時間:2022-06-13 09:24:14
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇學習編程計劃,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:計算機類課程;培養計劃; 編程思想; 邏輯聯系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)19-4473-03
根據高等教育對于高校專業的設置,自動化專業一般包括以下計算機及其相關課程:C語言、面向對象程序設計、數據庫、微機原理與應用、單片機、可編程程序設計(PLC)、虛擬儀器設計(Labview)、嵌入式系統和DSP程序設計等。計算機類課程的教學,對于專業發展具有非常重要的意義;對于考研的同學來說,考研的復試課程一般都包括C語言和微機原理這兩門課程,導師都希望自己的學生會寫程序代碼;至于參加工作的同學來說,其意義更為重要:眾所周知,現在這個社會,IT行業的工資福利是最好的,然而這個行業基本上都要求學生有一定的寫代碼的能力,傳統的自動化企業,需要學生會PLC編程,懂匯編語言編程;現代意義上的自動化企業,更多要求學生會C/C++/C#系列程序設計,而不僅僅是簡單的硬件設計問題;學生的計算機能力的培養,是時代的需求;但是自動化專業學生普遍存在編程能力不足的弊病,而且作為非計算機專業,不會有完備的計算機課程教學,也不一定有具備專業水平的教師;根據我校自動化專業的多年教學與改革,談談幾點看法。
1 目前專業教學中存在的問題和現狀
1.1 培養計劃制定不合理
培養計劃制定的好壞,關乎學生培養的質量,是教學的指揮棒;但是,由于每個高校的師資力量,實驗設備等諸多條件不一樣,每個高校應該制定適合自己學校的培養計劃,當然,核心的內容不能改變;學生從高中到大學,首先有一個學習方式的轉變,學習方法和學習思維能力的轉變,不是高中那種“填鴨式”的學習,應該是一種主動地學習方式,但是能力的培養有一個過程,不能一蹴而就,因此,學生的培養計劃的制定既要考慮培養的目標,也要考慮學生能力的培養,要遵循教學規律。
另外,現代社會是IT社會,IT行業的薪資水平絕對處于領先地位,遠高于其他行業,而程序設計是進入這個行業的敲門磚;在高校培養這個層面上,從國家到學校都有對于學生的動手能力培養的各種競賽,例如:有挑戰杯、電子設計、機械設計和航模等國家級的各種科技競賽,相應有省一級的比賽,很多學校也有;國家鼓勵大學參加卓越工程師培養計劃也是一個很大的方面,像企業每年舉行的西門子全國比賽和虛擬儀器全國競賽也很多;仔細分析這些比賽可以看出,每一項基本上都需要計算機知識,這就使得很多高校為了獲得榮譽過早開設計算機類課程,有很多專業在大一上學期開設《C語言》課程,有的甚至連計算機文化基礎都沒有學就學編程,這違反教學規律:計算機語言的學習,我們不僅要掌握語法,更重要的是一種編程思想,沒有編程理念,掌握語法是沒有用的;也有的學校把《C語言》與《面向對象程序設計》在同一個學期開課,也是不對的,一種是面向過程的程序設計語言,一種是面向對象的程序設計語言,兩門課程的編程思維完全不同,放在一起,容易搞混;沒有處理好《微機原理與應用》、《單片機與接口技術》課程與《模擬電子技術》和《數字電子技術》課程之間的關系,后者是前者的先修課程,掌握了基礎課程再來學習單板機的課程效果會更好,不能因為學生盡早培養學生的動手能力而提前開設計算機類語言的課程,學生既沒有學習能力,沒有思想,也沒有相關的理論基礎,學的怎么樣可想而知。
1.2 學生學習盲目性,普遍編程思想缺乏
計算機類課程的學習方法完全不同于高中的學習,并且內容與高中內容沒有延續性,這是學生學習計算機時具有盲目性的關鍵原因,學生不知道學習計算機類課程有什么用,應該怎樣去學,與自己所學的專業有什么關系?有很多學生對自己的專業也不太了解,何況,專業的了解也需要一個過程,也是一個漸進的過程;也不能等到學生去了解專業后再去結合專業學習計算機,這是一個矛盾問題。如果學生不知道課程的用處,學習積極性也不高。高中的學習是一種填鴨式的學習,學習缺乏主動性,況且學生所要掌握的知識就那點東西,然而大學計算機課程包括多個方面,比如《C語言程序設計》,學生編程就必須弄懂Visual C++ 編程環境,懂一點數據結構和操作系統方面的知識,程序通不過,不一定就是程序的問題,可能是編譯系統問題。知識點多而雜,學生學習沒有一個主線,究竟先掌握程序語法,還是去掌握編程思想,不知何去何從,這兩方面,對于初學者來說都很重要;學習階段,程序的語法就很難對付了,更不用說提高編程思想。
1.3 教學沒有突出計算機語言之間邏輯聯系,沒結合專業實際
沒有突出計算機語言之間的邏輯聯系,教學沒有結合自動化專業實際情況,學生對于程序設計的語言沒有一個統一的思想;C語言課程,是學生學習的第一門計算機語言,是其他語言的基礎,對于其他語言的學習的好不好至關重要;微機原理與單板機,是自動化專業的核心課程,一般采用匯編語言編程,不同于傳統的C語言,匯編語言編程與C程序設計之間是不是沒有邏輯聯系呢?如果沒有聯系,那么學習C語言有什么用呢?這點都必須講解清楚;匯編程序設計究竟與自動化專業有什么聯系,在微觀上程序究竟是怎么實現的,解決了自動化專業中那一方面的問題,具體的應用在什么方面,把這些講清楚,對于學生語言的學習很有幫助,純粹講解程序的語法是沒有用的,突出邏輯和思維,這樣有利于學生以后自學。
前面提到,從國家到學校都有很多的這樣的那樣的競賽,我們學校每年都有面向大學生的“三小制作”創新性設計,教學可以和這些競賽相結合,計算機類課程老師應該積極帶領學生參加這樣的比賽,既有助于老師教學水平的提高,也有利于學生能力培養。
2 解決方法
2.1 制定合理的專業培養計劃
培養計劃的制定既要符合高等教育的規定,同時也要兼顧學校具體的辦學情況;對于計算機類課程,一定要考慮學生能力的培養,能力的提高是需要時間來沉淀的,一年級上學期開計算機類課程是不合適的,這個學期是高中學習方式向大學學習的轉變,是一個過渡階段,對大學各方面的適應階段,這學期不適宜開很多的課程。根據我校自動化專業的發展,十多年計算機課程的教學,考慮課程之間的邏輯關系和課程之間的先后關系,結合當今社會特別是IT行業對計算機課程的強烈需求,對計算機類課程安排開設時間建議作如下安排,如表1所示:
作為微機原理和單板機這樣課程的先修課程,《電路分析》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》分別在第2、3和4學期開設比較合理,數電學不好,學生對于芯片的邏輯電路的理解會有難度,不可能有更深一步的發展,程序本身就是一種邏輯思想,在這一點上兩者是統一的。
2.2 教學具有明顯的專業特性,注重學生能力的培養
對自動化專業而言,計算機專業課程的設置應該是為專業服務的,應該與計算機專業課程學習有區別,教學應具有明顯的專業特性,應該結合專業實際進行計算機課程教學;自動化專業屬于電類的寬口徑專業,可以從事像PLC和單板機等傳統意義上的自動化工作,也可以從事現在熱門的嵌入式和DSP方面的開發,也可以從事通訊行業的研究;因此,教學應該結合這幾個方面來進行。測試與控制技術,是自動化教學的重點內容,是一個重要的結合點,完全可采用這方面案例來教學。例如:在C語言系列教學中,我們可以結合數據采集的例子來講述;采用北京阿爾泰公司的基于PC104總線的ART2932采集卡,數據采集的核心程序如圖1所示。
網上有很多與自動化相關的數據采集、控制、ARM和DSP程序代碼,教學過程中可以大量采用,遠比書本上的知識來的直接,學生學習也有興趣,書本上一些語法知識,學生課余時間看看就夠了,這種教學方式也培養學生的動手能力。
2.3 建立合理的考核體系
很多高校進行了學分制改革,大多數高校把學生參加各類競賽所取得的成績都折算成學分,這非常合理;計算機類課程考核也應該與此掛鉤,比如參加全國虛擬儀器競賽的學生可以免修《虛擬儀器》課程,參加全國電子設計競賽的學生可以免修《單片機原理與應用》等課程,考試不能拘泥于試卷,采用靈活的方式,既能調動學生參加各類競賽的積極性,又能學好計算機課程和專業課程,對于學生參加工作也有促進作用。
3 結論
依據自動化專業的培養目標,根據學校師資力量和實驗設備的情況,制定合理的培養計劃;理論聯系實際,有針對性,有的放矢,著重培養學生的動手能力,注重編程思想的培養,樹立學生寫程序代碼和寫好代碼的信心;計算機類課程的學習和其他課程的學習相互促進,培養自動化方面的現代化合格人才。
參考文獻:
[1] 趙德安.電氣信息類學生計算機應用能力培養體系改革[J].電氣電子教學學報,2009,31(1).
[2] 孫東方.如何提高高校實踐教學質量的幾點體會[J].高教論壇,2005(4).
