前言:中文期刊網精心挑選了數字圖像處理實驗報告范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
數字圖像處理實驗報告范文1
關鍵詞:金相實驗;數字圖像處理;金相組織分析;金相互動系統
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)15-0268-03
金相實驗是高等工科院校機械類專業和近機械類專業學生必須掌握的一門基本實驗技能[1,2]。通過實驗,加強學生對課堂講授工程材料的成分―組織―性能理論知識的理解掌握和靈活運用。同時,培養學生的基本實驗技能、發現和分析解決實際問題的能力[3,4]。通過金相實驗加深對所學有關理論知識的理解,并進一步驗證理論知識點的正確性,從感性認識轉變為理性認識,更重要的是使學生掌握如何改變材料的組織,進而使其滿足機件性能要求的能力。
一、金相實驗教學的現狀分析
1.實驗設備。金相實驗室作為公共專業基礎課程實驗室在各大高校都有,主要是以觀察金屬材料的金相組織為目的,所以金相顯微鏡是必配裝置,主要經歷了三代產品如圖1,第一代江南儀器的XPT-7型單目偏光顯微鏡,第二代上海炳宇4XB型單目倒置金相顯微鏡,第三代上海蔡康4XCE電腦型三目倒置金相顯微鏡,既可人工觀察金相圖像,又可以在計算機顯示器上很方便地適時觀察金相圖像,并可隨時捕捉記錄金相圖片,從而對金相圖譜進行分析、評級等,還可以保存或打印出高像素金相照片。這樣的設備為學生實驗提供了高效、快捷的操作,也可以讓學生真正地了解到實際工廠或者實驗室用到的最新設備。
2.實驗教學內容。一般傳統的教學中都包含了金相試樣制備技術和金相顯微鏡的使用,注重學生對材料組織的腐蝕、成像技術及各種儀器設備使用技術的掌握。觀察的金屬材料,大多數都是純鐵、20鋼、45鋼、60鋼、T8鋼、T12鋼、亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵和過共晶白口鑄鐵[5],需要去驗證一下這些典型材料的金相組織。采用了新金相顯微鏡后,對于這些試樣的觀察非常簡便,使得原本的2學時內容在1學時多點就可以完成,這種驗證性實驗對于激發學生的學習熱情是遠遠不夠的。另外,先進的觀察設備還有很多其他功能沒有充分發揮出來,這就需要結合新設備特性開展有目的的變革實驗教學內容,激發學生的學習興趣,全面掌握金相檢驗的基本知識,滿足應用型人才的培養要求。
二、基于數字圖像處理技術的金相實驗教學改革與實踐
正是由于金相組織觀察的設備提升,一些比較專業的觀測方法得以在實驗教學中實施。例如,實時的金相組織圖像交流、金相組織的鑒定等,都可以通過新的實驗教學模式來實現。結合數字圖像處理技術,對金相實驗內容和方法進行挖掘,將驗證性的實驗變革成設計性、綜合性,乃至研究性的實驗,充分調動學生學習的主動性和積極性。
1.引入數字圖像處理技術,提升教學手段。金相圖片是分析金屬材料微觀組織結構的基本依據。隨著數字圖像處理技術的發展,金相圖片的作用越來越大,可用于新型材料的組成成分及產品的質量檢測、金相組織特性的定量分析等。當然對于定量分析的精度要求越高,也就意味著利用金相顯微鏡采集的圖片質量要求越高。將數字圖像處理技術引入實驗中,可為金相圖片的觀察帶來簡便,讓學生了解到最新的金相分析手段。
(1)金相組織的相對量確定。原始的測定方法需要對金相圖片上的不同組織區域進行尺寸測量,再用數學方法將組織的面積求解出來。圖像處理技術的引入可以通過圖片上的像素進行組織的面積計算。組織的區域面積是由這一區域所包圍的像素數量來決定的,只需要將采集到的金相圖像的像素數轉化為相對應的定量數據,也就是標定出每個像素所代表的實際尺寸,最終就能將組織的面積計算出來,這些都可由計算機來完成,如圖2所示。這樣比傳統的測量方法更加精確,也更加的簡便。
