提出并实施负反馈教学法
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教学手段研究
合理运用传统和现代教学手段
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C++教材建设已有良好的教学基础和教研基础
– 2005年2月出版《Visual C++程序设计习题、实验与 编程实践》。 – 2005年10月获江苏省高校精品教材立项建设。 – 体现“负反馈”教学特色的系列化教材正在酝酿出版。
八、后续工作
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• 不断加强教学研究，推进C++课程教学内 容和体系改革，完善“负反馈”教学法， 进一步提高课程的教学水平和影响力。 • 加快特色教材建设，力求建成精品教材。 • 不断丰富和优化课程网站资源。 • 加强与省内外院校的合作交流，进一步 提高本课程的建设水平。
班级 X013 X014 X015 X016 合计 人数 24 30 29 24 107 优秀人数 2 6 4 4 16 合格人数 13 8 17 13 51 优秀率% 8.3 20.0 13.8 16.7 15.0 通过率% 62.5 46.7 72.4 70.8 62.6
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学生评价高：“讲课内容丰富，采用多媒体和真 实编程环境，深入浅出，启发式教学，激发兴趣， 调动积极性，有助于提高实际编程能力”。 课程规模扩大： 课程规模扩大：目前我校开设本课程的有6个学 院，10多个专业，学生班级数已达60个。 得到校内、省内和省外专家初步肯定
– 2002年12月“Visual C/C++课程负反馈教学法的 设计与实践”获校级优秀教学成果二等奖； – 2005年2月出版自编教材《Visual C++程序设计习 题、实验与编程实践》(刘维富等，华东理工大学 出版社)，同年重印； – 2005年10月“Visual C++程序设计”获江苏省高 等学校精品教材立项建设； – 2006年4月本课程被评为南通大学精品课程。
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课程设计
– 目标：以综合性程序设计训练为主，选题典型、综合， 突出难点及其实用价值，使学生进一步巩固和掌握基 本语法、基本算法、基本数据结构和基本调试技术， 养成良好程序设计风格和严谨的科学作风，初步形成 软件工程化思想，具有一定的程序组织能力。 – 内容：涉及基本算法和数据结构的综合运用。
附录A. 附录A. 联邦德国教育学家 瓦根舍因(M.Wagenshein) (M.Wagenshein)的范例教学法 瓦根舍因(M.Wagenshein)的范例教学法
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基本思想：为了提高学习者的独立学习能力，而组织教 养性学习，通过这种学习，不是为了再现性地接受很多 个别知识和某些技能训练，而是依靠精选的有限范例， 来帮助学生主动地获得概括性较强的一般知识、能力， 以及继续学习的态度。 范例教学的关键是调动学生学习的积极性和主动性，以 “范例”来“教”，正是为了学生主动起来“学”。通 过范例而获得的知识是所谓“活动的知识”，是继续掌 握与发现新知识的知识，是产生新知识的能力。教师通 过范例辅助学生理解、掌握知识和原理，其目的是让学 生能够独立地获得判断能力、推理能力、认识能力和继 续学习的能力。要做到这一点，最关键的问题是最大限 度地通过“范例”调动学生学习的主动性和进取精神。
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负反馈教学模型
– 从过程控制理论看，教学过程由组成系统的对象(教 师、学生)，教、学、检测和反馈等环节组成，是一 个具有负反馈环节的过程控制系统，如图所示。 – 该模型的核心是通过反馈，及时发现和解决教学过程 中存在的问题，确保整体实现教学目标。
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教 学 目 标
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师 ： 教
授课 作业、实验 测验 讲评
生 做作业 ： 做实验 做测验 学 听讲评:自改
听课
师 答疑 ： 改作业(抽样) 找 指导实验 问 改实验报告 改测验 题
• C++程序设计课程负反馈教学法的要点
– 按单元组织教学：
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单元划分依据： – 按C++程序设计方法演进发展的自然顺序和实际 编程能力形成的三个关键期，即结构化程序设 计→模块程序设计→面向对象程序设计，将教 学内容分为三个单元。 • 单元测验： – 每单元安排一次 • 优势： – 有利于获得真实的教学反馈信息 – 有利于及时发现、分析和解决教学中存在的各 种问题 – 有利于教学效果的巩固和教学质量的提高 – 有利于大型基础课的教学组织、实施和考核