摘要：C++是一門至關(guān)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)具有深遠(yuǎn)的影響。本文深入剖析了C++程序設(shè)計(jì)課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問題，并依據(jù)C++程序設(shè)計(jì)課程的獨(dú)特性質(zhì)，結(jié)合個(gè)人教學(xué)實(shí)踐，將“啟發(fā)式”與“案例驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法相融合，提出了一種基于啟發(fā)式的程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)踐探索方案，這對C++程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法的改進(jìn)具有顯著的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：C++程序設(shè)計(jì)；啟發(fā)式；教學(xué)方法；教學(xué)改革實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）23-0161-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

C++程序設(shè)計(jì)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占據(jù)核心地位，而且隨著教育的發(fā)展，它也逐漸成為越來越多非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)必修課程，其重要性日益凸顯。掌握程序設(shè)計(jì)是深入理解計(jì)算機(jī)及其工作原理的關(guān)鍵，而C++程序設(shè)計(jì)的扎實(shí)基礎(chǔ)對后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)具有不可或缺的支撐作用[1]。

1 現(xiàn)狀分析

C++程序設(shè)計(jì)在整個(gè)專業(yè)教育體系中占據(jù)舉足輕重的地位。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往側(cè)重語法知識(shí)點(diǎn)的灌輸，這種教學(xué)方式因內(nèi)容枯燥、難以理解，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣普遍不高。部分學(xué)生不得不依賴死記硬背來應(yīng)對考試[2-3]，教學(xué)效果不盡如人意。此外，C++復(fù)雜的語法規(guī)則使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易出錯(cuò)，進(jìn)而產(chǎn)生畏難情緒。

為了更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，我們針對學(xué)校部分學(xué)生進(jìn)行了隨機(jī)問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對C++的學(xué)習(xí)普遍感到困難，缺乏興趣，具體表現(xiàn)為4種情況：1） 感興趣、能聽懂、想學(xué)；2） 不感興趣但能聽懂；3） 不感興趣但能部分聽懂；4） 不想聽、想放棄。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)表做成更直觀的統(tǒng)計(jì)圖，如圖1所示。

通過對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣情況的分析及與學(xué)生的訪談，可以發(fā)現(xiàn)，絕大部分學(xué)生對C++程序設(shè)計(jì)這門課程持有畏懼態(tài)度，且缺乏興趣。這主要源于兩方面原因：一方面，C++程序設(shè)計(jì)課程本身邏輯性強(qiáng)且內(nèi)容較為抽象，給學(xué)生理解帶來了一定的難度；另一方面，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往偏重知識(shí)點(diǎn)的直接講授，而缺乏足夠的啟發(fā)和引導(dǎo)，導(dǎo)致這些枯燥的知識(shí)點(diǎn)難以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。

為了更好地了解學(xué)生對不同類型知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，通過對學(xué)生期末考試不同題型的得分情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示。

將統(tǒng)計(jì)表制成柱狀統(tǒng)計(jì)圖，如圖2所示。

通過對不同類型題目學(xué)生掌握情況的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在選擇題、填空題、判斷題等基礎(chǔ)性知識(shí)點(diǎn)上掌握較好，得分相對較高；然而，在動(dòng)手能力要求較高的程序分析題、程序設(shè)計(jì)題上則掌握較差，得分相對較低。這一現(xiàn)象揭示了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能更多是為了應(yīng)對考試而采取死記硬背的方式，并未真正理解和內(nèi)化知識(shí)，因此難以做到學(xué)以致用，更無法實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用。這與我們一直倡導(dǎo)的素質(zhì)教育理念相悖。

基于上述分析可以看出，學(xué)生對C++程序設(shè)計(jì)課程的掌握并不理想，而該課程在整個(gè)專業(yè)體系中的重要性又是不容忽視的。因此，對C++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革勢在必行。

2 基于啟發(fā)式的C++程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)踐探析方案

針對C++程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題，我們需要積極尋求切實(shí)可行的教學(xué)改革實(shí)踐探析方案。啟發(fā)式教學(xué)是指教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，遵循教學(xué)規(guī)律，在教學(xué)過程中依據(jù)學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，通過引導(dǎo)、指導(dǎo)、開導(dǎo)、啟示、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從具體問題出發(fā)，通過巧設(shè)懸念，積極引導(dǎo)學(xué)生的求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，形成以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體，教師進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)的良好互動(dòng)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析解決問題能力，讓學(xué)生在一種成就感的氛圍中尋求解題方法[5-6]。下面以一道編程題為例，說明具體實(shí)現(xiàn)過程。

2.1 提出問題

在教授數(shù)組這一章節(jié)時(shí)，由于數(shù)組是一個(gè)全新的概念，較為抽象，學(xué)生往往難以熟練掌握。此時(shí)，教師可以通過一些學(xué)生感興趣的實(shí)際例子來引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。例如，教師可以提出這樣的問題：“大家平時(shí)在電腦上玩撲克牌游戲時(shí)，是否思考過電腦是如何實(shí)現(xiàn)洗牌的呢？如果讓你來設(shè)計(jì)，你會(huì)如何設(shè)計(jì)？撲克牌的花色和數(shù)字又該如何存儲(chǔ)呢？”接著，教師可以以52張牌為例，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的洗牌算法。通過這樣的方式，不僅能激發(fā)學(xué)生對數(shù)組這一知識(shí)點(diǎn)的興趣，促使他們獨(dú)立思考，還能在解決問題后給予他們成就感，進(jìn)一步加強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，這個(gè)過程也是對數(shù)組知識(shí)點(diǎn)的一次鞏固練習(xí)。