(2)金相圖像的增強。在實際實驗過程中,利用計算機和金相顯微鏡采集到的金相圖像會受到各種干擾,導致圖片質量下降,不利于觀測。例如,在亞共析鋼材料中珠光體和鐵素體在經過長期服役以后,由于珠光體自身的不斷球化與分解,導致珠光體和鐵素體的邊界模糊不清,為了能夠準確分辨需要對圖像進行增強處理,如圖2中將原始圖像處理后的圖像識別更加清晰?;跀底謭D像處理技術,增強處理的手段有:灰度變換、調整亮度與對比度、銳化處理等。利用這些技術使得金相圖像的質量大幅度提升,為后期的定量金相測量和金相分析奠定了基礎。
2.擴展知識面,增強學生的實踐能力。學生在傳統的金相實驗中,主要觀察的是常規組織,這顯然是不夠的。為了拓寬學生的視野和緊密聯系實際,可以從廣度和深度兩方面來加強學生的實踐能力。廣度是增加觀察材料的種類,例如增加典型合金、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等實際生活中學生熟悉的常用材料[2]。深度是指除了基本的金相組織觀察與分析任務以外,還可以加入學生制備試樣環節,利用金相互動[6,7]系統完成金相組織顯微鏡觀察及圖像拍照。通過互動對比,既多方面了解不同材料的組織形貌,加深記憶,又比較各自的操作水平,提高了學生積極向上的學習氛圍,同時單一的驗證性實也轉變成了綜合性實驗。
3.考核方式多樣化,提高學生的綜合素質。金相實驗是一門基礎課程實驗,做實驗的學生多。利用第三代金相顯微鏡組成了一套金相互動系統,在互動系統中利用數字圖像處理技術增加了實驗的考核內容,提高了學生的綜合素質。構建科學、合理的實驗考核體系,可以全面掌握學生的學習情況和實驗技能,還能充分調動學生的積極性??己酥饕ǎ簳嫘问降?a href="http://www.www-68455.com/haowen/37453.html" target="_blank">實驗報告主要體現在實驗預習階段;在操作中,考核內容比較多,例如操作金相顯微鏡是否規范、試樣組織的調節速度和質量、拍攝金相圖像的質量、金相組織的定量分析準確性、互動交流中的提問等。借助于數字圖像處理技術,學生可以在圖片上標記組織的結構特征、辨識未知材料的金相組織或文字說明分析,在規定時間內提交給教師,教師對每個學生的操作過程評閱打分,如圖3所示。通過這些多樣化的考核形式激發了學生的學習興趣,同時鍛煉了其動手能力、分析問題和解決問題的能力。
三、結語
在金相互動系統的基礎上,發揮數字圖像處理技術的優勢,大大提升了學生的實驗積極性。在對教學方式、教學內容和考核方式等全面改革后,舊的金相實驗學時不飽滿問題得以解決,提升了課堂的師生互動性,學生的實踐技能加強了,知識面得到了拓寬,實驗教學效果較以往大為提高。
金相實驗技術是機械類學生必須掌握的一門基本實驗技能。隨著技術的發展,將數字圖像處理技術引入到實驗教學內容、教學方法、教學手段中,完善了實驗課教學,進一步提高了學生的實驗技術能力,對于培養高素質的工程技術人才具有重要意義。
參考文獻:
[1]馬杰,王,黃寶旭,等.金相實驗教學改革及實驗技術能力提升探索[J].考試周刊,2015,(77):11.
[2]葛利玲.“金相顯微技術”課程改革與實踐[J].實驗技術與管理,2015,32(2):197-200.
[3]王麗,周玲,尹麗丹,等.創新型實踐教學在大學生能力培養中的作用[J].實驗室研究與探索,2013,(3):143-146.
[4]馬杰,王,黃寶旭,等.金屬材料工程專業金相實驗技術能力提升與改革實踐[J].新校園:上旬刊,2015,(12):45.
[5]王志剛,井敏,孫德明,等.“金相檢驗技術”教學改革與實踐探討[J].實驗室科學,2013,16(4):41-42.
