申?yáng)| 李強(qiáng) 楊桂芹

摘 ?要： 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)以提升能力為導(dǎo)向，教學(xué)效果應(yīng)益于解決復(fù)雜工程問(wèn)題。因此，對(duì)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)評(píng)價(jià)的改革進(jìn)行了探討，旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

關(guān)鍵詞： C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì); 工程教育專業(yè)認(rèn)證; 教學(xué)改革; 教學(xué)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2020）06-64-03

Abstract： Engineering education accredited course of "C Language Programming" should be student-centered in the teaching progress， the teaching goal should be oriented to enhance the ability， and the teaching effect should be beneficial to solve complex engineering problems. Therefore， it is discussed in this paper that the reforms of teaching content， teaching method and teaching evaluation for the course of "C Language Programming"， in order to improve students' abilities of autonomous learning， innovation and teamwork.

Key words： C language programming; engineering education accreditation; teaching reform; teaching evaluation

0 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是1989年發(fā)起的一種國(guó)際通行的對(duì)高等教育機(jī)構(gòu)所開(kāi)設(shè)的工程類專業(yè)教育所實(shí)施的制度，這一制度的產(chǎn)生，是為了實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)以及工程師資格國(guó)際互認(rèn)這一條件的重要基礎(chǔ)。我國(guó)的教育部于2006年成立了全國(guó)性工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會(huì)，在2012年成立了中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)（籌），對(duì)原來(lái)的工程教育專業(yè)認(rèn)證中的通用標(biāo)準(zhǔn)做出適量修改，力求靠攏《華盛頓協(xié)議》認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[1]。

工程教育專業(yè)認(rèn)證提倡教學(xué)以學(xué)生為中心，教學(xué)目標(biāo)以提升能力為導(dǎo)向，教學(xué)效果致力于解決復(fù)雜的工程問(wèn)題，主要圍繞著學(xué)生的畢業(yè)要求展開(kāi)對(duì)課程體系的改革，為保障專業(yè)教育活力和教育質(zhì)量，需要持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，不僅表現(xiàn)在師資配置，而且還要體現(xiàn)在課程教學(xué)，專業(yè)課程體系設(shè)置。

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是通信工程專業(yè)的學(xué)生必修的一門(mén)基礎(chǔ)課程，這門(mén)課程的具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，可以更好的提升學(xué)生對(duì)于掌握編程方法、創(chuàng)建合理編程思維構(gòu)架、提升自身軟件開(kāi)發(fā)的能力。然而，即使是計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的過(guò)程中，仍然不能很好的掌握和理解C語(yǔ)言，對(duì)于處理實(shí)際的專業(yè)問(wèn)題存在著一定的困難，而且，受到傳統(tǒng)教育模式的影響，對(duì)于C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)仍然是“老師講，學(xué)生聽(tīng)”的模式，實(shí)際問(wèn)題的解決和編程并沒(méi)有得到重視，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，為了考試而學(xué)習(xí)，很少有學(xué)生主動(dòng)地、創(chuàng)造性地去解決問(wèn)題。

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革的宗旨是打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，融入新的教學(xué)理念、教學(xué)方式，通過(guò)新工具、新技術(shù)以及新的交流平臺(tái)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，指導(dǎo)學(xué)生從軟件工程思維出發(fā)，對(duì)項(xiàng)目先做需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再程序編碼和系統(tǒng)調(diào)試，最終完成項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程旨在培養(yǎng)應(yīng)用型人才，打破企業(yè)找不到符合自身需求的人才的現(xiàn)狀。

1 通信工程關(guān)于“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革思路

1.1 教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為中心

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為中心[2]，根據(jù)這一新提出的標(biāo)準(zhǔn)，要求教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程以及成果，產(chǎn)生利于學(xué)習(xí)的教學(xué)指導(dǎo)，激起學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的興致。

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。C語(yǔ)言在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過(guò)計(jì)算思維的形成，對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決，教師需要引導(dǎo)學(xué)生建立計(jì)算思維，促使學(xué)生可以具體的、客觀的解決問(wèn)題，依據(jù)社會(huì)對(duì)學(xué)生的期望制定合理的教學(xué)內(nèi)容。教師需把計(jì)算思維貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生先給出算法和程序流程圖，理清思路和步驟，然后再編程。由于C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)具有高度的自由性，且每個(gè)學(xué)生的計(jì)算思維的形成存在一定的差異，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于程序的設(shè)計(jì)有差異，這就需要將學(xué)生作為個(gè)體，尊重每一個(gè)學(xué)生的差異，使得每個(gè)學(xué)生都有平等學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

