郭豐娟 王曉輝

華北電力大學科技學院

《C++程序設(shè)計》互動教學改革實踐

郭豐娟 王曉輝

華北電力大學科技學院

"C + + Programming" Teaching Reform

分析了《C++程序設(shè)計》課程教學中存在的問題，提出了討論式互動教學、競賽式互動教學、反串式互動教學、啟發(fā)式互動教學等教學改革措施，經(jīng)實踐檢驗，效果良好。

C++程序設(shè)計；互動式教學；啟發(fā)式教學

《C++程序設(shè)計》是國內(nèi)外各高校計算機專業(yè)及許多理工類院校的非計算機專業(yè)學生的必修課程。其目的是使學生掌握一門高級程序設(shè)計語言，具備一定的編程能力，能夠獨立分析問題和解決問題。作為一門實踐性很強的課程，傳統(tǒng)的課堂講授教學模式教學效果不佳，《C++程序設(shè)計》課程的教學改革已經(jīng)成為高校教學中討論的熱點。

1 存在的問題

1.1 大課堂教學

隨著各大學的擴招，大學生人數(shù)激增，由于教室、師資等的限制，很多學校采用了大課堂教學。在大課堂教學中，學生很難始終如一地保持遵守紀律、積極發(fā)言等良好行為，一些學生上課期間交談、發(fā)短信甚至逃課。教師沒有精力了解每個學生的學習狀態(tài)，對于學生的接受能力沒有準確的定位。

1.2 學時有限

對于非計算機專業(yè)而言，授課學時一般在40個學時左右，實驗學時為20個學時左右，這樣的學時安排對于《c++程序設(shè)計》的教學內(nèi)容而言非常有限，如果教師急于完成內(nèi)容的講授，只能采取傳統(tǒng)的填鴨式教學法，學生感覺難以接受，也失去了對這門課程的興趣。

1.3 實踐環(huán)節(jié)薄弱

課內(nèi)實驗的主要形式為教師布置題目，學生在上機時自己編寫程序并調(diào)試運行。實驗課上，通常是學生問題過多而教師分身乏術(shù)。學生們面對錯誤更多的是無奈與困擾，只能不停地舉手等待老師指點。實驗課效率低，學生調(diào)試能力差，更有少數(shù)學生趁老師不注意上網(wǎng)、打游戲、看視頻浪費寶貴的課堂時間。

1.4 后續(xù)學習能力弱

雖然學習了《C++程序設(shè)計》課程，但沒有了老師的講授，面對需要學習的新的程序設(shè)計語言仍感覺無從下手，或者學習時間過長，事倍功半，其原因在于沒有學會如何去學習一門程序設(shè)計語言。

2 互動教學

解決程序設(shè)計語言教學中問題的關(guān)鍵在于調(diào)動學生主動學習的積極性，教會學生如何學。通過有效的師生互動來創(chuàng)新大課教學，是解決當前大課教學困境的一個思路。師生互動，關(guān)鍵是讓學生參與到課堂教學中。因為有效的課堂互動，較大地改變了以往那種老師教、學生記的傳統(tǒng)形式，加重學生主動參與的比重，提高課堂學習的自主性，發(fā)揮學生學習的積極性和主動性，促進大課教學目標的實現(xiàn)。[1]

大課教學互動實現(xiàn)的主要措施為化大為小。將大課堂分為小的討論組，例如每班3個討論組。為了將學生實現(xiàn)有效的組合，參考學生以往的學習成績由教師分組，由學生選定組長。在討論組劃分好后，利用小組在課堂中有效地實現(xiàn)互動式教學。

