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”）。“卓越計劃”提出了一種新的教育質量觀念：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)質量應當以適應經濟社會發(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，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)經驗；或者具有工程實踐背景的工程技術人才充實到教師隊伍中，打造一支素質、能力優(yōu)良的“雙師型”師資隊伍。既鼓勵有實踐經驗、有學術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，通過幻燈片向學生展示利用C語言我們能編寫各種軟件，并給學生演示若干作品畫面，向學生展示用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#”，這就要向學生強調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)結構，C++，C#，JAVA，仿真建模等。語言再更新，可程序設計的本質是相通的。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 轉變教學理念

（1）結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，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。其仿真建模可以包括：流程圖、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)質量、能量、動量平衡基本原理，安排多個傳質、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，比如CPS計劃、C51單片機技術及新的物聯(lián)網(wǎng)技術等，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合。從項目需求與知識點的對應上，明確的體現(xiàn)了項目驅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，不僅可以彌補課內實驗的不足，還可以充分挖掘學生的學習潛能，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、程序調試、運行分析以及調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。教師可以結合多次的考評成績來綜合分析。

6 結語

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，2012（7）：225-227.