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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色的機電專業(yè)C語言教學(xué)改革與實踐
【摘 要】隨著機器人技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運用,高職機電專業(yè)對學(xué)生掌握好C語言的要求日趨迫切。而目前的教學(xué)實踐以語法結(jié)構(gòu)教學(xué)為主,內(nèi)容枯燥,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,更難以解決實際問題。針對這種情況,湖南網(wǎng)院機電教研室根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色”的人才培養(yǎng)目標(biāo),對本校機電專業(yè)C語言課程開展了加強程序算法練習(xí)、改革課堂教學(xué)方法、增加專業(yè)開發(fā)案例、理論緊密聯(lián)系實踐等一系列教學(xué)改革,學(xué)習(xí)效果顯著增強。
【關(guān)鍵詞】工程應(yīng)用型;C語言;教學(xué)改革;實踐
湖南網(wǎng)絡(luò)工程職業(yè)學(xué)院的專業(yè)定位是培養(yǎng)具有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色和創(chuàng)新意識的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色人才是指能將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)知識和技能應(yīng)用于本專業(yè)社會實踐的一種專門的人才群體。對于機電專業(yè)來說,學(xué)生只有掌握好C語言程序設(shè)計這門課程,才能為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)和實踐打好基礎(chǔ),如組態(tài)軟件技術(shù)開發(fā)的語言就是以C語言為主;C語言也是其它高級語言的基礎(chǔ),先學(xué)好C語言再學(xué)其它高級語言更能事半功倍。機電專業(yè)的C語言課程講授,應(yīng)區(qū)別于其它工科專業(yè),要更加注重C語言編程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。如何有針對性地開展C語言程序設(shè)計課程教學(xué)改革并進行實踐探索是當(dāng)前機電專業(yè)教學(xué)研究的重要課題。
1 課程教學(xué)困境
1.1 傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和大綱不能適用于網(wǎng)絡(luò)特色的機電專業(yè)教學(xué)
C語言程序設(shè)計是高職入門級計算機語言課程,一般在大一下學(xué)期開設(shè),其前期知識鋪墊只有計算機基礎(chǔ),但是卻涉及很多概念,語法結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大。傳統(tǒng)的C語言教學(xué),一般以語法知識為主線組織教學(xué),側(cè)重于C語言語法知識的傳授[2],缺少對算法設(shè)計的練習(xí),學(xué)生課堂參與度較低,遇到問題后不知道如何建立起程序模型,更不會轉(zhuǎn)化為C語言程序代碼了。
1.2 沒有充分發(fā)揮為機電專業(yè)課程體系服務(wù)的作用
作為應(yīng)用性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課,C語言程序設(shè)計能否學(xué)好關(guān)乎到學(xué)生后期專業(yè)課程學(xué)習(xí)的效果,但高校現(xiàn)行的教學(xué)目的一般是對其進行計算機基礎(chǔ)語言的普及,授課深度和廣度不足,其價值僅僅體現(xiàn)在等級考試中,根本沒有起到其在機電專業(yè)課程體系中應(yīng)有的作用。
1.3 實驗實踐教學(xué)效果不理想
傳統(tǒng)教學(xué)安排,理論教學(xué)和實驗教學(xué)是兩門課程,各高校教務(wù)部門在排課時難以充分考慮其關(guān)聯(lián)性,往往更多地考慮實驗室資源的使用情況,使得兩門課程有可能間隔時間很長,更有甚者實驗課可能排到理論課程的前面,學(xué)生理論學(xué)習(xí)中的知識不能及時得到實踐、指導(dǎo)和消化,使得實踐教學(xué)為理論學(xué)習(xí)服務(wù)的效果大打折扣,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握;另一方面,很多高?紤]其教師團隊的發(fā)展和工作量的分配,理論教學(xué)和實驗教學(xué)由兩個獨立的教研室分別承擔(dān),這又存在教師之間的溝通和相互配合問題,同樣影響教學(xué)效果。
2 學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析
由于高職院校學(xué)生的生源質(zhì)量參差不齊,其學(xué)習(xí)狀況與本科院校學(xué)生差異較大。部分成績較好的學(xué)生,學(xué)習(xí)較刻苦,學(xué)習(xí)方法掌握較好,能夠主動學(xué)習(xí);部分學(xué)生由于自身基礎(chǔ)較差,往往學(xué)習(xí)主動性不強;還有部分學(xué)生僅僅上課被動聽講,基本沒有預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)的環(huán)節(jié),不考慮課程之間的關(guān)聯(lián)性,各門課程成為孤立的“小島”,導(dǎo)致專業(yè)框架和知識體系構(gòu)建不起來,造成學(xué)而不知所為的局面,更打擊其學(xué)習(xí)積極性。
3 教改措施
針對上述問題,我院機電教研室開展了一系列教改措施,在課堂教學(xué)中應(yīng)用了面向工程過程的“六步”教學(xué)法,即情景、觀察、啟發(fā)、討論、實施、評價等六個環(huán)節(jié),收到較好的教學(xué)效果,師生評價較高。
3.1 講授模塊調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強程序算法的練習(xí)