數字圖像處理實驗報告范文2
關鍵詞 醫學圖像處理;雙語教學;教材
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)33-0099-02
雙語教學是指除漢語外,用一門外語作為課堂主要用語進行學科的教學。作為一門國際化的語言,英語的重要性越來越被人了解。在高校中開展專業課的雙語教學可以增強學生了解世界科技最新成果的能力,加快高等院校高層次教育與國際接軌的步伐。同時雙語教學課堂可以為教師提供一個提高自身英語綜合運用能力的訓練機會,提高教師進行科學研究和國際學術交流的能力[1]。
醫學圖像處理是高校生物醫學工程專業普遍開設的專業課程之一。近年來,河南科技大學醫學技術與工程學院在開展多媒體教學的基礎上,大膽嘗試雙語教學在本課程中的應用,根據教師的實際教學經驗,結合大多數學生的反饋,總結在雙語教學過程中發現的問題,并提出幾項改進措施。
1 雙語教學中存在的問題
1.1 從教師角度
學院生物醫學工程專業的醫學圖像處理課程使用教材的是羅述謙等著的《醫學圖像處理與分析》,在應用雙語教學之后,教材更換為Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing,該教材內容闡述清晰易懂,幾乎覆蓋了學生所必須掌握的全部基礎知識。本書已被全世界500多所大學和研究所使用,是國際知名高校的經典教材。
對于擔任本門課程的教師來說,需要反復理解中文和英文原版教材,在吃透教材內容的基礎上,結合圖像處理的最新技術制作多媒體課件,將原來準備好的中文課件轉換為英文課件,并把原來已經講熟練的課堂內容用英語講授給學生。其中存在的問題有:1)教師之間對雙語教學的認識有偏差,一部分教師認為雙語教學應該完全用英語授課,而其他大多數教師認為既然是雙語,那么可以用兩種語言交叉授課,以學生理解為最終目的;2)教師的英語口語水平不夠高,畢竟不是英語專業出身,平時用到口語的機會也不是很多,所以教師都對自己的口語不是百分百自信。
1.2 從學生角度
雙語教學對學生的基礎英語應用能力,尤其是聽說能力要求較高。學生在課堂上本來就需要經過思考才能完全理解教師講的內容,現在還要在聽懂英語的基礎上進行思考和繼續聽課,這對學生尤其是英語基礎不是太好的學生來說是比較困難的。雖然大部分學生已經通過大學英語四級考試,甚至有部分學生已經通過大學英語六級考試,但他們的英語實際聽說能力相對于應試能力卻較為薄弱,仍然有可能聽不懂教師的講解,因此聽說能力成為他們用英語進行學習和交流的主要問題。
醫學圖像處理課程中涉及許多醫學圖像,因此有關醫學的英文詞匯也出現不少。醫學詞匯較為難記,長單詞較多,這也給學生的課堂聽講帶來一定的困擾,影響了課堂內容的吸收,效果較差。
1.3 從考核角度
既然是雙語授課,那么在考核時同樣需要考慮到兩種語言的問題。如果用全英文出試卷,恐怕會出現學生連題都看不懂的情況;如果用中文試卷,又無法體現雙語教學的優勢,難以考核教學的效果。
2 相應的改進措施
針對在雙語教學中遇到的問題,思考后認為:在醫學圖像處理課程的雙語教學中,應明確課程雙語教學的目的仍是傳授專業知識,這一點在教學過程中必須始終堅持,英語只是一種工具,否則專業課的雙語教學就變成專業英語課。為實現這樣的目標,結合師生的實際情況,提出相應的改進措施。
2.1 加強教師培訓,提高講課水平
雙語教學成功與否取決于從事雙語教學教師的水平,因此,加強授課教師的英語能力是十分必要的。學院與外語學院聯系,請專業的英語口語教師為承擔雙語教學任務的教師開展英語培訓,培訓的內容包括教學過程中經常使用的教學專用術語以及學科中常用的英語闡述和評論能力。除此之外,學院還派青年教師到國內著名高?;驀鈱W習進修,參加學術研討會議和培訓班等,提高教師的專業水平和英語能力。
