工程教育下高職院校C語言設(shè)計課程教學(xué)

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摘要：C語言程序設(shè)計課程是高職院校許多專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，由于傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)工具單一，學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程積極性不高，學(xué)習(xí)效果不好，因此，本課程的教學(xué)改革顯得尤為重要。筆者對C語言程序設(shè)計課程教學(xué)進(jìn)行研究，提出了一種基于工程教育模式的C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式，通過把這種教學(xué)模式應(yīng)用到本門課程教學(xué)中，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：C語言程序設(shè)計；工程教育模式；C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室；教學(xué)改革

1引言

C語言程序設(shè)計課程是多個專業(yè)學(xué)生要學(xué)習(xí)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]，特別是許多學(xué)生在初步了解到各種不同功能的軟件背后都需要C語言程序代碼的技術(shù)支撐后，積極學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計。學(xué)習(xí)難以理解的新規(guī)則、新語法、新術(shù)語之后，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性大幅下降。分析其原因，一是教學(xué)方法傳統(tǒng)。教學(xué)基本采用“理論講授—案例分析—編程實(shí)踐”的教學(xué)方法，此教學(xué)模式雖然注重知識的講授，但是缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，教學(xué)方法單一。二是在自主學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)方面部分學(xué)生基礎(chǔ)能力不夠。不能積極主動融入課堂中，邏輯思維能力較差，達(dá)不到上機(jī)實(shí)踐的要求，最終導(dǎo)致的結(jié)果是學(xué)生感到“老師上課內(nèi)容能聽懂，自己編程時編不出”。三是高職高專學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。特別是數(shù)學(xué)、英語等基礎(chǔ)課程知識掌握不扎實(shí)，運(yùn)算應(yīng)用和邏輯思維能力一般。基于以上各個方面的原因，迫切需要對課程教學(xué)中進(jìn)行改革，打破單一的教學(xué)模式，把各種新技術(shù)、新工具、新交流平臺融入C語言程序設(shè)計課程教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果提高[2]。

2融入工程教育理念的C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式

根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐研究，為了解決傳統(tǒng)教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，筆者認(rèn)為在C語言教學(xué)中首先要通過改變教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言的興趣，其次要注重設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，采用有效的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能力。

2.1基于C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)改革

由于學(xué)生正處于易接受新事物、新技術(shù)、新工具的年齡階段，可以針對這個特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，打破固定教學(xué)模式，融入新的教學(xué)理念[3]。C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室是一個開放教學(xué)實(shí)踐平臺，學(xué)生能夠通過它進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐和互動學(xué)習(xí)。把傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)镃語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，通過C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開展教學(xué)。根據(jù)高等職業(yè)院校C語言程序設(shè)計課程培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，可以按教學(xué)功能和教學(xué)內(nèi)容把C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系分成四個模塊，學(xué)生可以通過此實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系進(jìn)行學(xué)習(xí)。C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室主要由用戶登錄界面、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺、教學(xué)資源共享和學(xué)習(xí)交流平臺組成.（1）用戶登錄界面。C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室登錄權(quán)限有管理員、教師和學(xué)生三種。管理員主要管理整個實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)；教師可以上傳教學(xué)文件、在線教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、查看分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行學(xué)習(xí)、在線測試、在線師生交流實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。（2）實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺。C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的重要模塊就是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行可視化的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生能觀看教師講解實(shí)驗(yàn)的視頻，下載課程課件和項(xiàng)目文件，通過參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模塊完成C語言的各種實(shí)驗(yàn)并上傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還能夠與其他學(xué)生連線組成學(xué)習(xí)討論興趣小組等；教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、批改作業(yè)、布置作業(yè)等。（3）教學(xué)資源共享。在該模塊中，教學(xué)資源是公開透明的。教師或管理員可以上傳相關(guān)教學(xué)資源，學(xué)生在線可以獲取這些資源，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)C語言。為了提高學(xué)生的積極性，系統(tǒng)還可以采取獎賞制度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言的積極性，能夠自動為在線學(xué)習(xí)的學(xué)生增加積分，此積分可折合到期末成績中。（4）學(xué)習(xí)交流平臺。學(xué)習(xí)交流平臺是一個交互性的平臺，按照C語言課程的章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計，學(xué)習(xí)交流平臺的功能包括學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇、在線答疑、批復(fù)作業(yè)、交流學(xué)習(xí)心得。教師通過平臺在線解答問題，輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生不僅可以在線交流學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，而且能分享實(shí)驗(yàn)過程中的各種問題及相關(guān)解決方法，還能通過平臺發(fā)貼提出問題或解答他人問題，系統(tǒng)可對回答正確的問題增加相應(yīng)的積分。