英特爾® 軟件學院隸屬于英特爾軟件和解決方案事業部,作為英特爾公司的專業培訓機構,ISC 為獨立軟件開發商及合作伙伴提供在線、課堂和定制的培訓服務,講授在英特爾架構上調試及優化軟件性能的方法。學院通過認證的一百余名全兼職講師均由英特爾資深工程師以及所在領域的專家擔任,具有豐富的軟件開發、調優以及技術研究經驗。迄今為止,已有東軟、南瑞、金山、華為、亞信、SGI、GE 等多家知名企業接受過相關技術培訓。學院現開設五十多門課程,均由 ISC 與英特爾軟件工具和技術方面的專家通力合作、精心設計而成。學員群體中包括工作在一線的軟件工程師,高等學校的教授、講師及學生等,每年在國內接受培訓的學員達一萬人次。
英特爾® 軟件學院與兄弟部門合作,致力將ISC的課程推廣到全國的著名高校,并幫助學校使用ISC的課程內容改造現有課程,至今為止已經有37所一類高校加入了英特爾高校多核課程計劃,超過50家學校加入了包括EIA在內的嵌入式計算課程計劃,包括研究和課程共建項目。
此外,軟件學院還在中國杭州軟件產業基地建立了常駐的實訓基地,與國家軟件園通力協作,打造全新的實訓模式,為園區內的企業輸送軟件開發人才,并計劃將此模式推廣至其他國家軟件園。
目前,軟件學院在全球14個國家和地區設有分支機構,共有來自不同國家的全兼職英特爾資深講師100多名,07年全球總共培訓人數超過38000人。
2 課程設置
對整個的課程構架來看,根據課程的難度以及對學員的要求分為初級、中級和高級三種級別。以下所列的是其中部分比較熱門的課程。
此外,軟件學院可根據客戶的培訓需求對現有的課程刪減或添加不同的內容模塊,使整個課程更加匹配不同企業的特殊要求。同時,針對中國市場的培訓需求,我們還開發了多線程/多核編程技術、項目管理基礎、英特爾平臺編程技術以及處理器架構基礎四門面向在校學生的基礎類特色課程。
處理器架構基礎
本課程為處理器架構基礎課程,內容包括計算機基本組成介紹、指令系統、中央處理器(CPU)組成、CPU新技術以及現代CPU實例等。每個章節都是通過基本原理介紹和具體應用實例的方式進行教授,全部采用在工業界處于領導地位的英特爾公司的處理器產品為例,通過本課程的學習,學員可以掌握基礎的處理器架構知識,并了解現代處理器特別是英特爾公司處理器的技術要點,為后續中高級的課程學習打下基礎。
英特爾平臺編程技術
本課程為應用基礎課,主要知識重點在于應用工具在英特爾公司產品平臺上的編程和優化方法,授課內容有C語言編程回顧、與平臺無關的優化技術、與英特爾平臺相關的優化技術、英特爾的軟件工具(包括編譯器、性能分析器等)。通過本課程的學習,學員將掌握應用程序的優化方法,熟悉并能使用相應的英特爾軟件工具進行程序性能的提升,為其他高級課程的學習打下基礎。
多線程/多核編程基礎
本課程為應用基礎課,主要教授與多核、多處理器或者并行計算相關的編程技術,課程在介紹了多處理器、并行計算體系架構的背景知識后,將重點放在多線程/并行計算的編程模型和性能分析方法上,主要涵蓋了Windows以及Linux操作系統下多線程編程技術以及相應的性能提升方法,并對在業界廣泛使用的編程技術OpenMP進行了介紹。通過本課程的學習,學員能夠掌握基本的在多核平臺上的多線程并行編程技術,是進修后續高級課程的基礎。
項目管理基礎
本課程以英特爾公司的成功管理方法和經驗,綜合闡述了項目管理的基本知識、項目啟動的過程、項目團隊的組建及管理、項目中的風險控制、信息管理的方法等,介紹了一些項目管理的國際標準,并且結合中國的實際情況,提供了項目預算的方法。本課程還提供了相當的管理工具,還包括許多管理技巧,如作為管理者與團隊溝通的技巧、項目會議的技巧等,通過本課程的學習,可以初步了解項目管理的方法與方式,無論作為項目的管理者與參與者,都能夠從中學習和了解如何出色完成項目的必要知識,使工作能夠事半功倍。本課程能夠為高級的專項項目管理課程打下基礎。
軟件學院的培訓課程都是由經驗豐富的英特爾工程師開發,對于學員來說,這是一次最直接接觸英特爾技術的機會,除了可以通過課堂講授學習到軟件開發方面的知識外,更有機會直接咨詢英特爾相關技術的權威專家,在短時間內提升自己的軟件開發水平。ISC的課程內容與國際最新的技術同步,使學生一出學校就能夠勝任最新的技術崗位。
3 計劃實施與推進
在08年軟件學院將繼續致力將Intel領先的技術培訓推廣到中國市場,繼續與中國開發者一起分享Intel硬件技術帶來的開發優勢。
加入該計劃的老師可以得到:
SW tool license - 英特爾軟件工具,供老師上課教學使用(sign-up only)
Course material - 英特爾Multi-Core課程培訓資料,可供老師添加到課程講稿PPT中去,或者學生自主學習(sign-up only)
Software College Blog - 軟件學院Blog,技術專家的博客
Curriculum Wiki - 課程Wiki共建社區,目前有Multi-core programming課程資料和UEFI課程資料的查詢及檢索數據庫
ISC會繼續為戰略合作伙伴提供定制化的技術培訓,將英特爾高校多核課程計劃推廣到100所一類高校,并采用課程授權的方法讓更多的培訓機構及學校能夠使用ISC的認證課程。
此外,也將延續07年與杭州軟件園的合作,并計劃將此模式推廣到與其他國家級軟件園的合作中去。
4 相關網址
英特爾軟件學院網站:/
英特爾中國大學計劃網站:/education/cn
關鍵詞:可編程控制技術;PLC;改革;教學內容
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-03-0-01
可編程控制器是集計算機技術、自動控制技術、通信技術為一體的新型自動控制裝置。由于它通過軟件來改變控制過程,而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、設計周期短、可靠性高、抗干擾能力強等特點,已廣泛應用于工業控制的各個領域。現代企業對PLC技術人員的需求日益增大。
目前在我國工控系統中應用較多的PLC主要是三菱和西門子公司的產品,由于日本三菱公司生產的超小型、小型系列可編程控制器是進入我國市場最早的PLC產品之一,在我國電氣自動化控制中有較多的應用,所以我院選取了比較有代表性的三菱FX2N系列PLC為教學對象。三菱FX2N除基本指令和順控指令外,還有139條功能指令,數量多,門類廣,而且實踐性很強,教學內容眾多而課時有限,使得教師在實際教學過程中講完PLC的結構原理、基本指令、編程、仿真軟件的使用后,對功能指令只能進行一些簡單羅列和一般性的介紹,缺少案例分析,學生不易理解,往往出現"言者津津,聽者昏昏"的教學局面,所以改革教學內容,改進教學方法,提高教學效率,已是刻不容緩的事情。
根據高職高專“理論夠用,重在實踐”的教育特色,為了增加學生的實踐課時,加強對學生動手能力的培養,我們對理論教學內容進行了刪減并增。由于理論教學內容主要授予學生基本原理和分析方法,為實踐教學服務。因此,我們在保證理論知識必須夠用的前提下,對一些與今后工作關系不大的理論性內容進行了刪、減、并。在教學計劃的前期,讓學生了解可編程控制器的原理和簡單的指令,掌握可編程控制器的編程軟件的使用,使學生對可編程控制器的控制原理有一個基本的了解,產生感性的認識,為項目的完成作理論積累。如對PLC內部結構和原理一帶而過,聽懂為止;對于數字量輸入/輸出模塊,在教學過程中只要求學生掌握輸入/輸出模塊的類型及應用場合,而對于各模塊的原理圖也不做過多要求。反之,為突出能力培養,增加實用性和針對性,教學中的例題都選用實際應用實例,增設了習題課、實例分析課和小型控制系統的設計與分析。
在授課計劃上優先保證PLC的基本指令及應用、編程軟件的使用和編程方法、PLC控制系統的設計與應用等基本教學內容的教學時間,對基礎指令要重點講,反復講,邊講邊實踐操作。不能將全部基本指令學習完畢,再學習基本應用,基本應用學習完畢再進行基本操作的學習。這樣,在一段期間內學習完所有指令,學生學習后的印象不深刻,容易混淆,到基本應用的學習時,又得重新對所涉及的指令進行學習,效率不高,容易使學生失去學習的耐心和興趣。而且在基本指令學習的過程中,要淡化指令助記符,而把重點放在編程軟件的學習和使用,使學生盡快能設計典型、實用的梯形控制圖,這樣學生才會有成就感,才會有進一步學習的興趣。
在講解功能指令時,預備知識的學習非常重要,如:指令的格式、指令執行形式、指令數值表示和指令尋址方式,這些知識是針對所有指令的,具備了這些知識,即使因學時有限,功能指令講不完,學生也可延續自學。而功能指令中的步進指令、程序流程指令、傳送指令和比較指令、位移指令、數值運算指令和部分數據處理指令是編程中最常用的指令,在一般控制程序中都用得上,對這類功能指令就要重點講解,并讓學生在實踐中去操作理解。PLC的高級功能指令如:模擬量控制、PID控制、定位控制、高速輸入/輸出和通信控制等有關的指令,需要一些專業知識才能掌握,可先做簡單介紹,等學生其他專業知識學完,在綜合實訓中通過實際的工程案例設計來理解鞏固。對于“休眠指令”暫時不講。
當然在實際教學過程中,除調整、更新教學內容外,我們應始終貫徹理論以夠用為度,以應用為目的的“工學結合”思想,充分利用各種現代教學技術手段,主要表現有:第一,使用多媒體教學。為了使更多學生能有效和主動地聽課,所有教學內容都用多媒體完成,增加了每節課的信息量,使“工與學”有機結合。第二,給學生提供相關的技術網站,如工控網、三菱公司的網站,工控技術培訓網站,提供學生下載和學習所需的技術資料與文獻,通過上網學習,能夠開闊學生的視野,了解可編程控制器技術最前沿和最實際的技術,為學生提供了一個與社會、與企業接軌的平臺。第三,利用虛擬實驗輔助教學,提高教學效率和教學質量,我們主要采用的軟件有三菱的編程軟件GX Developer和仿真軟件GX Simulator。第四,建立PLC學習群,隨時與學生討論,交流,并根據學生的反饋及時調整教學進度和教學內容,改進教學方法,努力提高教學質量。
總之由于PLC技術發展很快,PLC課程的教學內容應緊跟可編程控制技術的發展,具有基礎性、實用性、時效性和新穎性,這就要求高職教師深入工廠企業,了解企業PLC的發展及其對PLC技術人才的需求,然后再根據企業需求,將目前生產上應用的新知識、新技術及時傳授給學生。高職教師要合理安排教學內容,突出知識和技能的崗位應用性,縮短教學與崗位要求之間的距離,強化技能教學,充分調動學生的學習主動性,使學生獲得終身學習的能力,有效提高學生的社會競爭能力,使職業教育的教學更好地適應社會經濟的發展和勞動就業的需要。
參考文獻:
[1]吳小軍.電氣控制與可編程序控制器應用[M].北京:中國建材工業出版社,2004.
