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［摘 要］对信科专业面向对象程序设计课程的特点进行深入探讨，可看出该课程教学效果的不足。应该结合多年科研及教学实践经验，从改革课堂教学模式、调整教学内容、优化案例教学、加强实践教学等方面入手，采取具有针对性的教学改革和实践措施。
［关键词］信科专业 面向对象程序设计 教学模式 案例教学 实践教学
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2013）02-0104-02
随着1998年信息与计算科学专业（以下简称信科专业）开设以来，各院校都在探索该专业人才培养模式的改革。[1-3]一般本科院校普遍将培养应用型人才作为专业定位。在专业课程设置方面，除了继承传统开设许多数学类课程外，还开设了大量计算机课程。这使学生具有良好的数学基础，熟练的计算机技能，能掌握信息和计算科学的基础理论、方法，具备较强的信息处理分析和软件开发能力，能够解决信息分析处理、应用系统开发等实际问题。
面向对象程序设计课程作为面向对象程序设计的基础课，在应用型人才培养过程中显得尤为重要。[4]笔者所在高校的信科专业一直开设该课程。此课程主要是通过全面、系统地介绍面向对象程序设计的基本概念、分析方法、设计方法、基本语法和编程方法，培养学生计算机应用与开发能力，同时深化学生对其他相关专业课程的理解和应用。
笔者在多年教学实践与科研活动的基础上，总结了一套较为适合本课程的教学经验和方法，取得了较好的教学效果。
一、课程存在的问题
（一）面向对象概念理解不透彻，缺乏对面向对象设计方法的全面认识
面向对象程序设计中涉及许多概念，如抽象、封装、多态、类、对象等。对这些概念的透彻理解对于本课程的学习至关重要。但从实际情况来看，学生对这些概念的理解非常不透彻，缺乏学习兴趣和信心。
导致这些问题的主要原因，一是随着招生规模的扩大，学生的基础和学习积极性都产生了很大变化，一些学生很难适应面向对象程序设计课程的教学要求，这给课程的教学带来了一定困难，使课堂教学效果打了折扣。二是传统三部曲灌输型教学法（罗列概念语法、编程举例讲解、练习验证巩固）容易使学生从一开始就感觉面向对象既抽象又庞杂，易产生畏惧心理，而且在教学过程中没有将这些概念作为一个重点来讲解，使学生难以体会到面向对象程序设计方法的本质。三是现有教材对这些概念表述不透彻。基本都是在前面部分给出这些概念的简单定义和简单的实例，而在后述章节中重点讲解C++语言的语法知识，与面向对象程序设计的概念联系不够紧密。如许多教材在讲述完抽象概念后，就直接介绍如何定义类，但对如何利用抽象概念来设计之类的知识并没有介绍，使得学生不能很好地理解抽象概念。再如前面讲了封装技术，但后面只讲访问权限问题，没有与封装紧密联系在一起。对于类中成员的存储机制基本没有详细介绍，使得学生很难理解“为什么不同对象调用的是同一代码，而访问的数据不同”等。
（二）理论与实践相脱节，缺乏对实践能力的培养
尽管讲授了面向对象程序设计的概念及方法，但学生很难用所学知识来解决实际问题，存在理论与实践脱节的情况。如学生掌握了类的定义、对象调用的语法，但无法设计相应的类及成员，尤其是涉及多类继承时，不能用抽象的方法来设计类；知道派生类的调用机制，但很难根据实际需求设计合理的构造函数和析构函数。
导致理论与实践相脱节的原因很多，其中主要包括：1.面向对象程序设计方法对程序员的系统思维、全局思维要求高，而且在面向对象的程序设计过程中，对团队协作配合能力要求较高。但是从现有的教材体系来看，基本都是按照知识点分章节来按部就班地组织学习内容，各章节的实例不连贯，且很多例子与实际求解问题无关，仅仅是为了说明某个知识点或者原理而设计的代码。2.传统的学习和讲授有许多缺点，它偏重知识的灌输，重理论轻实践，以教师为中心，以单项讲授为主。教学内容存在理论与实践相脱节现象，课堂教学空洞、呆板缺乏吸引力，束缚学生的思维发展且不能发挥学习者的潜力。3.面向对象程序设计课程的教学内容通常分为程序设计语言和程序设计方法两部分。很多教师花了大量时间详细讲解语法、语句，忽视了对程序设计方法的传授。从而导致学生一拿到任务后，首先琢磨怎么定义变量、用什么语句，却不知如何分析问题、设计算法直至最后实现。
二、教学改革与实践
（一）改革课堂教学模式
