自动化专业计算机类课程教学探讨

摘要：根据自动化专业的课程设置和培养状况，分析了本专业计算机类课程组成及教学特点，指出了教学过程中存在的问题，给出了合理的教学安排、要解决的问题和解决方法；教学实践表明：文中提到的方法对提高教学水平有一定的效果。

关键词：计算机类课程；培养计划； 编程思想； 逻辑联系

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）19-4473-03

根据高等教育对于高校专业的设置，自动化专业一般包括以下计算机及其相关课程：C语言、面向对象程序设计、数据库、微机原理与应用、单片机、可编程程序设计（PLC）、虚拟仪器设计（Labview）、嵌入式系统和DSP程序设计等。计算机类课程的教学，对于专业发展具有非常重要的意义；对于考研的同学来说，考研的复试课程一般都包括C语言和微机原理这两门课程，导师都希望自己的学生会写程序代码；至于参加工作的同学来说，其意义更为重要：众所周知，现在这个社会，IT行业的工资福利是最好的，然而这个行业基本上都要求学生有一定的写代码的能力，传统的自动化企业，需要学生会PLC编程，懂汇编语言编程；现代意义上的自动化企业，更多要求学生会C/C++/C#系列程序设计，而不仅仅是简单的硬件设计问题；学生的计算机能力的培养，是时代的需求；但是自动化专业学生普遍存在编程能力不足的弊病，而且作为非计算机专业，不会有完备的计算机课程教学，也不一定有具备专业水平的教师；根据我校自动化专业的多年教学与改革，谈谈几点看法。

1 目前专业教学中存在的问题和现状

1.1 培养计划制定不合理

培养计划制定的好坏，关乎学生培养的质量，是教学的指挥棒；但是，由于每个高校的师资力量，实验设备等诸多条件不一样，每个高校应该制定适合自己学校的培养计划，当然，核心的内容不能改变；学生从高中到大学，首先有一个学习方式的转变，学习方法和学习思维能力的转变，不是高中那种“填鸭式”的学习，应该是一种主动地学习方式，但是能力的培养有一个过程，不能一蹴而就，因此，学生的培养计划的制定既要考虑培养的目标，也要考虑学生能力的培养，要遵循教学规律。

另外，现代社会是IT社会，IT行业的薪资水平绝对处于领先地位，远高于其他行业，而程序设计是进入这个行业的敲门砖；在高校培养这个层面上，从国家到学校都有对于学生的动手能力培养的各种竞赛，例如：有挑战杯、电子设计、机械设计和航模等部级的各种科技竞赛，相应有省一级的比赛，很多学校也有；国家鼓励大学参加卓越工程师培养计划也是一个很大的方面，像企业每年举行的西门子全国比赛和虚拟仪器全国竞赛也很多；仔细分析这些比赛可以看出，每一项基本上都需要计算机知识，这就使得很多高校为了获得荣誉过早开设计算机类课程，有很多专业在大一上学期开设《C语言》课程，有的甚至连计算机文化基础都没有学就学编程，这违反教学规律：计算机语言的学习，我们不仅要掌握语法，更重要的是一种编程思想，没有编程理念，掌握语法是没有用的；也有的学校把《C语言》与《面向对象程序设计》在同一个学期开课，也是不对的，一种是面向过程的程序设计语言，一种是面向对象的程序设计语言，两门课程的编程思维完全不同，放在一起，容易搞混；没有处理好《微机原理与应用》、《单片机与接口技术》课程与《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程之间的关系，后者是前者的先修课程，掌握了基础课程再来学习单板机的课程效果会更好，不能因为学生尽早培养学生的动手能力而提前开设计算机类语言的课程，学生既没有学习能力，没有思想，也没有相关的理论基础，学的怎么样可想而知。

1.2 学生学习盲目性，普遍编程思想缺乏

计算机类课程的学习方法完全不同于高中的学习，并且内容与高中内容没有延续性，这是学生学习计算机时具有盲目性的关键原因，学生不知道学习计算机类课程有什么用，应该怎样去学，与自己所学的专业有什么关系？有很多学生对自己的专业也不太了解，何况，专业的了解也需要一个过程，也是一个渐进的过程；也不能等到学生去了解专业后再去结合专业学习计算机，这是一个矛盾问题。如果学生不知道课程的用处，学习积极性也不高。高中的学习是一种填鸭式的学习，学习缺乏主动性，况且学生所要掌握的知识就那点东西，然而大学计算机课程包括多个方面，比如《C语言程序设计》，学生编程就必须弄懂Visual C++ 编程环境，懂一点数据结构和操作系统方面的知识，程序通不过，不一定就是程序的问题，可能是编译系统问题。知识点多而杂，学生学习没有一个主线，究竟先掌握程序语法，还是去掌握编程思想，不知何去何从，这两方面，对于初学者来说都很重要；学习阶段，程序的语法就很难对付了，更不用说提高编程思想。