除加強教師水平之外,還要更好地發揮多媒體教學手段在教學中的作用。對于較難理解的專業術語、句子等,在課件中用中英文對照幫助理解,這樣可以保證即使英語水平較低的學生也能夠領會教學中的基本內容。由于本課程是醫學圖像處理,因此在課件中可以多引入一些新型圖像處理技術在醫學圖片中的應用。這些知識與本專業的其他專業課也有相關聯之處,學生對這方面的內容較為感興趣,課堂氣氛活躍,教學效果良好。
2.2 發揮學生主體作用,增強學習興趣
上課時教師應鼓勵學生用英文發言、提問,加強師生之間及學生之間的英文溝通和交流能力,激發學生的學習熱情和主動性,引導學生自主思維。授課結束,可由學生用英重點總結,然后教師補充。精選教學內容,對于一些常用的專業術語和句子,課堂上需要經常復習。引導學生逐步學會用英語結合專業知識進行思考分析,提高學生分析解決問題的能力,加深對授課內容的理解。雙語教學難度大,只有充分調動學生的學習積極性,發揮他們的主體意識,才能取得良好效果[2]。
2.3 改進考核方法,提高教學質量
雙語教學仍然是以學生為主體的,因此采取一個合理有效的考核方法能夠激發學生的學習興趣,取得良好的學習成績??梢钥紤]作業、課后練習、實驗報告采用全英文模式,在這種情況下,學生有時間在組織好英語答案的情況下進行回答。課堂上的討論及問題回答以英文為主,必要時輔以中文解釋,這樣也可以鍛煉學生的口語能力,并提高他們參與討論的熱情。最后的期末考試可以采取中英文結合的方式,對于一些相對簡單的題目如填空題等可以用英文出題,要求英文回答;而一些較為復雜的問答或計算題,可允許學生用中英文作答。這些考核內容在最終成績中所占的權重不同,如可定為平時成績占總評成績的30%,考試成績占總評成績的70%。這樣的考核方式也可促進學生在平時的學習興趣,加強日常的學習積累。
3總結
通過這些改進措施,能夠提高學生對雙語教學的學習興趣,調動學習的積極性,使學生通過學習不僅能夠學到專業知識,也提高了英語聽說讀寫能力。雙語教學作為一種較新的教學手段,仍然在實踐中摸索,在教學過程中不斷完善,只有不斷地發現問題、解決問題、積累經驗,才能更好地發揮雙語教學的效果。
參考文獻
數字圖像處理實驗報告范文3
關鍵詞:教學改革;互動式教學模式;助教團隊;CDIO
應用技術型人才培養體系是在我國經濟轉型歷史背景下提出的高等教育本科人才培養新體系。所謂應用技術型人才,是指在一定的理論規范指導下,從事非學術研究,能將抽象的理論符號轉換成具體操作構思或產品構型,將知識應用于實踐中。應用型人才是與僅精于理論研究的學術型人才和僅擅長實際操作的技能型人才相對應的,應用型人才既有足夠理論基礎和專業素養,又能夠理論聯系實際,將知識應用于實際。如何實現應用型人才培養目標,是應用型本科高校面臨的重大課題,加強實踐教學、改革實踐教學模式是實現應用型本科人才培養目標的重要保障。
一、現行應用型本科實踐教學模式的不足
1.教學方法死板。目前,我國絕大多數應用型本科院校的教學仍然是在套用學術型本科教學模式,對于實踐教學往往采用以教師演示教學為主,學生跟從學習,原樣照搬,重復動作的教學模式。這種教學方法過于死板,導致絕大多數學生不能主動思考,只會其一,不會其二,更談不上創新。
2.內容安排缺乏系統性。實踐教學內容大多是以課內驗證性實驗為主,少數應用性項目,并且各個實驗之間相互獨立,內容安排缺乏系統性。這樣會使學生學完實驗項目后,不知如何綜合應用各個獨立的知識點。
3.輔導不夠細致。參與實踐教學的教師一個人往往需要面向整個實踐小組的學生,這無暇顧及并一一解決每個學生的問題。一般來說,教師僅能夠解決認真、主動提問的學生的問題,但是大多數應用型本科學生缺乏主動學習和主動提問的精神,哪怕自己出錯、不會,也會選擇保持沉默,不會主動提問。
4.教學效果檢驗手段單一。實踐教學缺乏完善的檢驗體系,檢驗教學效果的手段單一,考查學生實踐動手能力的途徑單一,很多高校僅將學生完成實驗報告和期末上機考試作為合格標準。這種只注重一次性考試結果而缺乏過程考核的驗收制度,不利于對應用型人才的培養。
