航空專業下的C語言實驗教學設計

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【摘要】針對航空相關專業C語言實驗教學中存在的問題，探索其實驗教學模式的設計途徑。根據航空相關專業的需要，裁剪調整C語言實驗內容，以及充分利用線上實驗平臺來彌補實驗課時的不足。通過提供航空類相關專業的實驗案例，提高學生的學習興趣。并提倡理論教學與實驗教學密切結合，在理論教學和實驗過程中對某一知識點的學習采用從點到線再到面最后延伸至后繼課程或專業相關知識點的教學策略，使學生養成一種自覺的計算思維方式，并可以運用計算思維分析處理自己專業領域的問題。

【關鍵詞】C語言；實驗教學；改革

眾所周知，大部分的高等院校非計算機工科領域都需要計算機作為輔助，尤其是航空類相關專業更需要學習控制系統的開發。而控制系統的開發是硬件、軟件相結合的過程，不但要了解硬件結構，還必須至少掌握一門編程語言。由于C語言功能強大，使用靈活方便，應用面廣，可移植性好等特點，成為很多非計算機工科專業首選的計算機編程語言類課程。并且學生一旦掌握了C語言，就可以較為輕松地學習其他程序設計語言。因此，C語言成為絕大多數非工科專業的一門必修的學科基礎課程。C語言是一門理論與實踐同等重要的課程，絕大多數高校C語言的教學模式采用理論教學與實驗教學交替進行的方式。但歸根結底理論的學習是為實踐服務的。可見，實驗教學是該課程極其重要的組成部分。

1在航空類相關專業實驗教學中存在的問題

1.1實驗課時相對較少，在規定的實驗課時內達不到相應的教學效果

在我校航空類相關專業，一般都設定為32學時的理論，32學時的實驗。但是，C語言表達式豐富、語法結構復雜的特點，又加上學生是第一次接觸計算機語言類課程，使得該課程的學習客觀上來說比較困難。尤其在上機實驗的過程中，總是會出現一些意想不到的語法錯誤而耽誤實驗時間。而且有些學生并不珍惜實驗時間，使得很多學生在規定的實驗課時內達不到老師要求的實驗效果。

1.2各航空類相關專業設計的C語言實驗內容無區別，學生缺乏興趣

由于我校各航空類相關專業采用相同的試卷，這就使得不同專業學生實驗課所練習的內容和知識點基本是一樣的。在實驗練習時主要是選取一些二級考試的題目來增強學生對C語言語法的掌握，跟自己的專業無相關性。因此，很多學生不知道C語言對自己的專業來說有什么作用，缺乏學習的動力。甚至有些學生以為學習C語言就是為了全國計算機等級考試二級C語言，就是為了獲得證書。沒有很好的體現出專業相關性以及對于課程體系中后續課程對C語言程序設計實驗內容的特殊要求。

2C語言實驗教學方法改革

2.1不同專業根據自己專業的需要，裁剪調整C語言實驗內容

C語言表達式豐富、數據類型繁多、語法結構復雜，而不同的非計算機工科專業對于C語言的各知識點要求掌握的程度是有區別的。因此，可根據本專業的特點及后續課程的要求適當裁剪與本專業相關性較少的實驗內容。以期在有限的時間內，能強化基礎，重點練習與本專業聯系緊密的知識點。要做到這一點就需要任課教師熟悉所教授專業的課程體系，準確掌握C語言中哪些知識點是與該專業密切相關，應重點練習的。

2.2在實驗教學中設計一些與專業相關的小案例，提高學生的學習興趣

以我校光電信息科學與工程專業為例來說，在該專業的培養方案中要求學生掌握光電信息系統設計的基本知識。光電信息系統的開發是硬件、軟件相結合的過程。對于該專業學生來說位運算部分是要重點掌握的，對位運算的理解能幫助同學們對單片機實現原理的理解。因此，除了講解位運算的基礎知識外，還應加強對循環移位、將某些位置0或1、取出某些位等知識點的訓練。針對這些訓練可以設計一些較簡單的模擬實驗。例如：模擬單片機中跑馬燈試驗。使學生理解賦值操作及循環結構與模擬輸出的跑馬燈字符之間的關系。

2.3任務驅動與案例教學相結合，充分利用線上實驗平臺

由于實驗課時有限，可以將一些基礎的例子放在規定的實驗課時內完成。通過任務驅動的方式，將其它與之相關的拓展案例利用線上的實驗平臺來完成。例如：把“輸入一個數判斷該數是否為水仙花數。”作為基礎案例。將“找出1000以內的所有水仙花數。”和“輸入兩個數n和m，輸出n和m之間的所有水仙花數。”等作為擴展案例，利用課下時間通過線上實驗平臺完成。這樣既能解決實驗課時不足的問題又能達到復習和預習知識點的效果。

2.4不同航空類專業采用單獨命題的方式，加重過程考核的比例

不同的航空類業應根據自己的專業特點和知識掌握的側重點單獨命題并利用線上實驗平臺增加過程考核的比重。并將每單元的過程考核成績及時公布給學生。這種形式既能提高學生利用線上實驗平臺完成擴展案例的主動性又能讓學生及時了解自己對知識點掌握的程度。

2.5注重培養學生的計算思維

理論與實驗教學密切結合，對某一知識點的講解練習形成從點到線再到面最后延伸到后續課程或專業相關知識點的學習主線，注重培養學生的計算思維。例如：變量的定義和使用在C語言中是無處不在的，對變量的理解和使用可以貫穿如下主線：（1）通過講解如何定義一個變量、自加和自減運算、賦值表達式，向學生傳達“變量代表一個內存空間，空間大小由變量的類型決定，空間內放的數據就是變量的值”的知識點。（2）通過講解形參的意義，向學生傳達“函數的形參一定是變量”的知識點。（3）通過以上對于變量知識點的學習，學生對變量有了一些認識。接下來在講解一個變量的兩個屬性、全局變量、局部靜態變量、動態變量、寄存器變量、不同函數內允許同名變量時，將變量的知識點串成線。（4）通過將解數組和結構體將變量的知識點延伸成面。（5）最后延伸到后續課程和專業相關的知識點，但要注意只稍微做一點延伸，讓學生了解C語言對后續課程的作用，提高興趣即可。例如：針對光電信息科學與工程專業來說，對char、int、long類型的數據在單片機中的應用可做一點延伸。單片機在計算時需要先將存儲器中的數據讀入到寄存器中。51單片機是8位單片機，這就決定了它一次只能從存儲器讀取一個字節。那么char型只需一次就可讀到寄存器中了，但int、long型則需要二次、四次才能讀入到寄存器中。因此程序使用不同的數據類型會導致程序運行時間的不同。這個對于延時函數等與運行時間有關的程序非常重要。

3總結

結合我校實際情況及教學團隊多年的教學經驗，對于航空類相關專業C語言實驗教學進行了一些探索和改革。C語言是一門實踐性很強的課程，其實驗課的重要性不言而喻。在充分利用線上實驗平臺的基礎上，通過對不同航空類專業C語言實驗內容的裁剪調整及設計專業相關實驗案例并對考核方式進行相應改革來彌補實驗課時的不足，提高學生的學習興趣，對學生的過程學習情況進行準確掌握。并要求實驗課密切與理論課結合，在教學過程中對某知識點的學習貫穿著從點到線再到面最后延伸到后續課程或專業相關知識點的策略模式。這樣既使學生清晰的認識C語言課程在其課程體系中的重要作用又掌握了語法知識還能激發學生對該課程的興趣。

參考文獻

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作者：陳慶燕 單位：濱州學院信息工程學院