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        基于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程教學(xué)改革研究與實踐

        2015-09-11 12:39:38陳丹丹張秀宇王瀛洲
        電腦知識與技術(shù) 2015年17期
        關(guān)鍵詞:面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計啟發(fā)式教學(xué)法項目教學(xué)法

        陳丹丹++張秀宇++王瀛洲

        摘要:根據(jù)教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標(biāo),分析面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程現(xiàn)狀,通過選擇合適的編程語言,運用全方位的教學(xué)手段,采用先進的教學(xué)理念,建立階段式的考評體系及更新后續(xù)課程設(shè)計的內(nèi)容等多種舉措提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

        關(guān)鍵詞:卓越工程師教育計劃;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計;教學(xué)改革;項目教學(xué)法;啟發(fā)式教學(xué)法

        中圖分類號:G642 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1009-3044(2015)17-0100-02

        Study on Teaching Reform and Practice of Object Oriented Programming Course Based On Excellent Engineer Education and Training Program

        CHEN Dan-dan, ZHANG Xiu-yu, WANG Ying-zhou

        (School of Automation Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, China)

        Abstract: According to the cultivation goal of excellent engineer education and training program, analysis the course status of object oriented programming, various measures adopts such as choose proper programming language,use a full range of teaching method and advanced teaching idea,build staged test system,update the contents of continued course design ,to promote the practice creative ability of students.

        Key words: excellent engineer education and training program;object oriented programming; teaching reform; project teaching method; elicitation teaching method

        教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”),核心思想是培養(yǎng)一批面向未來的,適應(yīng)知識經(jīng)濟時代發(fā)展需要的,現(xiàn)場工程師、設(shè)計開發(fā)工程師和研究型工程師等多種類型工程技術(shù)創(chuàng)新型人才。卓越計劃有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。該計劃對促進高等教育改革與發(fā)展,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量,具有舉足輕重的導(dǎo)向作用和指導(dǎo)意義[1-2]。

        1 課程現(xiàn)狀

        《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》是我院自動化專業(yè)“卓越計劃”下的一門重要專業(yè)課,同時也是一門實踐性較強的課程,尤為強調(diào)學(xué)生的實際動手能力。目前高校工科專業(yè)的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程大多分為兩類,一類以C++程序設(shè)計語言自身的體系為脈絡(luò)展開教學(xué),即注重編程語言的基本語句、語法以及類和對象、繼承和派生、多態(tài)性等有關(guān)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念。但由于此類教學(xué)模式不是以解決工程實際問題為目的展開,學(xué)生創(chuàng)新潛能得不到很好的挖掘,難以在學(xué)習(xí)中提高實踐創(chuàng)新能力[3]。另一類以Java語言為載體,講解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想及設(shè)計方法,但Java的體系十分龐大,涉及的知識點多且繁雜,不適合自動化專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)。因此,本文就如何更好的通過《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程這個平臺,培養(yǎng)自動化專業(yè)卓越班學(xué)生的工程能力和實踐創(chuàng)新能力,進行了教學(xué)改革與實踐。

        2 教學(xué)改革具體舉措

        2.1 選擇合適的編程語言

        將單純講解C++語言,變?yōu)橹v解一門開發(fā)工具??紤]到自動化專業(yè)的學(xué)生具有C語言基礎(chǔ),選定Borland C++ Builder 6.0作為授課內(nèi)容。C++ Builder是面向?qū)ο蟮?,可視化編程語言,開發(fā)者可以采用“所見即所得”的可視化方式,來設(shè)計應(yīng)用程序的界面,不必編寫大量的代碼來實現(xiàn)界面功能。因此,相比其他同類面向?qū)ο笳Z言具有“易上手,入門快”的特點。同時由于C++ Builder功能強大,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,更能滿足培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的需求。

        2.2 運用全方位的教學(xué)手段

        自動化卓越班人數(shù)一般為40人,采用實驗室授課,每位同學(xué)都配有一臺計算機。教師講授完實例以后,學(xué)生可以馬上上機操作。同時為了使每位同學(xué)能夠清楚地看到老師的操作過程,實驗室電腦中安裝了NetMeeting軟件工具,教師的電腦設(shè)置為主機,每次上課前,學(xué)生打開各自電腦上的NetMeeting軟件,教師選擇主持會議的功能,呼叫各從機,連接成功后,每個學(xué)生都能看到主機電腦上教師的每一步操作演示,十分快捷且高效。而且教師還能利用NetMeeting軟件中的文件傳送功能,將每次課的PPT、實驗指導(dǎo)書、示例程序等文件直接傳送給學(xué)生,學(xué)生可以自行下載保存,作為復(fù)習(xí)資料。除此之外,教師還可以適時配合多媒體、板書等教學(xué)手段,最終達(dá)到板書、多媒體、先進軟件、學(xué)生上機操作相結(jié)合的全方位教學(xué)手段[4]。

        2.3 采用先進的教學(xué)理念

        2.3.1 項目教學(xué)法

        項目教學(xué)法最早見于美國教育家凱茲和加拿大教育家查德合著的《項目教學(xué)法》[5]。“項目教學(xué)法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,改變了以往“教師講,學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式,創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式[6]。

        基于項目教學(xué)法的基本思想,將《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》每次課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置成為一個具體的實訓(xùn)項目。整個教學(xué)過程相當(dāng)于進行一個項目的開發(fā),從信息的收集、到方案的設(shè)計,直至項目的實現(xiàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,教師以引導(dǎo)為主、講授為輔,給學(xué)生預(yù)留充分地思考空間,最大限度的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