關鍵詞 編程能力 項目教學法編程思想
1引言
隨著經濟和社會的發展,許多國家都在探索與其經濟發展相適應的教育發展模式,不斷提高教學質量和辦學效益。計算機編程課程是計算機專業的必修課,它的特點是以實踐為基礎,注重培養學生的創造能力、動手能力。傳統的教學模式重理論、輕實踐,理論與實踐嚴重脫節,培養出來的學生不能滿足社會對計算機編程人才的需求,而項目教學法能夠很好地解決這個矛盾。所謂項目教學法是一些國家近年來為培養學生綜合素質和職業能力所采取的一項有力措施。項目教學法是一種以建構主義為理論依據的教學和學習模式,是一個讓學生參與學習,提出問題,廣泛調查,然后建立新的認識和知識的過程。本文將通過在計算機語言教學中選取合適的項目來探索如何將傳統的教學方法與現代化教學方法有機地結合,從而創造良好的學習氛圍,激發學生學習的積極性,能夠使學生對教學內容有總體掌握和運用,更適合于學生將來工作的需要。
目前國內高校教師在不同課程的課堂教學中使用項目教學法的較多,大多也都取得了良好的效果。但我校的計算機編程類課程目前仍采用傳統的教學方法,學生學習主動性差,編程能力弱,因此引入項目教學法,從數據結構、語法、算法、優化、規范化編寫代碼等不同方面和角度培養學生編程能力,并通過具體項目實戰提高學生的編程能力將對我校計算機編程語言類課程的教學改革起到促進和示范作用。
2提高編程能力和項目教學法的研究
(1)通過綜合計算機編程語言學習法和多元化編程語言對比學習法,學生能夠充分體會到多種語言在表達同一個算法思想、解決問題方法、異同點以及在不同環境下的多種應用(如:多種語言的混合編程等),進而找到最有效解決問題的方法。
(2)分層次和專業學習計算機編程語言,通過分初、中、高以及實戰型等不同層次培養學生的編程能力,同時也能減少學生在學習同一個知識點上浪費時間和精力。將計算機編程語言內容共享教學,通過徹底研究一個最典型的例題或小項目在不同編程語言中的應用,從數據結構、語法、算法、優化、規范化編寫代碼等不同方面和角度培養學生編程能力和編程思想。從而達到觸類旁通和不同角度分析、認識、轉換、解決問題的能力。項目實戰教學培養大學生自主創新創造的獨立能力,從實戰中學習體會編程思想和團隊合作能力,充分發揮個人在團隊中的能動性和創造性。
(3)在教學過程中圍繞教學目標提出項目教學,圍繞項目展開教學。以任務為驅動,師生雙方邊教、邊學、邊做來完成某個教學目標和教學任務,融理論教學、實踐教學、生產、技術服務于一體。充分發揮師生雙方的主動性和互動性。應用項目教學法培養學生實戰工程項目的各種能力,包括團隊協作、適合工作角色的工作能力等。同時也要求教師教學思想不斷進行創新、發展。
(4)通過徹底研究一個最典型的例題,避免師生為熟悉不同例題而浪費時間精力,通過一個典型例題分析各種教學內容,最有效最直接培養學生學習能力,而其他的例題可以作為練習進行能力提高。有利于學生從不同方面和角度學習體會計算機編程語言,從而更快更準更有效定位學習興趣和計算機編程語言選擇,化被動學習為主動學習,從而達到高效率地學習。
(5)開展多種教學方式,如互聯網教學、手機Wap網絡教學、以及多種自由化教學模式,盡可能發揮師生最大能動性,使得師生同時進步。使程序設計的學習過程成為學生的興趣,而不再單純地作為學習一門課程。
(6)創建計算機編程語言課程自主學習網站,將修訂后的計算機語言編程課程的教學計劃和教學大綱、計算機編程語言內容共享后的教學課件以及采用項目教學法,并和其他編程語言內容共享的講義上傳到網站上,學生們可以及時下載學習,同學們也可以把自己做的計算機作品上傳供其他同學學習,對大家也是一種促進作用。同時開通計算機編程語言交流論壇,這樣學生們可以在論壇中自由交流,解決了教師課后難以久留的矛盾,避免了有些學生不敢當面問老師問題的尷尬。
(7)多帶領學生參加相關的比賽,一方面可以讓我們的學生見識其他高校計算機學生的素質和能力,找到我們的不足,使我們的學生有一個能向其他高校學生學習的機會,另一方面,通過比賽,能督促學生自己去專研,能把所學知識充分利用起來,讓學生感覺到自己所學知識是有用的,提供學生的信心,通過比賽,學生在分析問題、解決問題和創新能力上都得到了一個提高。
3小結
本文通過對我校計算機專業學生進行問卷調查和對其他學習編程專業的學生進行網絡調查,將學生在學習計算機編程課程中遇到的問題進行分類匯總,結合我校計算機語言教學的一線教師建議進行有針對性的給出解決方法,并在C語言、面向對象程序設計和JAVA語言課程中進行探索和試點,在這幾門課程中進行編程語言內容共享教學,將計算機編程語言課程類似內容提煉出來,作為公共模塊來講授,比較并分析各種編程語言的聯系與區別以及各自適合的場合和優勢,并采用項目教學法和案例教學法進行教學,利用一個典型的小項目在編程語言課程中貫穿講解,避免了學生為熟悉不同例題而浪費時間精力。在課余時間帶領學生進行小項目的制作,例如帶領我校計算機科學與技術專業學生申報“三小”(小發明、小制作、小創作)項目,并在課余時間指導學生完成項目,讓學生體會所學知識如何應用到項目中,激發學生學習計算機編程的興趣,提高學生計算機編程能力,從而解決學生學了編程語言不會利用編程語言解決實際問題的尷尬。
參考文獻:
[1]葦麗梅.項目教學法應用于計算機編程語言的探索.考試周刊,2008.
[2]蔡肯,梁曉瑩.淺談案例和啟發式教學法相結合在高校課程中的應用.中國科技信息,2007.
關鍵詞:計算機;編程;教學經驗
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)24-5963-03
Discussion of the Teaching of Computer Programming Courses in Academies of CAPF
LUAN Wan-na
(Teaching and Researching Office of Information Technology, Special Police Academy of CAPF, 100089 China)
Abstract: The courses of computer programming languages are very important in the majors of computer sciences. What is more, with the development of information technology and the growing popularity of computer applications, the studying of computer programming languages also becomes compulsory for all the students in higher education institutions nowadays. The author does some in-depth thinking and research in terms of teaching modes, counseling programs and ways to take tests, and tries to integrate the teaching, counseling, and the ways to pass the exams into a referable and characteristic teaching mode.
Key words: computer; programming; teaching experience
計算機編程語言類課程不僅是計算機專業的一類重要課程,而且隨著信息技術的發展,計算機應用的不斷普及,計算機編程語言類課程已經成為高等院校的一門公共基礎課。武警部隊提出“建設信息化武警,實現跨越式發展”的建設目標,科技強警的要求越來越高,對廣大武警官兵的信息化素質、計算機操作水平要求也越來越高。自我院由武警部隊初級指揮院校升級為本科院校后,學院將通過國家英語四級與計算機二級考試作為本科學員獲得學士學位的兩項硬性指標。針對以往過級率不高的情況,本人以實踐教學為基礎,從教學模式、輔導計劃、應考對策諸方面都進行了深入思考和研究,邊摸索,邊實踐,努力將計算機編程語言的教學、輔導、應考統一為了可借鑒的特色教學模式。
1 計算機編程語言類課程的特點與教學目的
機械性。計算機編程語言是人機交流的工具。由于計算機沒有模糊思維能力,它只能接收語法嚴格、表示固定的信息和指令,否則便不予“理解”和執行。
簡單性。每一門自然語言的構成都相當復雜。以漢字為例,不完全統計漢字約有10多萬個,還有多樣的詞語構成、俗語、成語,以及不同的句式和語法;英語也同樣擁有大量的單詞、豐富的句式、時態等。相對來說,計算機編程語言非常簡單。以C語言為例,僅具有順序、分支、循環3種基本結構,32個關鍵字,它所使用的只有字母、數字及20多種符號。
綜合性。計算機編程語言的學習要綜合用到數學、英語、計算機應用等基礎學科做支撐,任何一門基礎知識的欠缺都會給學習帶來困難。
計算機編程語言教學的最主要目的是讓學生掌握如何用計算機語言去解決實際問題的思想與方法。究到根本,學生學的不是“語言”而是一種思維方式,一種解決問題的能力。正由于計算機編程語言具有機械性、簡單性的特點,應用這種語言通過編程來解決一定的算法問題,就要求使用者(編程者)具有一定的創造性和獨立解決問題的能力。用相對簡單、固定的元素來創造出能夠解決問題的“工具”,要求學生不僅對計算機語言要足夠精通,而且對解決實際問題的方法和步驟要有科學、嚴密的設計和掌控。計算機編程語言的學習過程,是對學習者邏輯思維進行系統鍛煉的過程,主要包括以下幾個環節:發現問題,明確目標,分析問題,設計方案,動手實踐,解決問題,結果檢驗,修改完善。
2 武警初級指揮院校學員特點
基礎相對薄弱。武警初級指揮院校的生源主要由兩部分構成:一部分地方生源:高中生畢業考軍校;一部分是部隊生源:戰士考學。從后一部分生源來看,學員的文化知識底子相對較薄,再加上離開學校一二年的當兵經歷,使得他們在本科的編程語言教學中突顯出基礎知識的不扎實,有的學員英語弱,有的學員數學弱,有的學員沒有接觸過計算機等等情況,都會為他們進行編程語言的學習帶來實際的困難。
思維能力不強。學員因為深受部隊成長經歷的影響,在思維能力方面存在著與編程語言學習要求不相適應的地方。比如,編程語言的學習倡導開放性思維,而我們的學員大多數時間是在部隊相對封閉的環境里生活,習慣了聽從指揮,服從命令,往往表現出來的就是不知道該如何去思考解決一個新的問題,認識一個新的事物,從而摸不清解決問題的門路。再有,編程語言的學習需要創新思維,而我們的學員又很習慣了去遵循已有的規章制度、固有模式、優良傳統,而慢慢放棄了主動思考。他們在學習中暴露的問題就是等、靠思想嚴重,對教師依賴性過強。
3 教學改革與實踐
結合編程語言學科特點以及武警初級指揮院校學員的特點,為了提高教學質量,提高二級通過率,筆者在教學實踐中嘗試著在課堂設計、教學模式、教學方法等方面進行了一些改革。
3.1 課堂設計
教學實踐中,筆者的每一堂課都立足于解決學員在編程語言學習中可能遇到的三個問題:不想學、不愿學、不會學。不想學,主要是學員在思想上對這門課程重視程度不夠。有些學員重武輕文,不重視公共基礎課的學習;有些學員的學習目標還停留在技能學習的層次上,忽視素質和能力學習。不愿學,主要是計算機編程語言難度大,學員相關基礎知識不扎實,學習起來比較吃力。不會學,有些學員學習積極性很高,但由于在以往的學校教育中,沒有養成良好的學習習慣,沒有掌握適當的學習方法,導致他們在編程語言的學習中無從下手。分別針對三個問題,筆者在課前、課中、課后分別打消學員的三大顧慮,提高了他們的學習積極性。
授課前筆者從編程語言對提高邏輯思維能力以及獲得學位的重要性等入手,對學生進行思想教育,讓他們從思想上解決掉不想學的問題。計算機編程語言的學習可以提高學員的自學能力、實踐能力、協作能力、邏輯思維能力,從而提高學員解決實際問題的創新能力和靈活運用能力。通過經常性的思想動員與精神激勵,很多學員逐步端正了學習態度,提高了學習興趣,逐步發揮了學習自主性。
不愿意學是因為這門課程難度大,編程語言對個人的邏輯思維能力、英語水平、數學基礎都要求很高,學員難免有畏難情緒,于是筆者在授課中采取化難為簡的方法,力爭用通俗易懂的語言去分析、講解復雜的算法問題,帶領學員進行系統的思維鍛煉,將一些常用的程序報錯的英文語句和單詞歸納整理方便學員記憶,必要時將算法中用到的數學知識幫學員做簡要的回顧和講解。這樣化難為簡的授課方法深受學員喜愛,幫助學員排解了畏難情緒,極大的激發了他們的學習興趣,從根本上解決了不愿意學的問題。