二、助教團隊
1.助教團隊構成。為了讓學生參與日常的實踐教學活動,可以在班級中選拔培養一批助教,遵循自愿原則,選出一批學習成績好、自學能力強、具有服務意識等的學生作為助教團隊。一般可以根據班級人數按照一定比例確定助教團隊人數。
2.助教團隊職責。助教團隊作為實踐教學教師的助手,可以在教師的指導下,提前完成相應內容任務的學習。教師首先對助教學生進行超前培訓,單獨輔導,然后讓助教學生參與當前的教學輔導。
三、互動式教學模式內涵
所謂互動式教學,是指在助教團隊的基礎上,充分發揮助教團隊學生的主動性,使其參與日常的實踐教學課堂管理,讓學生與學生之間、學生與教師之間形成良好的互動式教學模式。
1.設置案例教學任務。要想形成良好的互動式教學,首先需要改變現有的實踐教學內容,將需要傳授的知識點、概念、原理、方法等理論內容融入具有可觀性的案例中,使學生帶著任務去學習,從而使學生感受到具體理論知識的應用技巧和方法。
2.互動式教學。在日常的實踐教學中,傳統方法都是由教師完成授課內容的講解,而互動式教學模式,則可以讓助教團隊講解實踐課程內容,教師只是起輔助、糾正、補充講解的作用。這樣既可以鍛煉學生的表達交流能力,又可以提高學生的學習效果。因為,對于助教學生而言,要想講清楚相應項目的內容,首先需要自己主動思考,歸納總結。對于其他學生而言,同學的表達方式,可能比老師的方式更容易接受,聽課效果也會更理想。另外,助教團隊還需要參與實踐課題的輔導、答疑,解決同學存在的問題,通過這些,可以帶動班級學生學習積極性,提高課程學習效果。
3.互動式監督。在完成基于項目驅動的課堂教學的同時,還應該定期檢驗學生的學習效果。很少有學生會主動、自覺、獨立完成課后作業,導致課后習題或任務往往都是形同虛設。為改變此現狀,可以讓助教團隊負責深入同學中監督作業完成情況,隨時隨地跟蹤同學學習情況,并建立嚴格的考核機制,以此作為最終評定成績的考核內容之一。
應用型本科人才培養,是國家經濟社會轉型升級的需要,也是服務地方經濟發展,滿足中小微企業需求的需要。對如何改善現有應用型本科人才培養課堂教學模式、提高應用型人才培養效果進行研究和探討極具現實意義。
參考文獻:
[1]吳中江,黃成亮.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究,2014(2).
[2]潘懋元,石慧霞.應用型人才培養的歷史探源[J],江蘇高教,2009(1).
數字圖像處理實驗報告范文4
關鍵詞:C語言;程序設計;互助學習;教學改革;趣味學習
中圖分類號:TP312.1-4;G652
C語言作為一種功能強大的通用編程語言,被廣泛應用于系統和應用軟件的開發[1-2],大多數計算機專業將其作為第一門程序設計語言。
對于初學者,C語言具有抽象、使用靈活等特點,這給程序的編寫、調試、閱讀帶來了許多不便;在編寫代碼的過程中容易遇到難以下手、語法、系統等問題,很容易使學生失去興趣[3-4]。
針對學生學習C語言存在的困難,分析了困難的內在原因,對現有的C語言程序設計課程實驗課程進行改革,充分調動學生對C語言學習的積極性、主動性和參與性。
1 C語言學習困難的內在因素分析
對于初學者,往往覺得C語言學習比較困難,其原因主要包括:
1.1 專業背景不充分
初學者對計算機基礎知識了解不夠充分;沒有深刻理解現代計算機的體系結構――von Neumann體系結構的核心思想――存儲程序思想。如果不能很好地理解基礎知識,必然使程序設計停留在一個比較淺顯的層面,不能體會程序設計的藝術性、創造性等獨特魅力。
1.2 文科式學習方法
