信息与计算科学专业C++程序设计实验教学探讨

摘要：本文首先分析了信息与计算科学专业C++程序设计实验教学中存在的一些问题，然后讨论了如何针对信息与计算科学专业的特点，提出了通过激发学生主动学习的积极性、分层设置实验内容、强化实验教学过程中的指导与管理以及建立多方位实验成绩的评价体系等方法来提高教学质量，改善教学效果。

关键词：C++语言；程序设计；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）14-0265-02

一、引言

信息与计算科学专业希望培养的部分毕业生能从事计算机应用软件的开发和管理工作，为了达到该专业的培养目标，信息与计算科学专业必须开设相关的高级语言程序设计课程，我校开设的是C++程序设计。C++语言程序设计是理论教学与实验教学相结合的课程，实验教学是培养学生钻研与创新精神的重要途径和手段。实践证明，保证计算机课程教学质量的关键在于课堂教学和实验教学两手都要抓，两手都要牢[1]。如果想要学生更好地掌握C++的语法规则以及在应用程序开发能力上有所提高，C++程序设计的教学重点应该放在实验教学上。同时，信息与计算科学专业既不同于计算机专业，也不同于其他的非计算机专业，因而该专业的C++语言实验教学也应该有它自身的特点，本文主要探讨信息与计算科学专业如何进行C++语言程序设计实验教学，更好地培养和提高学生的动手能力和自主学习的能力。

二、信息与计算科学专业C++程序设计实验教学现状

通过对当前信息与计算科学专业C++程序设计实验教学现状的分析，实验教学还是存在一些问题。

1.学生学习积极性不高。我校信计专业学生普遍对c++程序设计课程不够重视，主要是学生对该专业的学科因果关系不是很了解，没有深刻感到C++语言课程对他们专业与学习与工作的重要性；其次是有部分学生本身对与计算机相关的专业不感兴趣，没有认真学习的动力；同时，当程序出现错误时，又不能根据习惯思维很快找出错误原因修改程序。因此，学生学习C++语言的积极性不高。

2.实验内容没有关注学生个性化的需求。高校学生的个性差异有不断扩大趋势，但是整齐划一的教学要求与目标不能适应学生的个性差异。特别是像我校这类特点比较鲜明的普通院校，这个问题更加突出。不同学生的基础知识和能力存在较大差异，那么同样的教学内容、实验任务往往只照顾到中等及以上的学生，从而导致尖子生因在实验课上都得不到满足的现象而缺乏兴趣，后进生因跟不上教学进度而失去学习信心。

3.只注重个人表现，忽略团队合作。在现有教学环境下，C++实验教学中学生之间、师生之间关于编程经验与心得交流比较少，学生能学会自己解决编程的相关问题，但是没有学会怎样与他人沟通与合作，给学生就业和工作带来严重不利。在科技高速发展的今天，大部分科技成果都是团队合作完成。

4.实验教学与理论教学脱节。我院信计专业C++程序设计理论教学的进度相对比较慢，而且实验内容是以一个相对比较完整的体系为主，因此，实验教学时就会存在该实验内容需要掌握的理论知识点还没有讲授的情况，或者实验教学需掌握的知识点，理论教学早在几周前已经讲授完毕。这两种情况都不利于学生掌握C++语言程序设计。

5.实验成绩评价制度评价单一。我院在对C++程序设计进行考试时，按照“6+2+2”的模式，即期末笔试考试成绩60%，实验成绩20%，平时成绩20%，导致大多数同学只注重最终考试的卷面成绩[2]。

三、改进C++语言实验教学的方法与措施

1.激发学生主动学习C++程序设计的积极性。要使学生主动学好C++程序设计，关键是要激发学生学习的兴趣与动力。首先是加强对学生的专业教育，使学生了解C++程序设计这门课程对于信息与计算科学专业的重要性，并利用师兄师姐在IT行业的就业实例让学生感受到学好C++程序设计有好的就业前景，因而让学生明白掌握一门编程语言对于信计专业的学生是非常有必要的，同时编程语言是人类智慧的结晶，通过对编程语言的学习和应用，可以建立良好的逻辑思维和培养好的计算能力[3]。其次，可以在实验教学中设置一些与实际相联系的趣味性题目，如在讲解分支与循环结构时，可以将有趣的"百鸡问题"、"水仙花数"等问题作为实验内容，当讲解数组的时，可以将“猴子选大王问题”作为实验内容，这样不仅激发学生编程的兴趣，同时让学生体会编程的快乐。最后就是可以结合信息与计算科学专业的特点，要求学生在实验教学课程中通过编程解决本专业已学课程中的相关问题，让学生知道C++这门课程不是孤立的与无用的。