2.1 討論式互動教學

有效的課堂互動，必須具有多樣化的方式與途徑。否則，方法單一容易引起學生視覺疲勞。對此，教師要善于創(chuàng)新互動方式。其中課堂討論較為重要。由于人數(shù)多，以前小課堂的提問與討論方式已經(jīng)不能讓更多的學生參與教學。但是，有效的課堂互動必須有討論。所以，在《C++程序設(shè)計》課程中采用小組討論形式。這就需要教師精心設(shè)計討論主題及發(fā)言方式。程序設(shè)計語言是一種機器語言，就像英語漢語一樣，會有很多語法規(guī)則，需要實踐才能真正地去理解。采用灌輸式的教學法[2]，似乎在有效的課時內(nèi)向?qū)W生傳達了足夠多的消息，實際上學生只是進行了機械的記憶，根本沒有真正地理解。例如for循環(huán)的用法，老師不斷地重復for循環(huán)的執(zhí)行過程及三個表達式的作用及需要注意的事項，學生也只是似懂非懂。采用討論式互動教學發(fā)，能讓學生主動地發(fā)現(xiàn)問題，加深記憶。例如，講述for循環(huán)的相關(guān)內(nèi)容時，可將教學過程分為兩部分：第一部分：針對題目“打印1到10的平方根”，讓學生先用順序結(jié)構(gòu)寫，感覺繁瑣不便后，教師引出循環(huán)結(jié)構(gòu)并逐步寫出具體的程序：for(i=1;i＜=10;i++) {x=sqrt(i); cout＜＜x＜＜endl;}，向?qū)W生簡要介紹for循環(huán)的基本語法和執(zhí)行過程。第二部分則以學生討論為主，討論內(nèi)容為for循環(huán)測試提案。每個學生將自己對該結(jié)構(gòu)所存在的疑問及希望測試的案例提出，組長歸納總結(jié)后形成本組的for循環(huán)測試學習方案。課堂中學生提出了這樣的問題：1）依次將表達式“i=1”,“i＜=10”,“i++”去掉程序會如何。2）如果將一對括號{} 去掉后程序會如何。3）在程序后加一條語句“cout＜＜x＜＜endl”會輸出什么。4）如果i＜=10的位置只出現(xiàn)個“10”可以嗎。5）能在界面上輸入數(shù)據(jù)嗎？通過上述問題的解決學生對for循環(huán)有了基本的了解。教師只要再做一些簡要的補充就可以讓學生對for循環(huán)有一個全面深入的理解。

2.2 競賽式互動教學

人腦處于競爭狀態(tài)時的學習效果要比平時的學習效果好得多。“石本無火，相擊而發(fā)光?！睂W生對即使是毫無直接興趣的智力競賽活動，因渴望競爭取勝而產(chǎn)生的間接興趣，也會忘記事件本身的乏味而興致勃勃地投入到競爭中去。教師可在課堂中設(shè)置程序競賽環(huán)節(jié)[3]。時間以1小時內(nèi)為宜，每部分內(nèi)容可設(shè)置一次競賽，題目的難度要適中，最好是已經(jīng)講授過的題目改動而來。仍然以討論小組為單位，以搶答的方式進行。小組派代表在教師機上編寫程序，小組內(nèi)成員可提出修改意見并進行調(diào)試，其他小組成員則對該程序進行測試。在有限的時間內(nèi)完成題目的可給組內(nèi)每個成員的平時成績加分。這樣，小組成員形成了一個小的“利益集團”，每個人都有動力為問題的解決出一份力，從而達到好的學習效果。

2.3 實驗課中的反串式互動教學

程序設(shè)計教學中的實驗是必不可少的。通過自己動手編寫程序，學生才能將上課所學的知識內(nèi)化理解并熟練地應(yīng)用。教師通常會感覺到上課強調(diào)的問題學生還是在重復地犯同樣的錯誤，這也是知識只從耳入，沒有內(nèi)化的結(jié)果。教育心理學研究發(fā)現(xiàn)，不同的教學方式產(chǎn)生的教學效果是不相同的。學生對所教內(nèi)容的平均記住率為：教師講授的方式，學生記住率只占5%；學生討論的方式，學生記住率占50%，學生教別人的方式，其記住率高達95%以上。反串互動式教學模式正是以別開生面的形式，給學生展示自我、張揚個性的機會，引導其發(fā)現(xiàn)知識的奧秘，培植學生的成功體驗。因此在《C++程序設(shè)計》的實驗教學中采取了反串式互動教學。

