应用型高校C++程序设计课程的教学改革与实践

摘要：C++程序设计作为计算机专业的核心课程，已开设近20年。然而，随着时代的发展，现行教学模式面临教材陈旧、实践不足、应试导向及教学方法单一等问题，削弱了学生的编程技能。为应对这些挑战，文章提出了一系列综合改革措施，包括课前预习与课后训练、延长课时与实践结合、项目驱动教学、自主练习与奖励机制、多渠道交流及考核方式改革。这些措施旨在提升学生的实践能力、激发学习兴趣，并全面评估学习成效，从而培养其逻辑思维和编程能力。

关键词：C++程序设计；教学改革；实践教学；项目驱动；在线练习平台；评估方式

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）01-0149-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

C++是一种功能强大的编程语言，是全球最受欢迎且易于学习的语言之一。C++面向对象程序设计（以下简称C++程序设计） 早已被我国众多大学引入，现已成为计算机专业的必修基础课程，甚至一些非计算机专业的学生也选择学习该课程。该课程的前导课程是C语言程序设计，C语言是一种面向过程的编程语言。从C语言到C++的过渡，标志着学生从面向过程思维向面向对象思维的跨越[1]。尽管各高校在课时安排上有所不同，但C++程序设计的教学内容大体相似，具体内容见表1，这些内容构成了学生深入编程世界的基石。

C++作为一种功能强大的编程语言，在软件开发、游戏设计、系统编程等领域得到了广泛的应用。然而，传统的教学方法往往过于理论化，忽视了实践环节，这导致学生在实际操作中遇到困难。因此，改革C++程序设计的教学模式变得迫在眉睫。尽管如此，开设C++程序设计这门课程的目的并不是要求学生将来必须从事C++相关的工作，而是旨在培养学生逻辑思维能力和代码编写能力。在学习这门课程之前，几乎所有的学生都尚未完全脱离高中的知识体系，他们对计算机的认识还停留在较为浅层的操作阶段，对未来的学习方向感到迷茫。这门课程可以通过最基础的内容，作为高中知识与大学知识之间的桥梁。

1 当前课程教学存在的问题

1.1 教学资源陈旧

编程语言更新迅速，C++亦然。当前，许多大学使用的教材多为多年以前出版，部分教材自课程开设以来未曾更换。这些教材教授的语法已显陈旧，部分特性在现行编译器上无法通过。此外，大多数计算机实验室仍使用1998 年推出的Microsoft Visual C++ 6.0（VC6.0） 编译器，无法支持C++自1998年以来引入的新特性。尽管有些学生通过其他途径了解了新特性，但在VC6.0上无法编译，增加了学习的困惑。

许多企业现在对于实习生的培训非常头疼，因为他们在大学中学习的知识远远达不到企业的要求[2]。尽管一些大学生的基础知识非常扎实，但他们所掌握的许多知识实际上已经是IT企业所淘汰的过时内容。例如，C++程序设计这门课程，由于教学资源长期未更新，自然成为其中的一个典型例子

1.2 侧重理论教学，实践较少

C++程序设计课程具有较强的实践性，因此需要充足的实训时间。然而，现行课程主要采用理论教学，实践教学学时严重不足，学生上机实践机会有限。这导致学生的实践能力得不到充分锻炼，编程时常出现眼高手低、不敢下手及创新性低等问题[3]。理论教学通常在教室内进行，教师在讲台上讲授知识并演示程序。冗长的课时中，教师大量地灌输理论知识，但过量的理论和缺乏实践机会使学生对编程失去兴趣，认为编程枯燥乏味，缺乏成就感。上机实验课通常安排在理论课之后，由于时间间隔较长，许多学生已忘记理论内容。此外，上机实验课时间较短且任务明确，如果在任何环节出现知识漏洞，学生可能无法完成任务，导致编写代码能力无法有效提升。

1.3 以应试为目的的教学

C++程序设计应是一门实践性非常强的课程，但在大学课程设置中与其他课程无显著区别。课程评分中，理论考试仍占主导，超过平时成绩和实践成绩的总和[4]。应试教育模式仅培养学生应对考试的能力，无法提供深入理解，严重限制了综合能力的发展。此外，应试教育使学生过分关注细节，忽视实践技能和创新精神的培养。最终，这种教育方式导致学生对学习持被动态度，缺乏兴趣，不利于长期学习发展。到学期末，尽管大多数学生通过了课程，甚至有人获得满分，但能够编写出可运行代码的学生却寥寥无几。

