基于CDIO的C語(yǔ)言課程教學(xué)改革研究

趙燕娟

[摘要]本文針對(duì)C語(yǔ)言課程的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀，以CDIO教育理念為指導(dǎo)，提出了適用于本校實(shí)際情況的C語(yǔ)言課程教學(xué)改革方案，重點(diǎn)體現(xiàn)在通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的培養(yǎng)。實(shí)踐證明，這種以項(xiàng)目為載體的教學(xué)模式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題、實(shí)踐創(chuàng)新和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。

[關(guān)鍵字]CDIO C語(yǔ)言 教學(xué)改革 項(xiàng)目化教學(xué)

C語(yǔ)言課程是高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)和電子專業(yè)的一門專業(yè)基本技能課，也是學(xué)生建立編程思想的入門級(jí)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，C語(yǔ)言基本以課程知識(shí)點(diǎn)為導(dǎo)向來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容，先集中進(jìn)行語(yǔ)法規(guī)則的理論講授，再進(jìn)行枯躁的例題分析，最后讓學(xué)生上機(jī)自主練習(xí)以驗(yàn)證知識(shí)點(diǎn)。這種“三步走”的教學(xué)方式過(guò)于注重理論知識(shí)的全面性，教師以自我為中心進(jìn)行授課，學(xué)生被動(dòng)地接受學(xué)習(xí)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，從而導(dǎo)致學(xué)生上課聽(tīng)得懂，遇到實(shí)際問(wèn)題卻無(wú)從下手，教學(xué)效果往往不理想。此外，學(xué)生上機(jī)自主練習(xí)環(huán)節(jié)通常獨(dú)立完成上機(jī)任務(wù)，缺乏交流與溝通，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)薄弱。鑒于上述種種問(wèn)題，本文將CDIO教育理念應(yīng)用于C語(yǔ)言課堂教學(xué)中，就教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和課程考核三個(gè)方面對(duì)C語(yǔ)言課程教學(xué)改革加以闡述。

一、 CDIO工程教育模式

CDIO 是國(guó)際高等工程教育的一種創(chuàng)新教育模式，是由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)創(chuàng)立的一種現(xiàn)代工程教育理念。CDIO即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。CDIO是一種“做中學(xué)”的教育模式，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，注重學(xué)生交流能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。

二、 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

高職院校的學(xué)生，大部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不是很好，對(duì)于純理論的知識(shí)沒(méi)有耐心去系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，很容易產(chǎn)生厭煩心理，但對(duì)于實(shí)踐操作興趣濃厚。因此增加教學(xué)的趣味性來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教師所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題?；谑┙虒?duì)象的特點(diǎn)，C語(yǔ)言教學(xué)中引入項(xiàng)目作為課程載體，基于工作過(guò)程組織教學(xué)，通過(guò)項(xiàng)目的完成要求學(xué)生掌握C語(yǔ)言基礎(chǔ)、控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組與結(jié)構(gòu)體、函數(shù)、指針、鏈表和文件的靈活應(yīng)用。

圖1：C語(yǔ)言課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

項(xiàng)目的設(shè)計(jì)應(yīng)突出實(shí)用性，將學(xué)科性課程體系中的知識(shí)點(diǎn)解構(gòu)重組到各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施中，以夠用為度，淡化難度較深的理論知識(shí)。依據(jù)本校學(xué)生的能力水平，結(jié)合CDIO教學(xué)理念，以學(xué)以致用為出發(fā)點(diǎn)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程以“小學(xué)生四則運(yùn)算”和“學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)”兩個(gè)貫穿全程的綜合項(xiàng)目為主線，并據(jù)此構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容。C語(yǔ)言課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如圖1所示。

圍繞綜合項(xiàng)目，依據(jù)具體的工作任務(wù)再設(shè)計(jì)若干個(gè)和知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單項(xiàng)目。各個(gè)項(xiàng)目依據(jù)難易程度、復(fù)雜度、綜合度由低到高層層推進(jìn)，循序漸進(jìn)，以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)習(xí)直觀化和形象化，從而提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。例如，圍繞“小學(xué)生四則運(yùn)算”這一綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單項(xiàng)目如表1所示。