不會學是因為沒有掌握適當的學習方法,每次授課后筆者都會對下一階段的學習任務和方法做詳細的布置和安排,從每一個知識點如何記憶、每一個小時如何分配入手,手把手的把學習方法落實到每個人的頭上,經過這樣的長期鍛煉,使得學員在離開課堂后仍然可以延續課堂上的知識脈絡和學習進度,進行自主學習,取得更好的學習效果。學習興趣的提高,伴隨學習方法的掌握,學員如魚得水,學習能力與學習成績都相應有所提高。
3.2 五步循環教學模式
鑒于計算機編程語言是一門操作性較強、注重動手能力的課程,綜合考慮學員的文化基礎和學習能力,以及國家計算機二級考試的要求,筆者在教學中采取了“五步循環”的教學模式:
步驟一:知識講解
主要形式:教員教授基礎知識。使學員對編程語言的步驟、語法有初步的了解和認識。授課過程中,不僅將語言基礎做詳細講解,更要對編程思路、算法設計進行重點剖析,以帶動學生拓寬思路,培養學生設計能力和創新思維。這一步驟,是學員對語言基礎的“初次見面”。
步驟二:練習強化
主要形式:學員進行考點題型練習。通過自主練習和教員分析講解,讓學員對知識點有進一步深入了解,對考試題型有初步認識。在這一步驟中,學員將自己在課堂上的學習情況進行初步檢驗,從練習中辨析出模糊的知識點,便于明確下一步學習的重點和方向。這一步驟,是學員和語言基礎的“再次相遇”。
步驟三:上機操練
主要形式:學員進行上機練習,教員輔導。計算機編程語言需要很強的動手能力,通過自己動手編程實踐,學員可以更深入的掌握語法規則、語句功能。這一步驟,是計算機編程語言課程的核心環節,學員各種能力的培養以及知識的掌握程度都要在這個環節進行實戰的檢驗。這是一個反復且艱難的過程,這一部分在教學中的比重也是最大的。一般來說,上機操作的課時與講解課時的比例不應低于1:1。這一步驟,是學員和編程語言的“實戰交鋒”。
步驟四:測驗總結
主要形式:學員進行閉卷測驗。一方面可以檢驗階段學習成效,另一方面可以加強學員閉卷考試的適應性,讓其養成在規定時間內完成規定考試題目的習慣。到了這一步驟,學員應該對語言的基礎知識以及編程應用有了更為深入的理解和認識,通過階段測驗總結,學員再次明確知識體系中的不足和漏洞,對已掌握的知識點進行再次強化記憶。這一步驟,是學員“核實戰果”的過程。
步驟五:考點匯總
主要形式:教員帶動學員總結各章考點。結合測驗暴露的問題,通過對重點、難點問題的再次講解,使學員對知識點進一步加深記憶。通過以上四步驟,學員已經可以將所學內容劃分為已知、半知半解、不知三類,在此基礎上,教員將一階段學習的重點、難點、要點再次重申并作必要講解,將會為學員起到查缺補漏的作用。這一步驟,是學員“經驗總結”的過程。
五步驟循序漸進,以滾動模式讓學員從無到有的掌握計算機編程語言,并在每一步驟的實踐中為下一階段的學習打下良好基礎。
3.3 教學方法
一是“互助小組”的學習模式。采取一強帶一弱,或者是多強帶一弱,組成互助小組,基礎好的學員負責在平時學習中起到監督、幫助、理論講解、實踐指導的作用,這種固定的幫扶模式,消除了基礎較差學員的顧慮,也使他們在課上、課下都得到了所需的幫助。“互助小組”的搭配不是固定不變的,而是根據學員階段學習成績和個人特點隨時調整,保證有效資源合理配置。
二是“量身定做”的輔導模式。有的學員理論掌握較好,動手能力較差,有的學員理論功底薄,上機操作反應快,筆者根據實際情況,將學員的平時成績匯總,根據階段性特點以及學員的性格和基礎強弱,為他們量身定做了一套適合自己的學習技巧和方法,告知他們在整個知識體系中的弱點以及下一階段學習的對策。總體來說是彌補不足,強化優勢,將理論與上機的比例和學習內容做相應調整。從學員期末考試成績看,相當一部分學員從中收益,成績有很大提高。
三是“模擬仿真”的考試模式。除平時學習完成6次階段測驗、4次大型上機項目外,在去年期末考試中首次采用A、B卷的試卷發放及填涂答題形式,以及標準的上機考試模擬環境,讓學員在平時考試中第一次全方位體驗了計算機二級考試的真實考試情況,起到了模擬訓練的良好效果。
通過以上教學方法、教學模式的改革,筆者真正做到“了解學生思想動態,把握學生學習進度,掌控學生進步幅度”,計算機編程語言的教學真正達到了目的。學員不僅掌握了基本的語言編程知識,而且能夠發揮其最大潛能,改進思維方式,提高獨立解決問題的能力,在相當大的程度上培養了其創新意識。在這個艱辛的、充滿壓力和挑戰的學習過程中,學員不僅學到了知識,還學到了方法,不僅得到了技能訓煉,更得到了精神和意志的磨練。筆者仍會在計算機編程語言的教學中繼續探索,努力尋求更為開放、自主的學習模式,讓學員在課程學習中取得更大的收益。
參考文獻:
[1] 李武.高職計算機語言類課程教學探討與實踐[J].中國科技信息,2008,(16).
[2] 王基生,張俊俊.繼續教育中計算機編程類課程教學方法研究[J].中國成人教育,2005,(2).
[3] 陳學進.計算機語言教學改革探析[J].安徽工業大學學報(社會科學版).2008,25(4).
[4] 趙玉平.關于高職學生計算機語言編程能力培養的探究[J].烏魯木齊成人教育學院學報,2006,8(14).
關鍵詞:可編程控制器;教學方式;教學改革
作者簡介:職燕(1978-),女,陜西楊陵人,桂林理工大學機械與控制學院,講師。(廣西桂林541004)
基金項目:本文系2011年新世紀廣西高等教育教改工程項目“自動化專業教育中大學生職業素質培育研究與實踐”(項目編號:2011JGB051)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0074-01
“可編程控制器原理與應用”是在繼電器控制基礎上,綜合了計算機技術、自動化技術以及通訊技術而發展起來的新型工業控制裝置。它是自動化的三大支柱之一,因其功能性大、可靠性高、應用性廣、易于使用、便于設計及施工而被廣泛使用。“可編程控制器原理與應用”是高等院校機械制造以及電氣自動化等相關專業必修的一門重要課程。[1]學院“可編程控制器原理與應用”課程是為自動化專業學生開設的一門專業課程,也是高級維修電工資格考試培訓的重要內容之一。然而傳統的重理論輕實驗的教育模式,填鴨式的教學方法已不適合實踐性、應用性很強的“可編程控制器原理與應用”課程,不能滿足社會對高素質工程技術人才的需求,尤其在近年的教學實踐中,學生普遍反映原課程教學模式側重理論,感覺“學習時好像會了,學完之后實踐時又什么都不會”,實驗課時偏少,缺少操作和實踐機會,導致工程實踐能力偏弱。教學改革和教學研究是學校教學過程的重要工作,為提高教學效果,促進學生就業,“可編程控制器原理與應用”課程的改革勢在必行。
一、理論授課
“可編程控制器原理與應用”這門課程在技術上集成了計算機技術、自動化技術的學科知識,面廣量雜,傳統的教學方式是以教師課堂教學為主、學生實驗實習為輔,教學過程枯燥、抽象使課程知識更加顯得乏味。學生在學習過程中對課程容易產生畏難情緒,授課教師要想在后面的課程中調動學生對本門課程的積極性和興趣比較困難;學生學起來不動腦筋,生搬硬套,學習效果不好,教學改革的核心就是要改變原有的單純接受式的學習。學習伊始,教師就列舉可編程控制器在生活生產中的實例,使學生了解可編程控制器應用的廣泛性,充分調動、發揮學生主體性的學習方式。[2]
教師在制訂教學計劃的時候對現有的內容進行增減,在課時分配時提高實驗課學時數,增加實踐和實習機會,提高動手能力;在理論課堂上通過對日常生活中常見案例的剖析,增加趣味性和使用性強的案例。這就需要教師在教學過程中將理論知識和實際應用聯系起來,給學生任務,讓其參與項目,在實踐中提高學生理論及動手能力。
講授法是最傳統普遍的教學方式。教師按計劃講授學習內容,教案加板書。這種方式注重理論教學,不適合“可編程控制器原理與應用”學科特點,學生不能真正了解掌握可編程技術的核心及應用,有些復雜難懂的理論知識難以理解吸收。隨著現代化教學手段發展,多媒體已成為目前應用廣泛的教學手段。利用多媒體大大減少教師課堂畫圖、書寫梯形圖的時間。教師對多媒體課件進行完善,用多媒體動畫演示或生產視頻對這門課詳細地介紹,精講多練,以練為主,突出應用,使其內容更加豐富,形式更加易于被學生接受。[3]
許多學生對硬件和編程語言有很大興趣和愛好,教師可以利用多媒體制作圖片、動畫、視頻,帶給學生較強的視覺、聽覺沖擊,把不容易理解的原理、方法通過實例和仿真實驗進行演示,這樣不但可以提高教學質量,也大大增強了學生的學習興趣。但避免使用過多動畫及視頻,把課堂學習變成觀看視頻,忽略重點,對于“可編程控制器”這樣一門理論性實踐性都很強的課程,必須結合多媒體和板書一起教學,解釋難點和重點,以產生較好的教學效果。
二、實驗實習授課
實驗實習環節要結合課堂理論教學,所以首先要制訂合理的實驗實習方案。因為實驗實習也是“可編程控制器原理與應用”這門課程的一個重要環節,通過該環節的學習以實現對學生動手能力、操作能力的培養,提高學生的創新能力和自主動手能力,便于其就業及更好地適應工作崗位。授課老師同時承擔理論和實驗教學,避免理論實驗脫節,學院所開設的實驗由易到難分為:一般驗證性實驗、綜合應用性實驗和設計創新性實驗,期間參與工廠生產現場實習。
一般驗證性實驗主要是學生按照實驗指導書上的操作得出實驗結果,以加強對所學的書本理論知識的掌握,提高相關理論水平,培養其基本動手能力;綜合應用性實驗要求學生具有扎實的理論基礎、較寬的知識面和分析解決問題的能力,對一些應用廣泛的案例在實驗室已有的基礎上進行設計和實現;設計創新性實驗則是對能力較強的學生組成興趣小組,結合校內外大學生競賽項目,根據所學知識和自己的興趣愛好,設計一些具有實際意義的實際系統,以學生為主,教師為輔。
在實驗實習中以項目為驅動,進一步培養學生的實際動手能力,以學習小組為單位,分配任務,從立項到設計再到實現,全程分步驟按計劃引導學生實驗;開放實驗室給學生,在項目中學生通過電路板繪圖和燒制、計算機編程軟件仿真、硬件安裝、調試等練習,也能夠進一步加深對可編程器件原理內容的了解和深入;同時,讓學生加入到教師科研課題中來,通過具體項目,將所學知識應用到實際,提高學生的科研能力和課程的實踐能力,為此,應結合實驗條件編寫合適的實驗指導書。
在學習后期,組織學生去工廠實習,增加柳工、柳鋼等企業的實習時間,在實習期間,分組安排學生跟班作業、輪流跟進,多接觸生產線、了解實際生產流程,多向工廠工程人員和工人學習操作,在實踐中檢驗知識、提高理論和實踐能力、學習積累工作經驗、培養團隊精神,為以后就業打下基礎。
在教學互動中,強化“雙師型”教師隊伍建設,滿足適應現代企業管理特點的自動化人才培養的師資要求;加強與用人單位的溝通,將企業最需要的教學內容納入日常教學體系;加強實訓基地的建設,校內外基地相互補充,保證自動化本科人才技能訓練的實習場所,切實加強實際應用能力的培養;探索產學研合作的道路,培養面向社會經濟發展,留得住、用得上、熟練掌握新型自動化技術的高級人才。
三、考核方法
以往課程考試主要以筆試為主,學生多重理論輕實踐,只記書本知識,忽視動手能力的培養。針對該學科實踐性強的特點,現在把考核分成三部分,平時學習占30%,理論考試30%,綜合實踐考試40%,其中綜合實踐考試以分配任務的方式,安排學習小組用兩周時間完成項目,小組內學生單獨給分。
現在學院注重實驗內容的考核,以檢驗學生實踐能力與創新能力。首先,規范實驗報告,不光要記錄實驗過程,還要能夠對實驗內容進行分析和總結。對實驗過程的實驗數據嚴格要求,準確無誤、實事求是。做綜合設計時,分析、流程、設計、測試、驗收,每一步都要詳細說明,使學生了解設計工作步驟,培養嚴謹的工作態度,指導學生撰寫科技論文。
此外,授課教師與招生就業處相協調,對自動化畢業生的就業去向、就業形式、單位情況進行大規模的調查,對用人單位的新要求、新標準進行分析歸納,并將研究結果納入到教學體系的改革中,不斷更新考試內容及考核方式。
四、總結
針對學院自動化專業的特點和畢業生的就業形勢,結合數年的專業教學經驗,首先制作有針對性的教學大綱,選擇合適的教材;制作及豐富多媒體課件,注重添加實際操作視頻信息;合理安排實驗內容,增加實驗時間,自主編寫適合本校學生的實驗教材;安排學生工廠實習,提高學習興趣,邊看邊學邊動手,理論聯系實際,在實習中培養和提高學生紀律性和團隊合作精神;采取綜合的考核方式,促進學生學習,把學生培養成有一定動手能力和創新能力的人才。
隨著社會和技術的進步,教師在今后的教學中將與時俱進,不斷更新課程教學內容和方式,完善教案和課件,加強建設實驗室硬件條件,同時開發完善網絡遠程教學平臺,建立立體教學模式。將教學與實驗實習結合、將教學和科研相結合、將學習和就業結合,做到理論聯系實際、學習服務工作,培養出適應社會需要的具有應用能力和創新能力的人才。
參考文獻:
[1]胡學林.可編程控制器原理及應用[M].北京:電子工業出版社,2007.