1.2 教學(xué)目標(biāo)以提升能力為導(dǎo)向

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生分析問(wèn)題、編碼求解能力、軟件工程思維水平以及計(jì)算思維，教學(xué)應(yīng)該將目標(biāo)作為導(dǎo)向，教師在教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)以提升學(xué)生能力和素質(zhì)發(fā)展為根本要求，促進(jìn)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思維。由于目前課堂講課大多圍繞著教學(xué)大綱，往往偏向概念的講授，從而漏掉了學(xué)生自身的實(shí)踐水平，所以針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的缺陷，提出了基于產(chǎn)出的教學(xué)模式[3]，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)成果，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生對(duì)自己負(fù)責(zé)，自主學(xué)習(xí)，教師更多關(guān)注學(xué)生基本能力的提高，使學(xué)生產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)動(dòng)力，加深學(xué)習(xí)和教學(xué)之間的聯(lián)系，并逐步進(jìn)行完善以及改進(jìn)教學(xué)過(guò)程。

1.3 教學(xué)效果益于解決復(fù)雜工程問(wèn)題

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”作為通信專業(yè)的基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)階段學(xué)生離畢業(yè)時(shí)間較遠(yuǎn)，教師有責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜的工程問(wèn)題的能力。用C語(yǔ)言作為基本工具對(duì)課堂上復(fù)雜知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際中復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行求解是“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)。“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”理論知識(shí)過(guò)多，學(xué)生對(duì)于枯燥的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)難以理解，工程教育專業(yè)認(rèn)證模式就是在系統(tǒng)的理論指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)水平、素質(zhì)提升、基礎(chǔ)的一體化培養(yǎng)，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注重知識(shí)的綜合性與應(yīng)用價(jià)值，讓學(xué)生參與解決實(shí)際的工程問(wèn)題，提高C語(yǔ)言的應(yīng)用能力，將一個(gè)完整工程貫穿教學(xué)始末，在強(qiáng)化知識(shí)的同時(shí)，可以讓學(xué)生更好的了解實(shí)際解決復(fù)雜工程問(wèn)題的過(guò)程和基本方法，力圖將知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通。

2 工程教育專業(yè)認(rèn)證在“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革的實(shí)踐

2.1 教學(xué)內(nèi)容

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，建議將一個(gè)學(xué)期分成若干個(gè)學(xué)習(xí)階段，同時(shí)確定階段性目標(biāo)，教師在每個(gè)階段末回顧自身教學(xué)內(nèi)容是否完成，然后根據(jù)學(xué)生課堂理論、課堂實(shí)踐、作業(yè)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，確認(rèn)學(xué)生完成情況，并幫助學(xué)生順利完成階段性目標(biāo)。

課堂教學(xué)可分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段主要包括分支結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針和字符串、循環(huán)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)體與鏈表、文件、函數(shù)、C語(yǔ)言圖形函數(shù)等8個(gè)大的分類的學(xué)習(xí)，在這一階段強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)及應(yīng)用，將這八個(gè)大分類作為八個(gè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，而這八個(gè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)是由課程項(xiàng)目分解成的子模塊[4]。在設(shè)置任務(wù)時(shí)需要關(guān)注內(nèi)容之間存在的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生自主積累任務(wù)所需要的基礎(chǔ)資料，為第二階段打好基礎(chǔ);第二階段需要使學(xué)生置身于解決實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題的環(huán)境中，提出一個(gè)工程項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目旨在學(xué)生近一步熟悉項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于軟件工程的設(shè)計(jì)思想。通過(guò)“做中學(xué)”這一戰(zhàn)略，訓(xùn)練學(xué)生從創(chuàng)新的角度出發(fā)，了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)部分之間存在的聯(lián)系，注重知識(shí)的相關(guān)性。

2.2 教學(xué)方式

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”突出強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生正處于接受新事物、新思想、新方法的階段，需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和方法，提出項(xiàng)目化教學(xué)模式，首先突出的是“自主學(xué)習(xí)”，其次要表現(xiàn)為教學(xué)過(guò)程中教師指引學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，除此之外要實(shí)踐動(dòng)手，在教學(xué)過(guò)程中盡可能調(diào)動(dòng)課堂的活躍氛圍，在輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)于C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興致。