2.分层设置实验内容，合理分配实验任务。（1）根据学生的能力水平分层设置实验内容。实验教学应该根据每一次实验课时需要掌握的知识点，有侧重、有计划、由浅入深地准备实验内容。但是由于每个学生学习C++语言的能力和应用C++语言编程的能力是不同的，有的学生在高中时期就已经开始学习利用C语言编程，有一定的编程能力，但大部分学生才开始接触编程语言，有的学生善于学习理论知识，有的学生又强于实践，因而在实验教学的过程中要根据学生的实际情况分配适宜的实验任务。对于基础较差、应用能力弱的学生，分配较容易的基础题，可以稍低于实验大纲要求的实验任务，以后才去完成较难内容；对于大多数中间层次的学生，他们基础较好、应用能力较强，可以分配难度适中的实验内容，可以与实验大纲要求相当或稍高于实验大纲的要求；对于理论知识掌握扎实，且实际编程能力强的学生，可以在实验教学要求的基础上，增强实验内容的难度和广度。这样既有利于学生再有限的课时内完成相应的实验任务，让每个学生在应用C++语言的过程中体会成功的乐趣，因而促进了全体学生C++语言编程能力的提高，又能挖掘出小部分编程能力强的学生。（2）根据学生的就业意向设置实验内容。根据毕业生就业后是否应用计算机高级语言编程进行分类，我校信息与计算科学专业的毕业去向主要分为三类：IT、读计算数学相关专业研究生与工作、其他。对于第三类学生，只要他们能够完成相当于实验大纲要求的实验任务就可以。对于有志于计算数学的学生来说，数值计算的算法设计与实现是他们需要培养的能力，因而可以适当地在实验内容中加入与数值计算相关的实验内容，如在学习运用选择与循环结构进行编程时，可以将线性代数中矩阵的运算、逆矩阵的计算、一组向量的正交单位化过程等作为实验内容，这样既能培养学生运用C++编程解决数值计算方面问题的能力，又能让学生体会用C++解决比较困难问题的喜悦。对于有志于从事IT行业的学生，要求更高，不但要有数值计算算法设计与实现的能力，更需要有非数值计算算法设计与实现的能力，因而在实验内容中既要有数值计算的相关内容，还应当有更多的非为数值计算算法实现的内容，可以设置一些难度相对比较大的实验任务，完成此类实验也就要多个学生相互协作完成，这样既能培养学生用C++语言解决实际生活问题的能力，又能使学生学会如何在一个团队中分工协作完成任务。（3）强化C++实验教学过程中的指导与管理。实验前的准备。要每次实验结束前，将下次实验需要掌握的知识点列出，要求学生课后认真查找相关资料进行学习，并可以给出一些参考案例，督促学生自学这些案例。通过学生实验前的充分准备，既能提高实验的效率与效能，又能提高学生完成实验的信心。

实验中的交流。在实验进行过程中，对实验现场进行张弛有度的控制，对不认真做实验的学生进行督促，学生相互讨论实验中问题与解决的方案要予以鼓励并积极参与。对学生在实验中遇到问题，要与学生一起分析出现问题的原因以及这类问题的解决方法，对于普遍出现的问题要及时记录并统一讲解，在实验中出现的不一样的算法思想、编程方法也要及时记录，并作为学生最终实验成绩的一部分。

实验结束前的总结。根据在实验过程中记录的实验情况，对普遍出现的问题要与好的算法与编程思维做统一讲解，并对实验能力有提高的学生给予鼓励和表扬。要求每位学生将本次实验过程的相关材料保存与记录，为课后撰写实验报告做好充分准备。

4.建立多方位实验成绩的评价体系。按照C++程序设计的教学大纲要求，该门课程是必须考试（笔试），实验可以进行上机考试也可以根据学生上实验课的情况与实验报告给出实验分数。如何科学地考核学生实验成绩，是一项非常重要的工作，实验考核不是目的，而是为了更好地促进学生学，是为检验学生学习的效果，可以采取多样化手段考核学生实验成绩。（1）将整个实验过程纳入实验考核过程。（2）期末上机考试题型可以根据学生的实际能力等设置基础题与发挥题两部分，其中基础试题要求所有学生都要完成，发挥题学生根据自己的兴趣和水平选做。成绩评定标准为做完基础题的实验考核分数70分左右，老师再根据发挥部分的完成情况给予学生在70分的基础上加分。（3）分组实验课程设计考核办法。学生3人一组自由组合，根据老师给出的实验课程设计题目进行课程设计，根据课程设计情况给出实验成绩分数。

四、结论

C++实验教学在培养信息与计算科学专业学生程序设计思维能力的过程中起着至关重要的作用，实际上在C++语言实验教学过程中要注意的问题还有很多，只有在教学中不断探索更符合实际的教学方法，以具体的实际应用为教学导向[3，4]，才能取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]包贵鑫，向红波.C语言教学研究和实践[J].大众科技，2006，（6）：117.

[2]莫春俊，韩素娥.C语言实验教学探讨——实例教学[J].福建电脑，2004，（7）：45.

[3]潘丽丽，钟少宏，姜瑜.非计算机专业C语言程序设计实验教学模式[J].计算机教育，2011，（18）：81-83.