論文關鍵詞:可編程控制器;教學方式;教學改革
“可編程控制器原理與應用”是在繼電器控制基礎上,綜合了計算機技術、自動化技術以及通訊技術而發展起來的新型工業控制裝置。它是自動化的三大支柱之一,因其功能性大、可靠性高、應用性廣、易于使用、便于設計及施工而被廣泛使用。“可編程控制器原理與應用”是高等院校機械制造以及電氣自動化等相關專業必修的一門重要課程。學院“可編程控制器原理與應用”課程是為自動化專業學生開設的一門專業課程,也是高級維修電工資格考試培訓的重要內容之一。然而傳統的重理論輕實驗的教育模式,填鴨式的教學方法已不適合實踐性、應用性很強的“可編程控制器原理與應用”課程,不能滿足社會對高素質工程技術人才的需求,尤其在近年的教學實踐中,學生普遍反映原課程教學模式側重理論,感覺“學習時好像會了,學完之后實踐時又什么都不會”,實驗課時偏少,缺少操作和實踐機會,導致工程實踐能力偏弱。教學改革和教學研究是學校教學過程的重要工作,為提高教學效果,促進學生就業,“可編程控制器原理與應用”課程的改革勢在必行。
一、理論授課
“可編程控制器原理與應用”這門課程在技術上集成了計算機技術、自動化技術的學科知識,面廣量雜,傳統的教學方式是以教師課堂教學為主、學生實驗實習為輔,教學過程枯燥、抽象使課程知識更加顯得乏味。學生在學習過程中對課程容易產生畏難情緒,授課教師要想在后面的課程中調動學生對本門課程的積極性和興趣比較困難;學生學起來不動腦筋,生搬硬套,學習效果不好,教學改革的核心就是要改變原有的單純接受式的學習。學習伊始,教師就列舉可編程控制器在生活生產中的實例,使學生了解可編程控制器應用的廣泛性,充分調動、發揮學生主體性的學習方式。
教師在制訂教學計劃的時候對現有的內容進行增減,在課時分配時提高實驗課學時數,增加實踐和實習機會,提高動手能力;在理論課堂上通過對日常生活中常見案例的剖析,增加趣味性和使用性強的案例。這就需要教師在教學過程中將理論知識和實際應用聯系起來,給學生任務,讓其參與項目,在實踐中提高學生理論及動手能力。
講授法是最傳統普遍的教學方式。教師按計劃講授學習內容,教案加板書。這種方式注重理論教學,不適合“可編程控制器原理與應用”學科特點,學生不能真正了解掌握可編程技術的核心及應用,有些復雜難懂的理論知識難以理解吸收。隨著現代化教學手段發展,多媒體已成為目前應用廣泛的教學手段。利用多媒體大大減少教師課堂畫圖、書寫梯形圖的時間。教師對多媒體課件進行完善,用多媒體動畫演示或生產視頻對這門課詳細地介紹,精講多練,以練為主,突出應用,使其內容更加豐富,形式更加易于被學生接受。
許多學生對硬件和編程語言有很大興趣和愛好,教師可以利用多媒體制作圖片、動畫、視頻,帶給學生較強的視覺、聽覺沖擊,把不容易理解的原理、方法通過實例和仿真實驗進行演示,這樣不但可以提高教學質量,也大大增強了學生的學習興趣。但避免使用過多動畫及視頻,把課堂學習變成觀看視頻,忽略重點,對于“可編程控制器”這樣一門理論性實踐性都很強的課程,必須結合多媒體和板書一起教學,解釋難點和重點,以產生較好的教學效果。
二、實驗實習授課
實驗實習環節要結合課堂理論教學,所以首先要制訂合理的實驗實習方案。因為實驗實習也是“可編程控制器原理與應用”這門課程的一個重要環節,通過該環節的學習以實現對學生動手能力、操作能力的培養,提高學生的創新能力和自主動手能力,便于其就業及更好地適應工作崗位。授課老師同時承擔理論和實驗教學,避免理論實驗脫節,學院所開設的實驗由易到難分為:一般驗證性實驗、綜合應用性實驗和設計創新性實驗,期間參與工廠生產現場實習。
一般驗證性實驗主要是學生按照實驗指導書上的操作得出實驗結果,以加強對所學的書本理論知識的掌握,提高相關理論水平,培養其基本動手能力;綜合應用性實驗要求學生具有扎實的理論基礎、較寬的知識面和分析解決問題的能力,對一些應用廣泛的案例在實驗室已有的基礎上進行設計和實現;設計創新性實驗則是對能力較強的學生組成興趣小組,結合校內外大學生競賽項目,根據所學知識和自己的興趣愛好,設計一些具有實際意義的實際系統,以學生為主,教師為輔。 在實驗實習中以項目為驅動,進一步培養學生的實際動手能力,以學習小組為單位,分配任務,從立項到設計再到實現,全程分步驟按計劃引導學生實驗;開放實驗室給學生,在項目中學生通過電路板繪圖和燒制、計算機編程軟件仿真、硬件安裝、調試等練習,也能夠進一步加深對可編程器件原理內容的了解和深入;同時,讓學生加入到教師科研課題中來,通過具體項目,將所學知識應用到實際,提高學生的科研能力和課程的實踐能力,為此,應結合實驗條件編寫合適的實驗指導書。
在學習后期,組織學生去工廠實習,增加柳工、柳鋼等企業的實習時間,在實習期間,分組安排學生跟班作業、輪流跟進,多接觸生產線、了解實際生產流程,多向工廠工程人員和工人學習操作,在實踐中檢驗知識、提高理論和實踐能力、學習積累工作經驗、培養團隊精神,為以后就業打下基礎。
在教學互動中,強化“雙師型”教師隊伍建設,滿足適應現代企業管理特點的自動化人才培養的師資要求;加強與用人單位的溝通,將企業最需要的教學內容納入日常教學體系;加強實訓基地的建設,校內外基地相互補充,保證自動化本科人才技能訓練的實習場所,切實加強實際應用能力的培養;探索產學研合作的道路,培養面向社會經濟發展,留得住、用得上、熟練掌握新型自動化技術的高級人才。
三、考核方法
以往課程考試主要以筆試為主,學生多重理論輕實踐,只記書本知識,忽視動手能力的培養。針對該學科實踐性強的特點,現在把考核分成三部分,平時學習占30%,理論考試30%,綜合實踐考試40%,其中綜合實踐考試以分配任務的方式,安排學習小組用兩周時間完成項目,小組內學生單獨給分。
現在學院注重實驗內容的考核,以檢驗學生實踐能力與創新能力。首先,規范實驗報告,不光要記錄實驗過程,還要能夠對實驗內容進行分析和總結。對實驗過程的實驗數據嚴格要求,準確無誤、實事求是。做綜合設計時,分析、流程、設計、測試、驗收,每一步都要詳細說明,使學生了解設計工作步驟,培養嚴謹的工作態度,指導學生撰寫科技論文。
此外,授課教師與招生就業處相協調,對自動化畢業生的就業去向、就業形式、單位情況進行大規模的調查,對用人單位的新要求、新標準進行分析歸納,并將研究結果納入到教學體系的改革中,不斷更新考試內容及考核方式。
四、總結
一、行動導向教學觀的特點
讓學生通過獨立地獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃,在自己動手的實踐中,掌握C語言編程技能,從而構建屬于自己的C語言編程經驗和知識體系,這是行動導向觀指導下C語言教學出發點和落腳點。
C語言課程內容的編排是一種串行結構,學生學習的認知心理順序,與課程所對應的行動順序,都是串行的。鑒于每一行動順序都是一種自然形成的工作過程序列,而且學生認知的心理順序也是循序漸進的過程序列,所以學生在行動導向教學觀指引下的學習過程中,將實現對C語言知識的主觀建構。
行動導向不同于以斯金納為代表的“刺激-反應”理論為基礎的行為理論和行為主義。行為理論強調“行為”是刺激的結果,不是“做”的過程,目標是外在的,先于教學過程而確定,而且一旦確定后就貫穿全過程。而C語言的教學是一種有目標的活動,即行動,強調“行動即學習”,強調通過行動來學習。
二、行動導向教學觀下C語言教學“行動”的特點
基于行動導向觀的C語言教學是一種有目標的活動,就是“行動”。這里的行動,既包括學生個體主觀意識行動,又包括學生個體的客觀具體行動,即要實現動作行動與心智行動的整合。
三個“什么”。學生在學習for循環過程中,先了解for循環的語法結構―for語句“是什么”,就是說for語句是個什么樣的格式;然后要了解for語句的功能,就是說for語句“做什么”;最后還有個自己怎么用for語句的問題,就是“用什么”。
三個“什么”高度概括了基于行動導向教學觀的“行動”要義,最后的落腳點在“用什么”的行動上,這必然是學生個體的主觀行為,學生在掌握for循環語句語法結構和功能基礎上,才能形成思維意識,遇到問題需要用for語句解決時,就有可能把for語句用上,這也就達到了C語言教學的目標。
for循環語語句的知識客觀擺在那里,學生學習的過程就是要讓知識在自己腦子里生根、發芽、開花。可見,在這學習過程中,不僅僅包括理論知識與實踐技能兩個部分的學習,而且也包括具體的知識及其所承載的價值觀這兩部分。這就意味著,學生在行動體系中所獲得學習過程知識,是大于教師所傳授純粹的理論知識本身,C語言的學習不再是普遍理論的復制,而是特定學生個人的事情。學生在學習過程中,行動為導向,獲取學習經驗為目的,因為技能的內化在潛移默化中完成,自由世界的大門已向學生敞開。
三、行動導向教學觀下C語言教學模式創新
德國福爾克曼有句名言,說“在課堂上流汗的不應該是教師,而應該是學生”。讀起這句話筆者無不汗顏,曾幾何時,因為學生掌握C語言效果不佳,而汗流滿面,著急萬分,相反學生好像沒有這么著急。按照行動導向教學觀的指導,教師在 for語句教學行動過程中,扮演著一個組織者、協調人的角色,勤于為學生提供咨詢、幫助。教師設計好學習的舞臺,讓學生真正成為學習的主人,在知識的海洋里自由翱翔。很多時候我們緊握拳頭,妄想主宰課堂的一切,舍不得放手學生,后者說不放心學生去主動學,但是效果在那里擺著,墨守成規、固步自封、妄想做教學領域的“鐵帽子王”可能會給自己教學弄出許多障礙。
For語句教學遵循 “資訊、計劃 、決策、實施、檢查、評估”這一完整的過程序列,學生在這一過程中,完成獲取信息、制訂計劃、編寫程序、上機驗證程序、總結經驗,完成知識內化為學生技能的過程,構建屬于自己的for語句。
(1)在“資訊”階段,師生一起學習 for語句的格式和功能,對for語句的用處有個清楚的了解。
(2)在“計劃”階段,教師將三個案例情境呈現出來,學生在老師的指引下分析程序,并寫出程序的流程圖,這一過程意圖讓學生有個充分了解本次任務中的三個案例,對于這三個案例寫出初步的編程計劃。
