航空專業(yè)下的C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

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【摘要】針對(duì)航空相關(guān)專業(yè)C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，探索其實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)途徑。根據(jù)航空相關(guān)專業(yè)的需要，裁剪調(diào)整C語言實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及充分利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的不足。通過提供航空類相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并提倡理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切結(jié)合，在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)采用從點(diǎn)到線再到面最后延伸至后繼課程或?qū)I(yè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)策略，使學(xué)生養(yǎng)成一種自覺的計(jì)算思維方式，并可以運(yùn)用計(jì)算思維分析處理自己專業(yè)領(lǐng)域的問題。

【關(guān)鍵詞】C語言；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

眾所周知，大部分的高等院校非計(jì)算機(jī)工科領(lǐng)域都需要計(jì)算機(jī)作為輔助，尤其是航空類相關(guān)專業(yè)更需要學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的開發(fā)。而控制系統(tǒng)的開發(fā)是硬件、軟件相結(jié)合的過程，不但要了解硬件結(jié)構(gòu)，還必須至少掌握一門編程語言。由于C語言功能強(qiáng)大，使用靈活方便，應(yīng)用面廣，可移植性好等特點(diǎn)，成為很多非計(jì)算機(jī)工科專業(yè)首選的計(jì)算機(jī)編程語言類課程。并且學(xué)生一旦掌握了C語言，就可以較為輕松地學(xué)習(xí)其他程序設(shè)計(jì)語言。因此，C語言成為絕大多數(shù)非工科專業(yè)的一門必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程。C語言是一門理論與實(shí)踐同等重要的課程，絕大多數(shù)高校C語言的教學(xué)模式采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)交替進(jìn)行的方式。但歸根結(jié)底理論的學(xué)習(xí)是為實(shí)踐服務(wù)的?？梢?，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該課程極其重要的組成部分。

1在航空類相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)較少，在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)效果

在我校航空類相關(guān)專業(yè)，一般都設(shè)定為32學(xué)時(shí)的理論，32學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。但是，C語言表達(dá)式豐富、語法結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，又加上學(xué)生是第一次接觸計(jì)算機(jī)語言類課程，使得該課程的學(xué)習(xí)客觀上來說比較困難。尤其在上機(jī)實(shí)驗(yàn)的過程中，總是會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的語法錯(cuò)誤而耽誤實(shí)驗(yàn)時(shí)間。而且有些學(xué)生并不珍惜實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使得很多學(xué)生在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)達(dá)不到老師要求的實(shí)驗(yàn)效果。

1.2各航空類相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)的C語言實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無區(qū)別，學(xué)生缺乏興趣

由于我校各航空類相關(guān)專業(yè)采用相同的試卷，這就使得不同專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課所練習(xí)的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)基本是一樣的。在實(shí)驗(yàn)練習(xí)時(shí)主要是選取一些二級(jí)考試的題目來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)C語言語法的掌握，跟自己的專業(yè)無相關(guān)性。因此，很多學(xué)生不知道C語言對(duì)自己的專業(yè)來說有什么作用，缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力。甚至有些學(xué)生以為學(xué)習(xí)C語言就是為了全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語言，就是為了獲得證書。沒有很好的體現(xiàn)出專業(yè)相關(guān)性以及對(duì)于課程體系中后續(xù)課程對(duì)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特殊要求。

2C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

2.1不同專業(yè)根據(jù)自己專業(yè)的需要，裁剪調(diào)整C語言實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

C語言表達(dá)式豐富、數(shù)據(jù)類型繁多、語法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而不同的非計(jì)算機(jī)工科專業(yè)對(duì)于C語言的各知識(shí)點(diǎn)要求掌握的程度是有區(qū)別的。因此，可根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)及后續(xù)課程的要求適當(dāng)裁剪與本專業(yè)相關(guān)性較少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以期在有限的時(shí)間內(nèi)，能強(qiáng)化基礎(chǔ)，重點(diǎn)練習(xí)與本專業(yè)聯(lián)系緊密的知識(shí)點(diǎn)。要做到這一點(diǎn)就需要任課教師熟悉所教授專業(yè)的課程體系，準(zhǔn)確掌握C語言中哪些知識(shí)點(diǎn)是與該專業(yè)密切相關(guān)，應(yīng)重點(diǎn)練習(xí)的。

2.2在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)一些與專業(yè)相關(guān)的小案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

以我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)為例來說，在該專業(yè)的培養(yǎng)方案中要求學(xué)生掌握光電信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。光電信息系統(tǒng)的開發(fā)是硬件、軟件相結(jié)合的過程。對(duì)于該專業(yè)學(xué)生來說位運(yùn)算部分是要重點(diǎn)掌握的，對(duì)位運(yùn)算的理解能幫助同學(xué)們對(duì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)原理的理解。因此，除了講解位運(yùn)算的基礎(chǔ)知識(shí)外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)循環(huán)移位、將某些位置0或1、取出某些位等知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練。針對(duì)這些訓(xùn)練可以設(shè)計(jì)一些較簡(jiǎn)單的模擬實(shí)驗(yàn)。例如：模擬單片機(jī)中跑馬燈試驗(yàn)。使學(xué)生理解賦值操作及循環(huán)結(jié)構(gòu)與模擬輸出的跑馬燈字符之間的關(guān)系。

