土木工程专业计算机程序设计课程教学改革探索
摘要：文章首先说明了土木工程专业计算机程序设计课程描述语言的选择与培养目标，然后分析了土木工程专业计算机程序设计课程教学的瓶颈，接着阐述了土木工程专业计算机程序设计课程教学改革的思路与实施，最后论述了土木工程专业计算机程序设计课程教学改革的成效与反思。
关键词：计算机程序设计课程；土木工程专业；考核方式
计算机技术的高速发展给人们的工作、学习、研究、生活带来了便利，计算机技能已变成与语言表达技能、驾驶技能等一样重要的生存本领。新时代高校学生既要学好专业知识，还要不断学习新的计算机知识，这样才能在未来的激烈竞争中脱颖而出。因而，计算机课程已成为高校各个专业最重要的必修课，越来越多的高校将学生的计算机技术水平考核纳入毕业要求。生产技术的发展对计算机知识的要求越来越高，计算机教育是未来高等教育的基石。
近年来，在众多的专业中，土木工程专业招生十分火爆。面对越来越多的学生，教师应在讲好传统土木工程技术的同时，向学生传授最新的计算机知识，使学生通过学习，能够将计算
机技术应用于生产实际。而在土木工程专业领域，借助计算机完成工程计算、二次开发的技术应用越来越广泛，故计算机程序设计课程的重要性不言而喻。但是学生整体水平有限，且现行的计算机程序设计课程教学方法存在一定的局限性。面对上述问题，笔者经过多年的摸索和实践，提出一种以动手为主的教学思路，并在实际应用中取得了一定的成效。
一、土木工程专业计算机程序设计课程描述语言的选择与培养目标
（一）土木工程专业计算机程序设计课程描述语言的选择
关于计算机课程设置，各高校都会将计算机程序设计课程作为土木工程专业的必修课，通常教授的语言主要有C、VB、Python、Fortran等。每种语言各有各的特点，教师应结合实际进行教学。C语言速度快，但是UI设计麻烦，适合偏向于硬件的专业；VB各版本之间存在差异；Fortran 偏向科学计算，应用范围不够广；Python采用面向对象编程，其语法简洁、易用，拥有大量开源的第三方库支持，学习效率高，在机器学习领域具有其他语言无可比拟的优势。特别是经过简单的学习，学生就可以使用人工智能模块构建高效的算法，快速完成设计任务。当前，国内土木工程专业常用的SAP2000、PKPM、CAD等软件都可
以使用Python作为二次开发语言，相应的学习资料比较丰富，因此越来越多的高校选择将Python作为计算机程序设计课程的描述语言。经过调研和多位教师教学实践总结，结合专业发展需求，课题组一致认为计算机程序设计课选择 Python 比较合理。
（二）土木工程专业计算机程序设计课程培养目标
土木工程专业计算机程序设计课程的培养目标有两点：一是学生通过计算机程序设计课程学习，掌握计算机基础知识及常用的算法，学会编写常见的应用程序；二是为学生未来工作中使用二次开发技术打好坚实的基础。
二、土木工程专业计算机程序设计课程教学的瓶颈
计算机程序设计课程是土木工程专业的必修课，各地区高校由于生源的差异，课程教学情况不尽相同。结合对学生的走访与20多年的教学经验分析，笔者总结了土木工程专业计算机程序设计课程教学过程中遇到的瓶颈。
（一）扩招后学生整体水平有所下降
自1999年大学扩招以来，高考录取率一路攀升。学生人数的增多，一方面，体现了我国高等教育的蓬勃发展；另一方面，与“精英教育”相比，当前部分学生的整体学习能力、创新能力有所不足。教学活动的开展与从前相比难度较大，具体表现“教师难教，学生难学”。特别是生源质量逐年下降，部分学生的基础薄弱、学习主动性差、缺乏刻苦努力的精神，这使高校教学管理工作面临很大的挑战。
（二）学生掌握的计算机知识非常有限