有些学生常靠死记硬背应对考试，临时抱佛脚现象普遍。他们平时学习投入不足，却能通过考前突击，靠老师划重点取得不错分数。但这种短期记忆在实际应用中常显不足，如解决中等难度题目或解释代码时，能应对者较少。这既是应试教育弊端，也让人质疑学生的学习能力和知识深度。真正的学习应重理解和运用，非应付考试。

1.4 教学方法枯燥无味

传统教学方法往往侧重语法知识点的灌输。这种方式因内容枯燥、难以理解，导致学生学习兴趣普遍不高[5]。此外，教学方法与实际应用脱节，使学生在学习过程中感到困惑和厌倦。课堂上，学生兴趣低迷，注意力不集中，积极性不足。单调的听讲和机械练习难以让学生真正投入，缺乏互动和实践抑制了好奇心和探索精神。这导致学生仅能表面理解知识，无法内化为能力。长期如此，学生可能对学习产生消极情绪，影响学习效果和未来发展。

2 结合练习系统的改革措施

2.1 课前最新资料预习与课后精准训练

课前预习是确保学生紧跟教师授课节奏的关键环节。通过预习，学生能够提前熟悉课程内容，掌握知识要点，明确学习方向，并在此过程中发现自身不足，以便在课堂上进行针对性提问。鉴于IT行业的快速迭代，作为核心基础课程的C++程序设计内容更新迅速。因此，教师每次授课前须深入查阅资料，确保预习资料反映最新知识动态，并及时发送给学生。此外，教师应设置与预习内容紧密相关的预习题，通过学生解答情况反馈，精准掌握预习效果，从而适时调整课程计划。课后，教师需在学习通等平台上传本节课的录制视频，帮助学生弥补上课时遗漏的内容并进行课下复习。高校可自主研发在线教学辅助平台，如河北工程大学信息与电气工程学院计算机科学与技术系的Exercise to Exam （E2E）平台。该平台包括学生、教师和管理员三个系统（见图1） 。教师可在E2E 平台上布置与当堂课程相关的练习题，并设定作业提交截止时间。若超时提交一天，将扣除2分，以鼓励学生及时巩固所学知识。此外，练习表现优异的学生可获得加分奖励和小礼品，以激发学习动力。

2.2 延长课时，放缓节奏，边讲边练，强化实践

C++程序设计课程内容丰富，但课时紧张始终是学生面临的一大挑战。在传统教学模式下，教师为完成教学进度，常采用填鸭式教学方法，导致学生难以完全吸收和理解知识。一旦遇到问题，学生往往难以找到解决办法，影响后续学习。例如，类与对象是课程中的基础且核心概念，而多态性是面向对象编程中更高级的特性。这两个概念通常被认为是学生难以掌握的难点，易造成混淆。为解决这些问题，建议允许学生在课堂上使用电脑，增加课时，放慢教学节奏，并以幽默且高效的方式吸引学生注意力，确保其专注于课堂。在讲解每个知识点后，应立即安排练习时间，帮助学生及时消化所学知识，并解答其疑问。

2.3 项目驱动教学，深化理解，以赛促练

当前《C++程序设计》教材中的编程练习多集中在数值计算，难度较低，无法充分锻炼学生的编程技能。因此，建议教师在每个章节末设计小型项目，将所学知识点串联起来。例如，实现一个图书管理系统或教务管理系统的部分功能，代码量控制在数百行以内。期末考核应以大型项目为主，覆盖所有课程知识点，通过项目实践加深学生对C++程序设计的理解。例如，学生通过项目实践，直观感受数组与链表在访问速度上的差异，深入理解数据结构的选择及其应用场景。采用项目驱动教学方法不仅提升学生的编程能力，还能激发其学习兴趣，减少被动学习。同时，定期举办C++程序设计算法竞赛，将参赛表现纳入平时成绩，提高学生参与竞赛的积极性，激发其探索能力，并为大学生竞赛提供知识储备和支持。

2.4 自主练习与奖励机制结合

针对学生进度两极分化的问题，教师应充分利用在线练习平台，如E2E和Programming Teaching Assis⁃tant（PTA） ，为每节课精心设计练习题，并将其与平时成绩相结合。学生通过提交代码，能够获得即时反馈，包括输出错误和运行时错误，帮助其自我修正。教师可以通过后台监控学生的练习情况，并根据需要及时调整教学计划。此外，应建立自主练习奖励机制，给予积极参与练习并表现出色的学生分数奖励，以激发学习积极性，缩小班级内部差距

