機械設計制造及其自動化專業(yè)程序設計課程教學改革探析

機械設計制造及其自動化專業(yè)程序設計課程教學改革探析〔〕:

摘要：計算機程序設計已經成為非計算機專業(yè)理工科學生的學習程序設計的首選課程。課程一般基于C語言進展教學，且教學內容及方式根本固定，未考慮學生的專業(yè)特點、工作需求等因素。本文結合機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)特點，對計算機程序設計課程在教學內容及教學方法上進展了改革嘗試，以真正做到根據學科需要因材施教。

關鍵詞：程序設計；機械設計制造及其自動化；教學內容；分層教學；任務驅動

本文引用格式：鄢然.機械設計制造及其自動化專業(yè)程序設計課程教學改革探析[J].教育現代化,2022,6(59):82-83.

一引言

眾所周知，計算機編程技術在各行各業(yè)都發(fā)揮著不容無視的作用。計算機程序設計課程在許多高校已經成為非計算機專業(yè)理工科學生必修的計算機根底課。當前，在教學理論過程中，該課程的講授往往由計算機學院統(tǒng)一安排進展。因此，雖然學科專業(yè)各不一樣，但該課程的講述主要以C語言為主線，由點到面，由淺入深的講述每個語法知識點。

這種一刀切的教學形式由于不考慮專業(yè)差異，容易出現以下問題：其一，教學內容未與所學專業(yè)建立聯(lián)絡，學生對將來是否還會用到C語言產生疑心，學習目的不明確，積極性也不高；

其二，知識點繁多且具有一定難度，對于非計算機專業(yè)學生而言難以把握；

其三，C語言作為一門通用的計算機編程語言，功能強大，但是許多工科專業(yè)學生在后續(xù)的科研工作中，更多的是利用C語言涉及的編程思想，采用的卻是另外的與學科專業(yè)更為相關的其他編程語言，單純的C語言教學已不能為以后的學習工作打下更為堅持的根底。因此，傳統(tǒng)的計算機程序設計教學形式已不能適應各學科不同的專業(yè)技術背景和特點，必須結合專業(yè)特點，調整教學內容并改革教學方法。

二課程改革討論

〔一〕結合專業(yè)特點調整教學內容

最有效的教學活動應該是以學生為中心，根據學生的特點和需要做到因材施教【1】。不同專業(yè)的學生對于計算機才能的要求不盡一樣，假設在實際教學過程中，不考慮專業(yè)特點和今后的科研或工作需要，采用一成不變的形式注定是行不通的，因此計算機程序設計課程的內容設置應該以專業(yè)需要為根本出發(fā)點，結合專業(yè)特點靈敏安排教學內容。

機械設計制造及其自動化專業(yè)包含機械制造和機械制造兩個方向，根據該專業(yè)研究生的研究領域和畢業(yè)生的就業(yè)方向，計算機編程主要用于數據處理和有限元分析。

因此，科學計算語言的學習更有利于學生將來的科研工作。而以往全校統(tǒng)一講授程序設計課程時，一般將課程安排在大一下學期，且教學內容全部為C語言。這樣，學生在大三、大四接觸到專業(yè)課時，又必須重新自學一些其他的科學計算語言，而間隔學習C語言已經過去一段時間，相關的編程概念又要重新回憶，勢必需要更多的學習時間。因此，針對上述問題，重慶理工大學機械設計制造及其自動化專業(yè)教研組對教學大綱進展了調整，增加了數值分析matlab課程〔12學時課程，12學時上機〕。

盡管科學計算語言更適宜于本專業(yè)學生的學習，但由于C語言是學習其他編程語言的根底，C語言涉及的各種編程方法可為其他任何編程語言提供借鑒，起到觸類旁通的作用，因此程序設計課程的主體內容仍然為C語言(32學時)，但融入Matlab語言應用(24學時)。詳細說來，C語言教學中，在注重根本概念理解的同時，對于機械設計制造及其自動化專業(yè)運用較少的位運算等知識點，盡量用較少的篇幅概括；而對于函數、數組、指針等內容以及堆棧、鏈表等根本的數據構造，那么需要詳細闡述；在此根底上，對Matlab語言(數據處理)進展介紹，要求學生可以運用這兩種計算語言開發(fā)簡單的程序，從而為今后更好的學習專業(yè)課打下根底。

