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电类专业程序设计类课程内容融合和分解教学改革和实践
随着计算机技术的深入发展,计算机技术的应用已经渗透到了国民经济的各个领域.尤其是在电类行业,计算机技术、微控制技术的应用可以说是无处不在.为此,电子信息科学与技术,微电子科学与工程,电气工程及其自动化,机电工程等电类专业均开设了大量与计算机技术、微控制技术相关的专业课程【1】.如：“C语言程序设计”“单片机原理及应用”“可编程控制技术”“数字信号处理”“嵌入式系统设计”等.这些课程教学内容中极其重要的一部分是结合各门课程的研究对象进行程序的设计与调试.我们可以把上述课程称为电类专业程序设计类课程.
根据项目团队近年来的程序设计类课程教学实践来看,电类专业程序设计类课程存在的问题主要表现为,程序设计类课程没有形成一个有机整体,存在教学内容重复,程序设计的核心——算法设计内容缺失,只讲授程序设计,不讲算法设计,各门课程相互割裂,成为使用各自特有编程语言的一门方言课程.如“单片机原理及应用”使用C语言和汇编语言,“嵌入式系统设计”使用硬件描述语言VHDL,“数字信号处理”使用C语言编程,“可编程控制器”使用梯形图或语句表编程等.电类专业的不同程序设计类课程有不同的教学内容,不同的教学内容使用不同的编程语言.但是,归根结底是程序设计,是控制程序设计,而程序设计的核心是算法设计,程序设计是使用某种特定编程语言将控制算法编写成计算机能够识别并执行的代码.
为算法设计、程序设计单独开设一门课程,如：四川大学电子信息学院开设了一门主要讲授算法设计的课程——“计算机软件技术基础”.然而,单独开设一门讲授算法设计的课程,往往存在无法与本专业工程实践对象相结合的问题,无法做到真题真做,还会使本已紧张的专业培养学时数更为捉襟见肘.不如,在各门课程的实施过程中循序渐进地进行程序设计思想、算法设计、程序设计的学习与训练.这就要求电类专业程序设计类课程形成一个有机的整体,各门课程相互配合,分工协作,共同完成学生算法设计思想、算法设计能力、程序设计能力的培养.
1改革探索
针对电类专业程序设计类课程教学中存在的问题,根据各门课程特点,选择教学方式、教学手段,设计实施程序设计类课程内容融合与分解教学方案,使电类专业程序设计类课程形成一个有机的整体,各门课程在完成各自教学目标的同时,相互衔接,循序渐进、有层次地训练、培养学生的算法设计、程序设计能力.
1.1程序设计类课程内容融合与分解教学方案设计 设计程序设计类课程内容融合与分解教学方案.选取符合各门课程培养标准的教学内容,各门课程教学内容相互衔接,循序渐进、有层次地训练、培养学生算法设计、程序设计能力.
1.2教学方式设计,教学手段选择
教学方式、手段与教学目标、教学内容相适应.程序设计类课程的特征之一是针对一个具体的应用问题,利用某种可编程器件,编制控制程序,实现预期控制目标.如：基于单片机的十字路口交通灯控制；基于FPGA的小区门禁系统设计；基于可编程控制器的材料分拣控制等.根据课程特点,拟在程序设计类课程内容融合与分解教学改革中引入“项目制”教学【2】、“课题式”教学、“小组互助式”教学.
1.3程序设计类课程理论教学、实验教学、实训教学内容融合与分解设计与实施
通盘设计程序设计类课程理论教学、实验教学、实训教学.在理论课上进行算法设计、控制程序设计、程序编制、程序模拟调试,将通过模拟调试的控制程序,带到实验室,下载到控制器中,接模拟对象,如LED灯、小型电机等模拟对象对控制程序的性能进行进一步的验证,最后结合实际对象如电梯模型、机械手、材料分拣机,对控制程序和硬件、线路进行全面的测试、改进,理论联系实践,实现预定教学目标.解决电类专业程序设计类课程课程衔接问题；解决电类专业学生算法设计,程序设计能力训练、培养问题；解决程序设计类课程教学方式、教学手段与教学目标、教学内容不相适应的问题；解决程序设计类课程理论教学,实验教学、实训教学相互衔接分层递进的问题.
2研究方案
调研、分析、总结电类专业程序设计类课程在各专业人才培养方案中的位置及课程标准.分析、总结电类专业程序设计类课程在学生算法设计、程序设计能力培养中存在的共性问题,针对这些共性问题,设计内容融合与分解教学方案.在确定了程序设计类课程内容融合与分解教学方案后,根据各门课程的教学目标及特点,选取教学内容,选择教学方式及手段,使各门课程的教学内容相互衔接,层层递进,教学方式、手段与教学目标、教学内容的特点相适应.
根据程序设计类课程各自的特点,设计针对各门课程的理论教学、实验教学、实训教学的内容融合与分解教学方案.选取一些特定班级实施程序设计类课程内容融合与分解教学,与未采用内容融合与分解教学模式的班级进行比较研究.分析总结电类专业程序设计类课程内容融合与分解教学的实施效果,根据实施效果改进方案、方法.将改进后的方案、方法再次实施,总结实施经验及效果.以“电类专业程序设计类课程内容融合与分解综合教学改革探索与实践”为主题,参加教学改革会议,请与会专家学者对本项目的教学改革研究进行指导.
2.1方案设计
根据各专业各门课程的实际情况选择相互衔接的教学内容,采用合理有效的教学方法、手段.实现程序设计类课程的相互衔接、配合共同完成学生算法设计思想、算法设计能力、程序设计能力、编程能力的训练和培养；实现程序设计类课程教学内容融合与分解,教学方式、教学手段与教学目标、教学内容相适应.
2.2方案实施
理论教学、实验教学、实训教学内容融合与分解.通盘设计程序设计类课程理论教学、实验教学、实训教学.在理论教学中进行算法设计、控制程序设计、程序编制、程序模拟调试；在实验教学中结合模拟控制对象,如LED灯、小型电机等对控制程序的性能进行进一步的验证；最后在实训教学中,结合如电梯模型、机械手、材料分拣机等实际对象,对控制程序和硬件、线路进行全面的测试、改进,理论联系实践,实现预期的教学目标.为此,我们必须根据各专业各门课程的实际情况选择相互衔接的教学内容,采用合理有效的教学方法、手段,实现程序设计类课程的相互衔接、配合共同完成学生算法设计思想、算法设计能力、程序设计能力、编程能力的训练和培养.
项目团队已经在重庆文理学院电子信息科学与技术专业中实践了上述构想.项目团队成员分别承担了电类专业程序设计类课程.任课教师结合人才培养方案和课程标准（教学大纲）,在突出本课程基本内容、基本知识、基本技能的同时,通盘考虑,选择相互衔接的教学内容,采用合理有效的教学方法、手段.
在实施了电子信息科学与技术专业程序设计类课程内容融合与分解综合教学改革之后,电信专业学生的算法设计、程序设计能力有了明显提高.理论、实验、实训内容融合与分解教学,通盘设计,在理论课上进行控制程序、算法设计、程序编制、程序模拟调试,将通过模拟调试的控制程序,带到实验室,下载到可编程控制器中,利用LED灯、小型电机等模拟对象对控制程序的性能做进一步的验证,最后结合实际对象如电梯模型、机械手、材料分拣机,对控制程序和硬件、线路进行全面的测试,最终实现预期的实验、实训目标.如此,方可使学生理论联系实践,掌握知识和技能,并将知识和技能转化为解决实际问题的能力.
教学改革论文范文结:
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