传统教学模式一般为介绍新知识—验证、演示新知识。首先介绍新知识的概念、基本语法，然后通过几个例子解释新知识，最后通过编程实验来验证新知识。在传统教学模式下，学生被动地接受教师所灌输的新知识，虽然理解知识的使用方法，但很难灵活运用新知识点解决实际问题，缺乏启发性。为了让学生全面理解新知识和新概念，更深入地掌握其用法，应采用新的教学模式，即提出问题—分析问题—引入新知识—利用新知识解决问题。下面以讲授静态成员为例，详细阐述新教学模式的具体过程。
1.提出问题。对于学生管理系统，如果需要在注册学生时，学生的学号按注册先后顺序自动编号，后一个注册的学生学号是在前一个学生学号的基础上加1，即前一个学号为1001，则后一个学号为1002。
2.分析问题。针对上述问题，引导学生回顾一下如何利用以前学的方法来解决此问题。虽然可以采用定义全局变量的方法来解决，但比较麻烦，且不是采用面向对象程序设计的思想。
3.引入新知识。为了用面向对象程序设计的思想来解决上述问题，告诉学生要用静态成员变量来解决问题。要详细讲授静态成员变量的定义，初始化、赋值、存储机制的语法知识。
4.解决问题。通过对静态成员变量的详细讲解，然后利用静态成员变量的知识，编写程序解决上述问题，最后回顾总结。
通过此模式的教学，学生不但能很好理解静态成员变量的概念、用法，而且能深刻理会静态变量的作用，同时也能提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （二）改革教学内容
面向对象程序设计课程所涉及的教学内容比较多，在目前教学课时不充足的情况下，要全部讲授完教材内容是比较困难的。因此需根据教学目的调整教学内容。信科专业课程的主要目的是通过C++语言掌握面向对象程序设计的思想和方法，为后续课程打下坚实的基础。因此应把握好课程的知识结构，重点讲授C++的基本语法、类与对象、继承与派生，多态性与虚函数、文件、模板等，而不必把过多精力放在讲授C++特有的技术，如Visual C++编程技巧、运算符重载、多重继承下的构造函数调用等问题上。
（三）优化案例教学
为了让学生加深对理论知识的理解，以及培养解决问题的意识，应采用案例教学方法。[5]但在传统的案例教学方法中，各章节所采用的案例是孤立的，缺乏联系。从而使知识体系结构不连贯、缺乏系统性。针对类与对象、继承、多态性问题，我们可以设计“员工工资管理系统”来贯穿各章节的讲授，需求由简单到复杂，由单个类到多个类继承、由单个对象到对象数组、由普通成员变量到静态成员变量、由单继承到多继承、由一般继承到虚继承，到各章节讲授完后，这个案例也实现了。
（四）加强实践教学环节
以课内实验进行基本能力的培养，用于巩固学生在课内学到的基础理论、知识和方法，培养基本的实践能力。以课程设计培养独立分析问题和解决问题的能力，以及应用开发能力。课程设计给学生以自由选题、自行设计开发的空间，培养学生独立分析问题和解决问题的能力、独立开发的能力、团队合作的能力。
课程设计要求学生能综合运用所学知识、按照软件开发的过程，分析、解决实际问题。为了达到预期教学效果，提高学生的学习兴趣，课程设计指导教师应精心设计题目，供学生选择。要求学生在1-2周时间内，通过小组讨论完成方案设计、文档撰写、程序开发、系统测试等，最后通过答辩取得成绩。在设计过程中，指导教师随时给予答疑和指导。课程设计一方面培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培育了学生创新精神；另一方面，通过限制同时选相同题目的数量、自行设计、参与答辩等个性化的环节，杜绝了抄袭、枪手等现象，培养了学生讲诚信的品格。这样一种课堂理论、课内实验、课程设计综合实践相结合的教学方式取得了很好的效果，受到了学生的好评。
总之，只要抓住了课程特点、信科专业的发展要求及市场需求，明确教学目标，不断改进和提高教学方法，通过多种途径培养学生兴趣，增加实际动手的机会，增强学生的自信，就能达到预期的教学效果。
［ 参 考 文 献 ］
［1］ 岑仲迪，奚李峰．信息与计算科学专业建设的探索与实践［J］．大学数学，2009，25（3）：1－4．
［2］ 姚喜妍，王宝丽．关于信息与计算科学专业课程建设的探讨［J］．数学研究，2009，32（4）：53－56．
［3］ 谢祥云，胡林，李渭清．探索信息与计算科学专业实践教学的新思路［J］．大学数学，2008，24（4）：5－9．
［4］ 丁智国，钱婕．面向对象程序设计课程教学改革［J］．计算机教育，2011，（9）：9-11.
［5］ 叶俊民，余传生，王敬华等．以培养创新型IT人才为目标的案例教学模式［J］．计算机教育，2012，（14）：87-90.
