CDIO模式在程序設(shè)計課程改革中的應(yīng)用
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[摘要]對高級程序設(shè)計語言課程在教學(xué)中存在的主要問題和cdio教學(xué)模式在高級程序設(shè)計語言課程改革中的應(yīng)用進行分析，并以實際班級為實驗對象對CDIO教學(xué)模式實踐中存在的不足進行了討論。
[關(guān)鍵詞]CDIO教學(xué)模式；高級程序設(shè)計語言；課程改革
CDIO教學(xué)模式是工程教育領(lǐng)域的創(chuàng)新教育理念，它包含完整的教育體系，包括詳細的目標，完善的主題和未來的愿景[1]。CDIO由構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)與運行(Operate)四個維度構(gòu)成，包含的是“做中學(xué)”的思想，以目標、任務(wù)或項目為載體來進行學(xué)習(xí)[2,3]。
1高級程序設(shè)計語言課程在教學(xué)中存在的主要問題
高級程序設(shè)計語言是信息與計算科學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課程。利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法來進行講授高級程序設(shè)計語言，效果不太理想，造成理論與實踐脫節(jié)，實驗過程學(xué)生積極性不高，關(guān)鍵概念理解模糊等問題。通過對高等院校高級程序設(shè)計語言課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，下面就高級程序設(shè)計語言課程在教學(xué)中存在的主要問題作簡要闡述：理論與實踐脫節(jié)：現(xiàn)在很多高校在講授高級程序設(shè)計語言課程這門課程時，重理論而輕實踐，理論學(xué)時和實驗學(xué)時不平衡，造成理論與實踐嚴重脫節(jié)。眾所周知，理論和實踐是相輔相成、相互促進的。學(xué)生通過理論來指導(dǎo)實驗，實驗反過來可以加深對概念的理解，并將所學(xué)的理論知識統(tǒng)一到整體認知。教材案例不豐富：高級程序設(shè)計語言教材種類繁多，質(zhì)量良莠不齊。反觀這些教材，理論內(nèi)容豐富，但與理論相應(yīng)的案例卻不豐富。這樣對學(xué)生去理解相應(yīng)的抽象概念造成了障礙。我們在理論知識講解的同時，配上豐富而實用的案例，將極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，學(xué)生有了高昂的學(xué)習(xí)興趣，就會主動的調(diào)用可用資源去豐富自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，加強對各種概念的理解。良好編程習(xí)慣的缺乏：每個程序員都有自己的編程風(fēng)格和習(xí)慣，好習(xí)慣給你帶來正能量，而壞習(xí)慣則是坑隊友也對自己不利的。代碼不單是寫給機器的，也是寫給人看的。良好的代碼是可預(yù)測的，是易于調(diào)試、擴展和測試的。而現(xiàn)在的教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)很多情況下是應(yīng)付考試，僅靠背、記去學(xué)習(xí)知識。缺乏系統(tǒng)的訓(xùn)練，更不用說良好編程習(xí)慣的養(yǎng)成了。團隊協(xié)作精神的缺失：現(xiàn)在的項目都需要團隊協(xié)作才能完成，完全靠個人完成一個項目是不現(xiàn)實的。現(xiàn)在的高級程序設(shè)計語言課程實踐環(huán)節(jié)對應(yīng)的都是小算法，都是針對考核個人而設(shè)計的。這種情況下，學(xué)生的團隊協(xié)作精神得不到培養(yǎng)，造成團隊協(xié)作精神的缺失。
2CDIO教學(xué)模式在高級程序設(shè)計語言課程改革中的應(yīng)用
通過對高等院校高級程序設(shè)計語言課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)高級程序設(shè)計語言課程教學(xué)存在著很多問題，制約了高級程序設(shè)計語言課程的教學(xué)發(fā)展。將CDIO教學(xué)模式應(yīng)用于高級程序設(shè)計語言課程之中，以期待提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)。我們依托學(xué)院的“3+1”項目和“高博應(yīng)諾”教育部產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項目，引進產(chǎn)業(yè)界教師（稱其項目老師）和其開發(fā)項目。以“項目”為主導(dǎo)來進行高級程序設(shè)計語言課程的學(xué)習(xí)。對教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定的指導(dǎo)意義。具體體現(xiàn)在：學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，由原來的老師主導(dǎo)變?yōu)轫椖恐鲗?dǎo)；學(xué)生綜合能力的提升，對學(xué)生理論知識、實踐能力和團隊協(xié)作等綜合能力系統(tǒng)的培養(yǎng)。我們具體實施CDIO教學(xué)流程分析如下[4]。構(gòu)思階段(Conceive)：這個階段是所有環(huán)節(jié)的起始階段，萬事開頭難，這一步的進展決定了對整個項目的把握程度。在構(gòu)思階段中，課程老師和項目老師要積極的引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提供相似的案例或項目啟發(fā)學(xué)生解決問題的思路。學(xué)生應(yīng)積極利用一切資源，例如網(wǎng)絡(luò)資源、圖書資源等等，去發(fā)現(xiàn)問題，形成對項目的宏觀認識，提出解決方案。設(shè)計階段(Design)：課程老師和項目老師共同審核學(xué)生的方案，及時反饋給學(xué)生，學(xué)生設(shè)計具體解決方案，并根據(jù)老師的反饋積極修改和調(diào)整自己的方案。實現(xiàn)階段(Implement)：課程老師和項目老師共同對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行監(jiān)督并指導(dǎo)，涉及到具體的理論知識需要課程老師詳細講解。學(xué)生與老師多交流，勤溝通，不懂就問。逐步把設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體成果。運行階段(Operate)：課程老師和項目老師共同對學(xué)生的成果進行評價，學(xué)生對自己的成果進行展示，并積極參與評價其他學(xué)生的成果，根據(jù)老師們和同學(xué)們的評價，反思和改進自己的項目。
3結(jié)語
通過C++這門高級程序設(shè)計語言對學(xué)院信息與計算科學(xué)專業(yè)學(xué)生進行CDIO教學(xué)模式改革，效果顯著。學(xué)生的實踐能力和團隊協(xié)作能力得到了顯著的提高，好多課程得到了融合。同時在實踐中也發(fā)現(xiàn)了很多不足，首先，對這門課程不感興趣的學(xué)生，沒有起到好的學(xué)習(xí)效果；其次，零基礎(chǔ)CDIO教學(xué)模式改革不可行，進行CDIO教學(xué)模式實驗前，應(yīng)對學(xué)生進行一定學(xué)時的編程基礎(chǔ)講解，否則項目無法開展。
【參考文獻】
[1]趙小龍.基于雙循環(huán)CDIOE理念構(gòu)建Java系列課程群教學(xué)體系建設(shè)研究[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(自科版),2016，22(4):p.145-148.
[2]邢丹,姚俊明.基于計算思維的Java課程群的教學(xué)改革和實踐[J].計算機教育,2015(15):36-40.
[3]田錦龍.基于CDIO的JAVA課程群教學(xué)設(shè)計與實踐[D].長春：長春師范大學(xué)，2017.
作者：張巧生 于曉秋 周曉晶 野金花 單位：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院