CDIO模式在程序設計課程改革中的應用

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[摘要]對高級程序設計語言課程在教學中存在的主要問題和cdio教學模式在高級程序設計語言課程改革中的應用進行分析，并以實際班級為實驗對象對CDIO教學模式實踐中存在的不足進行了討論。

[關鍵詞]CDIO教學模式；高級程序設計語言；課程改革

CDIO教學模式是工程教育領域的創(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由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)與運行(Operate)四個維度構成，包含的是“做中學”的思想，以目標、任務或項目為載體來進行學習[2,3]。

1高級程序設計語言課程在教學中存在的主要問題

高級程序設計語言是信息與計算科學專業(yè)學生的必修課程。利用傳統(tǒng)的教學方法來進行講授高級程序設計語言，效果不太理想，造成理論與實踐脫節(jié)，實驗過程學生積極性不高，關鍵概念理解模糊等問題。通過對高等院校高級程序設計語言課程教學現(xiàn)狀調(diào)查，下面就高級程序設計語言課程在教學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計語言課程這門課程時，重理論而輕實踐，理論學時和實驗學時不平衡，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。學生通過理論來指導實驗，實驗反過來可以加深對概念的理解，并將所學的理論知識統(tǒng)一到整體認知。教材案例不豐富：高級程序設計語言教材種類繁多，質量良莠不齊。反觀這些教材，理論內(nèi)容豐富，但與理論相應的案例卻不豐富。這樣對學生去理解相應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，將極大的提高學生的學習興趣。興趣是最好的老師，學生有了高昂的學習興趣，就會主動的調(diào)用可用資源去豐富自己的學習內(nèi)容，加強對各種概念的理解。良好編程習慣的缺乏：每個程序員都有自己的編程風格和習慣，好習慣給你帶來正能量，而壞習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。良好的代碼是可預測的，是易于調(diào)試、擴展和測試的。而現(xiàn)在的教學模式下，學生的學習很多情況下是應付考試，僅靠背、記去學習知識。缺乏系統(tǒng)的訓練，更不用說良好編程習慣的養(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?，F(xiàn)在的高級程序設計語言課程實踐環(huán)節(jié)對應的都是小算法，都是針對考核個人而設計的。這種情況下，學生的團隊協(xié)作精神得不到培養(yǎng)，造成團隊協(xié)作精神的缺失。

2CDIO教學模式在高級程序設計語言課程改革中的應用

通過對高等院校高級程序設計語言課程教學現(xiàn)狀調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)高級程序設計語言課程教學存在著很多問題，制約了高級程序設計語言課程的教學發(fā)展。將CDIO教學模式應用于高級程序設計語言課程之中，以期待提高教學質量，培養(yǎng)學生的實踐能力和綜合素質。我們依托學院的“3+1”項目和“高博應諾”教育部產(chǎn)學研合作協(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”為主導來進行高級程序設計語言課程的學習。對教師的教學、學生的學習具有一定的指導意義。具體體現(xiàn)在：學習方式的轉變，由原來的老師主導變?yōu)轫椖恐鲗?；學生綜合能力的提升，對學生理論知識、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教學流程分析如下[4]。構思階段(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。在構思階段中，課程老師和項目老師要積極的引導學生發(fā)現(xiàn)問題，提供相似的案例或項目啟發(fā)學生解決問題的思路。學生應積極利用一切資源，例如網(wǎng)絡資源、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。設計階段(Design)：課程老師和項目老師共同審核學生的方案，及時反饋給學生，學生設計具體解決方案，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生的學習過程進行監(jiān)督并指導，涉及到具體的理論知識需要課程老師詳細講解。學生與老師多交流，勤溝通，不懂就問。逐步把設計方案轉化為具體成果。運行階段(Operate)：課程老師和項目老師共同對學生的成果進行評價，學生對自己的成果進行展示，并積極參與評價其他學生的成果，根據(jù)老師們和同學們的評價，反思和改進自己的項目。

3結語

通過C++這門高級程序設計語言對學院信息與計算科學專業(yè)學生進行CDIO教學模式改革，效果顯著。學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生，沒有起到好的學習效果；其次，零基礎CDIO教學模式改革不可行，進行CDIO教學模式實驗前，應對學生進行一定學時的編程基礎講解，否則項目無法開展。

【參考文獻】

[1]趙小龍.基于雙循環(huán)CDIOE理念構建Java系列課程群教學體系建設研究[J].安慶師范學院學報(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課程群教學設計與實踐[D].長春：長春師范大學，2017.

作者：張巧生 于曉秋 周曉晶 野金花 單位：黑龍江八一農(nóng)墾大學理學院