基于卓越工程师教育培养计划的《面向对象程序设计》课程教学改革研究与实践

陈丹丹++张秀宇++王瀛洲

摘要：根据教育部“卓越工程师教育培养计划”的培养目标，分析面向对象程序设计课程现状，通过选择合适的编程语言，运用全方位的教学手段，采用先进的教学理念，建立阶段式的考评体系及更新后续课程设计的内容等多种举措提升学生的实践创新能力。

关键词：卓越工程师教育计划；面向对象程序设计；教学改革；项目教学法；启发式教学法

中图分类号：G642 文献识别码：A 文章编号：1009-3044（2015）17-0100-02

Study on Teaching Reform and Practice of Object Oriented Programming Course Based On Excellent Engineer Education and Training Program

CHEN Dan-dan， ZHANG Xiu-yu， WANG Ying-zhou

（School of Automation Engineering， Northeast Dianli University， Jilin 132012， China）

Abstract： According to the cultivation goal of excellent engineer education and training program， analysis the course status of object oriented programming， various measures adopts such as choose proper programming language，use a full range of teaching method and advanced teaching idea，build staged test system，update the contents of continued course design ，to promote the practice creative ability of students.

Key words： excellent engineer education and training program；object oriented programming； teaching reform； project teaching method； elicitation teaching method

教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），核心思想是培养一批面向未来的，适应知识经济时代发展需要的，现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种类型工程技术创新型人才。卓越计划有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。该计划对促进高等教育改革与发展，全面提高工程教育人才培养质量，具有举足轻重的导向作用和指导意义[1-2]。

1 课程现状

《面向对象程序设计》是我院自动化专业“卓越计划”下的一门重要专业课，同时也是一门实践性较强的课程，尤为强调学生的实际动手能力。目前高校工科专业的《面向对象程序设计》课程大多分为两类，一类以C++程序设计语言自身的体系为脉络展开教学，即注重编程语言的基本语句、语法以及类和对象、继承和派生、多态性等有关面向对象程序设计的基本概念。但由于此类教学模式不是以解决工程实际问题为目的展开，学生创新潜能得不到很好的挖掘，难以在学习中提高实践创新能力[3]。另一类以Java语言为载体，讲解面向对象程序设计的思想及设计方法，但Java的体系十分庞大，涉及的知识点多且繁杂，不适合自动化专业的学生学习。因此，本文就如何更好的通过《面向对象程序设计》课程这个平台，培养自动化专业卓越班学生的工程能力和实践创新能力，进行了教学改革与实践。

2 教学改革具体举措

2.1 选择合适的编程语言

将单纯讲解C++语言，变为讲解一门开发工具。考虑到自动化专业的学生具有C语言基础，选定Borland C++ Builder 6.0作为授课内容。C++ Builder是面向对象的，可视化编程语言，开发者可以采用“所见即所得”的可视化方式，来设计应用程序的界面，不必编写大量的代码来实现界面功能。因此，相比其他同类面向对象语言具有“易上手，入门快”的特点。同时由于C++ Builder功能强大，应用领域广泛，更能满足培养学生实践创新能力的需求。

2.2 运用全方位的教学手段

自动化卓越班人数一般为40人，采用实验室授课，每位同学都配有一台计算机。教师讲授完实例以后，学生可以马上上机操作。同时为了使每位同学能够清楚地看到老师的操作过程，实验室电脑中安装了NetMeeting软件工具，教师的电脑设置为主机，每次上课前，学生打开各自电脑上的NetMeeting软件，教师选择主持会议的功能，呼叫各从机，连接成功后，每个学生都能看到主机电脑上教师的每一步操作演示，十分快捷且高效。而且教师还能利用NetMeeting软件中的文件传送功能，将每次课的PPT、实验指导书、示例程序等文件直接传送给学生，学生可以自行下载保存，作为复习资料。除此之外，教师还可以适时配合多媒体、板书等教学手段，最终达到板书、多媒体、先进软件、学生上机操作相结合的全方位教学手段[4]。

2.3 采用先进的教学理念

2.3.1 项目教学法

项目教学法最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》[5]。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式[6]。

基于项目教学法的基本思想，将《面向对象程序设计》每次课的教学内容设置成为一个具体的实训项目。整个教学过程相当于进行一个项目的开发，从信息的收集、到方案的设计，直至项目的实现，充分发挥学生的主观能动性，教师以引导为主、讲授为辅，给学生预留充分地思考空间，最大限度的培养学生的创新思维能力。

