卓越工程师培养软件的论文

卓越工程师培养软件的论文

　　1传统教学方法存在的问题

　　1.1教学目标不明确

　　“C”是很多高校普遍开设的一门课程，大部分学校教学方法大同小异：课堂讲授+上机实验，教学目标也集中于让学生掌握C的各种重难点，比如数组、函数、指针等。其实不同专业人才培养目标中本课程的作用差异较大，采用模式化的教学方法和雷同的教学目标是不合理的。此外很多教学方法忽略了编程思想锻炼，局限于讲授语言本身，变成了教“语言”而不是“程序设计”。

　　1.2学生动手应用能力较弱

　　多年来，大部分学生学习完本课程后，仍难以针对一个简单应用编制程序，此问题十分普遍。一般C语言教材，都是先介绍程序设计基础知识，然后介绍各种数据类型和输入输出等语句，由于内容枯燥，因此学生逐渐丧失了学习兴趣，甚至不愿上机，浪费了宝贵的实验机会。此外各种例题、习题也是数学性较强或者演示性质较强，比如牛顿迭代、水仙花数、10整数排序等，这些内容和实际应用关系相去甚远。

　　1.3未体现卓越工程师培养特色

　　如前所述，卓越工程师培养的不仅是一个程序员，更重要的是培养学生具有扎实的理论基础和创新能力，为进一步从事设计、架构规划打基础。由于课时所限，计算机专业的一些理论课程如自动机、组合数学等一般未纳入软件工程的培养方案，但对于卓越工程师而言，初步学习这些内容是必要的。此时如果在相关课程中融合部分上述知识将大有益处。

　　1.4没有为后续课程打下良好基础

　　一方面由于例题和习题所限，在学习“C语言”时学生未能充分理解软件工程的一些重要思想如模块化等，导致编程时思路混乱、僵硬。另外由于课时所限，结构、文件等章节经常被略讲甚至不讲，导致学生在后续课程学习时基础薄弱。

　　2教学改革措施

　　针对上述问题，结合软件工程卓越工程师培养目标，在近年来的教学实践中我们采取了如下教学改革措施：

　　2.1实验室授课

　　对于程序设计课程，学生在课堂听讲时，是一种静态的信息接收过程。当讲到各种知识点时，如果能够即时编程验证，将成倍地提高学生对信息的吸收消化效果。基于此，近年来我们努力实现了全程在实验室机房授课，学生可以实时动手分析，教师也可以从讲台主机远程指导、控制学生设备，效果良好。

　　2.2采用国外教材及引入软件工程思想

　　“C”的国内教材大都偏向初学者，存在细节被过度简化的问题，不利于实现培养面向实践的工程师的目标。为此我们采用国外知名教材进行授课。该教材的最大特色是面向应用，对C语言的应用特征、程序设计的特色描述详尽，例题及习题应用性很强，并且可结合软件工程的基本思想进行讲解，例如商品条码校验位计算、扑克牌发放及手牌比较、零件数据管理等。学生学习后，在后续应用性课程中能够很快上手并进行拓展。

　　2.3编程思维训练

　　我院“C”课程开设在大一上期，其目的是引导学生进入编程领域。因此在教学时，我们避免拘泥于C本身的语法细节，而是淡化其语言色彩，偏重讲述如何利用程序语言来处理问题。在此列举一例：很多C课程都会讲授如何编程打印一个由星号组成的菱形。某些教材上给出的解法是将菱形分为上半部和下半部分，用两个循环来打印，这种方法对学生思维训练无太大帮助。笔者在授课时，采用了如下思路：将菱形放入一个二维坐标系（原点在左上角），画出菱形所在区域边界，由此写出区域的解析表达式|x-3|+|y+3|≤3，从而得到程序循环中的核心判断语句.

　　2.4有机引入计算机理论课程知识

　　如前所述，软件工程专业一般不开设有限状态机等理论课程，但是作为卓越工程师，掌握这些知识是必要的。为此我们在课程中有意识地引入了这方面的知识，给学生提供初步认知，为有意自学者提供基础。例如，一直以来学生在学习“计算一个句子中单词个数”这一经典程序时，总是不明所以。为此我们另辟蹊径，采用如下方法讲授。首先抽取问题核心：把句子看成是由字母序列和空格序列（单词间可能有多个空格）交替组成的一个字符串。程序处理的方式，是对句子中的所有字符进行逐一扫描，然后在这个过程中判定单词的出现，如出现则把计数变量加1。其次将问题抽象化：用有限状态机来描述上述过程。其中“1”代表当前扫描字符“位于字母串中”这一状态，“0”代表当前扫描字符“位于空格串中”这一状态。当“扫描到字母”事件或者“扫描到空格”事件发生时，扫描器的状会被改变，如图箭头所示。我们关心的是当处于状态0时，“扫描到字母”事件发生的情况。此时意味着之前扫描到的是空格，现在是字母，即到了一个单词起始处，故此时计数变量加1。然后引导学生将问题转化为表格描述，（第一行表示事件，第一列表示状态，中间单元格表示某事件发生后，应进行的状态转换及其他操作），进一步地可以精炼为(b)。由此可得到示流程图。在此基础上学生很容易写出程序。这种教学法十分透彻，为学生今后自学相关知识打开了一扇大门。

　　2.5作业批改及考试规范化

　　为了避免传统教学中学生作业及考试批改过程低效，分析困难，且难以发现问题的缺陷的情况，我们开发了一套C语言作业及考试批改系统，该系统通过代码分析及用例执行等方式，客观地对学生程序进行判定，一方面提高了教学效率，另一方面更重要的是促使学生养成良好的编程习惯，改变了以往在纸面上写代码的随意性，从而培养起作为一个软件工程卓越工程师必备的素质。

　　3结语

　　培养合格的软件工程卓越工程师是一个系统工程，而专业基础课建设是其中的基石之一。就“C”课程而言，目前我们的课程改革和建设已经取得了初步成果。未来我们将在加强编程基础培育，设计更灵活和细粒度的自动程序评分系统，以及多课程联合教学等方面做出进一步尝试和努力。

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