學生對計算機專業的學習方法還停留在“文科”學習方法,癥狀表現為:上課能聽懂,書上的例題也能看明白,可是到他們自己動手做編程時,卻不知道如何下手。其所謂的看懂聽明白,只是用文科的方法記憶或了解膚淺的語法知識。C語言程序設計是一門工科性課程,如果沒有深刻地理解C語言的語句的執行過程是不會編寫程序解決實際問題的?!凹埳险劚笔降墓鈱W不練是學不好C語言的,只有使用C語言自己編寫代碼解決了實際問題的學習方法才是正確的方法。
1.3 算法分析不夠
初學者認為計算機是“全能的”,計算機就能自動完成事情。而事實是:現在的計算機智商幾乎為0,要想讓計算機完成預先給定的任務,就必須告訴計算機“做什么”以及“怎樣做”。因此問題解決就是設計一個做事情的步驟,告訴計算機第一步做什么,第二步做什么,…,最后一步做什么。而人是通過程序設計語言來引導計算機完成這些工作,因此還需將每步實現轉換為具體實現的程序代碼,其中需要涉及對步驟過程進行抽象、總結、發現這些步驟過程中的規律等,而這一步往往是計算機編程的最難一步,恰恰是這一步使得大部分學生“知難而退”,從而造成學生不想學程序設計的最主要的原因。
2 C語言編程能力逐步提高步驟
C語言作為一門實踐性很強的課程,實踐能力的培養是學好C語言的關鍵環節,為了提高學生的編程能力,將C語言程序設計過程分為如下4步:
第1步:驗證性練習。這一步要求學生首先把書本上的例程讀懂,然后按照教材上的程序實例進行原樣輸入,運行一下程序是否正確。
這一步要求:基本掌握C語言編程軟件的使用方法,熟練地輸入、編輯C程序;初步記憶所學章節的知識點、養成良好的C語言編程風格。輸入程序前,要讓學生知道程序中包含的變量個數、變量類型、每個變量“扮演”幾個角色、每條語句的功能、整個程序算法思想是什么、第一步做什么,第二步做什么,直到最后一步做什么都應該清清楚楚,只有這樣才是真正的代碼輸入,而不是“打字練習”。遇到錯誤時,從第一條錯誤開始逐條進行修改,每改正一個錯誤就立即編譯直到程序運行成功為止。
第2步:局部改動。在第1步輸入的C程序代碼的基礎上進行試驗性的修改并運行,看看程序結果發生了什么變化,分析結果變化的原因,加深對所學知識點的理解。這一步和第一步是同步進行的,實現“輸入”加深知識的記憶,“修改”加深對知識的理解。記憶和理解是相輔相成的,相互促進。
如:編寫程序實現1+2+3...+100之和。
#include
void main()
{int i,sum=0; //變量定義
for(i=1;i
sum=sum+i;
printf("sum=%d\n", sum); //結果輸出
}
第1次:將for(i=1;i
第3步:照葫蘆畫瓢。在書上已有例程的基礎上,設計出具有相似功能的程序。比如:書上例程給出了求1―100的和,在給學生布置上實驗作業時,可以布置求2+4+6+…+100、或求1*2*3*4*…*n等相類似的實驗作業。這樣,學生就能在求和程序的基礎上就行小幅度的改進,實現新的程序設計。
第4步:進階提高。經過上述過程,學生已經基本掌握了C語言,就可以研讀別人編寫的C語言經典程序,學習他人解決問題的方法和程序設計的技巧,提高自己的程序設計能力。在此基礎上,逐步用C語言解決一些實際問題。
3 C語言實驗課程改革
由于編程是一件相對比較枯燥和煩悶的工作,而學生又處于青春活動期,因此在C語言實驗課程中根據學生的特點,進行如下改變:
3.1 趣味+實際應用編程
興趣是最好的老師,激發學生學習興趣是教學成敗的關鍵[5],可激發學生的興趣,提高學生學習的主動性和積極性。在計算機程序設計中恰當地引入趣味性的數學知識,如:我國古代數學名的數學問題:百錢買百雞、36人搬36塊磚等問題。同時,可將現實生活中的一些實際問題,如給定打電話的時間(單位:秒),計算每次打電話的費用。通過引入趣味數學和實際應用問題,鍛煉了學生的編程能力,又解決了學生認為學習C語言不能解決實際問題的苦惱。
3.2 題目分級
