張淑萍

【摘 要】本文論述了新疆大學科學技術學院以CDIO教育理念為指導，進行C語言程序設計課程的教學改革，在課程內容設置、教學方法及考核等方面進行了探討與實踐，實踐證明，該模式有利于培養(yǎng)學生的實際應用能力，教學改革取得了較好的效果。

【關鍵詞】CDIO；項目化；教學改革

0 引言

由于我國高?，F(xiàn)行的傳統(tǒng)工程教育模式與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對高級工程人才的需求不相適應，導致了企業(yè)找不到自己需要的人才，畢業(yè)生找不到和自己專業(yè)相匹配的理想工作的狀況。針對這種現(xiàn)狀，教育部實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”和“高等學校本科教學質量與教學改革工程”，在此背景下，按照CDIO工程教育模式改革教學內容和教學方式，創(chuàng)新構建專業(yè)人才的培養(yǎng)模式，開展學生工程能力培養(yǎng)的研究與實踐，對培養(yǎng)具有應用型本科人才具有深遠的意義。

1 CDIO簡介

CDIO代表構思、設計、實現(xiàn)和運作，它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。

2 CDIO工程教育模式在C語言程序設計課程教學改革研究與實施

2.1 教材的改革

我院一直使用的是譚浩強教授的《C語言程序設計》一書，該書覆蓋面非常廣泛，在規(guī)定的課時內很難講完書中內容。教師常常是采用“滿堂灌”的教學方式，繁多瑣碎的知識點讓學生很容易產生厭倦心理。為了激發(fā)學生的學習興趣，教材應該采用新穎的導入方式，入門簡單，案例豐富，實踐性強，自始至終能夠牽引學生的學習興趣。我們選取《C語言程序設計項目教程》。該書的主要特點是：將CDIO教學理念深入落實到C語言程序設計課程的教學過程中，它不僅承載著課程和項目的教學內容，而且貫穿和體現(xiàn)著CDIO改革的教育教學思想、策略與方法，是在系統(tǒng)化理論的指導下將知識、能力、素質培養(yǎng)進行一體化設計，有機融合在教材體系中。教材的編寫采取了全新的CDIO教育教學理念、模式、方法與規(guī)范，以能力培養(yǎng)為主線，以案例教學為引導，以項目為載體，從而降低了學習C語言的門檻，很容易上手。 同時將一個完整的項目貫穿于教學過程中，強化知識的同時讓學生了解項目的開發(fā)過程和基本方法。

2.2 教學內容分為三部分，以項目教學為主

在課堂教學時，教學內容分為三部分，基礎能力部分以計算器為例，要求實現(xiàn)加法、減法、乘法、除法求余、累加、階乘、階乘累加等功能，讓學生接觸程序基本結構、數(shù)據(jù)類型、程序設計的三種基本結構、函數(shù)等編程基本概念，而不去過分追求知識的系統(tǒng)化和細節(jié)化。初級應用能力部分以學生成績管理系統(tǒng)1.0編寫為例，要求能夠實現(xiàn)成績的錄入、能夠實現(xiàn)成績的輸出、能夠進行成績查詢，能夠排序以及對口令驗證的改造。引入數(shù)組和字符串的知識，重點講解如何使用數(shù)組和字符串，強調知識的應用，并鞏固練習第一階段的分支和循環(huán)等知識。高級應用能力部分以學生成績管理系統(tǒng)2.0編寫為例，編寫輸入函數(shù)，實現(xiàn)每個學生基本信息的輸入；學生基本信息的輸出，能夠進行成績查詢，能夠排序，匯總統(tǒng)計，口令驗證等模塊，要求用一維數(shù)組來存儲模塊引入更復雜的構造類型―結構體，讓學生掌握如何用結構體數(shù)組來解決較復雜的實際問題，并能夠舉一反三，解決其他相近的實際問題。

2.3 教學方法的改革

采用新教學理念以使CDIO體現(xiàn)在教學實踐中，首先主要表現(xiàn)在以學生為中心的新觀念，突出強調“主動學習”；其次表現(xiàn)在教師在教學活動中積極引導學生主動學習、實踐動手，在這過程中學生發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題，以增強學生分析問題解決問題的能力；再次，實驗課教師必須由任課教師擔任，將實驗課程內容和課本內容協(xié)調統(tǒng)籌安排，增強實驗課的趣味性，兼顧知識性，使學生主動動手增強對專業(yè)的興趣，通過這樣的方式，補足學生能力差的短板；最后是要對學生團隊合作精神、溝通能力、表達能力大力培養(yǎng)，以適應當代科學研究和技術開發(fā)的需要。在課堂教學上，在講授學科知識點的同時，也要講授學科和章節(jié)的背景知識，使學生逐漸明確所學知識在整個學科體系中的位置和作用，這樣有助于學生完善自身知識體系，當學生意識到這一點時，學習就具有很大的能動性。在實驗課堂上，要求學生提前預習實驗內容，理解實驗原理和所涉及的知識點，有助于實驗的順利進行。在實驗過程中，訓練學生實踐動手能力的同時培養(yǎng)學生的團隊合作的意義，試驗完成以后，要求學生通過實驗報告總結實驗過程，對比理論值和實際值得差異，分析其原因，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，學習和發(fā)現(xiàn)新知識的能力。

2.4 師資隊伍的改革

為了保證教學改革的順利實施，不僅要求具備合理的結構、穩(wěn)定的人員、比較高的教學水平、良好的教學效果條件外，而且要組織教師集體研討和進行教學觀摩，邀請企業(yè)家和工程教育專家對教師進行培訓，組織各級項目的指導培訓和教學研討活動，努力把教學和實踐有機結合，把最新的研究成果、新技術引入教學，融于教學。

2.5 考核方式的改革

建立多元化的考核體系，取消原來的只以筆試考核為衡量成績的機制，把平時的項目實踐能力和團隊合作精神納入成績的占比。比如可以考慮平時的項目實踐能力和團隊合作精神占40%，筆試占30%，機試占30%。

3 教學效果

C語言課程經過了幾次完整的教學實踐，在以下幾方面取得了積極的效果。

3.1 學生的學習動機明顯明確

在最近的教學中，由于學生帶著任務去主動學習，自覺地探索和應用相關知識，強烈的求知欲沖擊了以往上課的不良現(xiàn)象。

3.2 讀程序、編程能力有了明顯提高

由于實踐與理論知識相結合，使學生在做中學，學中做，老師從原來的主角轉換到現(xiàn)在的配角，主要負責指導，在現(xiàn)場實施因材施教，學生充分發(fā)揮主體作用，遇到問題能夠在老師的幫助下及時得到解決。

3.3 小學期的課程設計質量有大幅度的提高

由于學生從一學期的開始就接受設計任務，經過共同探討，共同去發(fā)現(xiàn)解決問題的關鍵，創(chuàng)建整個項目的開發(fā)思路，提高動手能力和解決問題的能力。因此，在最后的小學期設計階段，大部分同學能輕而易舉地完成任務，而且質量較高。

4 總結語

作為我院首批卓越工程師試點課程，C語言程序設計目前只是嘗試，存在不少問題，例如缺乏一體化的教學實驗等等，但是盡管如此，我們的嘗試可以成為本試點專業(yè)的其他課程的先例，也可以為其它專業(yè)的課程改革提供參考依據(jù)。

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