高校高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)方案探索

肖 蘅 馬 昱 肖丞峰 張 匯

（1.昆明理工大學(xué)民航與航空學(xué)院，云南 昆明650500；2.昆明理工大學(xué)計(jì)算機(jī)中心，云南 昆明650500）

0 引言

高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程是一門以理論為基礎(chǔ)，直接面向?qū)嶋H應(yīng)用的基礎(chǔ)必修課，在電子信息類專業(yè)中處于極為重要的地位。該課程在培養(yǎng)學(xué)生理解計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的同時(shí)，還促使了學(xué)生形成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與人類語(yǔ)言相結(jié)合的思維。由于課程涉及的理論語(yǔ)法、基礎(chǔ)知識(shí)較為繁雜，理論、分析過程較為抽象，且本門課程大多安排在大一第一學(xué)期，學(xué)生尚未形成完善的自我學(xué)習(xí)能力，僅靠生硬套用語(yǔ)法以及機(jī)械式的記憶來(lái)學(xué)習(xí)，而對(duì)所學(xué)知識(shí)的具體作用和方法幾乎一無(wú)所知，極大地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)過程枯燥且困難，知識(shí)內(nèi)容煩瑣且無(wú)用。嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并直接影響后續(xù)各專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

1 慣用高級(jí)軟件設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式中存在的問題

高等教育需要注重“產(chǎn)學(xué)研用”的結(jié)合，精髓在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新精神和工匠精神，在教學(xué)過程中通過教師的指導(dǎo)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，并培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。但慣用的高級(jí)軟件設(shè)計(jì)類課程教學(xué)模式中大都存在以下三個(gè)問題：

（1）教師在課程前期，需要花費(fèi)大量的課時(shí)來(lái)講解課程用途和前景，一般都采用播放投影和口述的形式，教學(xué)模式較為單一，基本屬于灌輸式教學(xué)模式，學(xué)生難以理解和參與，易導(dǎo)致剛開課就打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[2]；

（2）在教學(xué)中教授的簡(jiǎn)單思維基本無(wú)法應(yīng)用到設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中。由于內(nèi)容缺乏感性認(rèn)知，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高自主思考能力，導(dǎo)致大量的內(nèi)容需要學(xué)生死記，易引起剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)的反感[3-4]；

（3）實(shí)際操作環(huán)境基本都是在編程軟件上進(jìn)行一些單一枯燥的編寫，學(xué)生無(wú)法直觀地了解所編語(yǔ)句的實(shí)際作用、運(yùn)行語(yǔ)句的具體設(shè)備以及將語(yǔ)句寫入設(shè)備的方法，與實(shí)際生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)，已失去理論指導(dǎo)實(shí)際的意義，嚴(yán)重妨礙了學(xué)生的創(chuàng)新思維[5-6]。

綜上所述，現(xiàn)有的高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主思考的沖動(dòng)，難以適應(yīng)現(xiàn)行狀態(tài)下教育事業(yè)的發(fā)展需求。只有通過有效的改革才能提高該課程的教學(xué)效果，通過在教學(xué)過程中探索新的教學(xué)手段，拓展教學(xué)資源，通過將工作生活中常用的一些工具設(shè)備帶進(jìn)課堂等多種創(chuàng)新手法，才能將枯燥抽象的內(nèi)容具體化，提升學(xué)生對(duì)課程和探索創(chuàng)新的熱情，以培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。

2 將實(shí)際設(shè)備引入高級(jí)程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施

2.1 理論聯(lián)系實(shí)際的思路

實(shí)際生產(chǎn)中的程序設(shè)計(jì)思路常將設(shè)備分為若干部分，單個(gè)部分的運(yùn)行較為簡(jiǎn)單，若干個(gè)簡(jiǎn)單部分配合運(yùn)行完成復(fù)雜的工序。在學(xué)習(xí)初期的教學(xué)中，不能直接要求學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)雜工序，需先將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)分類，配合教學(xué)進(jìn)度按類別教授學(xué)生具體的操作方法。實(shí)際設(shè)備能直觀地觀察到各種輸出的狀態(tài)，如屏幕顯示的內(nèi)容和亮度、電機(jī)的啟停和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速等。且高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言不依賴于具體的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)，使用其所編寫的程序語(yǔ)言可在不同型號(hào)的設(shè)備上運(yùn)行，能由學(xué)生自由進(jìn)行各種類型的調(diào)試實(shí)驗(yàn)，通過直觀明了的狀態(tài)展現(xiàn)，反映學(xué)生思維步驟，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。深入分析優(yōu)化思維模式，既改進(jìn)了教學(xué)手段，又將理論與實(shí)際深入結(jié)合，使學(xué)生思維能從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)新方法和理念，既培養(yǎng)了學(xué)生的工匠精神，又提升了教學(xué)質(zhì)量。