［6］ 叶春梅.高职实训任务驱动教学法探索与实践［J］.大学教育，2012，（1）：68.
［责任编辑：刘凤华］
［关键词］信科专业 面向对象程序设计 教学模式 案例教学 实践教学
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2013）02-0104-02
随着1998年信息与计算科学专业（以下简称信科专业）开设以来，各院校都在探索该专业人才培养模式的改革。[1-3]一般本科院校普遍将培养应用型人才作为专业定位。在专业课程设置方面，除了继承传统开设许多数学类课程外，还开设了大量计算机课程。这使学生具有良好的数学基础，熟练的计算机技能，能掌握信息和计算科学的基础理论、方法，具备较强的信息处理分析和软件开发能力，能够解决信息分析处理、应用系统开发等实际问题。
面向对象程序设计课程作为面向对象程序设计的基础课，在应用型人才培养过程中显得尤为重要。[4]笔者所在高校的信科专业一直开设该课程。此课程主要是通过全面、系统地介绍面向对象程序设计的基本概念、分析方法、设计方法、基本语法和编程方法，培养学生计算机应用与开发能力，同时深化学生对其他相关专业课程的理解和应用。
笔者在多年教学实践与科研活动的基础上，总结了一套较为适合本课程的教学经验和方法，取得了较好的教学效果。
一、课程存在的问题
（一）面向对象概念理解不透彻，缺乏对面向对象设计方法的全面认识
面向对象程序设计中涉及许多概念，如抽象、封装、多态、类、对象等。对这些概念的透彻理解对于本课程的学习至关重要。但从实际情况来看，学生对这些概念的理解非常不透彻，缺乏学习兴趣和信心。
导致这些问题的主要原因，一是随着招生规模的扩大，学生的基础和学习积极性都产生了很大变化，一些学生很难适应面向对象程序设计课程的教学要求，这给课程的教学带来了一定困难，使课堂教学效果打了折扣。二是传统三部曲灌输型教学法（罗列概念语法、编程举例讲解、练习验证巩固）容易使学生从一开始就感觉面向对象既抽象又庞杂，易产生畏惧心理，而且在教学过程中没有将这些概念作为一个重点来讲解，使学生难以体会到面向对象程序设计方法的本质。三是现有教材对这些概念表述不透彻。基本都是在前面部分给出这些概念的简单定义和简单的实例，而在后述章节中重点讲解C++语言的语法知识，与面向对象程序设计的概念联系不够紧密。如许多教材在讲述完抽象概念后，就直接介绍如何定义类，但对如何利用抽象概念来设计之类的知识并没有介绍，使得学生不能很好地理解抽象概念。再如前面讲了封装技术，但后面只讲访问权限问题，没有与封装紧密联系在一起。对于类中成员的存储机制基本没有详细介绍，使得学生很难理解“为什么不同对象调用的是同一代码，而访问的数据不同”等。
（二）理论与实践相脱节，缺乏对实践能力的培养
尽管讲授了面向对象程序设计的概念及方法，但学生很难用所学知识来解决实际问题，存在理论与实践脱节的情况。如学生掌握了类的定义、对象调用的语法，但无法设计相应的类及成员，尤其是涉及多类继承时，不能用抽象的方法来设计类；知道派生类的调用机制，但很难根据实际需求设计合理的构造函数和析构函数。
导致理论与实践相脱节的原因很多，其中主要包括：1.面向对象程序设计方法对程序员的系统思维、全局思维要求高，而且在面向对象的程序设计过程中，对团队协作配合能力要求较高。但是从现有的教材体系来看，基本都是按照知识点分章节来按部就班地组织学习内容，各章节的实例不连贯，且很多例子与实际求解问题无关，仅仅是为了说明某个知识点或者原理而设计的代码。2.传统的学习和讲授有许多缺点，它偏重知识的灌输，重理论轻实践，以教师为中心，以单项讲授为主。教学内容存在理论与实践相脱节现象，课堂教学空洞、呆板缺乏吸引力，束缚学生的思维发展且不能发挥学习者的潜力。3.面向对象程序设计课程的教学内容通常分为程序设计语言和程序设计方法两部分。很多教师花了大量时间详细讲解语法、语句，忽视了对程序设计方法的传授。从而导致学生一拿到任务后，首先琢磨怎么定义变量、用什么语句，却不知如何分析问题、设计算法直至最后实现。
二、教学改革与实践
（一）改革课堂教学模式
传统教学模式一般为介绍新知识—验证、演示新知识。首先介绍新知识的概念、基本语法，然后通过几个例子解释新知识，最后通过编程实验来验证新知识。在传统教学模式下，学生被动地接受教师所灌输的新知识，虽然理解知识的使用方法，但很难灵活运用新知识点解决实际问题，缺乏启发性。为了让学生全面理解新知识和新概念，更深入地掌握其用法，应采用新的教学模式，即提出问题—分析问题—引入新知识—利用新知识解决问题。下面以讲授静态成员为例，详细阐述新教学模式的具体过程。