算法,是程序設(shè)計的靈魂,沒有算法的程序,就如沒有骨骼的肉體。算法也是多變的小精靈,同一個問題,解決的算法可以很多種,但不同的計算機語言其算法的設(shè)計過程卻是相同的。所以,學(xué)習(xí)算法比固定枯燥的語法更有挑戰(zhàn)性,也更容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生參與度。算法是程序設(shè)計的思路和實現(xiàn)步驟,如何把具體問題提煉為計算機的執(zhí)行步驟是算法授課的核心,關(guān)鍵是問題數(shù)學(xué)模型的建立。以流程圖作為輔助手段幫助學(xué)生梳理思路,把問題可能出現(xiàn)的各種情況都考慮全面,這就需要任課教師長期的實踐積累。典型算法的講解過程中,任課教師應(yīng)根據(jù)前期分析過程現(xiàn)場繪制其流程圖,幫助學(xué)生養(yǎng)成寫代碼前先畫流程圖的良好的編程習(xí)慣。
3.2 改革課堂教學(xué)方法,添加討論模塊
俗語說“興趣是最好的老師”,在授課過程中只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能達(dá)到事半功倍的效果。老師拋出問題后并不急于解答,而是讓學(xué)生分組討論其對策,老師只是這個環(huán)節(jié)中的引導(dǎo)者,學(xué)生才是解決問題的主體。例如學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)中的if-else控制語句時,課堂討論的問題是為兩個同學(xué)按身高排座位,讓學(xué)生以分組的方式進行討論和步驟設(shè)計。有些小組當(dāng)場找兩個同學(xué)來現(xiàn)場演示并總結(jié),具體過程為:兩個同學(xué)入座(存數(shù)據(jù))――站起來比較身高(判斷數(shù)據(jù)大小)――按照高矮排座(排序),這時學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題:兩個座位可能無法完成,需要借助第三個座位。學(xué)生在討論當(dāng)中自己發(fā)現(xiàn)問題,考慮解決方案,最終總結(jié)出實現(xiàn)此程序的算法。此時老師再適時引入延伸問題:三人排座問題,多人排座問題……通過現(xiàn)場的演示和討論,學(xué)生情緒高漲并都能積極參與,最終得到解決方案,特別有成就感,達(dá)到了比較好的課堂教學(xué)效果。
3.3 拓展模塊增加專業(yè)開發(fā)案例
C語言是組態(tài)軟件開發(fā)技術(shù)的主要語言之一,對機電專業(yè)的學(xué)生尤為重要,學(xué)好了這門語言,相當(dāng)于取得了從低端到高端的樓梯。在授課中如何向?qū)I(yè)靠攏,而不是簡單為了計算機等級考試而學(xué)習(xí),也是教改的重要內(nèi)容。因此,教研室在專業(yè)拓展模塊中適當(dāng)添加了組態(tài)軟件的C語言開發(fā)簡單例程,由易到難,引導(dǎo)學(xué)生逐步了解機電專業(yè)可以干什么。比如在分支結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)后期,增加了案例“食堂刷卡系統(tǒng)的開發(fā)”:4種菜品分別標(biāo)號為1、2、3、4,其單價對應(yīng)存放在c1、c2、c3、c4中,利用分支結(jié)構(gòu)的switch語句實現(xiàn)快速刷卡功能。
學(xué)生通過類似題目的練習(xí)如體重測試系統(tǒng)、評委打分器等,更加明確C語言的功能和特點。引導(dǎo)學(xué)生對身邊的機電設(shè)備仔細(xì)觀察,課余進行C語言模擬,一方面,鍛煉了學(xué)生的C語言編程能力;另一方面,為其后期組態(tài)軟件開發(fā)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)儲備知識,為“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色”人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
3.4 重視實驗?zāi)K,理論緊密聯(lián)系實踐
“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色”人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)未來社會信息化、網(wǎng)絡(luò)化要求的應(yīng)用型人才,C語言程序設(shè)計更是一門實踐性很強的課程,注重編程能力和解決問題能力的培養(yǎng),只有加強理論與實踐的聯(lián)系,才能更好地提高學(xué)生實踐能力。因此,在上課時間的安排上,教研室提前與相關(guān)部門溝通,盡量使實驗課緊跟理論課的節(jié)奏,更好地起到“支撐”作用。課堂講授堅持“精講多練、即學(xué)即用、實用為目標(biāo)”的綜合性原則[3],搭建編程設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)。實驗任務(wù)就是在理論課的基礎(chǔ)上“實兵演練”,在此過程中,任課教師要督促學(xué)生建立程序錯誤檔案[4],記錄其在每次程序調(diào)試中的錯誤類型和原因,并有針對性地反復(fù)練習(xí),能夠有效地幫助學(xué)生避免后期再犯同樣的錯誤。
另外,在實驗室資源不緊張的情況下,教研室還將理論講授搬到實驗室里完成,真正讓學(xué)生做到理實一體化教學(xué)。此方案實施之前我們充分考慮各種利弊,做好應(yīng)對措施,如引進“極域”輔助教學(xué)系統(tǒng),利用其監(jiān)控功能督促學(xué)生,并且利用此系統(tǒng)的廣播和學(xué)生演示等輔助功能,使學(xué)生和老師之間的互動和交流更方便。
4 結(jié)語
機電教研室根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色”人才培養(yǎng)目標(biāo),在充分調(diào)研分析的基礎(chǔ)上對本校機電專業(yè)C語言程序設(shè)計課程進行了教學(xué)改革。教改前后的問卷調(diào)查結(jié)果對比顯示,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和對課堂教學(xué)的滿意度較以往明顯提高,學(xué)習(xí)效果顯著增強,后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)效果有較為明顯的改善。
【參考文獻】
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[4]高昂.三本院校C語言應(yīng)用型人才培養(yǎng)方法研究[J].福建電腦,2010(5):20.
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