教學(xué)方法主要包括基礎(chǔ)內(nèi)容教授、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對(duì)于課堂教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)講授章節(jié)的背景知識(shí)，清晰的明白C語(yǔ)言在整個(gè)學(xué)科體系的位置及作用，對(duì)于完善學(xué)生自身知識(shí)體系有很大的幫助，在進(jìn)行與之相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)引入1個(gè)課程項(xiàng)目，其中涵蓋所有基本知識(shí)點(diǎn)，將這個(gè)課程項(xiàng)目可以劃分為8個(gè)子項(xiàng)目，使教學(xué)任務(wù)通過(guò)子項(xiàng)目展開(kāi)，提高教學(xué)效率，豐富教學(xué)模式。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，將學(xué)生分組，每組5-7個(gè)人，由學(xué)生自主選擇一名組長(zhǎng)進(jìn)行任務(wù)的分配，定期組織小組成員討論，進(jìn)行資料匯總，并督促小組成員按時(shí)完成任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及學(xué)習(xí)積極性，在每一個(gè)子項(xiàng)目完成之后，要求學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告呈交教師查閱。

在每學(xué)期末，學(xué)習(xí)完所有基礎(chǔ)知識(shí)后，開(kāi)展為期十天的課程實(shí)訓(xùn)，這是一種自主完成設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型課程實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式。一人一題，題庫(kù)由教師提出，并由學(xué)生自行選擇，題庫(kù)內(nèi)容可包括設(shè)計(jì)信息管理系統(tǒng)、數(shù)學(xué)計(jì)算、圖形處理、基于C語(yǔ)言的嵌入式開(kāi)發(fā)等。學(xué)生需要在十天之內(nèi)進(jìn)行題目分析、原型的迭代開(kāi)發(fā)，在此期間教師對(duì)學(xué)生提供適當(dāng)指導(dǎo)，跟蹤學(xué)生狀態(tài)及效果，使學(xué)生強(qiáng)化對(duì)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。

項(xiàng)目化教學(xué)模式優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的原因在于：

⑴ 項(xiàng)目過(guò)程完整，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確且處于主導(dǎo)位置，師生共同參與項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，益于師生之間的交流，促進(jìn)共同進(jìn)步;

⑵ 項(xiàng)目實(shí)踐與理論知識(shí)緊密聯(lián)系，有利于提高專業(yè)水平;

⑶ 項(xiàng)目模塊化可以更好的提高個(gè)人專業(yè)水平和團(tuán)隊(duì)合作能力;

⑷ 項(xiàng)目結(jié)果的評(píng)價(jià)形式更加全面且合理[5]。

2.3 教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的考核標(biāo)準(zhǔn)是“平時(shí)成績(jī)+期末考試成績(jī)”，比例為3：7，由于期末考試成績(jī)的占比較高，大多學(xué)生是在考前通過(guò)背知識(shí)點(diǎn)和經(jīng)典案例來(lái)應(yīng)付考試，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)、課程體系掌握不全面，在實(shí)際解決問(wèn)題存在盲區(qū)，并不能考察學(xué)生計(jì)算思維和工程應(yīng)用的能力。工程教育專業(yè)認(rèn)證的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)考察的同時(shí)，還需要考核學(xué)生解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

對(duì)于傳統(tǒng)的考核機(jī)制的缺陷，應(yīng)該建立多元化的考核機(jī)制，可以將原有的筆試機(jī)制的占比減小，將項(xiàng)目的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力融入考核機(jī)制中。例如，子項(xiàng)目的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力占40%，期末考試占40%，實(shí)訓(xùn)成績(jī)占20%[6]。

3 總結(jié)

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教育模式是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的激情，通過(guò)項(xiàng)目的引入，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的聯(lián)系，在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為中心，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)際解決問(wèn)題能力，使學(xué)生可以更好地適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)環(huán)境。C語(yǔ)言作為一門(mén)操作性極強(qiáng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，對(duì)于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)相當(dāng)重要，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式是和教學(xué)評(píng)價(jià)的改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，使這門(mén)學(xué)科更具科學(xué)成效性。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 張延亮，康國(guó)棟，周清平.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)視角下軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].煤炭高等教育，2018.36（5）：117-121

[2] 羅衛(wèi)敏，王令.符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言課堂教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2017.2：79-81

[3] 齊亞莉.基于工程教育理念的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革方案[J].北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào)，2017.25（7）：102-109

[4] 曹羅生，李寧.淺析“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的CDIO工程教育模式[J].科技咨詢，2017.15（29）：184-187

[5] 王曉娟，黃韞韜，劉世民.CDIO工程教育模式下項(xiàng)目化課程教學(xué)的研究與設(shè)計(jì)[J].佳木斯大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，2015.33（6）：190-192

[6] 張淑萍.基于CDIO工程教育理念的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革[J].科技視界，2017.3：41-47