(3)在“決策”階段,學生在修正前期有可能出現的問題基礎上,開始試著編寫三個案例的程序,在這個過程中,小組人員和老師都只起到個輔助作用,不直接提供答案,讓學生放棄依賴思想,只有靠自己獨立的思考來完成。
(4)在“實施”階段,學生開始上機驗證自己所編寫的程序,那么在這個階段只要是能進入到運行階段的程序,一般會有結果出來,除非學生編寫了個正確的“錯誤”程序,為什么這么說呢?說程序正確,是因為沒有程序語法錯誤,說程序錯誤,是因為沒有執行任何功能。
(5)在“檢查”階段,針對第四階段出現的問題,學生只有從第二個階段重新開始,檢查問題可能出現在哪里,小組討論解決不了的,可以求助于老師。教師也主要是以點撥、提醒為主,不包辦。
關鍵詞:建構主義;軟件工程;綜合實訓;課程融合
文章編號:1672-5913(2017)07-0135-05
中圖分類號:G642
0 引 言
為了改善應用型軟件工程人才培養現狀,文獻[1]提出一種創新的人才培養模式,這種模式主張在教學計劃中引入長周期的軟件工程綜合實訓。在實訓中,學生以小組為單位完成一個較具規模的項目,并同步學習多門軟件工程課程。文獻[2]對這種綜合實訓的過程和內容進行探討,指出這種綜合性實訓應采用迭代的軟件開發過程并將20周的實踐分為6次迭代,整個過程中學生開展10個領域共30項活動,教師講授軟件開發過程、數據庫設計與管理、軟件測試實踐、系統分析與設計、Web軟件實現(編程)技術等課程的內容。將如此多的課程組合在一起進行教學,究竟教學效果如何,教師又該如何選取各門課程的教學內容并將其合理組織到實訓過程中,這些是我們要探討的問題。
1 課程融合問題及研究方法
按照傳統的課程建設和教學方法,軟件工程的專業知識被組織在多門課程中。各門課程獨立施教,教學內容由課程負責人根據課程目標確定,且各門課程所采用的教學案例也相互獨立,因此學生學習一門課程時,難以與其他課程的內容對照和結合。從建構主義認知理論和實際教學的效果看,采用這種方式進行教學,學生學習起來有困難,學習興趣降低,教學效果不理想。將軟件工程主要學習內容融合在一個大型綜合性實訓中,可以克服上述弊端。學生在綜合實訓中可以邊做項目邊學習,所學知識可以馬上應用于項目中,有利于學生將所學各類知識重新構建,形成自己對軟件工程的認知。在文獻[1―2]所建議的綜合性實訓中,需要融合的內容按照其內聚性可組織為軟件開發過程、數據庫設計與管理、軟件測試實踐、系統分析與設計、Web軟件實現(編程)技術5個模塊。這些模塊所要培養的學生能力見表1。
上述模塊內容與綜合實訓之間的關聯和在時間順序上的穿插,即本文所指的課程融合問題。模塊內容如何選取和安排是該大型綜合性實訓能否成功的關鍵,我們也將重點探討上述課程融合的方案及其合理性和有效性。
我們采用的研究方法是首先根據理論給出融合的原則和具體方案,然后按照方案實際執行,最后通過對比未執行課程融合的綜合實訓調查結果與執行了課程融合的綜合實訓調查結果,分析方案的實際應用效果及合理性。
2 課程融合原則
根據對建構主義認知學說的理解,基于實踐經驗,在考慮軟件工程綜合實訓中的課程融合時,我們主要遵循以下幾項原則。
(1)為了提高學習效率,達到最好的學習效果,知識的學習與應用應該同步,即所學知識應盡可能立即應用到項目開發過程中。這樣做不僅有利于學生準確理解知識,還可以讓他們在實踐中加深對知識的認識,從而做到牢固掌握。因此,軟件工程有關的知識內容應該按照項目開發過程來組織,做到所學即所用,急用先學,學完即用。
(2)教學內容的選取應以項目開發需要為依據,即項目中需要用到哪些知識和技能,就在課程中加入相應的內容;項目開發中不會用到的知識和技能,就排除在課程內容之外。綜合實訓中學習的內容一般不屬于基礎知識,不存在既定的知識體系或完湫砸求。如果脫離項目實際需要,而按照選擇的教材照本宣科,效果往往不好。
(3)項目開發案例選取以承載必要的教學內容為宗旨。為了增強學生學習和實踐的效果,課程內容以項目需求為剪裁原則。為了滿足國家軟件工程專業教學指導委員會對本專業的要求,參考國際有關工程專業認證標準,軟件工程綜合實訓的教學內容應該具有一定的目標或最低要求,并且這些目標和要求只能通過選取合適的教學案例和項目開發任務予以實現;如果隨意選擇案例或開發項目,有可能造成實踐內容或理論內容的重要缺失,導致最終不能符合相關組織對軟件工程專業的定義及要求。
(4)區分適合用理論課傳授的顯性知識和只能在工作中感悟和學習的隱性知識。顯性知識作為理論課教學內容進行安排;隱性知識則通過項目開發中的要求、紀律或者指南來體現。例如,如何獲取和識別系統需求、如何文檔化需求等,可以作為系統分析與設計課的內容;如何領導一個項目小組、如何在項目小組中協作等,則比較適合作為項目開發中的要求和指南提出,讓學生自己在實踐中摸索和體會。
(5)對于比較復雜深奧的學習內容,不應采用一次性灌輸的方式,即一開始就將全部內容和要求傾注給學生;相反,可以通過多次迭代,逐步向學生解說有關知識和奧秘,在重復中加強學生對相關內容的理解,便于他們充分理解和牢固掌握。
3 課程融合方案
為了達到實訓目標,我們在綜合實訓中選用的教學案例是一個網上送花電子商務系統,包含了電子商務網站的基本功能,如商品選購、購物車維護、訂單確認、網上支付、訂單查詢、個人信息修改維護等。為了實現網上支付功能,教師預先實現了一個模擬支付網站。支付功能的實現,在數據庫技術方面,需要用到事務處理;在Web編程方面,為了實現電商網站與支付網站的對賬,需要使用Web Services、Windows Services等技術;在分析設計方面,為了適應不同的支付方式,需要考慮使用設計模式。這個案例可以使各門課程的內容達到期望的深度和廣度。本實訓中需要融合各門課程的具體內容如下。
(1)軟件開發過程:小組軟件開發活動,包括每日晨會、周例會和項目專題會;開發團隊建設,包括小組角色分工和角色轉換;每日集成、配置管理、迭代計劃等。
(2)系統分析與設計:業務建模、需求、領域建模、軟件邏輯架構、用例實現(軟件設計)、設計模式、架構文檔等。
(3)數據庫設計與管理:數據庫創建、管理、安全控制、編程等。
(4)軟件測試實踐:測試環境搭建、測試計劃、測試用例編寫、自動化測試、性能測試等。
(5)Web軟件實現(編程)技術:客戶端編程技術,如HTML、CSS、JavaScript、JQuery、Ajax等;、Web服務、Windows服務、.NET框架編程,如加密/解密、反射、屬性等。
為了讓學生實踐迭代開發,我們根據學期實際歷時共19周的現狀,將實訓項目劃分成幾次迭代過程,見表2。
對應以上迭代,按照各次迭代目標和各理論課知識點的內在邏輯,將各門課程的知識點交叉編排,見表3。此課程融合方案具有以下特點。
(1)軟件開發過程課程貫穿始終,但開始以介紹軟件過程為主。課堂上主要學習顯性過程管理知識,如配置管理、計劃、溝通等;而有關團隊協作、角色劃分和角色職責方面的問題,讓學生參考有關資料主要是《小組軟件過程》來體會和學習。
(2)系統分析與設計課是實訓課的主軸,從項目開始到結束,在需要的時候適時講授相關知識。有些知識需要分步多次介紹,逐步深入,如關于軟件架構的內容。
(3)數據庫設計與管理及軟件測試實踐課出現在特定的時間段。前者偏向項目前期,當需要建立數據庫和進行數據庫編程時介紹有關內容;后者偏向項目后期,當程序設計有一定成果時,適時開始測試工作。
(4)有關程序設計的內容按照開發順序和由淺入深的認知順序推進,通過代碼重構,逐步、反復提升各專題編程知識。
4 實施效果
如文獻[3]所述,2014年春季學期,我們針對2011級軟件工程專業.NET技術方向的59名學生實施了基于上述課程融合方案的綜合實訓教學,課后,采用與2013年針對未采用課程融合方案的軟件工程綜合實訓相同的調查問卷對學生進行了調查。在課程結束時,基于學生自愿和匿名原則,由已完成課程答辯的學生填寫調查問卷。問卷由15道W生對課程教學效果的主觀評價問題組成,每道問題的答案有從強烈贊同到強烈反對的5個選項,其中關于融合課程的學習效果主要有以下問題(其他編號的問題與本文討論的課程融合沒有關系,故沒有選取):
2.本課程提高了我的文檔寫作能力;
3.本課程提高了我的編程能力;
4.本課程提高了我的分析設計能力;
5.本課程提高了我的數據庫應用能力;
6.本課程提高了我的軟件開發管理能力;
7.本課程提高了我的軟件測試技能;
8.本課程提高了我的團隊協作能力;
9.本課程讓我理解了團隊中的不同角色。
以上8道問題的調查結果如圖1―圖8所示。2013年的課程未采用課程融合方式,其數據僅作為對照。
從以上結果看出,課程融合后的綜合實訓對學生的編程能力、軟件開發管理能力、團隊協作能力及學生對團隊中角色的認識有顯著提高;對學生的數據庫應用及測試方面能力只是略有提高;對學生的文檔寫作能力亦略有提高,但是在系統分析與設計能力提升上,表示贊同和強烈贊同的學生百分比之和與未進行融合的綜合實訓相比略有降低,究其原因主要是大多數學生將主要精力集中在編程實現方面,而分析設計參考教師提供的案例,基本上不需要花太多精力即可完成。這說明如果綜合實訓中融合的課程太多,由于學生精力有限,即使有的課程十分重要,那么也極有可能被忽略;將系統分析與設計這門重要的專業必修課融合在該實訓中就有此弊端,因此開展后續實踐時應加以調整。
5 結 語
根據課程實際執行效果和課后對參與課程學生的調查,我們認為采用課程融合方法,在進行軟件工程綜合實訓的過程中同步穿插理論課教學,可以獲得較好的教學效果,如軟件開發過程、Web軟件實現技術等課程教學效果較明顯,但是穿插的理論課如果太多,由于學生的學習精力有限,個別重要課程反倒可能被淡化或忽略,因此穿插的課程數量要適度。對于系統分析與設計這樣的核心專業課而言,還是在綜合實訓課開展之前單獨授課較好。
參考文獻:
[1] 鄭大鵬, 林國璋, 張克軍. 一種創新的獨立學院軟件專業人才培養模式[J]. 計算機教育, 2010(8): 1-3.
CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufac turing)是職業學校機械制造、模具、機電、數控等機械類專業的一門重要專業課,它將計算機科學和工程科學相互結合,協助生產人員進行產品的設計、計算和研發,改變了傳統的設計、制造、組織和生產方法。隨著計算機應用的普及技術的發展,越來越多的企業應用CAD/CAM軟件進行產品的開發和生產。
1 CAD/CAM課程特點
CAD/CAM課程主要培養學生分析零件圖紙、三維模型繪制、零件加工工藝分析及制定、選擇加工方式方法、選擇刀具材質及參數、生成刀具軌跡、輸出NC加工代碼并最終在生產車間內加工制造出合格零件的技能。而達到上述目的就涉及到基礎設計理論、機械制圖、公差測量、工程材料、機械制造工藝、機械設備及數控編程等多門學科,因此,CAD/CAM課程的綜合性和實踐性非常強。
2 基于模塊的教學方法的提出
教學過程中,如果教師只注重操作步驟的演練,而不重視命令以外的知識,學生就不會宏觀地、整體地把握事物的內涵。如果學生所學的知識缺乏連貫性,那么獨立操作、運用軟件的技術就不會到達更高水平。經過多年的教學,筆者發現:教師在授課前充分運用自己的專業知識,通透教材,根據培養目標的要求,結合學生實際情況正確地處理教材上的知識點,把課程分解設計成若干個小模塊,能夠更好地激發學生的學習興趣,提高學生學習效果和效率。
3 基于模塊的教學內涵
根據職業教育的培養目標對課程內容、教學方法進行改革,將課程的知識分解成一個個知識點,再將知識點按內在邏輯組合成相對獨立的教學模塊,各個模塊具有對應的教學目標,每個模塊既有一定的關聯又相互獨立,可根據專業技能要求進行取舍,也可根據不同的條件和需要對相應模塊進行更新。針對每個模塊可運用不同的教學方法、教學組織形式、教學手段和考核形式,模塊式教學的優點是易于激發學生的學習興趣,能有效的運用以學生為主體的教學方法,注重學生綜合能力的培養。
4 CAD/CAM教學的模塊劃分
以CAD/CAM中的常用軟件CAXA制造工程師為例,該門課程主要內容有:基礎知識、曲線繪制與線架造型、曲面造型、實體造型、實體曲面復合造型、二維銑削自動編程、三軸及三軸以上銑削自動編程。常規的教學方法是按部就班,按章節順序進行,學生大部分時間花在各種造型過程的學習和練習上,后面的銑削自動編程內容所用學時很少,而此部分內容恰好是CAD/CAM課程的重點所在,這部分學時不充足就極易造成教學內容的虎頭蛇尾,教學效果也會大打折扣。打破教材章節限制的模塊化教學,如圖1所示,用一個個相對獨立的小模塊來保證各部分內容的正常教學。
5 模塊式教學CADCAM課程應注重以下幾點
5.1 盡可能根據工廠生產實際設計學生學習和練習用的實例
CADCAM教材中的實例有時不能滿足教學需要,上課教師應在授課前收集相關的資料,購買相關圖書,把工廠中的產品圖紙轉化為各個模塊中的項目或練習題。并進行優化篩選,為自建教材做準備。
5.2 項目化推動各模塊的學習
在學生掌握基礎知識和操作技能后,盡可能采用小組的教學組織形式,四-五人為一組并定期更換。在每個模塊的教學過程中分配各組一個項目課題,由小組分析項目課題并最終提出見解和實施計劃,在討論和實施計劃的過程中讓學生互相學習和探討,在出現問題和困難時可以群策群力加以解決。
5.3 注重學生綜合與創新能力的培養
在各個模塊的教學過程中,注重培養學生考慮如何提高繪圖效率和質量,正確的選用各種命令,合理確定繪制方案與流程,如何合理的選擇數控加工方式、方法及參數,刀具軌跡路的合理與否的判定等等,確保學生面對不同的項目都能夠自主完成,不產生依賴思想。
5.4 優化考核方法
采用模塊式的教學方法,對學生的考核也要一改過去“一卷定成績“或“一圖定成績”的習慣性做法。學生的最終成績分別由幾個模塊,不同時期的平時成績、上機成績及項目成績組成。采用模塊式的教學,經過幾個年級的教學實踐,取得了非常好的效果。
【關鍵詞】C++程序設計 教學改革 能力培養
1 引言
目前高校的非計算機理工科專業基本上都開設了計算機程序設計這門公共基礎課程,各種專業院系根據本身的特點和需要該門課程所講授的程序設計語言也有所不同,但由于其功能的強大和運用的廣泛性,絕大多數專業還是選擇了C++程序設計語言作為該課程所講授的內容,因此搞好C++程序設計語言課程的教學改革對提高本課程的教學質量具有十分重要的現實意義。
2 C++程序設計課程教學中存在的問題
筆者從近些年的教學實踐及教學效果來看,感到C++程序設計課程教學主要存在以下幾個方面的問題:
2.1教學內容繁多而教學課時有限
C++程序設計課程教學內容從知識體系上應該使學生全面了解并掌握面向的對象的控制臺編程、界面模式的API編程、基于微軟的MFC的編程三個方面的知識,否則學生的編程能力和水平難以達到滿足現代工程實踐應用軟件開發的基本要求。由于目前高校教學改革普遍精減本課程的教學課時約為48個學時(其中16學時為實驗,32學時為理論教學),另外再加兩個星期的課程綜合實踐。熟悉C++程序設計課程教學的人都知道:如此繁多的教學內容如何保證在這有限的學時內圓滿地完成教學任務的確是一個令人棘手的問題。
2.2部分學生對本課程學習思想上缺乏應有的重視
由于部分學生認為本課程不是非計算機專業學生核心專業基礎課程,不了解工程應用軟件開發的必要性,產生了學好本課程與否不重要的錯誤想法。一旦有這種錯誤思想的產生,再加上本課程本來內容就難學,隨著教學過程的深入,學生會遇到一些抽象的概念和理論難以及時地理解和消化,從而影響到后續內容的學習,而且隨著這些未理解消化的問題的越積越多,不可避免地會影響學習效果。
2.3 部分學生編程實踐能力不強
目前大部分C++程序的設計開發環境都采用VC++的集成開發環境,該環境集成了C++程序的編輯、編譯、調試等各個環節,功能十分豐富。部分同學由于上機編程練習的機會比較少,在那有限的實驗課時里,只能照搬書中的實例做些基礎與驗證型實驗,難以有效地運用VC++集成開發環境完成一些設計與開發型實驗。這主要是由于他們自主編程的實踐能力不強,還需要加大力氣加強培養。
上述問題的形成原因是多方面的,要想解決這些問題有必要在教學理念、教學方法及手段、教學內容、實驗教學及課程考核方式等方面對現有的教學方案進行改革。
3 教學改革的措施
3.1明確教學目標,變革課堂教學理念、模式和方法
高校C++程序設計課程的教學目標應定位于培養基礎知識扎實,應用程序設計編程能力強,在應用程序設計方面具有一定創新精神的高素質人才為目標。要實現這一目標,必須突破傳統的以培養“知識型”人才為目標的觀念和模式,采取“主導―主體”雙主式的教學模式,即強化以學生為主體,以教師為主導的教學理念,不要片面強調教師或學生單方面的作用,這樣既有利于發揮教師的主導作用,又能充分發揮學生的認知主體作用,從而達到培養“應用型”人才的目標。
根據構建主義的學習理論我們可以知道:學生(學習的主體) 是在與客觀環境(所學內容)的交互過程中構建自己的知識體系結構的。目前高校C++程序設計課程教學的客觀現實條件就是教學課時少,教學內容繁多,如果片面強調教師講授的作用,教學內容面面俱到的話,一是時間上做不到,二是教學內容重點不突出,學生會從思想上產生依賴性,認為老師上課反正都會講解,從而不主動去自學和思考,放棄了自主與所學內容不斷交互的機會,這樣教學效果未必會好。基于上述原因,在教學方法上,我們強化多元化方法教學,主要采用多媒體教學方式和互動式教學方式與傳統教學方式相融合,精講多練。多媒體教學方式能夠在有限的時間里豐富教學內容,并將有些難以理解的內容配以動畫,使學生便于理解內容的同時,激發出一定的學習興趣;這樣既突破了教學中的重點和難點,又能讓學生對所學的內容留下比較深刻的印象。互動式教學方式要求教師從主講者轉變為學生學習活動的設計者和指導者,教師把以教為主轉變為學生以學為主。 通過給學生布置課后自學內容,在講解過程中為學生設置問題,檢查自學效果,引導學生與教師課堂講授時面對面的交流,啟發學生思考,然后讓學生及時理解與消化所學內容,最后教師對自學內容進行歸納總結,進一步強化學生的學習效果。另外在課堂上教師還可以通過現場編程,使學生能夠參與到程序的編輯和調試過程中,能夠跟隨教師共同解決問題,獲得正確的結果。這種教學方式增強了學生的參與意識和興趣,同時也能順便讓學生學會利用VC++集成開發環境進行程序的編輯、編譯與調試過程,使學生由被動學習轉變為主動學習。
3.2優化教學內容和教學課時的配置
優化教學內容的首要環節就是要精選一套優秀的教材。筆者認為作為優秀教材應該要內容完整,組織合理,簡明扼要,實例經典,實驗編程配置的練習題既要能驗證學生所學的知識內容,又要能使學生舉一反三,進行一些應用開發方面的訓練。在充分利用好現有精選教材的同時,可以組織編寫更為適合自己專業特色的新教材。
此外由于C++知識體系復雜,內容繁多,但教學時數相當有限,所以為了更好地提高教學質量,教師在理論講授時必須要做到教學內容系統連貫,一般內容點到即可(如C++的基本數據類型、程序的三種基本結構等等),留給學生自學練習,重點難點內容要多講(如指針概念的應用、虛函數與多態性、重載與模板的應用等等),而且還要注意精講多練,這樣一方面可以有效地解決教學課時少內容多的矛盾,另一方面也可以充分調動學生自學的積極性,培養學生的自學能力。
針對教學計劃所規定的教學內容科學合理地分配教學課時也是至關重要的問題,為了有效地提高教學質量,我們把教學內容傳授分為兩個階段:第一階段就是在前面48個基本學時內把C++的基本內容全部傳授完畢;第二階段就是在另外兩周的課程綜合實踐的時間里,利用學習時間相對集中的優勢,結合以前學過的內容,簡練地介紹一下界面模式的API編程,系統而精練地重點講授基于微軟的MFC編程。