實驗機房為多媒體廣播式教學機房，多媒體教學軟件有助于教師進行學生實驗過程監(jiān)管，也可以實現(xiàn)教師演示、學生示范等多種功能。首先要對實驗課的時間進行合理的分配，三分之二的時間用于學生自由上機。在自由上機的過程中，教師主要通過一對一的答疑方式輔導學生。在答疑的過程中留意能體現(xiàn)共性錯誤的典型程序并予以提示和修改。在第二階段，進行學生示范，即學生反串教師角色，向大家講解自己的程序及調(diào)試中遇到的問題。示范的學生分自薦發(fā)言和教師指定兩種。教師采用隨即指定的方式，可以給能動性差的學生施加壓力，督促其更好地學習。

2.4 教師為主的啟發(fā)式互動教學

問題啟發(fā)是一種最常用的教學方法，它從具體問題出發(fā)，通過巧設(shè)懸念，激發(fā)學生興趣，引導學生積極思考，讓學生在一種成就感的情景下尋求解題方法，從而達到教學任務(wù)的目的。程序設(shè)計中一些基本結(jié)構(gòu)、語法是需要教師直接講授的，使用問題啟發(fā)在教師為主，學生積極響應(yīng)的互動氛圍中進行，能夠激發(fā)學生的求知欲，發(fā)揮主動性[4]。

例如在講述程序設(shè)計結(jié)構(gòu)的三種典型結(jié)構(gòu)時，以一個簡單的求平方根的例子入手。初始題目為：讀入一個數(shù)，輸出該數(shù)的平方根。算法為：1）. 通過鍵盤讀入一個數(shù)x。2）. 計算x的平方根。3）. 通過顯示屏向用戶顯示結(jié)果。測試程序，發(fā)現(xiàn)輸入負數(shù)后出錯，然后教師可拋出問題：如果在輸入負數(shù)的情況下正常結(jié)束程序？由此引入分支結(jié)構(gòu)。繼而引導學生站在用戶的角度考慮輸錯后希望有怎樣的處理呢？學生會自然地想到不希望程序結(jié)束而是能夠再次輸入數(shù)據(jù)，直到輸入正確，由此引入循環(huán)結(jié)構(gòu)。三種結(jié)構(gòu)的引入順其自然，學生很輕松地理解了每種結(jié)構(gòu)存在的必要性和作用。

3 結(jié)語

作為一門實踐性很強的課程，在有限的課時內(nèi)達到好的教學效果，我們所考慮的重點不是在有限的時間內(nèi)教多少，而是在有限的課時內(nèi)教會學生如何去學習程序設(shè)計語言，這樣即便離開了課堂，學生仍然有能力學，能夠帶著興趣學，這才是程序設(shè)計語言課程真正的教學目標。本文針對當前《C++程序設(shè)計》教學中存在的問題，提出了互動式教學法。經(jīng)過實踐檢驗，收到了很好的教學效果，受到了學生的好評。

[1]閆東.大學教學中課堂互動的組織安排[EB/OL] .

http://www.bift.edu.cn/yxjf/skb1/skbjxgg/9298. htm,2010-06-04.

[2]范貴海.創(chuàng)建以人為本，課堂互動教學模式.考試周刊,2011(81):216-217.

[3]高睿,劉俊.互動教學法與競爭機制的理論探索與應(yīng)用研究[J].科技信息,2011(31):194-196.

[4]文豐安,魏航.互動式教學法在高校形式與政策課教學中的運用.教育探索,2011(11)：245-246.

郭豐娟（1980-），女，山西省太谷縣人；華北電力大學科技學院，講師；

王曉輝（1981-），山西省文水縣人；華北電力大學計算機系，講師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.11.172

華北電力大學科技學院教改基金項目(104008)的研究成果