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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色的機(jī)電專業(yè)C語(yǔ)言教學(xué)改革與實(shí)踐
【摘 要】隨著機(jī)器人技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運(yùn)用，高職機(jī)電專業(yè)對(duì)學(xué)生掌握好C語(yǔ)言的要求日趨迫切。而目前的教學(xué)實(shí)踐以語(yǔ)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(shí)際問題。針對(duì)這種情況，湖南網(wǎng)院機(jī)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(duì)本校機(jī)電專業(yè)C語(yǔ)言課程開展了加強(qiáng)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(shí)踐等一系列教學(xué)改革，學(xué)習(xí)效果顯著增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】工程應(yīng)用型;C語(yǔ)言;教學(xué)改革;實(shí)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(shí)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(shí)和技能應(yīng)用于本專業(yè)社會(huì)實(shí)踐的一種專門的人才群體。對(duì)于機(jī)電專業(yè)來(lái)說，學(xué)生只有掌握好C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)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(shí)踐打好基礎(chǔ)，如組態(tài)軟件技術(shù)開發(fā)的語(yǔ)言就是以C語(yǔ)言為主;C語(yǔ)言也是其它高級(jí)語(yǔ)言的基礎(chǔ)，先學(xué)好C語(yǔ)言再學(xué)其它高級(jí)語(yǔ)言更能事半功倍。機(jī)電專業(yè)的C語(yǔ)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(yǔ)言編程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。如何有針對(duì)性地開展C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革并進(jìn)行實(shí)踐探索是當(dāng)前機(jī)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(jī)電專業(yè)教學(xué)
C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是高職入門級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程，一般在大一下學(xué)期開設(shè)，其前期知識(shí)鋪墊只有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，但是卻涉及很多概念，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)難度較大。傳統(tǒng)的C語(yǔ)言教學(xué)，一般以語(yǔ)法知識(shí)為主線組織教學(xué)，側(cè)重于C語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)的傳授[2]，缺少對(duì)算法設(shè)計(jì)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(huì)轉(zhuǎn)化為C語(yǔ)言程序代碼了。
1.2 沒有充分發(fā)揮為機(jī)電專業(yè)課程體系服務(wù)的作用
作為應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)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�，F(xiàn)行的教學(xué)目的一般是對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)語(yǔ)言的普及，授課深度和廣度不足，其價(jià)值僅僅體現(xiàn)在等級(jí)考試中，根本沒有起到其在機(jī)電專業(yè)課程體系中應(yīng)有的作用。
1.3 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)效果不理想
傳統(tǒng)教學(xué)安排，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是兩門課程，各高校教務(wù)部門在排課時(shí)難以充分考慮其關(guān)聯(lián)性，往往更多地考慮實(shí)驗(yàn)室資源的使用情況，使得兩門課程有可能間隔時(shí)間很長(zhǎng)，更有甚者實(shí)驗(yàn)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(shí)不能及時(shí)得到實(shí)踐、指導(dǎo)和消化，使得實(shí)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，很多高校考慮其教師團(tuán)隊(duì)的發(fā)展和工作量的分配，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)由兩個(gè)獨(dú)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(jī)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(dòng)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(dòng)性不強(qiáng);還有部分學(xué)生僅僅上課被動(dòng)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(shí)體系構(gòu)建不起來(lái)，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(duì)上述問題，我院機(jī)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(shí)施、評(píng)價(jià)等六個(gè)環(huán)節(jié)，收到較好的教學(xué)效果，師生評(píng)價(jià)較高。
3.1 講授模塊調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)程序算法的練習(xí)
算法，是程序設(shè)計(jì)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(gè)問題，解決的算法可以很多種，但不同的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言其算法的設(shè)計(jì)過程卻是相同的。所以，學(xué)習(xí)算法比固定枯燥的語(yǔ)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(jì)的思路和實(shí)現(xiàn)步驟，如何把具體問題提煉為計(jì)算機(jī)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(zhǎng)期的實(shí)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(chǎng)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(yǔ)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(duì)策，老師只是這個(gè)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(yǔ)句時(shí)，課堂討論的問題是為兩個(gè)同學(xué)按身高排座位，讓學(xué)生以分組的方式進(jìn)行討論和步驟設(shè)計(jì)。有些小組當(dāng)場(chǎng)找兩個(gè)同學(xué)來(lái)現(xiàn)場(chǎng)演示并總結(jié)，具體過程為：兩個(gè)同學(xué)入座(存數(shù)據(jù))――站起來(lái)比較身高(判斷數(shù)據(jù)大小)――按照高矮排座(排序)，這時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：兩個(gè)座位可能無(wú)法完成，需要借助第三個(gè)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(shí)現(xiàn)此程序的算法。此時(shí)老師再適時(shí)引入延伸問題：三人排座問題，多人排座問題……通過現(xiàn)場(chǎng)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(yǔ)言是組態(tài)軟件開發(fā)技術(shù)的主要語(yǔ)言之一，對(duì)機(jī)電專業(yè)的學(xué)生尤為重要，學(xué)好了這門語(yǔ)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(jiǎn)單為了計(jì)算機(jī)等級(jí)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(yǔ)言開發(fā)簡(jiǎn)單例程，由易到難，引導(dǎo)學(xué)生逐步了解機(jī)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(hào)為1、2、3、4，其單價(jià)對(duì)應(yīng)存放在c1、c2、c3、c4中，利用分支結(jié)構(gòu)的switch語(yǔ)句實(shí)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(cè)試系統(tǒng)、評(píng)委打分器等，更加明確C語(yǔ)言的功能和特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)身邊的機(jī)電設(shè)備仔細(xì)觀察，課余進(jìn)行C語(yǔ)言模擬，一方面，鍛煉了學(xué)生的C語(yǔ)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(chǔ)備知識(shí)，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(shí)驗(yàn)?zāi)K，理論緊密聯(lián)系實(shí)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(lái)社會(huì)信息化、網(wǎng)絡(luò)化要求的應(yīng)用型人才，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)更是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，注重編程能力和解決問題能力的培養(yǎng)，只有加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系，才能更好地提高學(xué)生實(shí)踐能力。因此，在上課時(shí)間的安排上，教研室提前與相關(guān)部門溝通，盡量使實(shí)驗(yàn)課緊跟理論課的節(jié)奏，更好地起到“支撐”作用。課堂講授堅(jiān)持“精講多練、即學(xué)即用、實(shí)用為目標(biāo)”的綜合性原則[3]，搭建編程設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)就是在理論課的基礎(chǔ)上“實(shí)兵演練”，在此過程中，任課教師要督促學(xué)生建立程序錯(cuò)誤檔案[4]，記錄其在每次程序調(diào)試中的錯(cuò)誤類型和原因，并有針對(duì)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(cuò)誤。
另外，在實(shí)驗(yàn)室資源不緊張的情況下，教研室還將理論講授搬到實(shí)驗(yàn)室里完成，真正讓學(xué)生做到理實(shí)一體化教學(xué)。此方案實(shí)施之前我們充分考慮各種利弊，做好應(yīng)對(duì)措施，如引進(jìn)“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(dòng)和交流更方便。
4 結(jié)語(yǔ)
機(jī)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(duì)本校機(jī)電專業(yè)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了教學(xué)改革。教改前后的問卷調(diào)查結(jié)果對(duì)比顯示，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和對(duì)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(qiáng)，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(xiàn)】
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