工程教育認(rèn)證下C語言課程教學(xué)改革

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【摘要】工程教育認(rèn)證主要倡導(dǎo)三個(gè)基本理念：以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)。針對(duì)工程教育認(rèn)證對(duì)電子信息類及自動(dòng)化專業(yè)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新要求，分析了目前C語言實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，從學(xué)生、產(chǎn)出和改進(jìn)三個(gè)方面，對(duì)C語言課程教學(xué)改革的思路和方法進(jìn)行了探討。實(shí)踐證明，該課程教學(xué)改革的實(shí)施提高了學(xué)生的興趣和工程實(shí)踐能力，能有效提升C語言課程的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】工程教育；專業(yè)認(rèn)證；C語言；教學(xué)改革

1課程教學(xué)現(xiàn)狀

初學(xué)C語言的學(xué)生遇到最大的困難是：老師上課的內(nèi)容似乎能夠聽懂，教材上的題目也能夠理解，但是輪到自己真的開始寫程序時(shí)，卻無從下手，沒有思路。究其原因，有如下幾個(gè)。一是學(xué)生表現(xiàn)出的上課聽懂教材看懂，只是表面上比較膚淺的理解，教師應(yīng)該告訴學(xué)生，C語言課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，自己剛開始寫程序時(shí)沒有思路沒有關(guān)系，要多讀實(shí)踐性較強(qiáng)的程序，多理解，多親自動(dòng)手練習(xí)。只是聽或者看教材的內(nèi)容不能透徹理解知識(shí)本身，需要自己多寫程序，才能透徹理解C語言中的基本知識(shí)，包括不同變量的區(qū)別、不同語句結(jié)構(gòu)的執(zhí)行順序等。二是不清楚學(xué)習(xí)C語言的目的，不清楚和其他課程的聯(lián)系，不清楚C語言應(yīng)用在哪里，這樣被動(dòng)接受造成的后果是學(xué)習(xí)過程盲目，沒有目的性，學(xué)習(xí)結(jié)束以后很快就遺忘了，沒有達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的。三是C語言課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置和評(píng)價(jià)體系存在缺陷。目前此類課程均以課程大綱為中心，過度強(qiáng)調(diào)教授內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)概念、知識(shí)，以致于課程內(nèi)容枯燥，不易理解，學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒；強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)的語法知識(shí)和細(xì)節(jié)，而不是問題解決的思路，學(xué)生可以取得高分，但是面對(duì)新的要求無從下手，不能真正解決問題［3］。

2課程教學(xué)改革探索

2.1強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)思維，使用流程圖

學(xué)生面對(duì)一個(gè)實(shí)際問題，無從下手，不會(huì)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成程序設(shè)計(jì)的思路，這是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的很大的困難。因此，面對(duì)一個(gè)實(shí)際題目，引導(dǎo)學(xué)生一步一步利用程序?qū)崿F(xiàn)是教師的主要任務(wù)。轉(zhuǎn)換過程的實(shí)現(xiàn)依賴于程序設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)即編程思路的實(shí)質(zhì)體現(xiàn)是流程圖的使用。往往這個(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的過程和流程圖的使用容易被忽略，反而去關(guān)注程序?qū)崿F(xiàn)。教師要幫助學(xué)生建立設(shè)計(jì)思維，最有效的方法是引入算法描述和程序流程圖，使學(xué)生從模糊的、主觀的問題求解轉(zhuǎn)變成具體的、客觀的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)［4］。在授課過程中，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建算法和使用程序流程圖的能力，將這種培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，使學(xué)生明白以后遇到任何編程問題時(shí)，需要完成的基本步驟和正確路徑，理清思路，編程實(shí)現(xiàn)。編程實(shí)現(xiàn)過程中，如果遇到困難，教師可以提供部分程序及程序注釋，學(xué)生根據(jù)已有程序和對(duì)題目要求的理解，將其他部分補(bǔ)充完整；根據(jù)已有算法和流程圖，完成部分或全部程序的編寫。

