陳 芳 王 旭
(電子科技大學成都學院,四川 成都 611731)
《C 語言程序設(shè)計》是通信、電子信息、電氣等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,對于非計算機專業(yè)的學生而言,本課程的教學目標是培養(yǎng)學生掌握程序設(shè)計的方法、具備程序測試、調(diào)試能力,為后續(xù)的《單片機》等課程的學習打下堅實的基礎(chǔ),培養(yǎng)學生運用計算機解決專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力。以往《C 語言程序設(shè)計》課程是課堂理論教學,疏忽了對學生應(yīng)用能力和工程能力的培養(yǎng),主要側(cè)重于講述基本概念和語法?!禖 語言程序設(shè)計》課程教學改革以CDIO 工程教育理念為指導,對獨立院校非計算機專業(yè)學生的課程教育提出了新的要求和挑戰(zhàn),把《C 語言程序設(shè)計》課程重點放到培養(yǎng)學生應(yīng)用能力上。
CDIO 工程教育理念中C 代表構(gòu)思(Conceive)、D 代表設(shè)計(Design)、I 代表執(zhí)行(Implement)、O 代表運作(Operate)。CDIO 表述一種工程教育模式,從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的過程中,讓學生把理論知識和實踐動手兩者有效銜接在一起。其中構(gòu)思,以工程實踐為目的,首先讓學生掌握基礎(chǔ)專業(yè)知識,用以確定以后的發(fā)展方向;設(shè)計,以解決某一具體的問題為目的,通過產(chǎn)品設(shè)計、規(guī)劃、研發(fā),然后得以實現(xiàn);執(zhí)行,該環(huán)節(jié)實施一體化的課程實踐教學,主要考驗學生應(yīng)用掌握的理論知識來進行實踐操作;運作,學生必須了解產(chǎn)品應(yīng)用的各個環(huán)節(jié),同時能為市場提供服務(wù)[1-3]。CDIO 工程教育理念,注重培養(yǎng)學生基礎(chǔ)知識學習能力、個人能力、團隊協(xié)作能力、工程系統(tǒng)能力。
我系電子信息、電氣、機械專業(yè),《C 語言程序設(shè)計》在大一上學期開展,集中在教室進行理論教育。我院為培養(yǎng)學生良好的學習習慣,對于大一新生不允許帶電腦到學校,杜絕沉迷游戲荒廢基礎(chǔ)課學習的情況。但是,造成學生無法在課后練習C 語言編碼,區(qū)分各種語法的差別,驗證代碼正確性,C 語言學習效果不理想。進入大二學習《單片機》課程時,由于先修課程基礎(chǔ)不牢固,用C 語言進行編程困難。先修課程沒有為后續(xù)課程起到很好的輔助作用。通過對往屆學生的調(diào)查,學生反映了《C 語言程序設(shè)計》教學的問題。教學過程中過于注重語法細節(jié),強調(diào)語法知識,為配合知識點的講解,引入的案例都是以輔助講解語法規(guī)則為目的,學生學習起來既覺得抽象又覺得無法引起興趣。學生覺得難以接受,學習缺乏動力,導致課堂氣氛沉悶,學生缺少學習興趣,造成學習效果不理想,更不可能真正理解程序設(shè)計的精華所在?!禖語言程序設(shè)計》課程沿用傳統(tǒng)的教學模式,易疏忽于對學生程序設(shè)計能力、程序代碼編寫能力以及團隊共同合作能力的培養(yǎng)。如果不注重積累工程經(jīng)驗,學生不具備工程能力與動手能力,造成所學與實際所需相脫節(jié)。《C 語言程序設(shè)計》改革當務(wù)之急是如何借鑒先進的教育理念和方法,改變師生之間角色,讓學生成為課堂的主角,教師成為課堂的觀眾,從而激發(fā)學生主動學習積極性。
根據(jù)CDIO 工程教學理念,以培養(yǎng)學生動手能力、團隊協(xié)作能力、工程能力為目的。在大一上學期和下學期分別開設(shè)C 語言程序設(shè)計和C 程序?qū)嵱栒n程?!禖 語言程序設(shè)計》課程教學中注重“抓大放小”?!胺判 ?,不拘泥于語法要素的細枝末節(jié),避免學生在學習時容易產(chǎn)生厭學;“抓大”,側(cè)重循環(huán)、數(shù)組、指針、自定義函數(shù)等知識點的講解,讓學生掌握并熟練應(yīng)用這些知識點。對于非計算機專業(yè)學生,在算法上不做過高要求,只要求會靈活應(yīng)用現(xiàn)成算法解決問題。因此在教學過程中注重基礎(chǔ)知識的講授,通過引入具有代表性的案例,讓學生仿照這些案例的思想來解決類似的問題,讓學生從學習過程中獲得成就感,激發(fā)學生的學習興趣。后續(xù)的C 程序?qū)嵱栒n程,通過單項目實訓和綜合項目實訓的方式,加強學生動手編制較大規(guī)模程序的能力。培養(yǎng)學生團隊合作意識,訓練學生工程動手能力,積累工程經(jīng)驗和編程經(jīng)驗,奠定堅實的基礎(chǔ),無論是后續(xù)的專業(yè)課程學習還是將來的工作,學生都將顯現(xiàn)較好的分析問題和解決問題的能力。