2.2 實(shí)施方法

2.2.1 課程初期運(yùn)用實(shí)際設(shè)備激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

為解決高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程枯燥抽象的問題，可在課程初期使用實(shí)際設(shè)備演示講解的形式進(jìn)行課程開篇。運(yùn)用幾套較為復(fù)雜且學(xué)生感興趣的設(shè)備進(jìn)行演示講解，第一時(shí)間激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情并適當(dāng)進(jìn)行拓展，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，增強(qiáng)學(xué)生自主鉆研的積極性。同時(shí)，對(duì)有興趣和能力的學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力，做好創(chuàng)新性人才的儲(chǔ)備工作。

2.2.2 將實(shí)際設(shè)備引入課堂和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

在課程中教授各種比較、運(yùn)算、輸出等語(yǔ)法時(shí)，學(xué)生必須面對(duì)枯燥且復(fù)雜的程序編寫和記憶。如果在這些過程中引入實(shí)際設(shè)備，并由學(xué)生即學(xué)即用，且在完成教學(xué)要求后鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深入拓展，可以比較直觀地掌握并延伸一大類型的知識(shí)，建立從感性到理性的有效認(rèn)知，提升知識(shí)點(diǎn)的領(lǐng)悟程度并延伸產(chǎn)生創(chuàng)新思維。

將實(shí)際設(shè)備引入課堂，學(xué)生通過教師的演示，可以直觀明了地認(rèn)識(shí)知識(shí)點(diǎn)的具體作用，然后通過自己的編寫調(diào)試，直接積累處理這一類型問題的工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行創(chuàng)新研究、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)也可以讓學(xué)生直觀、感性地理解教學(xué)內(nèi)容，從而顯著提高教學(xué)目標(biāo)的完成效果。

3 引入實(shí)際設(shè)備在高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程中的成效及發(fā)展展望

在高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程中引入實(shí)際設(shè)備，一方面可以將程序語(yǔ)言的功能可視化，豐富了教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，將原本枯燥復(fù)雜的代碼變得簡(jiǎn)單；另一方面，增加了學(xué)生的認(rèn)知和自主思考拓展環(huán)節(jié)，感興趣且學(xué)有余力的學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)后，可自行創(chuàng)新拓展，不受固有思維的限制，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的“學(xué)研用”意識(shí)。

將實(shí)際設(shè)備引入教學(xué)的過程，是對(duì)課堂教學(xué)和實(shí)踐操作兩方面進(jìn)行的改革，從而使理論與實(shí)際更好地融合在一起。目前，將實(shí)際設(shè)備引入后雖然能夠很好地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，但該過程需授課教師在前期進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和拆解工作，且所用設(shè)備存在一定的損壞情況，對(duì)教學(xué)預(yù)算有所提高。該方向的教學(xué)改革還可嘗試與生產(chǎn)廠家協(xié)作，研發(fā)生產(chǎn)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品并加以推廣，以完善從廠家生產(chǎn)到高校學(xué)習(xí)研究和改良創(chuàng)新再到用戶使用的“產(chǎn)學(xué)研用”體系。

4 結(jié)語(yǔ)

將實(shí)際設(shè)備引入高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，是對(duì)原有教學(xué)手法和手段的補(bǔ)充，既能將理論教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行無(wú)縫銜接，使原來(lái)枯燥復(fù)雜的理論知識(shí)更加直觀明了，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力，又為實(shí)際生產(chǎn)提前打好了基礎(chǔ)，達(dá)到了增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后的競(jìng)爭(zhēng)力和提升教學(xué)效果的目的。因此，將實(shí)際設(shè)備引入實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、研究和生產(chǎn)的有機(jī)融合。