2.5 开设多渠道交流，促进知识共享

C++程序设计的学习过程受益于积极的交流与讨论。教师应建立多种交流渠道，如班级微信群、QQ群和学习通平台，鼓励学生分享学习经验、心得及提出疑问。通过这种互动，学生能够相互借鉴学习方法，实现知识互补，迅速解决学习中的难题。教师亦应定期参与讨论，为学生解答疑惑，指导其深入思考，营造积极向上的学习环境。此外，组织线上或线下的学习小组，通过团队合作完成项目，进一步提升学生的编程技能和团队协作能力。

2.6 考核方式的改变

为了全面和客观地评估学生的学习成效，除了传统的笔试和编程测试外，引入了课堂测验、项目作业、E2E平台课下作业及在线编程竞赛等多种评价方式。这些方式旨在全面考查学生的理论知识、编程技能、团队合作及问题解决能力。考核重视学生在学习过程中的表现，包括课堂参与度、预习任务完成情况及课后练习提交质量，并将这些因素纳入最终成绩评定。各部分占比分布见图2。

3 改革措施实施

3.1 课前准备工作

教师在授课前应深入研究并掌握“面向对象编程”相关知识点的最新进展。例如，若C++标准新增了智能指针的扩展应用或范围for循环在特定情境下的性能提升，教师应主动搜集相关资料，并将这些新特性整合到预习资料中，提前提供给学生。随后，教师应布置预习任务，通过设计一系列预习题目（包括选择题、编程题、主观题和流程图题） 评估学生的预习成效。预习题目可能包括“掌握智能指针以管理动态内存”和“运用范围for循环遍历容器”等编程题。如果通过预习题反馈发现，学生在“智能指针的恰当使用”方面表现良好，但在“范围for循环的边界条件处理”方面正确率较低，且错误集中在迭代变量的作用域管理上，教师则需调整教学方案，增加对这些知识点的课堂讲解时间，并安排更多实践练习以加深理解。

3.2 授课

在课堂上，教师应重点阐释学生预习时反馈的不足之处，并针对常见错误设计专门练习。当讲解可能造成学生困惑的知识点，如“多态性中虚函数的工作机制”或“拷贝构造函数与赋值运算符重载的差异”时，教师应安排时间让学生亲自编写代码进行实践。例如，通过构建一个简单的类继承结构，学生可以观察虚函数在不同对象间的调用行为，直观理解多态性的实现原理。这种方法有效防止学生在概念不清晰的情况下继续学习后续内容，确保每一步学习都坚实可靠。此外，教师应在课堂上录制课程视频，并上传至学习通班级资料库，作为学生的视频学习和复习资源。同时，每周可在E2E平台安排40分钟的闭卷小测验，包括选择题和编程题（见图3） ，并按照期末考试标准进行监考，以检验学生的学习情况。对于在此阶段学习中遇到困难的学生，教师可在课堂上给予特别关注，有助于实现广泛的教育目标和培养策略。

3.3 课后练习与辅导

课后，教师应设计练习题，以加深学生对知识点的理解与应用，并要求学生提交解题思路的流程图，以评估其掌握情况。表现优秀的学生将获得额外的分数奖励。此外，教师应设定讨论时段，鼓励学生分享解题思路和面临的挑战。在讨论中，教师将引导并激励学生，对于活跃且贡献突出的学生，也将给予分数奖励，以激发其参与热情和团队精神。

4 结束语

在C++教学过程中，不能像对待其他传统课程那样，仅侧重理论知识的灌输。应从学生兴趣出发，将动手实践作为主要教学方式，理论教学作为辅助。C++程序设计作为计算机专业的核心课程，其目的不仅是教会学生编写C++代码，更重要的是引导学生进入新的学习领域，为后续学习及职业生涯打下坚实基础。这些教学改革不仅能激发学生的学习兴趣和主动性，还为其未来职业发展奠定基础。教育工作者需持续关注行业发展趋势，灵活调整教学方法，以适应技术环境的快速变化。只有这样，才能培养出符合时代需求的高素质计算机专业人才，为信息技术的发展作出贡献。

参考文献：

[1] 贾金芳.C++程序设计课程实验教学改革与探索[J].电脑知识与技术，2024，20（8）：146-148，164.

[2] 佘利彬.信息化背景下计算机教育的改革与创新[J].知识文库，2020（10）：131，133.

[3] 孙倩，张广梅.C++程序设计教学改革实践[J].教育现代化，2020，7（56）：88-90，122.

[4] 蒋正锋.应用型高校C语言程序设计课程教学改革研究[J]. 教育教学论坛，2020（41）：167-168.

[5] 刘其永.基于启发式的C++程序设计教学改革实践探析[J]. 电脑知识与技术，2024，20（23）：161-162，170.

【通联编辑：王 力】

基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2021GJJG245） ，项目名称：一流本科专业建设背景下产教融合实践教学机制研究与实践