基于CDIO理念的《VB程序設計》教學改革

王紅亮+劉文怡+牛曉麗

摘要：本文在分析VB程序設計課程教學現狀和問題的基礎上，結合VB程序設計的課程特點和CDIO人才培養理念，開展VB程序設計課程改革，提出了具體的改革措施，教學實踐證明，教學改革取得了良好的效果。本文的改革措施可以推廣到其他課程的教學改革中，具有很強的現實意義和指導作用。

關鍵詞：CDIO;VB程序設計;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）25-0126-03

Visual Basic程序設計語言是最適合初級編程者學習使用的、國內外最流行的高級語言之一，是一種可視化的面向對象的程序設計語言，是設計Windows應用程序的重要工具。它具有易于入門和掌握、通俗易懂、使用方便、功能強大等優點。通過本課程的學習，可以激發學生對計算機編程的興趣，培養學生進行程序設計的工程能力和創新能力。不僅是計算機專業的學生，非計算機專業的學生同樣應當學習并掌握計算機高級程序設計。要使學生掌握程序設計方法，并學會利用程序設計方法解決實際應用問題，既需要基礎理論知識，也需要實踐操作能力。這就使得VB程序設計的各個教學環節不能完全采用傳統的教學方法，如何提高學生的學習興趣，如何培養學生的工程開發能力，如何提高學生解決實際問題的能力等等，是廣大計算機教育工作者面臨的問題和挑戰。針對這個難題，廣大計算機教育工作者不斷改革教學模式、教學方法和教學內容等，致力于提高教學質量和效果。

CDIO是一種國際化高等工程教育的創新模式，是由麻省理工學院（MIT）等四所大學合作開發的一整套工程教育理念和實施體系。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。[1-8]這種模式不僅注重培養學生扎實的專業技術知識，更關注團隊協作精神和創新精神的培養，并通過“做中學”和“基于項目的教育和學習”的教學模式培養既有扎實的專業技能，又有良好的團隊協作能力和創新能力的國際化工程師。我國高等工科教育的迫切任務是盡快培養與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中還存在不少問題，如重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重視知識學習而輕視開拓創新的培養等問題。國內外的經驗都表明CDIO“做中學”的理念和方法是先進可行的，適合工科教育教學過程各個環節的改革。[1-5]

因此，為了提高學生學習的積極性和主動性，為了提高學生的動手實踐能力、團隊協作能力和創新能力，并使學生具備解決實際問題的能力，教師必須對現有的教學方法進行改進，以達到良好的教學效果。這些能力的培養完全符合CDIO工程教育模式的要求，因此針對VB程序設計的教學現狀，以CDIO人才培養理念開展教學改革具有很強的現實意義和指導作用。

一、課程教學現狀和問題分析

由于受到傳統教學模式的影響，在VB程序設計的教學過程中，重理論、輕實踐的現象普遍存在，導致學生缺乏學習的積極性，實踐能力和實際應用能力得不到提高，導致教學效果不佳。以往的教學經驗表明，很多學生學完課程之后并沒有達到預期的效果，不能將學到的知識應用于實踐，或無法將知識點連成知識面進而形成知識體系。在過去的教學中，主要采用“教師講，學生聽”的模式，教師只注重基本語句和語法的講解，學生只是被動地接受，缺乏對所學課程的整體把握和整體應用。這種模式限制了學生的思路，學生只能在教師思路的引導下思考，無法滿足個性化的學習要求。而且這種灌輸式的教學模式，會使學生感到內容乏味枯燥，不能激發學生的學習興趣和積極性，甚至出現厭學現象。導致學生在動手實踐時，感到沒有頭緒、無從下手等情況。這種教學模式無法使學生真正掌握編程方法，無法培養學生解決實際問題的能力，更不要說對學生團隊協作精神和創新精神的培養。

目前，教學中存在的問題主要表現在以下幾方面：

1.傳統教學模式影響教學效果;

2.教學方法單一，缺乏吸引力;

3.教學內容安排不合理;

4.實驗教學不適應能力培養的要求;

5.課程評價中考核內容單一，缺少對學習過程的評價。

二、基于CDIO理念的教學改革

（一）課堂教學改革

CDIO工程教育模式是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達。[1，6]在教學方法上，樹立“以學生為中心”的新觀念，引導學生主動學習。教師要預先明確所授課程在本專業知識結構中的地位和作用，以及學生學習本課程應該掌握的知識和能力、教學中安排豐富的綜合性實驗，讓學生自己動手和全身心投入，增強概念學習，強調學生發現問題、分析問題和解決問題能力的培養，建立和加強學習反饋機制。[2，6]在這種教學模式下，學生是學習的主體，教師是教學的主導，學生在合作完成實際項目過程中學習必備的知識，發揮各自的創新潛能，鍛煉學生的綜合能力，提高個人的綜合素質。[6]

基于這種教學模式，結合多年的教學體會和工程設計經驗，本文提出一種問題引導、知識講解、案例驅動、動手實踐、分組討論、綜合評價等相互結合滲透的師生互動的課堂教學模式。首先，教師要讓學生明白學習本次課程后，可以解決哪些問題，根據教學內容，向學生提出問題，做簡單分析后，說明解決問題所需要的知識，先讓學生自己了解這些知識，然后有針對性地對重點和難點進行講解，結合所講知識要點，設計教學案例，讓學生設計解決方案，并動手實現，并與學生一起分析討論這些解決方案，最后進行總結和評價。在進行課堂教學時，需要特別注意以下幾方面：

1.要精心梳理教學內容，合理安排。VB程序設計課程中涉及到的知識點很多，教師在上課前，要對這些知識點分類整理，明確重點和難點，對于簡單易懂的知識，可以以學生自學為主，對于同類的知識點，可以通過講解典型性的內容，引導學生舉一反三，觸類旁通。只有這樣，才能在有限的課時內，循序漸進地向學生傳授更多的知識和程序設計方法，使學生掌握學習方法，以后可以自學所需的內容。endprint

2.要充分了解學生的知識背景。教師在上課時，要根據學生的知識背景和教學內容，明確哪些知識學生通過自學可以理解，哪些知識是難點，需要教師詳細講解。設計案例時，也要考慮學生的知識背景，基礎性的案例讓學生自主解決，綜合復雜的案例要引導學生，與學生一起分析解決。設計問題時更要結合學生的知識背景，否則學生無法理解。

3.要激發學生的學習興趣、實踐欲望，使其有成就感。在教學中，不僅要讓學生知道學習VB是“有用”的，而且在學習過程中要讓學生感受到學習VB是一件有趣的、很有成就感的事情。在上課時，通過問題啟發、案例驅動、動手實踐、分組討論等方法要讓學生主動地學習，積極地動手練習，讓每個學生都能自主解決問題，產生成就感，進一步激發學習興趣。

4.要設計豐富多樣、針對性強的教學案例。設計合適的教學案例是實現本文所提課堂教學模式的基礎，也是關鍵內容和難點。設計教學案例時要結合學生的已有知識，要聯系實際生活，還要考慮如何提高學生的學習興趣等，這就給教學案例設計增加了難度和復雜性。在設計案例時，既要結合核心知識設計基礎型案例，又要聯系實際設計應用型案例，還要綜合所學知識設計較復雜的綜合型案例，也要為提高學生的創新能力設計一些創新型案例等等。只有設計出豐富多樣、針對性強的教學案例，才能激發學生自主學習的熱情，培養學生分析問題、解決問題的能力，并激發學生的創造性思維。在教學過程中，要不斷豐富、優化教學案例，可以建立分種類、有層次的教學案例庫，并定期更新。

（二）實驗教學改革

實驗教學是培養學生知識運用能力、動手能力、解決實際問題能力的重要環節。VB程序設計是一門融知識性與技能性于一體，邏輯分析和實踐操作性都很強的課程。6]以往的教學模式偏重于理論知識的講解，對實驗環節關注不夠。實驗課時遠少于理論課時，實驗內容單一、缺乏吸引性，無法激發學生動手實踐的興趣。針對這些問題，本課程組在教學過程中，實踐與理論并重，增加了實驗課時，設計了分層次、多樣化的實驗案例。把實驗案例分為基礎型、設計型、綜合型、創新型等幾種，實驗案例融合了VB基礎知識、學生專業特點和實際應用。根據內容安排，采用學生自選實驗內容的靈活方式，有些是必須做的實驗，有些是可選的實驗，甚至可以根據要求，學生自主設計實驗案例;有些是需要獨自完成，有些是需要多人共同完成。實驗結束后，學生分組討論實驗方案，分析問題，優化后進行總結，最后進行評價。通過實驗案例，進一步培養了學生的實踐能力、創新能力和團隊協作能力，使學生產生成就感，提高學生學習程序設計的自信心，讓學生感到學習程序設計也不是高不可攀的難事，并激發了學生進一步學習的熱情。

（三）課外作業改革

以往的課外作業都是針對VB基礎知識的書面練習題，以增強學生對基礎知識的記憶掌握，并不能讓學生真正學會編程，無法培養學生對知識的靈活運用能力。結合CDIO工程教育理念，本課程組在教學過程中，采用一種靈活的方式布置課外作業，學生可以去做書面練習題，可以去做實驗中沒有選做的實驗案例，也可以針對所學知識，通過查閱資料，自行設計案例，自行分析并解決?？梢元氉酝瓿桑部梢远嗳斯餐瓿?。通過這種靈活的作業方式，培養了學生的自學能力和解決實際問題的能力，在相互合作中，培養了學生的團隊協作精神。

（四）考核模式改革

傳統學業評價主要考核學生對基礎知識的掌握情況，無法考核學生的動手實踐能力，考試成績往往不能體現對學習過程的整體評價，針對這些不足，本課程組在實施時，研究了CDIO模型理念的學業評價方式，以“過程”為基礎開展，關注知識、技能的學習過程，關注實踐環節及工程應用能力，力求知識與能力的協調統一。改革了考試內容與形式，把考試內容的重點放在了知識的應用能力和解決實際問題的能力上，而不再是考核基礎知識的“記憶”，并把案例考核、實踐環節等融入到最終的考核成績中，為了考核學生的實際編程能力，還在期末進行專門的上機編程考試，但目前這些考核內容在最終的考核成績中所占比例偏小，改革力度不夠大，有待進一步研究并完善學業評價方式。

三、教學改革實施情況

經過五年的探索和研究，本課程組不斷學習領會CDIO工程教育模式，把CDIO工程教育理念融入到VB程序設計的各個教學環節中。在我校電子科學與技術專業、微電子學專業實施了改革方案。

在改革之初，由于部分教師習慣于傳統的教學方法，再加上對CDIO工程教育理念理解不夠深入，在開展課堂教學改革時，感到有些不適應。以往上課前的備課主要體現在教案和課件，主要圍繞教學大綱和教材進行。實施改革后，備課要準備大量的材料，要設計各種教學案例，課堂上還要不斷與學生互動，還要根據實際情況，靈活調整教學內容與方法。如果教學內容準備不夠充分，教學案例設計不夠合理，問題設計啟發性不強等，課堂教學就會出現內容銜接不流暢、學生積極性不高等問題，進而影響課堂教學效果。教師首先要轉變傳統的教學觀念，積極改革教學內容、教學方法，才能保證教學改革的順利開展。

隨著改革的不斷深入，教師們逐漸發現學生的學習興趣提高了，參與課堂討論的積極性也很高，無形之中堅定了教師們進行教學改革的決心，提高了教師參與改革的積極性，并適應了新的教學模式和教學方法。

四、結語

以CDIO工程教育理念為指導，開展VB程序設計教學改革取得了良好的教學效果，提高了教學質量。相比于改革之前，學生的學習積極性、動手實踐能力和解決實際問題的能力得到了提高，培養了學生的團隊協作精神，并進一步激發了學生的創造性思維。

開展CDIO工程教育改革，要結合各個學校的實際情況，要考慮學科專業的要求，也要針對具體課程的特點。改革不是一朝一夕的事情，也不可能一蹴而就、一帆風順。隨著對CDIO工程教育理念理解的不斷加深，改革措施定會不斷更新和完善。

參考文獻：

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[8]梁正平，蔡平.CDIO視野下案例驅動的文科類VB教學研究[J].計算機教育，2010，（14）：73-76.endprint