CDIO模式在程序設(shè)計(jì)課程改革中的應(yīng)用

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[摘要]對(duì)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程在教學(xué)中存在的主要問(wèn)題和cdio教學(xué)模式在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程改革中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并以實(shí)際班級(jí)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象對(duì)CDIO教學(xué)模式實(shí)踐中存在的不足進(jìn)行了討論。

[關(guān)鍵詞]CDIO教學(xué)模式；高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(xì)的目標(biāo)，完善的主題和未來(lái)的愿景[1]。CDIO由構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)與運(yùn)行(Operate)四個(gè)維度構(gòu)成，包含的是“做中學(xué)”的思想，以目標(biāo)、任務(wù)或項(xiàng)目為載體來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)[2,3]。

1高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程在教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是信息與計(jì)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(lái)進(jìn)行講授高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，效果不太理想，造成理論與實(shí)踐脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生積極性不高，關(guān)鍵概念理解模糊等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)高等院校高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，下面就高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程在教學(xué)中存在的主要問(wèn)題作簡(jiǎn)要闡述：理論與實(shí)踐脫節(jié)：現(xiàn)在很多高校在講授高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程這門課程時(shí)，重理論而輕實(shí)踐，理論學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不平衡，造成理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。眾所周知，理論和實(shí)踐是相輔相成、相互促進(jìn)的。學(xué)生通過(guò)理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)反過(guò)來(lái)可以加深對(duì)概念的理解，并將所學(xué)的理論知識(shí)統(tǒng)一到整體認(rèn)知。教材案例不豐富：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(duì)學(xué)生去理解相應(yīng)的抽象概念造成了障礙。我們?cè)诶碚撝R(shí)講解的同時(shí)，配上豐富而實(shí)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(huì)主動(dòng)的調(diào)用可用資源去豐富自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)各種概念的理解。良好編程習(xí)慣的缺乏：每個(gè)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(lái)正能量，而壞習(xí)慣則是坑隊(duì)友也對(duì)自己不利的。代碼不單是寫給機(jī)器的，也是寫給人看的。良好的代碼是可預(yù)測(cè)的，是易于調(diào)試、擴(kuò)展和測(cè)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(shí)。缺乏系統(tǒng)的訓(xùn)練，更不用說(shuō)良好編程習(xí)慣的養(yǎng)成了。團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的缺失：現(xiàn)在的項(xiàng)目都需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作才能完成，完全靠個(gè)人完成一個(gè)項(xiàng)目是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)在的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的都是小算法，都是針對(duì)考核個(gè)人而設(shè)計(jì)的。這種情況下，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得不到培養(yǎng)，造成團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的缺失。

2CDIO教學(xué)模式在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程改革中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)高等院校高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程教學(xué)存在著很多問(wèn)題，制約了高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的教學(xué)發(fā)展。將CDIO教學(xué)模式應(yīng)用于高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程之中，以期待提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。我們依托學(xué)院的“3+1”項(xiàng)目和“高博應(yīng)諾”教育部產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項(xiàng)目，引進(jìn)產(chǎn)業(yè)界教師（稱其項(xiàng)目老師）和其開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。以“項(xiàng)目”為主導(dǎo)來(lái)進(jìn)行高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)。對(duì)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(lái)的老師主導(dǎo)變?yōu)轫?xiàng)目主導(dǎo)；學(xué)生綜合能力的提升，對(duì)學(xué)生理論知識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合能力系統(tǒng)的培養(yǎng)。我們具體實(shí)施CDIO教學(xué)流程分析如下[4]。構(gòu)思階段(Conceive)：這個(gè)階段是所有環(huán)節(jié)的起始階段，萬(wàn)事開(kāi)頭難，這一步的進(jìn)展決定了對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的把握程度。在構(gòu)思階段中，課程老師和項(xiàng)目老師要積極的引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提供相似的案例或項(xiàng)目啟發(fā)學(xué)生解決問(wèn)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(wèn)題，形成對(duì)項(xiàng)目的宏觀認(rèn)識(shí)，提出解決方案。設(shè)計(jì)階段(Design)：課程老師和項(xiàng)目老師共同審核學(xué)生的方案，及時(shí)反饋給學(xué)生，學(xué)生設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)階段(Implement)：課程老師和項(xiàng)目老師共同對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督并指導(dǎo)，涉及到具體的理論知識(shí)需要課程老師詳細(xì)講解。學(xué)生與老師多交流，勤溝通，不懂就問(wèn)。逐步把設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為具體成果。運(yùn)行階段(Operate)：課程老師和項(xiàng)目老師共同對(duì)學(xué)生的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)自己的成果進(jìn)行展示，并積極參與評(píng)價(jià)其他學(xué)生的成果，根據(jù)老師們和同學(xué)們的評(píng)價(jià)，反思和改進(jìn)自己的項(xiàng)目。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)C++這門高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行CDIO教學(xué)模式改革，效果顯著。學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到了顯著的提高，好多課程得到了融合。同時(shí)在實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)了很多不足，首先，對(duì)這門課程不感興趣的學(xué)生，沒(méi)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(jìn)行CDIO教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定學(xué)時(shí)的編程基礎(chǔ)講解，否則項(xiàng)目無(wú)法開(kāi)展。

【參考文獻(xiàn)】

[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(bào)(自科版),2016，22(4):p.145-148.

[2]邢丹,姚俊明.基于計(jì)算思維的Java課程群的教學(xué)改革和實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2015(15):36-40.

[3]田錦龍.基于CDIO的JAVA課程群教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)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