2.3任務(wù)驅(qū)動(dòng)與案例教學(xué)相結(jié)合，充分利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，可以將一些基礎(chǔ)的例子放在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)完成。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，將其它與之相關(guān)的拓展案例利用線上的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來完成。例如：把“輸入一個(gè)數(shù)判斷該數(shù)是否為水仙花數(shù)?！弊鳛榛A(chǔ)案例。將“找出1000以內(nèi)的所有水仙花數(shù)?！焙汀拜斎雰蓚€(gè)數(shù)n和m，輸出n和m之間的所有水仙花數(shù)?！钡茸鳛閿U(kuò)展案例，利用課下時(shí)間通過線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成。這樣既能解決實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足的問題又能達(dá)到復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的效果。

2.4不同航空類專業(yè)采用單獨(dú)命題的方式，加重過程考核的比例

不同的航空類業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的專業(yè)特點(diǎn)和知識(shí)掌握的側(cè)重點(diǎn)單獨(dú)命題并利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)增加過程考核的比重。并將每單元的過程考核成績(jī)及時(shí)公布給學(xué)生。這種形式既能提高學(xué)生利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成擴(kuò)展案例的主動(dòng)性又能讓學(xué)生及時(shí)了解自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的程度。

2.5注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維

理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切結(jié)合，對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的講解練習(xí)形成從點(diǎn)到線再到面最后延伸到后續(xù)課程或?qū)I(yè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)主線，注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。例如：變量的定義和使用在C語言中是無處不在的，對(duì)變量的理解和使用可以貫穿如下主線：（1）通過講解如何定義一個(gè)變量、自加和自減運(yùn)算、賦值表達(dá)式，向?qū)W生傳達(dá)“變量代表一個(gè)內(nèi)存空間，空間大小由變量的類型決定，空間內(nèi)放的數(shù)據(jù)就是變量的值”的知識(shí)點(diǎn)。（2）通過講解形參的意義，向?qū)W生傳達(dá)“函數(shù)的形參一定是變量”的知識(shí)點(diǎn)。（3）通過以上對(duì)于變量知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)變量有了一些認(rèn)識(shí)。接下來在講解一個(gè)變量的兩個(gè)屬性、全局變量、局部靜態(tài)變量、動(dòng)態(tài)變量、寄存器變量、不同函數(shù)內(nèi)允許同名變量時(shí)，將變量的知識(shí)點(diǎn)串成線。（4）通過將解數(shù)組和結(jié)構(gòu)體將變量的知識(shí)點(diǎn)延伸成面。（5）最后延伸到后續(xù)課程和專業(yè)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，但要注意只稍微做一點(diǎn)延伸，讓學(xué)生了解C語言對(duì)后續(xù)課程的作用，提高興趣即可。例如：針對(duì)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)來說，對(duì)char、int、long類型的數(shù)據(jù)在單片機(jī)中的應(yīng)用可做一點(diǎn)延伸。單片機(jī)在計(jì)算時(shí)需要先將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀入到寄存器中。51單片機(jī)是8位單片機(jī)，這就決定了它一次只能從存儲(chǔ)器讀取一個(gè)字節(jié)。那么char型只需一次就可讀到寄存器中了，但int、long型則需要二次、四次才能讀入到寄存器中。因此程序使用不同的數(shù)據(jù)類型會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行時(shí)間的不同。這個(gè)對(duì)于延時(shí)函數(shù)等與運(yùn)行時(shí)間有關(guān)的程序非常重要。

3總結(jié)

結(jié)合我校實(shí)際情況及教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于航空類相關(guān)專業(yè)C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一些探索和改革。C語言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其實(shí)驗(yàn)課的重要性不言而喻。在充分利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)不同航空類專業(yè)C語言實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的裁剪調(diào)整及設(shè)計(jì)專業(yè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)案例并對(duì)考核方式進(jìn)行相應(yīng)改革來彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的不足，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生的過程學(xué)習(xí)情況進(jìn)行準(zhǔn)確掌握。并要求實(shí)驗(yàn)課密切與理論課結(jié)合，在教學(xué)過程中對(duì)某知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)貫穿著從點(diǎn)到線再到面最后延伸到后續(xù)課程或?qū)I(yè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的策略模式。這樣既使學(xué)生清晰的認(rèn)識(shí)C語言課程在其課程體系中的重要作用又掌握了語法知識(shí)還能激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣。

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作者：陳慶燕 單位：濱州學(xué)院信息工程學(xué)院