表1：“小學(xué)生四則運(yùn)算”綜合項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

三、教學(xué)實(shí)施

以項(xiàng)目為中心的教學(xué)不僅針對(duì)實(shí)際需求來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的編程技能，而且轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)模式，“以學(xué)生為中心”，讓學(xué)生成為“學(xué)”和“用”的主體，從而能夠較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，讓學(xué)生在項(xiàng)目的完成過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)，真正體現(xiàn)了CDIO理念中的“做中學(xué)”。

在教學(xué)過(guò)程中，首先采用項(xiàng)目教學(xué)法通過(guò)提出問(wèn)題將項(xiàng)目展現(xiàn)給學(xué)生，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后分析問(wèn)題，將項(xiàng)目根據(jù)功能解構(gòu)成若干具體的工作任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生從工作任務(wù)中導(dǎo)出相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理論講解；與此同時(shí)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)再配合若干簡(jiǎn)單項(xiàng)目進(jìn)行講解，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。最后采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，按照項(xiàng)目布置相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)以鞏固所學(xué)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，完成最初展現(xiàn)的項(xiàng)目。例如，在綜合項(xiàng)目“小學(xué)生四則運(yùn)算”教學(xué)過(guò)程中，首先引入輸入/輸出語(yǔ)句，進(jìn)而讓學(xué)生理解并掌握基本界面的設(shè)計(jì)方法；通過(guò)對(duì)項(xiàng)目中四則運(yùn)算的具體描述引入本項(xiàng)目涉及的數(shù)據(jù)類型及運(yùn)算；通過(guò)項(xiàng)目基本界面中的菜單選擇引入選擇結(jié)構(gòu)；通過(guò)項(xiàng)目中控制運(yùn)算次數(shù)的功能引入循環(huán)結(jié)構(gòu)。而引入選擇結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單項(xiàng)目“計(jì)算三角形面積”、“判斷閏年”、“輸出成績(jī)等級(jí)”讓學(xué)生鞏固舊知識(shí)，學(xué)習(xí)新知識(shí)。

對(duì)于簡(jiǎn)單項(xiàng)目，教師先進(jìn)行示范講解，引導(dǎo)每位學(xué)生積極參與討論并模仿完成。對(duì)于難度較大的綜合項(xiàng)目，在實(shí)施過(guò)程中，將學(xué)生按4-5人進(jìn)行分組，學(xué)生以小組為單位在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下共同解決項(xiàng)目完成過(guò)程中所遇到的各種問(wèn)題，任務(wù)完成后由各小組推選一名代表對(duì)小組項(xiàng)目成果進(jìn)行匯報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)演示項(xiàng)目成果，介紹設(shè)計(jì)過(guò)程、關(guān)鍵技術(shù)和項(xiàng)目分工。教師和其他組的學(xué)生對(duì)正在演示的學(xué)生的項(xiàng)目成果和表達(dá)能力進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和打分。在整個(gè)項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作過(guò)程中，組員通過(guò)相互溝通、有效協(xié)作，可以不斷提升各自的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和領(lǐng)導(dǎo)能力。

四、課程考核

CDIO理念倡導(dǎo)多樣性的考核方式，C語(yǔ)言課程也采用過(guò)程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的考核方式。C語(yǔ)言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，考核應(yīng)注重平時(shí)學(xué)生實(shí)訓(xùn)效果，將考核貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。過(guò)程考核是在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中對(duì)學(xué)生所完成的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，由學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)共同完成項(xiàng)目評(píng)分，以此來(lái)突出過(guò)程學(xué)習(xí)效果。學(xué)生參與課程考核使得學(xué)生更積極主動(dòng)地投入到課程的學(xué)習(xí)中。

基于CDIO模式，C語(yǔ)言課程教學(xué)改革以項(xiàng)目為載體，以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)”，不僅增加了教學(xué)的趣味性，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，而且注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)思想的形成，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，在項(xiàng)目的完成過(guò)程中，小組成員之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)；小組之間的競(jìng)爭(zhēng)則激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。實(shí)踐證明，基于CDIO的C語(yǔ)言課程教學(xué)改革取得了較好的教學(xué)效果。在日后的教學(xué)過(guò)程中，將不斷總結(jié)教與學(xué)的不足，采用CDl0理念繼續(xù)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施和課程考核環(huán)節(jié)的改革，使課程更具科學(xué)性和實(shí)效性。

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（作者單位：衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江衢州）