新工科背景下的機械專業(yè)C語言課程改革

呂程

摘 要：詳細分析了目前高校C語言程序設計課程教學中存在的問題，針對教學模式及內(nèi)容陳舊枯燥，脫離工程實際，缺乏與相關專業(yè)工程背景有效結合，學生缺乏學習興趣等問題，結合“新工科”建設需求以及智能制造工程背景，對接制造業(yè)發(fā)展的人才需求與應用型本科院校的人才培養(yǎng)宗旨，提出以工程項目為驅(qū)動的應用型本科院校機械類專業(yè)的C語言程序設計課程改革思路與教學改革方案。

關鍵詞：新工科 機械類專業(yè) C語言程序設計 項目驅(qū)動 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0249-02

“中國制造2025”的發(fā)布，標志著智能制造時代正式來臨，制造業(yè)的數(shù)字化程度將得到進一步提升。我國為積極應對新的產(chǎn)業(yè)變革及科技革命，服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展，支撐“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，在2017年提出了“新工科”的概念，并大力推進新工科建設。產(chǎn)業(yè)變革背景下所需的制造業(yè)數(shù)字化技術與計算機編程技術密不可分，C語言程序設計課程是大學中的專業(yè)基礎課，一直以培養(yǎng)學生的C語言基本編程能力為主要教學目標，但由于學生專業(yè)背景不同，需求不同，因此具體的教學目標與方式以及教學過程中所涉及到的應用背景也應根據(jù)專業(yè)特征、行業(yè)背景與企業(yè)技術需求進行調(diào)整。

1 C語言程序設計教學中存在的主要問題

1.1 教材內(nèi)容陳舊無專業(yè)差別

C語言程序設計這門課是大學大多數(shù)專業(yè)中的基礎專業(yè)課[1]。具有明顯的基礎性與普遍性特征，但也正因如此，現(xiàn)有的C語言程序設計教材均未考慮不同專業(yè)的應用背景，未與專業(yè)結合，甚至很多高校使用的教材還是十幾二十年前的舊教材，嚴重滯后于快速發(fā)展的行業(yè)技術需求，這與應用型本科院校的人才培養(yǎng)目標相去甚遠。

1.2 教學形式單一枯燥

目前的C語言程序設計課程的教學主要包括基礎理論教學與編程操作教學兩部分?；A理論教學主要講解C語言編程的基本知識，往往從最基礎的知識點開始堆砌式的講解，內(nèi)容繁多而枯燥[2-3]，多數(shù)非計算機專業(yè)的學生難以理解C語言程序設計的解題思路與編程思想；C語言編程操作主要教授學生如何使用C語言的編譯器創(chuàng)建工程及文件，并通過程序的編寫、編譯、調(diào)試、運行等一系列操作實現(xiàn)通過程序解決問題的目的。練習中所編寫的程序多為實現(xiàn)一些簡單的數(shù)值運算、數(shù)據(jù)篩選、信息統(tǒng)計等諸如此類的簡單數(shù)學問題，脫離了現(xiàn)代化高科技技術，內(nèi)容枯燥無趣，學生很難體會到所學知識與數(shù)字化高科技之間的聯(lián)系，缺乏學習興趣[4]。

1.3 未與工程應用結合，學生難以體會課程的重要性

大學課堂教授的C語言程序設計知識以及實際操作訓練僅針對簡單的數(shù)學計算等問題，與工程中真正需要該項技術解決的問題毫無關聯(lián)[5]，學生難以建立編程知識與工程問題之間的關聯(lián)性，不知道所學的編程知識在工程中如何應用，難以體會到C語言程序設計課程對于自身所學專業(yè)的工程意義。因此，很難認可該門課程的重要性以及技術價值。

1.4 缺乏科學合理的考核方式

目前C語言程序設計課程的考核方式普遍為“平時成績+期末考試成績”的方式給出分數(shù)。而占有較大比例的期末考試一般采取紙質(zhì)試卷考試，或紙質(zhì)試卷與上機考試相結合的考核方式。這種傳統(tǒng)的考核方式僅能考核學生對基礎編程知識的掌握，并不能充分考察學生對編程技術的駕馭能力，也無法檢驗學生解決工程問題的能力，更無法了解學生從自身專業(yè)出發(fā)對該項技術有怎樣的新的理解與思考，考核的效果很不理想。

