高校高級程序設計課程培養方案探索

肖 蘅 馬 昱 肖丞峰 張 匯

（1.昆明理工大學民航與航空學院，云南 昆明650500；2.昆明理工大學計算機中心，云南 昆明650500）

0 引言

高級程序設計課程是一門以理論為基礎，直接面向實際應用的基礎必修課，在電子信息類專業中處于極為重要的地位。該課程在培養學生理解計算機指令系統的同時，還促使了學生形成計算機語言與人類語言相結合的思維。由于課程涉及的理論語法、基礎知識較為繁雜，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期，學生尚未形成完善的自我學習能力，僅靠生硬套用語法以及機械式的記憶來學習，而對所學知識的具體作用和方法幾乎一無所知，極大地影響了學生的學習狀態，使學生感到學習過程枯燥且困難，知識內容煩瑣且無用。嚴重打擊了學生的學習積極性，并直接影響后續各專業課程的學習。

1 慣用高級軟件設計課程教學模式中存在的問題

高等教育需要注重“產學研用”的結合，精髓在于培養學生的科學精神、創新精神和工匠精神，在教學過程中通過教師的指導激發學生主動思考，并培養學生的發散思維。但慣用的高級軟件設計類課程教學模式中大都存在以下三個問題：

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

（2）在教學中教授的簡單思維基本無法應用到設備的實際運行中。由于內容缺乏感性認知，難以激發學生學習興趣，提高自主思考能力，導致大量的內容需要學生死記，易引起剛進入大學的學生們對學習的反感[3-4]；

（3）實際操作環境基本都是在編程軟件上進行一些單一枯燥的編寫，學生無法直觀地了解所編語句的實際作用、運行語句的具體設備以及將語句寫入設備的方法，與實際生產嚴重脫節，已失去理論指導實際的意義，嚴重妨礙了學生的創新思維[5-6]。

綜上所述，現有的高級程序設計課程教學模式無法激發學生學習興趣和自主思考的沖動，難以適應現行狀態下教育事業的發展需求。只有通過有效的改革才能提高該課程的教學效果，通過在教學過程中探索新的教學手段，拓展教學資源，通過將工作生活中常用的一些工具設備帶進課堂等多種創新手法，才能將枯燥抽象的內容具體化，提升學生對課程和探索創新的熱情，以培養學生的工匠精神。

2 將實際設備引入高級程序設計教學模式的設計和實施

2.1 理論聯系實際的思路

實際生產中的程序設計思路常將設備分為若干部分，單個部分的運行較為簡單，若干個簡單部分配合運行完成復雜的工序。在學習初期的教學中，不能直接要求學生學習復雜工序，需先將設備的運行狀態分類，配合教學進度按類別教授學生具體的操作方法。實際設備能直觀地觀察到各種輸出的狀態，如屏幕顯示的內容和亮度、電機的啟停和旋轉的轉速等。且高級程序設計語言不依賴于具體的計算機指令系統，使用其所編寫的程序語言可在不同型號的設備上運行，能由學生自由進行各種類型的調試實驗，通過直觀明了的狀態展現，反映學生思維步驟，從而培養學生的創新思維。深入分析優化思維模式，既改進了教學手段，又將理論與實際深入結合，使學生思維能從生產實際出發，創新方法和理念，既培養了學生的工匠精神，又提升了教學質量。

2.2 實施方法

2.2.1 課程初期運用實際設備激發學生學習熱情

為解決高級程序設計課程枯燥抽象的問題，可在課程初期使用實際設備演示講解的形式進行課程開篇。運用幾套較為復雜且學生感興趣的設備進行演示講解，第一時間激發學生的學習熱情并適當進行拓展，引導學生自主思考，增強學生自主鉆研的積極性。同時，對有興趣和能力的學生進行創新引導，增強學生創新能力，做好創新性人才的儲備工作。

2.2.2 將實際設備引入課堂和實驗環節

在課程中教授各種比較、運算、輸出等語法時，學生必須面對枯燥且復雜的程序編寫和記憶。如果在這些過程中引入實際設備，并由學生即學即用，且在完成教學要求后鼓勵學生繼續深入拓展，可以比較直觀地掌握并延伸一大類型的知識，建立從感性到理性的有效認知，提升知識點的領悟程度并延伸產生創新思維。

將實際設備引入課堂，學生通過教師的演示，可以直觀明了地認識知識點的具體作用，然后通過自己的編寫調試，直接積累處理這一類型問題的工程設計和創新設計經驗，為學生從實際出發進行創新研究、走上工作崗位打下良好的基礎。同時也可以讓學生直觀、感性地理解教學內容，從而顯著提高教學目標的完成效果。

3 引入實際設備在高級程序設計課程中的成效及發展展望

在高級程序設計課程中引入實際設備，一方面可以將程序語言的功能可視化，豐富了教學內容，同時也調動了學生的積極性和主觀能動性，將原本枯燥復雜的代碼變得簡單；另一方面，增加了學生的認知和自主思考拓展環節，感興趣且學有余力的學生在完成學習任務后，可自行創新拓展，不受固有思維的限制，極大地培養了學生的“學研用”意識。

將實際設備引入教學的過程，是對課堂教學和實踐操作兩方面進行的改革，從而使理論與實際更好地融合在一起。目前，將實際設備引入后雖然能夠很好地增強學生的學習興趣和創新能力，但該過程需授課教師在前期進行大量的實驗和拆解工作，且所用設備存在一定的損壞情況，對教學預算有所提高。該方向的教學改革還可嘗試與生產廠家協作，研發生產對應產品并加以推廣，以完善從廠家生產到高校學習研究和改良創新再到用戶使用的“產學研用”體系。

4 結語

將實際設備引入高級程序設計課程教學中，是對原有教學手法和手段的補充，既能將理論教學與實際生產進行無縫銜接，使原來枯燥復雜的理論知識更加直觀明了，提高學生的學習積極性和創新能力，又為實際生產提前打好了基礎，達到了增強學生進入社會后的競爭力和提升教學效果的目的。因此，將實際設備引入實現了教學、研究和生產的有機融合。