3.3改革實踐教學
C++程序設計是一門實踐性很強的課程,實踐訓練環節相當重要,實踐能力的培養也是該課程的核心任務,而且學生也只有通過大量的上機實驗才能真正理解和消化教材上的理論知識。實踐教學包括課程實驗和課程綜合實踐兩個環節。
課程實驗主要是檢查學生對基本知識點的理解和掌握情況,側重單元知識點的強化培訓。采取的主要措施有: 根據課堂講授的實例,恰當設置實驗,注意使學生學習編程逐步從模仿轉向設計,要求學生事先編好程序填寫實驗報告再進實驗室,提高實驗課的效率,學生在自己成功地編制、調試、運行實驗程序后,及時將經過整理后的實驗結果通過實驗室的局域網提交至服務器,同時要求學生自己也要及時用移動硬盤把自己的實驗程序保留下來,以便將來進一步的復習參考。要求學生這樣做的目的,一方面可以督促學生按時按量地完成要求的實驗作業,另一方面讓學生保留下自己的程序,能讓學生有種成就感,從而激發學生的學習興趣。實驗過程中指導教師要注意兩個方面的問題,第一就是從一開始就注意培養學生編程的規范化及標準化素質,因為一個高質量的程序需要規范的命名、科學的編碼風格及必要的注釋;第二就是要使學生能學會及時發現問題及時地利用調試工具、手段等解決程序中出現的問題。實驗課后教師必須做些歸納總結,對于一些共性的問題,教師必需提出來進行重點總結講解,以利于學生全面掌握。
課程綜合實踐這個環節有兩周時間集中進行學習,在這兩周的時間里,除了要對MFC編程理論知識進行重點介紹,強化訓練外,更為重要的是要對已學過的程序設計內容進行綜合性的運用來編制一個功能比較復雜的應用程序。為了更好地提高綜合實踐的教學質量,我們強調學生要按軟件工程的思想對一個應用程序要首先進行需求分析,明確應用程序要實現的各項功能;接下來采用面向對象的程序設計思想對應用程序進行總體設計和詳細設計,即設計出應用程序中所需要的各種類及類與類之間的關系,并完成每個類的屬性和方法設計;然后再進行編碼調試運行開發。在這個環節的代碼編寫過程中我們要求學生充分利用MFC強化訓練中學習的內容進行可視化編程,即學即用,發現問題指導教師要教會學生充分利用VC++集成開發環境的調試工具進行調試,及時地解決程序設計中出現的各種問題,這樣既可以充分調動學生學習MFC編程的學習興趣,又能充分保證學生綜合編程練習的順利完成。
3.4改革考核環節
怎么考核對學生的學習有著十分重要的導向作用。以往的考核中以筆試為主,忽略了對學生編程能力的考核,這不能全面反映出學生學習的真實水平和教師的教學效果。為了更好地運用考核指揮捧作用,我們對考核環節作了如下改革:
1)改革考試方式,注重提高學生動手能力。為了改革C++程序設計課程的考試方式,我們制定了詳細的課程考核計劃,注重加強教學過程考核,且考核形式也注重多樣化、強化教學過程中學生能力培養。
2) 改革考試內容,注重提高學生綜合能力。在檢驗學生基本知識掌握情況的同時,注重學生思維能力、實踐能力、創新精神的培養和綜合運用知識分析問題、解決問題的能力考核。
3) 賽考結合,注重提高學生創新能力。課程考試與課程競賽相結合,制訂將比賽成績與考試成績掛鉤的相關管理辦法,激勵學生奮發學習,提高學生創新能力。
為了搞好該課程的考試改革,任課教師須將考核方式、要求等提前告知學生,并使學生充分了解成績評定方案(如課堂表現、回答問題、各種測驗、作業、競賽等實施計劃以及在課程最終成績中所占比例等)。實施過程中,任課教師須認真做好過程成績記載,對每一學生的每一項評定結果及時記錄在案,在課程結束后、期末考試前向學生公布。同時將過程考核標準、結論等資料進行歸檔。通過上述考核環節的改革,基本能有效地發揮考核指揮棒的作用,激發學生對本課程學習的主觀能動性,引導學生將更多的精力投入到實際編程能力的培養.從而達到這門課程的教學目的。
4 結束語
高校C++程序設計課程改革的思路、方法多種多樣,但不管怎么變化,其宗旨都是為了不斷提高教學質量,培養學生應用C++程序設計語言編寫各種實際應用程序的編程能力。在這個教學過程中,教師和學生都要充分發揮“主導―主體”作用,即教師和學生都必須充分發揮各自的主觀能動性才能收到良好的教學效果,近些年來,筆者在教師如何教學,學生如何才能學好C++程序設計課程兩個方面進行了不斷的探索和努力,積累了一些經驗,通過后續跨學年的追蹤觀察發現:將這些教學改革中所取得的成功經驗運用于該課程教學過程中后,學生在后續的學年中應用C++程序設計語言解決其他學科中的應用編程問題能力有顯著的提高。
【參考文獻】
[1]齊新軍,宗明魁. C + + 程序設計課程教改與學生實踐能力培養[J]. 中國新技術新產品,2009(19).
關鍵詞:情現教學 數控加工技術 課程應用
一、情境教學的含義與重要性
(一)情境教學的含義
所謂情境教學其實就是將情感融入到教學過程中,為了更好的激發學生的學習熱情而形成的一種全新的場景教學模式,是一種將認知和情感有效結合的教學方式。其教學的重要內容便是在人為作用下不斷改善教學環境,讓學生能夠身臨其境的感受,具有深刻的教育內涵及學習樂趣。情景教學對傳統教學模式是一次大膽的顛覆與嘗試,將厭學變為樂學,變被動學習為主動學習,進而提高學習效率。情境教學在高職院校的數控課程應用中,依據職業工作環境精心設計與構建教學環境,能讓學生放下書本的枯燥,而融入創設的職業工作場景中,在企業文化氛圍的熏陶下,讓學生不再“紙上談兵”做書呆子,而是自然而然由學生過渡到上班族,提高學生的職業素養、責任意識、社交能力、創新能力,得到學習與工作的順利對接。
(二)情境教學的重要性
21世紀是知識經濟時代,我國的應試教育早已被素質教育取代,教育領域發生了翻天覆地的變化,新課程改革也進行的如火如茶,新發展、新理念、新思想已成為教育界改革的重點。高職院校就是培養學生具有一項專業技能的學校,教會學生基本技能同時也更需要教會學生如何自主學習,時代不斷發展,科學技術日新月異,因而所學的技術也需要不斷更新。當前高節奏的生活壓力,慢一步就會被淘汰,傳統的教學方式、教學模式、教學方式等面臨著嚴峻挑戰,目前高職院校中以數控專業為例,數控加工技術是側重實踐性強的課程,涉及到的一些概念、程序、計算等較為抽象,學生們聽起來較為晦澀難懂、枯燥乏味,因而學習的積極性不高,久而久之使得高職教育出現發展緩慢、不被重視的尷尬局面,情境教學是圍繞學生為中心,注重學生與外部環境相互作用,教師通過構建不同情境,讓學生融人其中,自主學習、學會工作、學會團隊協作意識,才能真正為為社會培養出創新型高素質專業人才。
二、數控專業教學發展現狀
數控加工技術包含了兩方面的編程,即手工編程與自動編程,想要編程順利開展,首先要對加工零件實施工業分析。編程中所包含的內容很多,主要有工藝參數和流程、刀具參數、切削用量和位移參數等等,在進行數控機床加工前,要將數控系統的存儲器中儲存數控信息,當前數控加工技術課程涉及到機械制造基礎、機械制圖、機械設計基礎、數控加工、數控編程,GAM,CAD等,由于理論知識較為的枯燥、有些難度,很多學生的注意力就不太集中,甚至昏昏欲睡,一堂課下來就是“人在曹營,心在漢”的感覺,人在課堂上但并不是認真聽講而是精力放在其他地方,并且教學方式多屬于教師的“填鴨式”教學為主,教師在45分鐘的課堂中,用盡各種辦法想讓學生學習到各種知識,但是課堂很少與學生互動交流,學生對教師講課內容不感興趣;教學方式單一,傳統理論與實踐教學獨立開展,使得理論與實踐相脫節,重理論知識灌注,卻輕視理論知識的應用,學生所掌握知識淺顯難以深化與理解,因而教學效果不佳。而在教學中運用情境教學法能轉變教師的教學觀念,改進教學方法,實現快樂學習的目的,進而提高教學質量。
三、情境教學法在數控加工技術課程的設計思路
將情境教學模式運用到數控加工技術教學中,通過圍繞項目進行情境的設計。首先,數控技術專業的學生一般在校園學習結束后參與到車間工藝員、編程操作員以及CAM編程員等工作中,所以在規劃教學程序是要將學生的發展作為規劃的重心,將企業實際的生產產品作為構建課程體系的支架,突出學生多種職業能力的培養,集開放性、職業性、實踐性為一體,明確崗位能力需求后,教師在數控教學中,不僅教會學生操作與編程,也要注意學生軟件操作、設計創新、分析問題、組織管理等能力的培養。其次,采用“校企聯合,工學結合”為原則,定期進行高職院校與機械類企業之間的調研合作,開展各種講座,按照職業領域劃分出具體課程與崗位職責,將教學內容與工作過程相銜接,做到“教、學、做”一體化,實現科學合理的教學設計。再次,注重學生的心理特點,區別對待。只有教師與學生多溝通,了解學生的內心想法,投其所好,才能激發學生學習熱情,在營造情境中就應該站在學生角度出發,尊重學生滿足學生需求,靈活運用多種教學手段、教學方式等充分調動課堂氣氛,讓師生在偷快、輕松的氛圍中自主學習,多次互動,讓學生獲得滿足感。隨后,對于教師制定的教學計劃能順利實現較為理想,但是也應該實事求是的依據學生對知識與技能掌握掌握情況去制定教學內容,知識點不能太難也不能太易,靈活選擇,并且需注意多角度、多方位的考慮周全,再制定科學合理的教學計劃,才能達到事半功倍的效果。
四、情景教學在數控加工技術課程中的注意事項
情境教學當前在高職教育中開展的如火如茶,對教育改革有著積極的推動作用,值得進一步推廣,而在數控加工技術課程具體應用中仍需要注意幾點:首先,教師應該與時俱進,增強自我學習的意識,提高教學水平,多學習新的教育理念、新的教學方法,以學生為中心,讓學生多動手、在“做”的過程中,理解知識、消化知識,真正掌握職業技能為日后工作中游刃有余奠定基礎;其次,典型零件最好以企業的真實產品為主,教學內容延伸到企業生產實踐中,有利于學生盡早適應工作崗位的職業要求。總之,情境教學在當前高職教學課程改革中有著重要意義,極大促進高職教育的職業性,教師應該有的放失的加以運用,為學生日后順利工作夯實基礎。參考文獻: