基于CDIO模式的《面向對象程序設計——C#》教學改革探討

摘 要：CDIO是一種先進的、國際化的高等工程教學理念，注重培養學生的基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力。本文基于CDIO理念，將《面向對象程序設計》課程融入實際工程項目進行教學改革。從教學內容、教學方法、考核方法三個大方面提出一些改革探討。

關鍵詞：CDIO 面向對象程序設計 教學改革

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

CDIO代表構思Conceive、設計Design、實施Implement和運行Operate。它是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學合作開發的一整套工程教育理念和實施。它是一種先進的教育理念和人才培養模式。CDIO以項目研發到項目運行的生命周期為載體，讓學生能積極主動的在工程與課程有機聯系的方式中學習工程。CDIO注重以實際項目的運行生命周期為載體，著力培養學生的工程能力、團隊協作能力。

《面向對象程序設計》是計算機專業的一門專業必修課程，課程具有很強的實踐性。本課程在學習了《C語言程序設計》的基礎上，主要介紹C#語言的基本語法和面向對象的基本概念，掌握C#特有的面向對象技術，培養學生的面向對象編程思想和興趣，訓練學生編程的實戰能力。為后續課程的學習和以后面向對象編程類語言的自學奠定堅實的基礎。

1 課程教學現狀分析

《面向對象程序設計—— C#》是筆者所在學校計算機信息管理專業的專業課程，在幾年的教學過程中，總結發現課程還存在一些問題。

1.1 教學內容

該課程教學內容包含了C#語言的基本語法和面向對象的基本概念及VS編程環境的使用，由于課程的課時原因，很難詳細細致地講解每個知識點。雖然近年在教學內容組織上做了改進，采用了任務形式組織知識點。但是每個任務均較獨立，相互沒有聯系。學生在學習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聯。

1.2 實踐內容

由于本身課程知識點的設置缺少了關聯度，導致在實踐過程中，教師講解和布置的實踐內容也成為了相對獨立的程序。實訓練習基本是每個知識點對應一個獨立的實訓題目，每個實訓題目彼此孤立。學生在實踐過程中只是單一的練習某個指定知識技能點，體會不到系統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 教學過程

傳統的教學以“教”為主，教師在整個教學過程中作為主角，占用大量課題時間，學生以被動學為主，被動填鴨。教師的教學目標更多的放在學生編程能力的培養和提高上，往往忽視了學生團隊協作能力的培養。這樣的教學過程中，學生的學習積極性和主動性沒有被充分調用，團隊協作與溝通交流能力沒有得到重視。

2 基于CDIO的課程教學改革實踐

在培養學生編程能力的同時，以全生命周期的項目開發形式為載體進行學習與實踐，培養學生多方面的能力。本著重點培養學生分析、解決工程實際問題的能力和學生團隊協作能力的原則，對《面向對象程序設計—— C#》課程從教學載體、教學組織教學方法、評價體系等四方面進行了教學改革，構建課程的新的教學模式。

2.1 基于項目的學習內容調整

CDIO教學模式將引導學生基于工程項目的全生命周期進行學習，以具體項目作為學習和掌握技能的載體。結合課程的學習目標和課程特點，以及學生的實際情況，我們設計了“書店管理系統”作為課程的載體。該系統包括：書店營業額統計、書店應收賬款統計等模塊。課程的各知識點都有機的融入到整個項目開發的各個模塊中。

課程在第一周教學時，就下達項目設計的任務書，給出項目應具備的基本功能。讓學生在課程開始時就能置身于實際的項目開發氛圍中，深切地體會一下軟件產品從構思、設計、實施到運行的全生命周期過程。學生能在整個項目開發的過程中自主學習并掌握項目多關聯的知識點和項目開發技能。

2.2 教學組織改革

為了將CDIO教學理念深度地融入到課堂教學中，完全的理論課教學將被完全摒棄，而是將理論知識和實踐教學緊密結合，在實訓的過程中逐一學習理論知識點，力求能讓學生做到“做中學”。

教師根據學生的學習能力和掌握知識的實際情況，將學生分成3人一組的項目小組。在團隊學習過程中，能更有效地鍛煉學生的協作精神和溝通能力。同時，也減少了單個學生在項目進行過程中的屏障，能夠相互學習、相互討論，加強學習的動力和興趣。

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、項目設計、項目實施”和“項目調試維護”四個階段來完成課程的任務，如圖1所示。

（1）需求分析（C）。

需求分析是項目開始的起點。需求分析能讓學生準確地了解到“項目系統需要實現什么功能”。教學過程開始時，教師首先與學生一起對項目進行需求分析，結合給定的任務書，確定目標系統必須具備的功能。教師根據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能力。在這個過程中，教師將帶領學生一起構建出基礎知識框架，為實現項目訓練促進能力培養奠定基礎，同時也全面了解了整門課程的知識架構。

（2）項目設計（D）。

設計階段分“概要設計”和“詳細設計”兩個階段。概要設計是要確定項目系統總體解決方案，分析項目的業務流程，設計出系統的模塊結構，分析出實體和ER圖，設計好數據庫結構；詳細設計階段要在概要設計的基礎上具體給出詳細解決方案。

（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和設計的方法，用代碼來完成項目任務。這個階段是整個課程的中心階段，在這個階段中，學生將在項目實現的過程中掌握課程的核心知識和技能。

（4）項目調試實施（O）。

項目調試實施階段是在項目基本完成后對項目進行運行檢驗，進行簡單測試。在項目調試實施過程中能及時發現錯誤或不足，進一步完善項目。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展功能。這個過程能讓學生對自己掌握的知識點和技能點進行一次初步檢查，并及時改進。另外，在擴展功能過程中，更好地發揮了學生的主觀能動性。

2.3 教學方法

在教學環節上，將知識講解、技能演示、技能練習、實際項目操作貫穿于整個教學過重之中，將理論講解完全融入到實踐操作中。

基于CDIO理念的教學活動中，將以學生為主導，教師作為整個教學活動的引導者，以項目的生命周期過程作為教學驅動和載體，引導學生主動學習，學生將在項目的實施過程中學習和掌握理論知識和實踐技能，并在定期交流中分享學習收獲和實踐成果，從而提升學生的學習能力和協同工作的能力。整個教學過程分成三大塊：（1）課前準備：教師將在工程項目中涉及到的知識點設計教學案例、分派給學生任務書，學生做出相應的需求分析；（2）課堂教學：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，學生通過實踐掌握相關技能；在一個功能點基本實現時，開展成果展示交流，技術討論；（3）課后練習：學生的項目小組按照《項目工作任務書》進行項目的實現，將課堂學習的知識點和技能點進行鞏固。

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。理論考試為學院統一組織的筆試考試，必須保持原有狀態。我們重點對實踐成績考核進行改革。實踐成績將對學生的課后實踐大作業進行考核。學生以小組為單位完成的實踐大作業進行成功演示，并進行現場答辯。根據項目完成的情況和每個組員在團隊中發揮的作用和工作量進行綜合考評，給出最終實踐成績。以往的實踐考核是利用隨堂時間進行，考核到學生的知識點比較有限，也缺乏項目性。新的考核方式，能更全面看出學生的項目解決能力、協調工作能力和語言表達能力，更具有全面性，更能體現出學生的實際能力。

3 結語

在《面向對象程序設計》課程中引入CDIO的教學模式，借助于實際項目，能針對高職學生的特點，將教學重點放在技能培訓上，能有效地激發學生的學習動力和積極性，能提高學生理論應用能力和協同工作能力。今后，我們還將不斷努力，更細致準確的完善課程改革的每一個環節，努力培養學生的工程項目實施能力，并積極將這種教學方法的成功之處擴展到所有類似的程序設計類課程中。

參考文獻

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