基于“卓越計劃”的高級語言程序設計教改研究

崔海霞 潘旭華 毛瑩

摘 要：在深入理解“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”下的本科學生培養(yǎng)目標及定位的基礎上，以天津商業(yè)大學熱能與動力工程卓越班為例，選取“高級語言程序設計”為研究對象，根據(jù)我校該課程的教學現(xiàn)狀，分析了課程特點，從師資隊伍建設，教學理念，教學方法及考核機制等方面進行了相應探討，總結(jié)出了一些切實可行的教學改革措施。

關鍵詞：卓越計劃 高級語言程序設計 教改研究

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（a）-0180-02

熱能與動力工程專業(yè)是天津商業(yè)大學特色專業(yè)，學校積極響應教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）的號召，成立了熱能與動力工程卓越工程師班（以下簡稱“卓熱能”）?！白吭接媱潯碧岢隽艘环N新的教育質(zhì)量觀念：高等學校的人才培養(yǎng)應當以社會需求為導向，人才培養(yǎng)質(zhì)量應當以適應經(jīng)濟社會發(fā)展需求為標準。它突出了知識的應用和創(chuàng)新，蘊含了人才培養(yǎng)應當以綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的觀念。這就要求高等院校具備適應時代要求和工程技術(shù)發(fā)展要求的培養(yǎng)理念和課程體系。學校培養(yǎng)的人才不但要掌握工程技術(shù)，而且要有價值理性的引導，要通過人文社會科學及企業(yè)管理精神熏陶，懂得工程技術(shù)價值和意義[1，2]。針對卓熱能的高級語言程序設計課程，任課教師在不斷的改革教學體系，取得了一定的教學成果。然而，下一步該如何深化教學改革？筆者，預從課程特點與現(xiàn)狀，師資隊伍建設，教學理念，教學方法及考核機制等方面談談高級語言程序設計課程的教改研究。

1 課程特點與現(xiàn)狀

在實施熱能與動力工程專業(yè)“卓越計劃”的過程中，我校將“高級語言程序設計”課程安排在8～19周，共計48學時（理論24學時，上機24學時），講解的內(nèi)容是C/VC語言。目前，這門課程面臨的改革形勢較為緊迫，主要表現(xiàn)在以下幾點。

（1）課程的學時較少，相關領域發(fā)展很快，要為后續(xù)專業(yè)仿真墊下基礎，授課難度較大。

（2）如何在短時間內(nèi)提高學生的編程能力，也是一個亟待解決的問題。

2 加強師資隊伍建設是關鍵

如何培養(yǎng)出實際工程項目開發(fā)能力，創(chuàng)新能力，實踐動手能力的卓越工程師，教師的選取是培養(yǎng)卓越工程師的首要問題。

（1）任課教師對卓熱能課程的定位要準、理解和把握要充分。

老師只有有一桶水，才能教給學生一碗水，教得了學生不等于教得好學生，學生的評教正說明了此問題。根據(jù)卓越計劃培養(yǎng)人才的需求，高級語言程序設計課程對教師的要求是：“復合型”的教師—— 既要精通這門課程，還要有3年以上實際項目開發(fā)經(jīng)驗；或者具有工程實踐背景的工程技術(shù)人才充實到教師隊伍中，打造一支素質(zhì)、能力優(yōu)良的“雙師型”師資隊伍。既鼓勵有實踐經(jīng)驗、有學術(shù)水平的工程師到學校兼職任教；又鼓勵工科教師到企業(yè)兼職，發(fā)揮知識技能互補，相互學習提高。

（2）上好高級語言程序設計的第一節(jié)課至關重要。

第一節(jié)課的重點是激發(fā)學生的興趣，因為興趣是最好的老師。首先可以用程序結(jié)果展示，或歷屆參賽1作品展示，激發(fā)學生興趣，讓學生知道C語言的強大功能，C語言也能各種大事，通過幻燈片向?qū)W生展示利用C語言我們能編寫各種軟件，并給學生演示若干作品畫面，向?qū)W生展示用C語言開發(fā)軟件作品，計算器，音樂播放器，俄羅斯方塊，這些小游戲是電腦，手機上可以玩的經(jīng)典游戲，相信這時有些學生已心潮澎湃了，太棒了！我等不及了，恨不得立刻學好C語言。