        2.3.2啟發(fā)式教學(xué)法

        啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問題情境,強調(diào)激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力及智力的充分發(fā)展[7]。教師在授課過程中應(yīng)多注重設(shè)置問題的情境,多提出啟發(fā)性較強的問題。比如在講授一對多數(shù)據(jù)表的關(guān)聯(lián)時,可以提問現(xiàn)實生活中有哪些實例與之相關(guān)。在課后還可以布置與專業(yè)相關(guān)的思考題,如:找出電廠中一對多數(shù)據(jù)表的實例,并編程實現(xiàn)。

        2.3.3 因材施教教學(xué)法

        考慮到每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知水平的不同,在每堂課結(jié)束時都設(shè)置鞏固提高部分,為學(xué)習(xí)能力較強的同學(xué)提供更廣闊的平臺,使其接受更多任務(wù)和挑戰(zhàn),進一步提升實踐創(chuàng)新能力。

        2.4 建立階段式的考評體系

        考評體系分為四個階段:第一階段在完成簡單應(yīng)用程序設(shè)計的學(xué)習(xí)之后進行,主要考核學(xué)生常用組件的使用方法??己诵问綖檎n上上機測驗,測驗時間為60分鐘,分?jǐn)?shù)占總成績的15%,考核題目中涉及各種常用組件如Label、Edit、BitButton、Memo、RadioButton、CheckBox、ListBox、Menu、OpenDialog等。

        第二階段在完成數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序設(shè)計的學(xué)習(xí)之后進行,主要考核學(xué)生設(shè)計數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的一般步驟、常用數(shù)據(jù)庫組件的用法、數(shù)據(jù)的編輯與查詢及報表的設(shè)計等內(nèi)容??己诵问綖檎n上上機測驗,測驗時間為60分鐘,分?jǐn)?shù)占總成績的15%。

        第三階段為上機考試,設(shè)置在結(jié)課之后進行,分?jǐn)?shù)占總成績的20%,考試時間為90分鐘,考試內(nèi)容一般為管理信息系統(tǒng)的設(shè)計,如:學(xué)生信息管理系統(tǒng)。

        第四階段為理論考試,一般在上機考試一周后進行??荚囆问綖殚_卷,綜合考察學(xué)生對課程的掌握情況,分?jǐn)?shù)占總成績的50%。

        2.5 更新后續(xù)課程設(shè)計的內(nèi)容

        在課程的全部授課學(xué)時結(jié)束后,安排為期兩周的軟件類設(shè)計實訓(xùn)。以往的實訓(xùn)內(nèi)容大多是管理信息系統(tǒng)的設(shè)計,如:大學(xué)生社團管理信息系統(tǒng)設(shè)計、高校實驗設(shè)備管理信息系統(tǒng)設(shè)計等。此類題目的缺點是專業(yè)特色得不到體現(xiàn),更不能滿足“卓越計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)。

        鑒于自動化專業(yè)“軟硬相結(jié)合,兩手都要硬”的培養(yǎng)目標(biāo),現(xiàn)將單片機硬件內(nèi)容引入到課程設(shè)計的設(shè)置中來,并拓展學(xué)習(xí)利用C++ Builder編寫PC機與單片機之間串口通信的程序代碼,同時將課程設(shè)計地點選在微機原理實驗室,便于學(xué)生操作單片機等硬件設(shè)備。課程設(shè)計的具體內(nèi)容為:要求采用C++ Builder 6.0編寫上位機軟件程序,采用DVCC-5286JH單片機仿真實驗系統(tǒng)作為下位機硬件連接設(shè)備,設(shè)計模塊化的測控系統(tǒng)軟件平臺,實現(xiàn)PC機與單片機之間的通信,同時還要求為用戶提供數(shù)據(jù)保存、實時曲線繪制及歷史數(shù)據(jù)查詢與打印等功能[8]。更新了課程設(shè)計內(nèi)容后,使學(xué)生將所學(xué)的編程工具與專業(yè)知識相結(jié)合,達(dá)到了“學(xué)以致用”的目的,“卓越計劃”培養(yǎng)目標(biāo)得到了很好的體現(xiàn)。

        3 結(jié)束語

        《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》是一門理論和實踐結(jié)合得較為緊密的課程,為實施“卓越計劃”提供了一個有效的平臺。隨著課程教學(xué)改革的不斷深入,學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力得到不斷提升,必然會對教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實施起到一定的推進作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 徐靜. 卓越工程師培養(yǎng)計劃下“Java程序設(shè)計”課程改革[J]. 計算機時代, 2013(9): 65-66.

        [2] 惠燕, 潘煜. 基于“卓越計劃”的C程序設(shè)計教學(xué)改革研究[J]. 電腦知識與技術(shù), 2011, 7(12): 2863-2864.

        [3] 吳晶晶. 淺析高職《Delphi程序設(shè)計》教學(xué)模式[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報, 2008(31): 141.

        [4] 劉元珍. 面向“卓越計劃”的C++課程建設(shè)探討[J]. 林區(qū)教學(xué), 2012(9): 85-86.

        [5] 江兆銀. 項目教學(xué)法在高職“delphi程序設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 揚州教育學(xué)院學(xué)報, 2009, 27(2): 86-88.

        [6] 胡慶芳. 優(yōu)化課堂教學(xué)方法與實踐[M]. 北京: 中國人民大學(xué)出版社, 2014.

        [7] 陳琦, 劉儒德. 當(dāng)代教育心理學(xué)[M]. 北京: 北京師范大學(xué)出版社, 2007.

        [8] 陳丹丹, 張?zhí)煊穑?夏澤杰. 基于C++ Builder的模塊化測控系統(tǒng)軟件的設(shè)計[J]. 科技信息, 2012(33): 89-90.

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