應(yīng)用型本科院校自動(dòng)化專業(yè)C語(yǔ)言課程教學(xué)探討

歐美英+葛浩+谷勝偉+程輝

摘 要： 自動(dòng)化專業(yè)在實(shí)施C語(yǔ)言課程教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)有別于計(jì)算機(jī)專業(yè)及其他理工科專業(yè)。根據(jù)目前自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言課程過程中存在的問題，從教學(xué)大綱、師資培育、教學(xué)方法、案例設(shè)計(jì)等方面闡述了在教學(xué)過程中所總結(jié)出來的教學(xué)改革和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： C語(yǔ)言課程 自動(dòng)化專業(yè) 教學(xué)改革與實(shí)踐

C語(yǔ)言課程為專業(yè)基礎(chǔ)課，是自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)的第一門計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類課程。基于此，自動(dòng)化專業(yè)的C語(yǔ)言課程講授應(yīng)區(qū)別于其他工科專業(yè)，要更注重編程應(yīng)用能力的培養(yǎng)[1]。如何開展針對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的C語(yǔ)言課程教學(xué)改革是值得思考和探究的問題。

1.教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前在大部分應(yīng)用型本科院校中，C語(yǔ)言課程均由計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師授課。非專業(yè)教師對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)體系了解較少，不可避免地采用計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)思路教學(xué)，無法體現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)對(duì)C語(yǔ)言課程的特殊需求，也很難與后繼課程相結(jié)合。

從專業(yè)培養(yǎng)要求看，自動(dòng)化專業(yè)無后續(xù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析等課程，且課程中缺少如自動(dòng)控制等專業(yè)案例，因此針對(duì)本專業(yè)的計(jì)算思維難以培養(yǎng)，導(dǎo)致常用算法沒有得到充分的講解和練習(xí)，學(xué)生在解決應(yīng)用型題目及后續(xù)的學(xué)習(xí)中無法找到合適的方法進(jìn)行問題的計(jì)算機(jī)描述與實(shí)現(xiàn)。

從學(xué)生學(xué)習(xí)方面看，C語(yǔ)言課程作為公共課在開設(shè)的過程中存在的主要問題有：上課能聽懂，但課后就忘了；程序能看懂，但自己編程時(shí)不知如何下手；感覺與專業(yè)無關(guān)，不愿意學(xué)；上機(jī)調(diào)試出現(xiàn)一大堆錯(cuò)誤，不知道如何改錯(cuò)[2][3]。

2.教學(xué)思考和改革

根據(jù)上述分析，筆者在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上針對(duì)C語(yǔ)言課程教學(xué)做了如下的教學(xué)思考和改革。

2.1編制針對(duì)性大綱，培育師資。

制定大綱時(shí)要注重與后續(xù)課程如單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等課程的銜接，培養(yǎng)學(xué)生編寫控制程序的能力。

在師資培養(yǎng)上，C語(yǔ)言課程教師要對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)體系有較深入的理解，準(zhǔn)確把握C語(yǔ)言在后續(xù)課程中的應(yīng)用形式，將后續(xù)使用的案例融入課程教學(xué)過程中，將C語(yǔ)言課程的“知識(shí)孤島”與相應(yīng)課程“知識(shí)孤島”連接起來，使該課程切實(shí)起到基礎(chǔ)課的作用。

2.2培養(yǎng)計(jì)算思維。

計(jì)算思維就是運(yùn)用計(jì)算科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等一系列思維活動(dòng)，是學(xué)生運(yùn)用計(jì)算科學(xué)解決實(shí)際問題的思維過程和能力體現(xiàn)[4]，它是問題的“機(jī)器化、自動(dòng)化”。

