面向工程師培養(yǎng)的《C語言程序設(shè)計》實踐教改研究

摘要：分析了當(dāng)前C語言程序設(shè)計實踐教學(xué)中存在的問題，結(jié)合國家“工程師”教育培養(yǎng)計劃，提出了面向工程師培養(yǎng)C語言程序設(shè)計實踐教學(xué)改革措施，采用循序漸進的方法，設(shè)計上機教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力、提出分析和解決問題的能力、動手實踐能力、實際工程項目開發(fā)能力、創(chuàng)新能力和表達溝通能力。

關(guān)鍵詞： C語言；工程師；實踐；課程設(shè)計；工程項目

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）10-2392-02

《C語言程序設(shè)計》課程是高校計算機類各專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課程，又是學(xué)生在大學(xué)階段接觸的第一門計算機語言課程。目前C語言程序設(shè)計教學(xué)實踐過程中主要存在如下問題：

1）學(xué)生感覺入門困難

由于C語言具有邏輯性強、內(nèi)容抽象、語句使用靈活的特點，并且學(xué)生要轉(zhuǎn)變思維模式，以計算機的思考方式來編寫程序，所以有相當(dāng)一部分學(xué)生感覺入門困難。

2）學(xué)生陷入“懂語法，但不會編程序”的怪圈

學(xué)生們通常會覺得C語言的語法知識并不難懂，也能夠聽懂老師課堂上分析和講解的例題，但真正自己動手編程解決實際問題時，有相當(dāng)一部分學(xué)生不知如何下手，從而陷入了“懂語法，但不會編程序”的怪圈。

3）驗證性上機比例過多，不會調(diào)試程序

C語言上機環(huán)節(jié)內(nèi)容一般都有80%以上的驗證性上機，學(xué)生按照書本例題程序鍵入計算機編譯運行，得到結(jié)果后進入下一個例題練習(xí)，缺乏反思和舉一反三的過程。有些學(xué)生編譯程序出錯后，只是對照書上的代碼行一行一行的檢查程序，糾正錯誤，缺乏定位錯誤、調(diào)試程序的能力。上機課的目的應(yīng)該是訓(xùn)練程序設(shè)計思想和提高程序調(diào)試能力，而不是簡單的驗證程序，否則學(xué)生的分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉，動手能力差。

4）缺乏綜合性的中小型項目的訓(xùn)練

C語言每次上機內(nèi)容都是針對書中一章或是幾章知識點內(nèi)容的訓(xùn)練，缺乏一個能夠涵蓋盡可能多的知識點的綜合性的中小型項目的訓(xùn)練，從而不能構(gòu)成一個完整的知識體系，因此學(xué)生缺乏工程開發(fā)能力和項目的掌控能力。

1 面向工程師培養(yǎng)的《C語言程序設(shè)計》實踐教學(xué)改革

1.1 面向工程師培養(yǎng)下對C語言程序設(shè)計教學(xué)提出新的要求

如何培養(yǎng)符合社會需要的工程技術(shù)人才是國內(nèi)外教育界普遍關(guān)注的問題。美國國家工程研究院工程教育委員會發(fā)起的舉世矚目的美國“2020年的工程師”教育計劃。教育部出臺重大教育改革項目“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，是各大應(yīng)用型本科院校在實踐教學(xué)體系中的一個薄弱環(huán)節(jié)。

在這種背景下，提出了面向工程師培養(yǎng)的《C語言程序設(shè)計》實踐教學(xué)改革的想法，旨在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力、提出分析和解決問題的能力、動手實踐能力、實際工程項目開發(fā)能力、創(chuàng)新能力和表達溝通能力。

1.2 改革的主要思想和具體措施

改革C語言程序設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容，采用“循序漸進”的方法，使學(xué)生在上機環(huán)節(jié)中通過引導(dǎo)編程、獨立編程這樣的安排，使學(xué)生感受到解決問題的快樂和成就感，提高學(xué)習(xí)的主動性。直到最后通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)互相協(xié)作完成一個中小型的信息系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程項目開發(fā)能力、創(chuàng)新能力以及協(xié)同工作和表達溝通能力。