2.2 教師給出提示，學(xué)生自主分析

提出問題之后，首先給予學(xué)生兩分鐘時(shí)間進(jìn)行思考，同時(shí)老師進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯涸诓豢紤]大小王的情況下，總共有52張牌，分為四種花色{紅桃、黑桃、梅花、方塊}，每種花色從A到K共有13張牌?？梢越ㄗh學(xué)生按照“紅桃”“黑桃”“梅花”“方塊”的順序給這52張牌編號(hào)，其中紅桃A編號(hào)為0、紅桃2編號(hào)為1，以此類推，直至方塊K編號(hào)為51。

隨后，老師繼續(xù)提問以引導(dǎo)學(xué)生深入思考：“這52個(gè)編號(hào)應(yīng)該如何存放呢？”鼓勵(lì)學(xué)生回答，并通過師生之間的互動(dòng)，自然地引出使用數(shù)組來存儲(chǔ)這些編號(hào)的概念。

最后，老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一步的思考：“既然是洗牌，那么我們的目標(biāo)就是將這52個(gè)編號(hào)隨機(jī)地放入數(shù)組中。這里，我們就需要用到隨機(jī)函數(shù)。”通過老師的引導(dǎo)以及師生之間的積極互動(dòng)，共同完成對程序邏輯的分析。最終，由學(xué)生根據(jù)這些分析獨(dú)立實(shí)現(xiàn)程序代碼。

2.3 學(xué)生給出答案

這個(gè)題目剛開始的時(shí)候，學(xué)生可能無從下手，但通過老師的引導(dǎo)，學(xué)生自主思考，師生互動(dòng)，最后有的學(xué)生獨(dú)立完成編程任務(wù)，給出了如下程序代碼：

#include<iostream.h>

#include<time.h>

#include<stdlib.h>

void main（）{

int a[52]={0}，k; //定義長度為52的數(shù)組，初始值為0，用來存儲(chǔ)52張撲克牌

char number;

srand（time（0））; //給隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)種子（seed） ，時(shí)間在變化，所以種子也不同

for（int i=1;i<53;i++）{ //執(zhí)行52次循環(huán)，隨機(jī)給數(shù)組賦1-52的值。

while（1）{

k=rand（）%52;

if（a[k]==0）{ //數(shù)組中某個(gè)元素沒有被賦值的，則賦值，否則while循環(huán)繼續(xù)。

a[k]=i;

break;

}

else continue;

}}}

按上述算法進(jìn)行了兩次洗牌，兩次洗牌的結(jié)果分別如下所示：

第一次情況為：

第二次情況為：

該學(xué)生寫得特別好，通過學(xué)習(xí)，他/她不僅掌握了隨機(jī)函數(shù)和數(shù)組的應(yīng)用，還成功實(shí)現(xiàn)了洗牌的功能。采用啟發(fā)式教學(xué)方法，借助學(xué)生感興趣的實(shí)際例子，學(xué)生不僅解決了現(xiàn)實(shí)問題，而且對數(shù)組、循環(huán)嵌套、隨機(jī)函數(shù)等概念有了更深刻的體會(huì)。完成程序后，學(xué)生深感成就感，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。此時(shí)，老師可以趁熱打鐵，補(bǔ)充條件，如探討如何加入大小王后進(jìn)行洗牌，以及代碼如何實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣和探索欲。

2.4 學(xué)生匯報(bào)交流，老師恰當(dāng)點(diǎn)評總結(jié)

學(xué)生完成程序后，老師邀請部分同學(xué)上臺(tái)演示自己的程序，并要求他們分享對程序的思考過程、編程過程中涉及的知識(shí)點(diǎn)、遇到的問題及解決方法，以及此次課程的收獲。老師根據(jù)學(xué)生的講解，對學(xué)生的自主思考能力、知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用情況以及程序的編寫質(zhì)量進(jìn)行點(diǎn)評。課堂上采用學(xué)生互評與教師點(diǎn)評相結(jié)合的多維評價(jià)方式，并對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行打分，最終將教師打分與學(xué)生互評分?jǐn)?shù)按1：1的比例計(jì)算總分，計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績。

3 考試形式改革

通過對考試試卷的深入分析，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對基礎(chǔ)性、記憶性知識(shí)的掌握較為扎實(shí)，但在動(dòng)手能力和學(xué)以致用方面存在明顯不足。因此，對傳統(tǒng)考試模式進(jìn)行改革，增加實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)顯得尤為必要，因?yàn)閷W(xué)習(xí)的最終目的在于解決問題。傳統(tǒng)的筆試形式，包括選擇題、填空題、判斷題、程序分析題和程序設(shè)計(jì)題等，雖能在一定程度上考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況，但無法全面評估學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力和程序調(diào)試能力，與實(shí)際應(yīng)用仍有較大差距?？荚囆问礁母锏姆较蚴菍⒐P試轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)試，提供幾套綜合應(yīng)用題，要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)，以此全面考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況、動(dòng)手編程能力和程序調(diào)試能力。

4 結(jié)束語

本文首先剖析了C++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，指出了傳統(tǒng)教學(xué)方法中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、動(dòng)手能力不強(qiáng)等問題，進(jìn)而提出了啟發(fā)式教學(xué)方法。在啟發(fā)式教學(xué)中，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師則側(cè)重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、鍛煉其動(dòng)手能力，并挖掘其學(xué)習(xí)潛力。此外，本文還引入了多維評價(jià)方式以評估課堂教學(xué)效果。最后，針對考試形式進(jìn)行了改革，將傳統(tǒng)的筆試改為機(jī)試。通過引入啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了顯著提升。在未來的教學(xué)中，將繼續(xù)根據(jù)學(xué)生的具體情況，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索出一套更加適合學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，以期取得更加顯著的教學(xué)效果。

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