自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言課程的主要作用是：為后續(xù)課程中學(xué)到的各種控制器編寫控制軟件，而控制軟件編寫過程中的算法設(shè)計(jì)即是計(jì)算思維應(yīng)用過程[5]。部分學(xué)生在編程時(shí)采用數(shù)學(xué)公式模式或者自然語(yǔ)言模式，說明學(xué)生的計(jì)算思維還未培養(yǎng)出來，因此該課程教學(xué)中首要注重學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。計(jì)算思維的培養(yǎng)具體體現(xiàn)為在數(shù)據(jù)類型及控制結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的算法設(shè)計(jì)，并按照語(yǔ)法編制程序，因此算法設(shè)計(jì)是計(jì)算思維培養(yǎng)的關(guān)鍵。在C語(yǔ)言課程中主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)和理解已有的經(jīng)典算法。為了使算法“通俗易懂，深入人心”，筆者在算法講解上主要采用類比或者實(shí)例的方法。如求一個(gè)數(shù)組中的最大值及其下標(biāo)，則可以類比在教室中一排學(xué)生中找到個(gè)子最高的。在講解時(shí)則假設(shè)最左邊的學(xué)生個(gè)子最高，記下他的身高和位置，然后和他旁邊的學(xué)生進(jìn)行比較，看誰(shuí)高。如果旁邊同學(xué)高，則丟棄原來的記錄結(jié)果，記錄下旁邊同學(xué)的身高和位置，反之則繼續(xù)和下一位學(xué)生比較，以此類推，直到最后一個(gè)學(xué)生。通過教學(xué)方法的改變，學(xué)生在編寫程序時(shí)自然就會(huì)使用臨時(shí)變量、比較語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句等知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也讓學(xué)生清晰理解算法的原理及操作過程，收到較好的學(xué)習(xí)效果。

2.3增加專業(yè)案例，提高學(xué)習(xí)興趣。

我校自動(dòng)化專業(yè)的C語(yǔ)言課程在第二學(xué)期開設(shè)，此時(shí)學(xué)生仍保持較高的學(xué)習(xí)熱情。但教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在課程初始積極性很高，隨著課程的開展部分學(xué)生積極性逐漸被磨滅，因此如何讓學(xué)生不掉隊(duì)，保持學(xué)習(xí)積極性很重要。

C語(yǔ)言課程將直接為單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等課程提供支持，故在C語(yǔ)言課程中的專業(yè)案例可聯(lián)系上述課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，下表所示為C語(yǔ)言課程與單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程相關(guān)的部分實(shí)驗(yàn)。通過專業(yè)案例一方面讓學(xué)生練習(xí)C語(yǔ)言課程中的知識(shí)點(diǎn)，另一方面以具體問題為例讓學(xué)生感覺學(xué)有所用，有助于提升學(xué)習(xí)興趣。

3.結(jié)語(yǔ)

針對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的對(duì)C語(yǔ)言課程的需求，在分析現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從教學(xué)大綱、師資培育、教學(xué)方法、案例設(shè)計(jì)等多方面進(jìn)行教學(xué)改革和嘗試，努力把C語(yǔ)言從應(yīng)試課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N實(shí)踐工具，并已取得部分成果。例如，在2014級(jí)自動(dòng)化專業(yè)省考（二級(jí)C語(yǔ)言）的126名學(xué)生中優(yōu)秀率為23.0%，不合格率為5.5%，而全校理工科學(xué)生平均優(yōu)秀率為11.5%，不合格率為21.7%。通過課程的教學(xué)改革較好地支持專業(yè)后續(xù)的課程開展和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳麗敏，齊紅偉.自動(dòng)化專業(yè)C語(yǔ)言教學(xué)改革與實(shí)踐—基于“工程應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2014，12（12）：41-42.

[2]俞慶英，陳傳明，許建東.高校公共課C程序設(shè)計(jì)的專業(yè)化教學(xué)新模式[J].計(jì)算機(jī)教育，2014，4（7）：101-104.

[3]姚分喜，張百海.自動(dòng)化專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，11（11）：276-278.

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[5]鄭征.自動(dòng)專業(yè)“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)思考[J].電子電氣教學(xué)學(xué)報(bào)，2013，12（6）：15-17.