关于“面向对象程序设计”课程建设的实践与探索
论文关键词:面向对象程序设计 教学安排 教学方法论文摘要:本文阐述了在“面向对象程序设计”课程教学过程中积累的一些经验,提出了教学的重点、实验的安排以及改进的教学方式。
1课程概述
运用面向对象方法学来分析、设计和实现软件系统的过程与人们认识客观世界、解决实际问题的过程比较一致,面向对象的程序具有稳定、易理解、易修改和可重用等优点,可明显提高软件开发与维护的效率,降低软件的总成本。近年来,面向对象的技术越来越受到人们的重视,对它的应用和研究遍及计算机软件和硬件的各个领域,国内高校普遍开设了“面向对象程序设计”之类的课程,并取得了很好的教学效果。上海第二工业大学计算机与信息学院软件工程专业将面向对象程序设计作为该专业的一门专业主干课程。该课程的任务是:希望学生理解面向对象程序设计的基本思想;掌握封装、继承和多态等面向对象的基本特性;掌握一门面向对象程序设计语言的功能和应用方法。
近来,我们对这门课程进行了不断的实践和探索,涉及到课程的性质、目标、内容和教学方法等方面,下面将会介绍相关的内容。
2课程教学要求
通过多年的教学实践和参考其他院校的培养计划,该课程开课学期为第5学期,3学分,48学时(33理论+15实践)。学习该课程后,学生掌握面向对象程序设计技术的基本原理与设计方法,并充分理解面向对象思想的长处;并掌握一门面向对象程序设计语言,能够使用面向对象技术来解决实际问题。本课程主要介绍面向对象程序设计的方法和C++语言的基本概念。以C++语言中的面向对象机制为主,从而掌握面向对象程序设计的基本知识和基本技能。
2.1课程内容安排
该课程目前是针对软件工程本科专业的学生开设,围绕着教学的目标,该课程的教学时数分配。
面向对象程序设计是一门承上启下的课程,该课程的先修课程为“程序设计基础”,学生已经初步具备了一定的程序设计能力。本课程主要让学生掌握如何运用面向对象的思想进行问题的分析以及系统的开发的基本方法。如何对系统的需求进行抽象,如何实现继承、封装和多态,如何进行异常处理,如何利用模板提高系统的可重用性和可维护性,如何进行输入输出处理。
该课程要求学生掌握面向对象的程序设计方法,是一门与实际结合非常紧密、实用性非常强的课程。因此,教师在教学中与实际应用紧密结合,由浅入深进行系统的介绍。在实际讲解中,结合贴切的例子,同时在C++语言的开发平台上演示,教学效果会更好。
2.2理论教学内容
课程的内容体系要反映课程性质。面向对象程序设计主要围绕应用,并将理论与实践结合起来,首先是介绍面向对象的基本概念以及方法;其次是介绍如何应用C++语言去实现面向对象的概念和方法。理论教学的重点是:(1)面向对象程序设计的基本概念,如抽象、封装、消息等;(2)类与对象(包括数据成员和成员函数);(3)继承机制;(4)多态性和虚函数;(5)运算符重载;(6)模板;(7)I/O流类库;(8)异常处理机制。
加强课堂教学,提高课堂教学质量,注重学生动手能力的培养,由原来的以教师为中心转变成以学生为中心,加强师生间的教学互动。讲解过程中,将知识点展开并与实际工程相结合,课堂上老师提出问题后,由学生回答思路,教师现场讲解和编写程序实现功能,并模仿学生容易出现错误的场景。虽然学生在前序课程中学习过C++的基本语法,但是没有涉及到对象和类的编程,需要运用面向对象的思想去编程实现功能,有一定的难度,尤其是需要从面向过程转变为面向对象的,这种设计思想的转变,有
一定的困难。对于课程涉及较深的内容,如Windows应用程序开发时,只给出开发的基本思路以及相关的参考资料,让那些有能力和兴趣的同学课外进行学习。
2.3实验教学内容
该课程应该说是一门应用性比较强的课程,因此在课程安排中设置了15学时的实验,课内实验内容安排。
本课程选用C++语言来进行讲授。C++语言是在C语言基础上扩充了面向对象机制而形成的一种面向对象程序设计语言。在教授C++语言的同时,讲授面向对象的程序设计方法。而本课程的实验,就是让学生运用课堂上学到的概念、方法来解决实际问题,以进一步巩固对教材的理解。实验目的是使学生熟悉VC++6.0开发环境的使用,能用该工具进行C++程序设计、查看源代码、使用帮助。了解面向对象程序设计思想和面向对象软件开发过程。学会用C++语言进行简单的面向对象程序设计,理解并掌握封装、继承、多态等面向对象程序设计方法。学会C++标准库函数的查询、调用技巧。为今后学习其他面向对象语言和应用开发打下基础。3教学方式
教学方式的改革是为了达到课程目标创造运作条件,理论和实验教学都要使学生始终处于交流和探究的过程中,不断激发学生的认识和思路。为此我们采取理论教学与实验教学结合,课内讨论与课外大作业结合,课堂教学与网络支持结合的方式。
3.1基于应用实例的理论教学
“面向对象程序设计”是一门实践性较强的课程。在讲解其理论知识时,我们也注重与应用实例相结合,使一些概念性的.理论也尽量通俗易懂。比如:讲到类的封装性,会用ATM机作为例子来打比方,使其易于理解。对于基本的语法和新的知识点也是以应用案例展开来介绍,学生通过案例来加深对基本概念、基本原理的理解,来掌握语法和算法。同时指出该案例还存在或遗留的问题,这些问题的解决需要新的理论、新的方法,为后一个案例引出作铺垫。以一个比较完整的应用例子贯穿整个教学过程,并层层剖析,不断补充完善,最终形成一个功能相对完整的面向对象的软件系统,也同时完成了全部教学内容讲授。
3.2基于任务的实验教学
在与课程配套的实验中,除了部分难度较小的验证性实验外,还安排难度较高的设计性和综合性实验。在基本概念知识掌握后,更需要提高应用能力。针对学生的实际能力和客观上存在能力差异,按照实验教学大纲自编了实验教材。大多的实验都按难度分成必做题和选做题两个部分。所有学生都必须完成必做题。对部分能力较强、学有余力的学生,则进一步要求他们完成难度较大的选做题。部分选做题是以任务的形式给出基本需求,需要学生自己理解和分析。主要是为了提高学生的理解和分析的能力,并提供给学生比较大的发挥空间。学生可以凭自己的能力,以不同的形式完成任务。
3.3创建网络学习环境
为了配合课程教学,我们创建了“面向对象程序设计”课程网站。网站除了教学管理和信息发布外,主要是作为学生获取资源、评价和交流的环境,使学生对该课程能有一个进行公共交流的平台。网站会提供给一些课程相关的教学资料和相关的链接,供学生下载,以便进行课后的复习和自学。提供一个论坛的栏目,专门进行各种主题的讨论,可以是教师组织的专题讨论,也可以是个别学生对课堂上的问题引发的讨论。在这个讨论区中,教师只起一个组织作用,学生发挥他们的自主和能动性。
4结束语
也是一门应用性很强的课程 , 面向对象顺序设计 ” 一门计算机软件工程专业的专业课 . 所需知识将会在今后其他后续课程中得到运用 , 因此该课程的教学方法也需要在实践中不断的改进 , 才干适应实际的需要和学生的需求。本文中给出的一些方法 , 也需要根据具体的学生需要 , 教学中及时调整授课的内容和方法 , 让更多的学生从中受益。
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