3.2.1 “做中學”
“做中學”是CDIO 的核心思想之一,該思想的主要目的是激發(fā)大家的學習興趣。為較好獲得“做中學”的效果,把學生學習地點從教室轉(zhuǎn)換到實驗室機房,讓學生邊學習邊實踐。在《C 語言程序設(shè)計》教學中使用課堂案例和實驗案例,二者功能不同。課堂案例主要用于教師課堂講授,讓學生模仿編程進行驗證;實驗案例主要用于小項目編程調(diào)試。實驗案例是讓學生獨立編寫程序、調(diào)試程序,并敘述編程思路。程序設(shè)計的結(jié)果有助于增強學生的成就感,激發(fā)學生程序設(shè)計的熱情。
3.2.2 開展項目教學,培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力
CDIO 另一個核心思想是“基于項目的教學”。“項目教學法”,主要通過實現(xiàn)一個完整的項目,讓學生明白,項目任務(wù)如何分配,如何協(xié)作完成,明白個人力量和團隊的力量。這一教學活動目的是把理論知識學習與實踐動手教學有效結(jié)合在一起,最大程度挖掘?qū)W生的創(chuàng)造能力,讓具備學生分析并解決實際問題的能力。在C 語言程序設(shè)計和C程序綜合實訓課程的教學過程中實施“項目教學”的理念,我們把項目教學分為小項目教學和綜合項目教學。在C 語言程序設(shè)計教學中實施小項目教學。所謂小項目教學就是教師把一個具體的管理系統(tǒng)拆分為幾個模塊,讓學生針對這些模塊展開討論和設(shè)計,然后整合這些功能模塊,最后老師按照完成情況給予學生。通過小項目將教學,讓學生懂得如何編寫和調(diào)試程序。在C 程序綜合設(shè)計教學中實施綜合項目教學。在綜合項目教學中,老師提供若干個項目題目以供小組選擇。學生由2-3 人組成一個項目小組,各自明確分工,小組完成程序設(shè)計、代碼編寫、代碼調(diào)試、歸納形成小論文和制作PPT 參加答辯,最后由老師根據(jù)各個環(huán)節(jié)完成情況給出成績。通過小項目教學和綜合項目教學,不僅培養(yǎng)了學生動手實踐調(diào)試能力,而且逐步培養(yǎng)學生項目設(shè)計與實現(xiàn)能力,項目結(jié)題時的表述、演示能力。希望通過這種學習方式,使學生有更多的主動學習的機會。
3.2.3 借助網(wǎng)絡(luò)學堂,培養(yǎng)自主學習
利用學院網(wǎng)絡(luò)學堂平臺,發(fā)布教學案例,便于學生在課堂驗證程序,掌握語法知識;同時,每節(jié)課學生往網(wǎng)絡(luò)學堂上傳課堂練習程序,便于老師督促學生在課堂認真學習。由于課堂時間有限,另外在網(wǎng)絡(luò)學堂布置實驗案例,讓學生在課后完成,并提交到網(wǎng)絡(luò)學堂便于老師檢查。把學生編寫得較好的程序,公布在網(wǎng)絡(luò)學堂,不僅是對學習較好同學的肯定,更是對其他同學的激勵,激發(fā)他們學習《C 語言程序設(shè)計》的信心和決心。借助網(wǎng)絡(luò)學堂的討論區(qū),老師和學生、學生和學生可以在網(wǎng)上開展問題討論,學習不再局限于有限的課堂時間。
CDIO 教育模式是理論聯(lián)系實際,激發(fā)學生創(chuàng)造能力,培養(yǎng)學生用發(fā)散型思維來思考問題并且解決問題,是一種卓有成效的教學方法。我們在《C 語言程序設(shè)計》理論教學和程序綜合實訓中引入CDIO 教學思想,通過案例和項目教學,讓學生在“做中學,學中做”;通過項目教學,整個教學充滿挑戰(zhàn),進一步提強學生的學習主動性,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,具有了一定程度的項目開發(fā)、調(diào)試能力。
[1]劉新增.CDIO——顛覆性的工程教育模式改革[J].中國遠程教育,2008(14):64-67.
[2]劉榮佩,史慶南,陳揚建.CDIO 工程教育模式[J].中國冶金教育,2011(5):9-11.
[3]周立章.基于CDIO 工程教學模式的C++程序設(shè)計教學改革探索[J].大眾科技,2011(10):208-210.