计算机专业ui设计做什么高中阶段学生以学习高考科目为主，这个阶段的信息技术课形同虚设。笔者经过问卷调查发现，条件好一些的高中确实教过一些简单的文字编辑软件的使用，但是频繁的周考、月考使学生精疲力竭，基本上不再关注信息技术课的内容。多数学生掌握的计算机知识非常有限，其不知道电脑里面是什么样的，更分不清硬盘和内存。对多数人来说，电脑就是一个神秘的机器，且会的电脑 操作无非就是网购、看影视剧、聊天等，因此电脑对于多 数人来说就是娱乐的工具
（三）学生对计算机程序设计课程的认识不够
计算机在土木工程领域的应用十分广泛，掌握程序设计基础，学生未来可以从事土木工程的专业软件二次开发、应用软件开发、工程数据管理、建筑物联网设计等工作。未来人工智能的应用将会深入生活的每个层面，也就是说未来一定是AI的时代。土木工程专业设计、施工技术的发展必将与 BIM、GIS、云计算、大数据、人工智能技术高度融合，建筑向智能化转变是必然趋势，而这些建筑技术的创新依赖于硬件与程序设计。把握专业发展的方向并为之不断努力是学生成才的必经之路。但是许多学生进入大学后，仍然对自己的专业认识不是很清楚，不了解自己未来要从事的工作、需要什么技能、专业发展方向；不了解计算机技术在土木工程中的实际应用；不了解如何利用计算机把工作做得更快、更好。在学生看来，学习计算机程序设计课程只不过是为了完成学校安排的学习任务，考试过关并取得学分而已。
（四）计算机程序设计课程开课时间短，缺乏延续性
土木工程专业开设的课程较多，其中数学、英语、结构、施工、管理、力学等课程很重要，且内容多、要求高，因此留给计算机课程的学时比较少。多数情况是计算机方面的课程仅有计算机应用基础和计算机程序设计课程，每周课时较少，而且都是一学期完成授课。
学生在学习其他课程的同时，必须在短时间内理解程序设计思想并学会应用，因此难度比较大。程序设计是艺术与逻辑的高度统一与融合，如同学习语文一样，需要有认字、造句的基础，然后再写文章。程序设计是一个需要长期模仿、试错、领悟、总结、反思、否定、提高的过程。程序设计来源于现实，又应用于生产，只有结合实际的工程应用才能快速提高程序设计水平，因此学生仅有一个学期的学习是远远不够的。在学习程序设计后，学校还应该开设相应的软件课程，以提升学生的实际工作能力，至少应该安排独立的课程设计，让学生熟悉整个开发流程。
三、土木工程专业计算机程序设计课程教学改革的成效与反思
（一）成效
通过多位教师的实践与总结，土木工程专业计算机程序设计课程教学改革的成效显著。首先，学生的编程能力、调试能力得到了很大的提高。特别是尝试编写扫雷、俄罗斯方块等小游戏的学生水平提升很快，学习的积极性、主动性很高，甚至可以协助教师指导其他学生修改程序。其次，学生对程序设计不再有抵触情绪，学习程序不再有压力，特别是部分学生已经能够使用程序处理其他学科的作业，真正做到了学以致用。最后，学生通过训练
已经能够编写复杂的程序，并且通过网络学习图像识别、自动驾驶等新知识，其自学能力得到了很大的提高。
（二）反思
尽管土木工程专业计算机程序设计课程教学取得了一定的成效，但是有的问题需要从顶层设计方面进行解决。比较重要的问题是如何合理评价学生的计算机水平。在现实的招聘工作中，不熟悉计算机的面试官往往关心学生是否通过了二级考试，而专家则会直接提问专业的计算机问题来判断学生的能力，故在考试和能力培养之间应如何平衡，才能确保培养出符合社会需求的学生是学校需要探讨的问题。
结语
总之，土木工程专业计算机程序设计课程教学改革需要全体教授计算机程序设计课程的教师共同努力，探索适合土木工程专业特点的培养途径，使学生能够快乐学习、自觉学习、时刻思考、探索应用，为未来服务社会打下坚实的基础。
参考文献
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