1） 上機教學(xué)環(huán)節(jié)引入的內(nèi)容

C語言程序設(shè)計上機教學(xué)環(huán)節(jié)貫穿到整個C語言程序設(shè)計授課過程之中，在機房完成。為配合這一環(huán)節(jié)，專門編寫了C語言程序設(shè)計上機指導(dǎo)手冊，其中綜合性上機內(nèi)容達到了85%以上，上機指導(dǎo)手冊的內(nèi)容主要分為三部分：第一部分提出本次上機應(yīng)達到的目的和要求。第二部分是引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生按照步驟完成上機內(nèi)容。學(xué)生往往在一開始就從頭到尾地編寫一個完整的程序會覺得非常困難，所以第二部分遵循引導(dǎo)啟發(fā)為主的原則，關(guān)鍵步驟都會給出指導(dǎo)提示信息，引導(dǎo)學(xué)生一步步的思考，啟發(fā)學(xué)生進行相關(guān)實踐，學(xué)生主要是以填空補缺或是改錯的形式完成該部分的上機內(nèi)容。另外，有些程序被故意設(shè)計成為錯誤的程序，學(xué)生要通過編譯改錯的環(huán)節(jié)將錯誤的程序改為正確的程序，在這個過程中，可以訓(xùn)練學(xué)生閱讀錯誤、定位錯誤和調(diào)試程序的能力。通過這一部分上機內(nèi)容的設(shè)計，學(xué)生在上機實踐過程中有章可循，不至于無從下手，使學(xué)生漸漸掌握了編寫程序應(yīng)遵循的步驟和規(guī)律，同時也能增強編程的興趣與自信心。第三部分是獨立編程部分，完成一個完整程序從頭到尾的編寫。通過第二部分的引導(dǎo)啟發(fā)訓(xùn)練，學(xué)生在完成第三部分的獨立編程將會更加容易上手。通過上機環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力、提出分析和解決問題的能力和動手實踐能力。

2） 課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)引入的內(nèi)容

C語言程序設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)安排在C語言程序設(shè)計課程結(jié)束后接下來的兩周時間內(nèi)。課程設(shè)計要求學(xué)生完成三道題目，分別是萬年歷、井字棋游戲和員工工資管理系統(tǒng)。這些題目從易到難，涉及的知識面廣，涵蓋了控制語句、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體和文件等知識點。n5RGwXNFvEvsWBfIANdptg==學(xué)生獨立完成萬年歷和井字棋游戲，員工工資管理系統(tǒng)要求學(xué)生合作完成。通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，有效地培養(yǎng)了學(xué)生實際工程項目開發(fā)能力、創(chuàng)新能力和表達溝通能力。

3） 培養(yǎng)協(xié)同工作能力

在課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，員工工資管理系統(tǒng)基本涵蓋了C語言全部的知識點，要求學(xué)生協(xié)作完成。學(xué)生2-3人自由組合分組，將任務(wù)進行分解，各自負責(zé)相對獨立的一塊項目內(nèi)容。在任務(wù)進展過程中，學(xué)生之間可以相互交流和討論，從而相互啟發(fā)和提高，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，提高了學(xué)生的積極性，提升了學(xué)生的表達能力和溝通能力。

4） 增加課外上機時數(shù)

C語言程序設(shè)計課內(nèi)的上機時數(shù)有限，學(xué)生在有限的課內(nèi)上機環(huán)節(jié)里不能夠全面的訓(xùn)練所學(xué)的知識。如果學(xué)生能夠有效的利用課外時間上機練習(xí)，不僅可以彌補課內(nèi)上機的不足，還可以充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，是課堂教學(xué)的有效補充和延伸。課外上機是在課堂之外進行的，所以上機方案的設(shè)計、程序調(diào)試、結(jié)果分析以及上機過程中遇到的各種問題，均需要學(xué)生自己獨立解決。因此，與課堂上機相比，課外上機更能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在C語言教學(xué)過程中，要求授課學(xué)時與課內(nèi)課外上機學(xué)時的課時安排是1比1。

2 結(jié)論

C語言程序設(shè)計的實踐教學(xué)改革必須以提高學(xué)生的編程實踐能力為目標，針對教學(xué)、實踐中的問題進行改革，才能達到預(yù)期的效果。該文通過對實踐教學(xué)過程中的問題進行分析，提出了有針對性的教改措施，注重學(xué)生實踐編程能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

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