根據實驗編程題的難度大小,分為:初級、中級、和高級3個等級。其中,初級難度的程序設計題目一般比較簡單,包括內容為書上的例程、和例程相類似的題目,初級難度題目評分區間為0-70分。中級難度的編程題的難度逐漸提高,學生根據相關的背景知識,做一定的分析就可比較容易地將程序編寫出來,如對于循環語句部分:設計進制轉換程序、求素數等問題,中級難度題目評分區間為70-90分。高級難度編程題目的難度較大,需要做大量的分析、較好的編程技巧才能,如:約瑟夫問題、螺旋矩陣等,高級難度題目評分區間為90-100分。
對于不同難度的題目分別給出3-5個實驗內容,學生可根據自身的學習情況,選擇不同難度的題目進行編程(至少要選擇初級難度的題目完),這樣既考慮了學生的實際學習情況,給予不同的選擇。同時,對于有能力的學生,在完成一定難度的設計題目后,可申請向高級難度題目進發,只要能完成高級難度題目,其評分就按高級難度分值重新評定,促進學生的自主學習。
3.3 分組+“陪審”
為充分體現學生在學習中的主導地位,在實驗中引入了分組模式。以小組為單位對案例進行分析、探討,激發他們解決問題的靈感和方法;讓小組的人在不同的程序題目中分別扮演不同角色(如題目分析、程序設計、程序測試、文檔編寫),充分調動學生學習的積極性和參與性。
在實驗課程中,每次隨機抽取3-5個小組來向全班同學講解題目設計思路、想法、程序代碼等內容(為充分調動每個同學的積極性,防止部分同學的懶惰型,每次講解的人不同),讓剩余的每個小組隨機抽取1人組成“陪審團”對講解小組進行評價和提問(包括設計的原理、代碼等),并給出講解小組的成績。實踐中表明,最佳的學習小組合作人數應在4到6人之間。
3.4 綜合試驗
在C語言程序設計第一節課時,布置5-7個綜合性試驗,如“學籍管理系統”、“職工管理系統”、機房收費系統“等,每個小組選擇1個完成。綜合試驗融合了C語言程序設計的所有知識點,編制一個超過200行左右的代碼對學生是一個大的挑戰,需要學生考慮方方面面的東西,如界面的友好性,數據合法性驗證等,既鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力,又鍛煉了學生編寫小規模代碼和文檔書寫能力。
3.5 實驗報告
文檔書寫也是一個編程人員必備的能力,因此,每次實驗需要學生編寫一個實踐報告,報告的主要內容包括:實驗的目的和內容;算法或關鍵技術介紹、實驗代碼、實驗過程代碼出錯原因、分析及修改;多組測試數據及對應的測試結果、算法的可能改進、體會及編程心得。通過實踐報告的撰寫,促進學生對算法的進一步思考,進一步熟悉C語言的語法知識,培養高效、精煉的編程風格。
4 結束語
本文針對學生學習C語言方法的缺點,提出了通過四步來逐步提高學生的編程能力;提出了對編程題目進行分為初、中、高三級,提出趣味編程、以及分組+“陪審”模式的實驗改革。實際教學證明,這些方法能充分調動學生學習C語言的積極性、參與性,學生編程能力有較大提高。
參考文獻:
[1]維基百科.C語言[EB/OL].http:///wiki/C%E8%AF%AD%E8%A8%8
[2]Kernighan B W,Ritchie D M.The C Programming Language (2nd Edition)[M].New York:Prentice Hall,2001.
[3]陳慶利.基于工程實踐能力培養的C語言教學改革[J].計算機光盤軟件與應用,2013(21):215-216.
[4]侯宏霞.提高“C語言程序設計”課程教學質量的探索與實踐[J].內蒙古師范大學學報:教育科學版社,2012(01):131-133.
[5]趙君,鐘良驥,盧社階.C語言教學方法的探索―基于學習興趣的教學改革[J].湖北科學院學報,2013(03):85-87.
作者簡介:陳慶利(1975-),男,四川眉山人,副教授,博士,研究方向:數字圖像處理。