2.2調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)順序

教學(xué)過程中，前面相對(duì)基礎(chǔ)的知識(shí)往往過度被重視，設(shè)置學(xué)時(shí)過長(zhǎng)，而后面的數(shù)組、指針、函數(shù)和不同數(shù)據(jù)類型這些在后續(xù)《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》和《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》等課程編程中常常用到的內(nèi)容，由于安排靠后，沒有充足的學(xué)時(shí)講授，學(xué)生也不能真正消化理解。因此，根據(jù)C語言課程教授的經(jīng)驗(yàn)，可以適當(dāng)縮短基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)時(shí)，將基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)融入到后續(xù)編程過程中，盡早學(xué)習(xí)在專業(yè)實(shí)際問題中用處較大、難度較高的內(nèi)容，避免后續(xù)實(shí)際編程與學(xué)習(xí)內(nèi)容無法銜接的問題。

2.3與專業(yè)背景銜接

C語言程序設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)課程，往往在大一學(xué)習(xí)，但是與之銜接的后續(xù)課程如《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》和《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》等，往往在大二甚至大三才開始學(xué)習(xí)，前序和后序課程時(shí)間相差較遠(yuǎn)，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言課程時(shí)沒有意識(shí)到它的“用武之地”，學(xué)完之后很有可能就忘記了。教授過程中，需要將學(xué)習(xí)內(nèi)容與專業(yè)背景銜接，如講授位運(yùn)算時(shí)，介紹它的用處是在單片機(jī)課程中通過通用IO口點(diǎn)亮LED燈，實(shí)現(xiàn)流水燈的效果，甚至可以在課堂上使用一塊單片機(jī)開發(fā)板展現(xiàn)流水燈的實(shí)際效果，這樣可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容和應(yīng)用的直接對(duì)應(yīng)聯(lián)系，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師尤其是專業(yè)教師，要利用自身專業(yè)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)與實(shí)踐關(guān)系密切的教學(xué)案例，而不是常規(guī)C語言教材中純數(shù)學(xué)的題目。

2.4合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及綜合實(shí)訓(xùn)

C語言程序設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較多，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)安排，可以設(shè)計(jì)與實(shí)際專業(yè)問題相關(guān)的項(xiàng)目，根據(jù)課程內(nèi)容的深入，進(jìn)行題目分解與內(nèi)容層次遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)安排。將新的知識(shí)點(diǎn)漸進(jìn)地融入到每次實(shí)驗(yàn)中，前一次實(shí)驗(yàn)是后一次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，而后一次實(shí)驗(yàn)是前一次實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展及深入，每完成一次實(shí)驗(yàn)，都是對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)的鞏固，每一次都有成就感的激勵(lì)。學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)安排過程中逐步深入理解并掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，最后實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，學(xué)生完成完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以大大提高學(xué)生的興趣［5］。C語言課程結(jié)束后會(huì)安排后續(xù)課程實(shí)訓(xùn)，在應(yīng)用層進(jìn)行綜合應(yīng)用訓(xùn)練。例如以平衡車、單片機(jī)開發(fā)板等硬件為載體，將所需功能包裝成API函數(shù)，學(xué)生調(diào)用API函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)調(diào)試，同時(shí)通過硬件看到設(shè)計(jì)的實(shí)際效果。通過這樣的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”實(shí)際訓(xùn)練，使所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力，幫助學(xué)生提升工程實(shí)踐能力［6］。

3結(jié)語

綜上所述，在新的時(shí)代背景及產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，工程教育認(rèn)證仍在繼續(xù)。傳統(tǒng)工科教育應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化緊隨時(shí)代步伐進(jìn)行教學(xué)改革，根據(jù)現(xiàn)在學(xué)生特點(diǎn)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，推動(dòng)新時(shí)代下的工程教育發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才。工程教育認(rèn)證背景下的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程改革和探索，不僅要從以學(xué)生為主體的課程教學(xué)方面進(jìn)行創(chuàng)新，還要注重實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的選取，校企合作模式的優(yōu)化，產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)的建設(shè)，結(jié)合應(yīng)用型本科院校在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才的需求，推進(jìn)教學(xué)改革，為工程認(rèn)證背景下應(yīng)用型本科相關(guān)課程的改革和建設(shè)提供借鑒。

［參考文獻(xiàn)］

［1］陸勇.淺談工程教育專業(yè)認(rèn)證與地方本科高校工程教育改革［J］.高等工程教育研究，2015，（6）:157-161.

［2］張延亮，康國(guó)棟，周清平.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)視角下軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐-以“C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程為例［J］.煤炭高等教育，2018，36（5）:117-121.

［3］齊亞莉.基于工程教育理念的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革方案［J］.北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，25（4）:102-103.

作者：王鑫 郭云波 齊建玲 楊芳芳 單位：北華航天工業(yè)學(xué)院