基于CDIO模式的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計——C#》教學(xué)改革探討

摘 要：CDIO是一種先進(jìn)的、國際化的高等工程教學(xué)理念，注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力。本文基于CDIO理念，將《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程融入實際工程項目進(jìn)行教學(xué)改革。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法三個大方面提出一些改革探討。

關(guān)鍵詞：CDIO 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0151-02

CDIO代表構(gòu)思Conceive、設(shè)計Design、實施Implement和運行Operate。它是由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)合作開發(fā)的一整套工程教育理念和實施。它是一種先進(jìn)的教育理念和人才培養(yǎng)模式。CDIO以項目研發(fā)到項目運行的生命周期為載體，讓學(xué)生能積極主動的在工程與課程有機(jī)聯(lián)系的方式中學(xué)習(xí)工程。CDIO注重以實際項目的運行生命周期為載體，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、團(tuán)隊協(xié)作能力。

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》是計算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，課程具有很強(qiáng)的實踐性。本課程在學(xué)習(xí)了《C語言程序設(shè)計》的基礎(chǔ)上，主要介紹C#語言的基本語法和面向?qū)ο蟮幕靖拍?，掌握C#特有的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的面向?qū)ο缶幊趟枷牒团d趣，訓(xùn)練學(xué)生編程的實戰(zhàn)能力。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和以后面向?qū)ο缶幊填愓Z言的自學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計—— C#》是筆者所在學(xué)校計算機(jī)信息管理專業(yè)的專業(yè)課程，在幾年的教學(xué)過程中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)課程還存在一些問題。

1.1 教學(xué)內(nèi)容

該課程教學(xué)內(nèi)容包含了C#語言的基本語法和面向?qū)ο蟮幕靖拍罴癡S編程環(huán)境的使用，由于課程的課時原因，很難詳細(xì)細(xì)致地講解每個知識點。雖然近年在教學(xué)內(nèi)容組織上做了改進(jìn)，采用了任務(wù)形式組織知識點。但是每個任務(wù)均較獨立，相互沒有聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺知識點多且零散，不能很好地了解各知識點之間的關(guān)聯(lián)。

1.2 實踐內(nèi)容

由于本身課程知識點的設(shè)置缺少了關(guān)聯(lián)度，導(dǎo)致在實踐過程中，教師講解和布置的實踐內(nèi)容也成為了相對獨立的程序。實訓(xùn)練習(xí)基本是每個知識點對應(yīng)一個獨立的實訓(xùn)題目，每個實訓(xùn)題目彼此孤立。學(xué)生在實踐過程中只是單一的練習(xí)某個指定知識技能點，體會不到系統(tǒng)解決實際工程的過程和方法，無法提高解決實際工程的能力。

1.3 教學(xué)過程

傳統(tǒng)的教學(xué)以“教”為主，教師在整個教學(xué)過程中作為主角，占用大量課題時間，學(xué)生以被動學(xué)為主，被動填鴨。教師的教學(xué)目標(biāo)更多的放在學(xué)生編程能力的培養(yǎng)和提高上，往往忽視了學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。這樣的教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性沒有被充分調(diào)用，團(tuán)隊協(xié)作與溝通交流能力沒有得到重視。

2 基于CDIO的課程教學(xué)改革實踐

在培養(yǎng)學(xué)生編程能力的同時，以全生命周期的項目開發(fā)形式為載體進(jìn)行學(xué)習(xí)與實踐，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。本著重點培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程實際問題的能力和學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力的原則，對《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計—— C#》課程從教學(xué)載體、教學(xué)組織教學(xué)方法、評價體系等四方面進(jìn)行了教學(xué)改革，構(gòu)建課程的新的教學(xué)模式。

2.1 基于項目的學(xué)習(xí)內(nèi)容調(diào)整

CDIO教學(xué)模式將引導(dǎo)學(xué)生基于工程項目的全生命周期進(jìn)行學(xué)習(xí)，以具體項目作為學(xué)習(xí)和掌握技能的載體。結(jié)合課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程特點，以及學(xué)生的實際情況，我們設(shè)計了“書店管理系統(tǒng)”作為課程的載體。該系統(tǒng)包括：書店營業(yè)額統(tǒng)計、書店應(yīng)收賬款統(tǒng)計等模塊。課程的各知識點都有機(jī)的融入到整個項目開發(fā)的各個模塊中。

課程在第一周教學(xué)時，就下達(dá)項目設(shè)計的任務(wù)書，給出項目應(yīng)具備的基本功能。讓學(xué)生在課程開始時就能置身于實際的項目開發(fā)氛圍中，深切地體會一下軟件產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計、實施到運行的全生命周期過程。學(xué)生能在整個項目開發(fā)的過程中自主學(xué)習(xí)并掌握項目多關(guān)聯(lián)的知識點和項目開發(fā)技能。

2.2 教學(xué)組織改革

為了將CDIO教學(xué)理念深度地融入到課堂教學(xué)中，完全的理論課教學(xué)將被完全摒棄，而是將理論知識和實踐教學(xué)緊密結(jié)合，在實訓(xùn)的過程中逐一學(xué)習(xí)理論知識點，力求能讓學(xué)生做到“做中學(xué)”。

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和掌握知識的實際情況，將學(xué)生分成3人一組的項目小組。在團(tuán)隊學(xué)習(xí)過程中，能更有效地鍛煉學(xué)生的協(xié)作精神和溝通能力。同時，也減少了單個學(xué)生在項目進(jìn)行過程中的屏障，能夠相互學(xué)習(xí)、相互討論，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的動力和興趣。