2.3.2启发式教学法

启发式教学的关键在于设置问题情境，强调激发学生内在的学习动力及智力的充分发展[7]。教师在授课过程中应多注重设置问题的情境，多提出启发性较强的问题。比如在讲授一对多数据表的关联时，可以提问现实生活中有哪些实例与之相关。在课后还可以布置与专业相关的思考题，如：找出电厂中一对多数据表的实例，并编程实现。

2.3.3 因材施教教学法

考虑到每个学生的学习能力和认知水平的不同，在每堂课结束时都设置巩固提高部分，为学习能力较强的同学提供更广阔的平台，使其接受更多任务和挑战，进一步提升实践创新能力。

2.4 建立阶段式的考评体系

考评体系分为四个阶段：第一阶段在完成简单应用程序设计的学习之后进行，主要考核学生常用组件的使用方法。考核形式为课上上机测验，测验时间为60分钟，分数占总成绩的15%，考核题目中涉及各种常用组件如Label、Edit、BitButton、Memo、RadioButton、CheckBox、ListBox、Menu、OpenDialog等。

第二阶段在完成数据库应用程序设计的学习之后进行，主要考核学生设计数据库应用程序的一般步骤、常用数据库组件的用法、数据的编辑与查询及报表的设计等内容。考核形式为课上上机测验，测验时间为60分钟，分数占总成绩的15%。

第三阶段为上机考试，设置在结课之后进行，分数占总成绩的20%，考试时间为90分钟，考试内容一般为管理信息系统的设计，如：学生信息管理系统。

第四阶段为理论考试，一般在上机考试一周后进行。考试形式为开卷，综合考察学生对课程的掌握情况，分数占总成绩的50%。

2.5 更新后续课程设计的内容

在课程的全部授课学时结束后，安排为期两周的软件类设计实训。以往的实训内容大多是管理信息系统的设计，如：大学生社团管理信息系统设计、高校实验设备管理信息系统设计等。此类题目的缺点是专业特色得不到体现，更不能满足“卓越计划”的培养目标。

鉴于自动化专业“软硬相结合，两手都要硬”的培养目标，现将单片机硬件内容引入到课程设计的设置中来，并拓展学习利用C++ Builder编写PC机与单片机之间串口通信的程序代码，同时将课程设计地点选在微机原理实验室，便于学生操作单片机等硬件设备。课程设计的具体内容为：要求采用C++ Builder 6.0编写上位机软件程序，采用DVCC-5286JH单片机仿真实验系统作为下位机硬件连接设备，设计模块化的测控系统软件平台，实现PC机与单片机之间的通信，同时还要求为用户提供数据保存、实时曲线绘制及历史数据查询与打印等功能[8]。更新了课程设计内容后，使学生将所学的编程工具与专业知识相结合，达到了“学以致用”的目的，“卓越计划”培养目标得到了很好的体现。

3 结束语

《面向对象程序设计》是一门理论和实践结合得较为紧密的课程，为实施“卓越计划”提供了一个有效的平台。随着课程教学改革的不断深入，学生的实践创新能力得到不断提升，必然会对教育部“卓越工程师教育培养计划”的实施起到一定的推进作用。

参考文献：

[1] 徐静. 卓越工程师培养计划下“Java程序设计”课程改革[J]. 计算机时代， 2013（9）： 65-66.

[2] 惠燕， 潘煜. 基于“卓越计划”的C程序设计教学改革研究[J]. 电脑知识与技术， 2011， 7（12）： 2863-2864.

[3] 吴晶晶. 浅析高职《Delphi程序设计》教学模式[J]. 科技创新导报， 2008（31）： 141.

[4] 刘元珍. 面向“卓越计划”的C++课程建设探讨[J]. 林区教学， 2012（9）： 85-86.

[5] 江兆银. 项目教学法在高职“delphi程序设计”教学中的应用[J]. 扬州教育学院学报， 2009， 27（2）： 86-88.

[6] 胡庆芳. 优化课堂教学方法与实践[M]. 北京： 中国人民大学出版社， 2014.

[7] 陈琦， 刘儒德. 当代教育心理学[M]. 北京： 北京师范大学出版社， 2007.

[8] 陈丹丹， 张天羽， 夏泽杰. 基于C++ Builder的模块化测控系统软件的设计[J]. 科技信息， 2012（33）： 89-90.