1.提出问题。对于学生管理系统，如果需要在注册学生时，学生的学号按注册先后顺序自动编号，后一个注册的学生学号是在前一个学生学号的基础上加1，即前一个学号为1001，则后一个学号为1002。
2.分析问题。针对上述问题，引导学生回顾一下如何利用以前学的方法来解决此问题。虽然可以采用定义全局变量的方法来解决，但比较麻烦，且不是采用面向对象程序设计的思想。
3.引入新知识。为了用面向对象程序设计的思想来解决上述问题，告诉学生要用静态成员变量来解决问题。要详细讲授静态成员变量的定义，初始化、赋值、存储机制的语法知识。
4.解决问题。通过对静态成员变量的详细讲解，然后利用静态成员变量的知识，编写程序解决上述问题，最后回顾总结。
通过此模式的教学，学生不但能很好理解静态成员变量的概念、用法，而且能深刻理会静态变量的作用，同时也能提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （二）改革教学内容
面向对象程序设计课程所涉及的教学内容比较多，在目前教学课时不充足的情况下，要全部讲授完教材内容是比较困难的。因此需根据教学目的调整教学内容。信科专业课程的主要目的是通过C++语言掌握面向对象程序设计的思想和方法，为后续课程打下坚实的基础。因此应把握好课程的知识结构，重点讲授C++的基本语法、类与对象、继承与派生，多态性与虚函数、文件、模板等，而不必把过多精力放在讲授C++特有的技术，如Visual C++编程技巧、运算符重载、多重继承下的构造函数调用等问题上。
（三）优化案例教学
为了让学生加深对理论知识的理解，以及培养解决问题的意识，应采用案例教学方法。[5]但在传统的案例教学方法中，各章节所采用的案例是孤立的，缺乏联系。从而使知识体系结构不连贯、缺乏系统性。针对类与对象、继承、多态性问题，我们可以设计“员工工资管理系统”来贯穿各章节的讲授，需求由简单到复杂，由单个类到多个类继承、由单个对象到对象数组、由普通成员变量到静态成员变量、由单继承到多继承、由一般继承到虚继承，到各章节讲授完后，这个案例也实现了。
（四）加强实践教学环节
以课内实验进行基本能力的培养，用于巩固学生在课内学到的基础理论、知识和方法，培养基本的实践能力。以课程设计培养独立分析问题和解决问题的能力，以及应用开发能力。课程设计给学生以自由选题、自行设计开发的空间，培养学生独立分析问题和解决问题的能力、独立开发的能力、团队合作的能力。
课程设计要求学生能综合运用所学知识、按照软件开发的过程，分析、解决实际问题。为了达到预期教学效果，提高学生的学习兴趣，课程设计指导教师应精心设计题目，供学生选择。要求学生在1-2周时间内，通过小组讨论完成方案设计、文档撰写、程序开发、系统测试等，最后通过答辩取得成绩。在设计过程中，指导教师随时给予答疑和指导。课程设计一方面培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培育了学生创新精神；另一方面，通过限制同时选相同题目的数量、自行设计、参与答辩等个性化的环节，杜绝了抄袭、枪手等现象，培养了学生讲诚信的品格。这样一种课堂理论、课内实验、课程设计综合实践相结合的教学方式取得了很好的效果，受到了学生的好评。
总之，只要抓住了课程特点、信科专业的发展要求及市场需求，明确教学目标，不断改进和提高教学方法，通过多种途径培养学生兴趣，增加实际动手的机会，增强学生的自信，就能达到预期的教学效果。
［ 参 考 文 献 ］
［1］ 岑仲迪，奚李峰．信息与计算科学专业建设的探索与实践［J］．大学数学，2009，25（3）：1－4．
［2］ 姚喜妍，王宝丽．关于信息与计算科学专业课程建设的探讨［J］．数学研究，2009，32（4）：53－56．
［3］ 谢祥云，胡林，李渭清．探索信息与计算科学专业实践教学的新思路［J］．大学数学，2008，24（4）：5－9．
［4］ 丁智国，钱婕．面向对象程序设计课程教学改革［J］．计算机教育，2011，（9）：9-11.
［5］ 叶俊民，余传生，王敬华等．以培养创新型IT人才为目标的案例教学模式［J］．计算机教育，2012，（14）：87-90.
［6］ 叶春梅.高职实训任务驱动教学法探索与实践［J］.大学教育，2012，（1）：68.
［责任编辑：刘凤华］