2 C語言程序設計的教學改革方案

以支持智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新工科建設人才培養(yǎng)目標為導向，使應用型本科課程教學緊密結合工程應用。對C語言程序設計課程從理論教學內(nèi)容、實踐訓練方式、課程考核方式等方面進行全面改革，具體內(nèi)容如下所述。

2.1 案例驅(qū)動式教材內(nèi)容的改革

根據(jù)機械類專業(yè)的工程特點，以具體工程問題為案例，從本專業(yè)工程實際出發(fā)，引導學生思考問題、提出解決思路、編寫程序解決問題。通過合理的設置不同的案例，將C語言程序設計的基礎知識編入具體問題的解決步驟中，以應用為導向展開理論教學，改變傳統(tǒng)教學中知識點多、枯燥難理解的局面，讓學生學有所用，在解決問題的過程中理解相關的知識點，體會采用C語言程序解決問題的思路，減小學生的學習負擔，增加學習興趣，提升學習帶來的成就感。

2.2 基于工程項目的實驗訓練

為培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，加深學生對程序設計思想的理解，培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。在C語言程序設計的實驗部分，以工程項目為實驗任務，將學生進行合理的分組，一組學生合作完成一個實驗項目，培養(yǎng)學生的團隊溝通協(xié)作能力以及工程實際問題的解決能力。

2.3 行業(yè)調(diào)研擴展學習

掌握C語言編程技術是學習其他編程語言的重要基礎，C語言編程技術在制造業(yè)的數(shù)字化進程中具有舉足輕重的地位。為使學生對C語言編程技術在行業(yè)中的前沿應用及未來發(fā)展趨勢有充分的了解，引導學生關心行業(yè)發(fā)展，思考行業(yè)需求，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，將行業(yè)調(diào)研作為以個人為單位的擴展性大作業(yè)，讓學生根據(jù)自己的興趣點，選擇機械行業(yè)中與計算機編程相關的問題，進行網(wǎng)絡調(diào)研，撰寫調(diào)研報告，若條件允許可以進行企業(yè)調(diào)研則效果更佳。

2.4 以技能應用能力考察為目標的考核

傳統(tǒng)的試卷式考試形式死板，脫離工程應用，而C語言程序設計屬于實用性技能課程，應以正確使用相關知識解決工程問題為考核目標。課程考核成績應包括以下幾部分：（1）平時成績，主要考察學生的出勤及學習態(tài)度，以督促學生遵守課堂紀律按要求參與課堂學習為目的；（2）實驗成績，主要以組為單位考察學生解決問題的能力以及團隊合作意識與溝通協(xié)調(diào)的能力；（3）大作業(yè)成績，以個人為單位，考察學生對本專業(yè)相關行業(yè)中相關技術的前沿應用及未來發(fā)展趨勢的了解，同時考察學生對相關技術領域是否有深入的思考與個人見解；（4）期末考試成績，主要考察學生的編程基本功，以及在規(guī)定時間內(nèi)獨立解決問題的能力。

3 結語

C語言程序設計課程對機械類專業(yè)的學生來說是一門應用性非常強的課程，是在機械類專業(yè)中培養(yǎng)符合制造業(yè)數(shù)字化需求的具有機械與計算機信息技術交叉融合能力的學生的重要課程。因此，為培養(yǎng)能服務制造業(yè)，符合新工科建設目標的復合型應用人才，應用型本科院校的課程設置應緊密結合工程背景，以行業(yè)發(fā)展需求為導向，以培養(yǎng)學生的工程問題解決能力及技能應用能力為目標，實現(xiàn)以工程項目為驅(qū)動的機械類專業(yè)C語言程序設計課程的全面改革，完成應用型人才培養(yǎng)的使命。

參考文獻

[1] 彭嬌，邱曉麗.《C語言程序設計》教學改革探究——基于CDIO理念[J].科技資訊，2013（6）：204.

[2] 王福偉.C語言程序設計教學中的問題分析與探索[J].科技資訊，2016，14（27）：78-79.

[3] 郭銀章，王麗芳.基于項目任務驅(qū)動的C語言程序設計課程教學改革與實踐[J].計算機教育，2017（2）：41-44.

[4] 陳偉宏，何建新，習勝豐.高校非計算機專業(yè)C語言教學改革探討與實踐[J].中國電力教育，2013（34）：101-102，113.

[5] 邱慧麗.應用型本科高校C語言教學改革與探究[J].陰山學刊：自然科學版，2016，30（4）：140-142.