2.2融入工程教育理念的C語言程序設(shè)計課程網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

工程教育是一種創(chuàng)新型的高等工程教育模式[5]。2000年，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)經(jīng)過四年的探索研究，構(gòu)建了CDIO工程教育理念。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO的生命周期包括從產(chǎn)品研發(fā)直至產(chǎn)品運(yùn)行整個過程，講究課程之間的有機(jī)聯(lián)系，讓學(xué)生主動實(shí)踐工程，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力、職業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交流溝通能力。CDIO工程教育就是讓學(xué)生參與到工程實(shí)踐中，將所有的知識點(diǎn)融會貫通，并體悟整個“工程”的制作理念。C語言程序設(shè)計課程傳統(tǒng)教學(xué)講授理論過多，學(xué)生難以理解枯燥的語法結(jié)構(gòu)。為了解決這一問題，筆者在C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計了與自然語言類似的應(yīng)用場景，把CDIO的工程教育理念融入了C語言課程教學(xué)中，開展了基于CDIO的C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)?；贑DIO工程項(xiàng)目理念，將C語言程序設(shè)計課程的知識點(diǎn)容納入各個工程項(xiàng)目中，工程項(xiàng)目的設(shè)計以學(xué)生能力水平為依據(jù)、以實(shí)際生活應(yīng)用為中心、以培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才為目標(biāo)，以工程項(xiàng)目貫穿整個C語言課程的教學(xué)。通過每個項(xiàng)目的實(shí)施開展驅(qū)動C語言程序設(shè)計的實(shí)踐教學(xué)，把課程教學(xué)知識點(diǎn)融入項(xiàng)目中，從而完成了基于“構(gòu)思（Conceive）—設(shè)計（Design）—實(shí)現(xiàn)（Implement）—運(yùn)作（Operate）”這一工程理念的C語言課程教學(xué)應(yīng)用環(huán)節(jié)，使學(xué)生在鞏固之前知識點(diǎn)的同時兼顧新知識點(diǎn)學(xué)習(xí)，每個項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)使學(xué)生充分感受到計算機(jī)程序設(shè)計所帶來的樂趣和成就感，學(xué)習(xí)主動性和積極性極大提高，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)效果。C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系提供較友好的人機(jī)交互界面，結(jié)合視、聽功能，圖文并茂，信息量大，同時，具有一定的娛樂趣味性[6]。學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)，完成基于工程項(xiàng)目設(shè)計的每個教學(xué)內(nèi)容，從而能夠有效激發(fā)學(xué)生對C語言程序設(shè)計實(shí)驗(yàn)的興趣，充分調(diào)動學(xué)生動腦動手的積極性。

3結(jié)語

C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建工作相對簡單，需要提供一定數(shù)量的微機(jī)和軟件，并搭建好局域網(wǎng)，因此，C語言程序設(shè)計的教學(xué)改革可以迅速實(shí)施。C語言程序設(shè)計是一門操作實(shí)踐性很強(qiáng)的計算機(jī)編程語言課程，掌握C語言程序設(shè)計編程技術(shù)對相關(guān)專業(yè)學(xué)生的后續(xù)課程學(xué)習(xí)有著非常重要的意義。教師依據(jù)工程教育理念展開工程項(xiàng)目教學(xué)，對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的改革，圍繞“構(gòu)思（Conceive）—設(shè)計（Design）—實(shí)現(xiàn)（Implement）—運(yùn)作（Operate）”工程理念，采用C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系開展本門課程的教學(xué)，可以使該課程的教學(xué)更具科學(xué)成效性，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

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[3]顧佩華,沈民奮,李升平,等.從CDIO到EIP-CDIO:汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):12-20.

[4]王亞良,張燁,陳勇,等.基于CDIO的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(2):119-121.

[5]程望斌,李武,彭鑫,等.基于CDIO的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究[J].電子技術(shù),2016(11):11-13.

[6]林葉郁,林文如.基于CDIO理論的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教改實(shí)踐[J].黑龍江工業(yè)學(xué)院學(xué)報(綜合版),2018(1):14-18.

作者:鄭偉麗 單位:鄭州城市職業(yè)學(xué)院