〔二〕豐富教學方法

興趣是最好的老師。為了使初學者盡快掌握計算機知識，要特別培養(yǎng)學生的學習興趣【2】。大量的語法規(guī)那么定義、格式約束往往使學生感到枯燥無味，而豐富的教學方法和手段是進步學生學習興趣的重要途徑。分層教學在課程開始前，每個學生根底不同。局部學生通過自學，已經通過了計算機二級考試，而有些同學還從未接觸過編程。因此，在課程開展前夕，借助于一些簡單的小測試，將學生劃分為兩個層次。

在課堂教學中，首先重視并帶著第二梯隊的學生的學習，而對根底好的同學那么采用引導策略，鼓勵他們自學，對有關科學計算語言的內容要求有更深化的理解和運用。通過分層教學推進教學過程的進展，使不同層次的學生均在原來的根底上不斷進步，根底好的學生能拔尖進步，根底差的學生能根本到達教學大綱規(guī)定的要求。

多媒體的充分運用首先，傳統(tǒng)的板書教學形式很難實現對較復雜的程序設計實例的講解【3】，而對于多媒體教學而言那么非常容易實現。借助于動畫功能可一步步演示程序的運行過程，直觀的畫面可使學生更易掌握和承受程序設計的思路和技巧，而且可活潑課堂氣氛從而進步教學質量。

同時，多媒體教學的另外一個優(yōu)勢是可通過多媒體教學系統(tǒng)直接為學生展示程序編制過程，將理論教學與上機操作有機結合起來。在講授程序的同時，可將程序直接提交至編譯環(huán)境運行，并有意設置一些學生常犯的錯誤，如scanf("%f";,a)語句成心漏掉前面的地址符號"";等等，然后引導學生一起找錯，進步學生調試程序的才能；針對同一個程序講授完一種解法后，鼓勵學生尋求其它解法。

推選一名學生在計算機上現場編程，其余學生在座位上實現，均要求在規(guī)定的時間內完成。之后，由學生自己糾錯，這樣不僅可有效進步學生的編程才能，也能極大的活潑課堂氣氛，進步教學效果。

任務驅動機制任務驅動教學法就是借助于典型任務來驅動學生，展開教學活動【4】。為了較好地學習程序設計，學生必須編寫大量的程序代碼，采用任務驅動機制可有效刺激學生編制代碼的主動性。在教學理論過程中，針對所講述內容，有意為學生分配包含簡單和較難的程序設計任務作為課外作業(yè)，簡單題目為必做，較難題目為選做，此舉一方面更好的貫徹了分層化的教學思想，另一方面也促使根底好的同學帶動根底稍差的同學更上一層樓。同時，由于將任務驅動教學形式自始至終貫穿于整個教學進程，學生在程序案例編制中復習并穩(wěn)固了課堂知識，有利于打下堅實的根本功。

〔三〕重視上機理論

事實上，實驗教學是計算機程序設計最重要的環(huán)節(jié)，學生只有自己通過計算機閱讀或編寫程序，才能對程序設計有深化的理解。但事實上，實驗教學學時明顯缺乏，而且也不容易受到學生重視。為此，首先將上機成績作為一項考核根據，占總成績的20%，以引起學生對上機理論的重視。其次，針對實驗課中只有一名老師無法及時答疑的問題，積極吸納研究生作為助教參與上機教學。對一些根底扎實可以很快完成上機實驗的同學，鼓勵他們也參與指導其他存在疑問的同學。另外，對于一些較為大型的程序設計題目，建議學生自由分組，但分組需同時包含第一、第二兩個層次的學生。這些復雜的程序設計題目在上機課前就分配給各個小組，由小組成員一起來完成，從而培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作才能，同時也可以使根底好的同學帶著根底薄弱的同學共同進步。

三結語

?計算機程序設計?是非計算機專業(yè)理工科學生學習程序設計的首先課程。對于不同專業(yè)的學生，程序設計教學內容應該結合專業(yè)特點各有側重。重慶大學機械設計制造及其自動化業(yè)通過調整該課程的教學大綱，增加Matlab課程，在以C語言為主體的前提下，融入與專業(yè)相關的Matlab語言，一方面使學生明白該課程的功用，進步他們的學習興趣，另一方面也為今后專業(yè)課的學習以及科研工作做好鋪墊。

參考文獻

【1】馬麗.?C語言程序設計?教學方法考慮[J].現代計算機，2022(10):94-96.

【2】劉小燕."C語言程序設計";教學方法探析[J].計算機教育,2022(6