（3）教師要會強調(diào)C語言的重要性。

大部分同學會問“C語言都落伍了，人家都學Java、C#”，這就要向?qū)W生強調(diào)C語言的重要性。可以明確的告訴提這種問題的學生：這種想法是一個誤解，從學習層面來講，技術(shù)沒有落伍不落伍的說法。不要以為不同語言實現(xiàn)這些不同的目標時是多么的不同。舉例來說，網(wǎng)絡編程無論是在C中還是Java中還是.net中都是一個樣子（端口、connect、recv、send、listen等等），數(shù)據(jù)庫開發(fā)在C、Java、.net、VB、Delphi中也是一個套路（數(shù)據(jù)庫連接、編譯的SQL、參數(shù)化SQL、結(jié)果集、游標等等），Web開發(fā)在C、Java、.net、PHP中也都是面對的同樣的東西（生成HTML、請求參數(shù)處理、Session、Cookie、Http報文等等），總之一句話，“萬變不離其宗，一通百通”。更形象的一個比喻就是“難道通用汽車倒閉了，所有開通用車的司機都下崗了嗎？當然不是，人家司機隨便找個別的車熟悉一下就能上手！”語言都是相通的，C語言是學生今后學好后繼課程的基礎，比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，C++，C#，JAVA，仿真建模等。語言再更新，可程序設計的本質(zhì)是相通的。請同學們把精力放到學以致用上，而不要過分追求“有前途”的新語言上。

3 轉(zhuǎn)變教學理念

（1）結(jié)合卓越計劃適當引入雙語教學。

高級語言設計雙語教學的必要性和可行性：英語是理工科學生今后在國際舞臺上開展工程實踐和學術(shù)交流等能力的必要工具，要想成為卓越工程師，一定要緊跟國外程序設計發(fā)展的潮流，及時準確的反映發(fā)展方向。此外，高級語言設計（C語言）是基于英語設計的一種程序設計語言，因此教學中引入雙語能更好的理解和把握其實質(zhì)，達到更好的教學效果。而且使用雙語教學便于提高學生的英語學習能力，為日后學生在工程設計上，起到良好的鋪墊作用。

（2）C語言與Matlab，proteus軟件的融合，引入仿真教學。

眾所周知，MATLAB是一個功能強大的數(shù)學軟件，擅長于用矩陣運算完成各種數(shù)學功能，是熱能與動力工程必會的仿真建模軟件，但是其程序需要在MATLAB環(huán)境下解釋執(zhí)行，效率不高。如果能將它強大的函數(shù)庫用于C語言，利用C來編譯執(zhí)行，MATLAB將能發(fā)揮更大的作用。其仿真建?？梢园ǎ毫鞒虉D、指示圖、趨勢圖、電氣接線圖、控制功能、報警和幫助等多種功能畫面。熱能與動力工程的機組模型大多依據(jù)質(zhì)量、能量、動量平衡基本原理，安排多個傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞及反應的過程，用C語言與matlab的融合可以進行由簡單到復雜的過程仿真實訓。同樣可用Proteus軟件進行虛擬仿真調(diào)試，這即讓學生了解本專業(yè)的特點，同時也會增加學生高級語言程序設計的學習興趣，同時也符合卓越計劃的人才培養(yǎng)理念—— “學以致用”，仿真實訓教學可以體現(xiàn)“知識是基礎，實踐和技能是重點”的教學特點，在仿真建模過程中，學生的學習興趣、積極性會明顯提高，這也算是培養(yǎng)卓越人才的捷徑。

（3）與其它學科及技術(shù)的融合[3]。

在教學過程中，將C語言與數(shù)學中的代數(shù)系統(tǒng)、集合論、圖論結(jié)合，進一步解決高等數(shù)學、概率統(tǒng)計、線性代數(shù)、幾何等數(shù)學問題，在提高學生興趣的同時，也鞏固了所學的知識。

也可以融合一些技術(shù)，比如CPS計劃、C51單片機技術(shù)及新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，學生會更感興趣。但在課堂上，如何深入淺出的完成教學，做好學科的融合又不拖延學時，教師需要把握好這個度。

4 采用新的教學方法

（1）現(xiàn)場編程教學法。

將VC++6.0實驗平臺搭建于課堂之上，在理論知識講授后，通過精選案例，教師與學生一起分析算法描述，讓學生隨堂寫代碼，并同步編寫程序，然后調(diào)試和運行程序，使抽象的程序通過實際運行得以實現(xiàn)，讓學生眼見為實，所見即所得，減弱了程序設計的抽象性，教師可隨機進行點評，及時糾正學生的常見錯誤，加深學生的印象，學生會較輕松地逐步掌握程序設計的一般方法步驟。

（2）項目驅(qū)動法。

在項目的實施過程中，教師作為一個解答者引導者，充分發(fā)揮學生的主體作用，既培養(yǎng)了學生的學習興趣，也使學生的編程能力有一個突破性的提高。以簡單、常見、常用的員工績效考核管理系統(tǒng)為例，說明理論知識和實際項目的結(jié)合。從項目需求與知識點的對應上，明確的體現(xiàn)了項目驅(qū)動法有助于提高學生分析問題。

（3）增加課外實踐，培養(yǎng)學生自學能力。

開展課外實踐，不僅可以彌補課內(nèi)實驗的不足，還可以充分挖掘?qū)W生的學習潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，是課堂學習的有效補充和延伸。課外實踐是在課堂之外進行的，所以項目方案的設計、程序調(diào)試、運行分析以及調(diào)試過程中遇到的各種問題，均需要學生自己獨立解決。因此，與課堂實驗相比，課外實驗更能發(fā)揮學生在學習活動中的積極主動性，更有利于培養(yǎng)學生的獨立工作能力，在發(fā)揮學生在學習活動中的主體作用和教師的主導作用等方面，均有不可替代的重要作用[4]。

5 改革考核機制

（1）打破單一的考試模式。

對于C語言的考試教師可以增加無紙化考題的類型，甚至增加口試的考試機制，以從多方面，多角度的來正確評價學生的學習效果。

（2）開設程序設計周，檢驗學生的綜合應用能力。

為避免了高分低能，專門為該課程開設一個程序設計專周，用以檢驗綜合應用能力及項目開發(fā)能力。同時建議學生的期末考試成績由40%基礎知識，30%程序設計基礎實驗，30%綜合設計能力三項合成。教師可以結(jié)合多次的考評成績來綜合分析。

6 結(jié)語

在國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的號召，高級語言程序設計（C語言）的教學改革迫在眉睫。本文中提到的師資隊伍建設，教學理念，教學方法及考核機制等等改革方法，具有價值理性的導向，學生的學習興趣定會大大提高，在項目的開發(fā)過程中，有助于提高實踐動手能力和創(chuàng)新能力，是值得借鑒的改革方案。

參考文獻

[1] 王浩程.面向卓越工程師培養(yǎng)構(gòu)建現(xiàn)代工程實訓平臺[J].中國大學教學，2011（6）：83-85.

[2] 姜樹余.天津商業(yè)大學熱能與動力工程特色專業(yè)建設模式[J].經(jīng)濟研究導刊，2010（3）：260-261.

[3] 閆紅巖.“C語言程序設計”與計算機相關課程的融合教學與實踐[J].計算機教育，2011（13）：58-62.

[4] 彭治國.基于“卓越計劃”下的C語言程序設計實驗教改研究[J].裝備制造技術(shù)，2012（7）：225-227.