1.3 教学没有突出计算机语言之间逻辑联系，没结合专业实际

没有突出计算机语言之间的逻辑联系，教学没有结合自动化专业实际情况，学生对于程序设计的语言没有一个统一的思想；C语言课程，是学生学习的第一门计算机语言，是其他语言的基础，对于其他语言的学习的好不好至关重要；微机原理与单板机，是自动化专业的核心课程，一般采用汇编语言编程，不同于传统的C语言，汇编语言编程与C程序设计之间是不是没有逻辑联系呢？如果没有联系，那么学习C语言有什么用呢？这点都必须讲解清楚；汇编程序设计究竟与自动化专业有什么联系，在微观上程序究竟是怎么实现的，解决了自动化专业中那一方面的问题，具体的应用在什么方面，把这些讲清楚，对于学生语言的学习很有帮助，纯粹讲解程序的语法是没有用的，突出逻辑和思维，这样有利于学生以后自学。

前面提到，从国家到学校都有很多的这样的那样的竞赛，我们学校每年都有面向大学生的“三小制作”创新性设计，教学可以和这些竞赛相结合，计算机类课程老师应该积极带领学生参加这样的比赛，既有助于老师教学水平的提高，也有利于学生能力培养。

2 解决方法

2.1 制定合理的专业培养计划

培养计划的制定既要符合高等教育的规定，同时也要兼顾学校具体的办学情况；对于计算机类课程，一定要考虑学生能力的培养，能力的提高是需要时间来沉淀的，一年级上学期开计算机类课程是不合适的，这个学期是高中学习方式向大学学习的转变，是一个过渡阶段，对大学各方面的适应阶段，这学期不适宜开很多的课程。根据我校自动化专业的发展，十多年计算机课程的教学，考虑课程之间的逻辑关系和课程之间的先后关系，结合当今社会特别是IT行业对计算机课程的强烈需求，对计算机类课程安排开设时间建议作如下安排，如表1所示：

作为微机原理和单板机这样课程的先修课程，《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》分别在第2、3和4学期开设比较合理，数电学不好，学生对于芯片的逻辑电路的理解会有难度，不可能有更深一步的发展，程序本身就是一种逻辑思想，在这一点上两者是统一的。

2.2 教学具有明显的专业特性，注重学生能力的培养

对自动化专业而言，计算机专业课程的设置应该是为专业服务的，应该与计算机专业课程学习有区别，教学应具有明显的专业特性，应该结合专业实际进行计算机课程教学；自动化专业属于电类的宽口径专业，可以从事像PLC和单板机等传统意义上的自动化工作，也可以从事现在热门的嵌入式和DSP方面的开发，也可以从事通讯行业的研究；因此，教学应该结合这几个方面来进行。测试与控制技术，是自动化教学的重点内容，是一个重要的结合点，完全可采用这方面案例来教学。例如：在C语言系列教学中，我们可以结合数据采集的例子来讲述；采用北京阿尔泰公司的基于PC104总线的ART2932采集卡，数据采集的核心程序如图1所示。

网上有很多与自动化相关的数据采集、控制、ARM和DSP程序代码，教学过程中可以大量采用，远比书本上的知识来的直接，学生学习也有兴趣，书本上一些语法知识，学生课余时间看看就够了，这种教学方式也培养学生的动手能力。

2.3 建立合理的考核体系

很多高校进行了学分制改革，大多数高校把学生参加各类竞赛所取得的成绩都折算成学分，这非常合理；计算机类课程考核也应该与此挂钩，比如参加全国虚拟仪器竞赛的学生可以免修《虚拟仪器》课程，参加全国电子设计竞赛的学生可以免修《单片机原理与应用》等课程，考试不能拘泥于试卷，采用灵活的方式，既能调动学生参加各类竞赛的积极性，又能学好计算机课程和专业课程，对于学生参加工作也有促进作用。

3 结论

依据自动化专业的培养目标，根据学校师资力量和实验设备的情况，制定合理的培养计划；理论联系实际，有针对性，有的放矢，着重培养学生的动手能力，注重编程思想的培养，树立学生写程序代码和写好代码的信心；计算机类课程的学习和其他课程的学习相互促进，培养自动化方面的现代化合格人才。

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