課程在組織實施中基本采用CDIO理念，通過軟件工程的“需求分析、項目設(shè)計、項目實施”和“項目調(diào)試維護(hù)”四個階段來完成課程的任務(wù)，如圖1所示。

（1）需求分析（C）。

需求分析是項目開始的起點。需求分析能讓學(xué)生準(zhǔn)確地了解到“項目系統(tǒng)需要實現(xiàn)什么功能”。教學(xué)過程開始時，教師首先與學(xué)生一起對項目進(jìn)行需求分析，結(jié)合給定的任務(wù)書，確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備的功能。教師根據(jù)功能需求提出完成項目所的需要掌握的知識點和需要具備的實訓(xùn)能力。在這個過程中，教師將帶領(lǐng)學(xué)生一起構(gòu)建出基礎(chǔ)知識框架，為實現(xiàn)項目訓(xùn)練促進(jìn)能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，同時也全面了解了整門課程的知識架構(gòu)。

（2）項目設(shè)計（D）。

設(shè)計階段分“概要設(shè)計”和“詳細(xì)設(shè)計”兩個階段。概要設(shè)計是要確定項目系統(tǒng)總體解決方案，分析項目的業(yè)務(wù)流程，設(shè)計出系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，分析出實體和ER圖，設(shè)計好數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；詳細(xì)設(shè)計階段要在概要設(shè)計的基礎(chǔ)上具體給出詳細(xì)解決方案。

（3）項目實施（I）。

項目實施是在整個項目生命周期中進(jìn)行“編碼”階段。在這個階段，項目小組就需要按照需求分析時確定的目標(biāo)和設(shè)計的方法，用代碼來完成項目任務(wù)。這個階段是整個課程的中心階段，在這個階段中，學(xué)生將在項目實現(xiàn)的過程中掌握課程的核心知識和技能。

（4）項目調(diào)試實施（O）。

項目調(diào)試實施階段是在項目基本完成后對項目進(jìn)行運行檢驗，進(jìn)行簡單測試。在項目調(diào)試實施過程中能及時發(fā)現(xiàn)錯誤或不足，進(jìn)一步完善項目。在項目完成情況較好，知識點掌握比較好的之后，項目小組可以自主討論添加一些擴(kuò)展功能。這個過程能讓學(xué)生對自己掌握的知識點和技能點進(jìn)行一次初步檢查，并及時改進(jìn)。另外，在擴(kuò)展功能過程中，更好地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。

2.3 教學(xué)方法

在教學(xué)環(huán)節(jié)上，將知識講解、技能演示、技能練習(xí)、實際項目操作貫穿于整個教學(xué)過重之中，將理論講解完全融入到實踐操作中。

基于CDIO理念的教學(xué)活動中，將以學(xué)生為主導(dǎo)，教師作為整個教學(xué)活動的引導(dǎo)者，以項目的生命周期過程作為教學(xué)驅(qū)動和載體，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，學(xué)生將在項目的實施過程中學(xué)習(xí)和掌握理論知識和實踐技能，并在定期交流中分享學(xué)習(xí)收獲和實踐成果，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和協(xié)同工作的能力。整個教學(xué)過程分成三大塊：（1）課前準(zhǔn)備：教師將在工程項目中涉及到的知識點設(shè)計教學(xué)案例、分派給學(xué)生任務(wù)書，學(xué)生做出相應(yīng)的需求分析；（2）課堂教學(xué)：以具體的工程項目為載體，在具體實踐操作過程中講解技能要點，學(xué)生通過實踐掌握相關(guān)技能；在一個功能點基本實現(xiàn)時，開展成果展示交流，技術(shù)討論；（3）課后練習(xí)：學(xué)生的項目小組按照《項目工作任務(wù)書》進(jìn)行項目的實現(xiàn)，將課堂學(xué)習(xí)的知識點和技能點進(jìn)行鞏固。

2.4 考核方式改革

課程的原有的考核方式為平時成績、實踐成績和理論成績，比例分別為2∶3∶5。理論考試為學(xué)院統(tǒng)一組織的筆試考試，必須保持原有狀態(tài)。我們重點對實踐成績考核進(jìn)行改革。實踐成績將對學(xué)生的課后實踐大作業(yè)進(jìn)行考核。學(xué)生以小組為單位完成的實踐大作業(yè)進(jìn)行成功演示，并進(jìn)行現(xiàn)場答辯。根據(jù)項目完成的情況和每個組員在團(tuán)隊中發(fā)揮的作用和工作量進(jìn)行綜合考評，給出最終實踐成績。以往的實踐考核是利用隨堂時間進(jìn)行，考核到學(xué)生的知識點比較有限，也缺乏項目性。新的考核方式，能更全面看出學(xué)生的項目解決能力、協(xié)調(diào)工作能力和語言表達(dá)能力，更具有全面性，更能體現(xiàn)出學(xué)生的實際能力。

3 結(jié)語

在《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程中引入CDIO的教學(xué)模式，借助于實際項目，能針對高職學(xué)生的特點，將教學(xué)重點放在技能培訓(xùn)上，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和積極性，能提高學(xué)生理論應(yīng)用能力和協(xié)同工作能力。今后，我們還將不斷努力，更細(xì)致準(zhǔn)確的完善課程改革的每一個環(huán)節(jié)，努力培養(yǎng)學(xué)生的工程項目實施能力，并積極將這種教學(xué)方法的成功之處擴(kuò)展到所有類似的程序設(shè)計類課程中。

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