基于CDIO理念的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究

摘要：作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，C語言程序設(shè)計(jì)課程在高校計(jì)算機(jī)教育中起著舉足輕重的作用，因此，對于該課程的改革一直是高校教師研究的問題。對于傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題，本文根據(jù)CDlO理念，將有針對性地列舉出來并做出相應(yīng)的改進(jìn)，并在教學(xué)過程中做出對比，結(jié)果表明，改進(jìn)后的課程教學(xué)效果明顯更好，值得大范圍推廣。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;CDlO理念;C語言教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0147-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（0SID）：

自從我校成功升本以來，學(xué)校層面和院系層面對全校本科專業(yè)的建設(shè)就非常重視，學(xué)校先后推出了優(yōu)秀師范課程的建設(shè)和院系重點(diǎn)課程建設(shè)等教學(xué)活動，作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的第一門能夠給學(xué)生打好基礎(chǔ)的編程語言[1]，C語言程序設(shè)計(jì)課程自然當(dāng)仁不讓地人選了重點(diǎn)課程建設(shè)的行列。借此機(jī)會，任課老師對該門課程的相關(guān)形式的改革應(yīng)當(dāng)也要開展起來。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)發(fā)展日新月異的時代，無論什么課程，相應(yīng)的教學(xué)思路也需要緊緊跟上時代的步伐，比如教師可以利用各種各樣的信息技術(shù)手段，讓課程教學(xué)能夠隨時隨地滲透到師生的學(xué)習(xí)當(dāng)中，做得比較好的就有慕課（ MOOC）、微課和利用這些線上資源進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)等形式。我們可以借助這些學(xué)習(xí)形式來配合傳統(tǒng)的課堂教學(xué)的模式，將課堂更加地豐富起來。因此，本文將介紹依托CDIO理念，以項(xiàng)目驅(qū)動和課程設(shè)計(jì)的方式來改變傳統(tǒng)的純課堂的教學(xué)方式。

1 《C語言程序設(shè)計(jì)》課程現(xiàn)狀

（C語言程序設(shè)計(jì)》這門課程，是面向我院的軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)和教育技術(shù)學(xué)三個專業(yè)的學(xué)生來開設(shè)，經(jīng)過多次課程改革和培養(yǎng)方案的修改，專業(yè)課程的課時安排都已經(jīng)做出了一定的調(diào)整，除了教育技術(shù)學(xué)專業(yè)放在第二學(xué)期開設(shè)，其他專業(yè)則選擇在第一學(xué)期完成學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)其他更深入的專業(yè)課程。目前，三個專業(yè)的課時都是每學(xué)期68學(xué)時，周課時均為4節(jié)，考核方式為期末統(tǒng)一考試。

對于本門課程的教學(xué)過程，還是以傳統(tǒng)的教師講解為主，課程教學(xué)過程以機(jī)房上課為主，雖然實(shí)踐的環(huán)境比較好，但是作為第一個學(xué)期開設(shè)的新專業(yè)課程，由于大一新生的入學(xué)軍訓(xùn)，使得課程學(xué)時非常的緊湊，所以老師在講解課程的過程中，難免存在為了趕進(jìn)度而忽略了讓學(xué)生實(shí)踐的環(huán)節(jié)。在此，根據(jù)實(shí)際情況，總結(jié)一下目前在C語言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中存在著的一些主要問題。

（1）在教學(xué)過程中，課堂以教師為主體，對于知識框架和知識點(diǎn)的教授，學(xué)生們都是以教師講解的內(nèi)容為主，并且大多數(shù)的學(xué)生不會利用課余時間去接收其他的相關(guān)知識點(diǎn)，所以這種比較單向的輸入式教學(xué)方法使得學(xué)生變得比較被動，最終，沒有實(shí)際的實(shí)踐能力來解決問題。

（2）在教材的選取方面，存在著選取的教材內(nèi)容跟不上時代，大多數(shù)教材的內(nèi)容都是圍繞“C語言概述、C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語言的三大結(jié)構(gòu)、函數(shù)、數(shù)組、指針”等知識點(diǎn)來展開，缺乏一定的項(xiàng)目實(shí)例。所以對于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，無法及時吸收新知識，在專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)上會有一定的滯后性，而且不能從完整的案例當(dāng)中了解系統(tǒng)的開發(fā)過程。

（3）在考核形式方面，成績雖然由平時成績和期末卷面分?jǐn)?shù)按一定比例組成，但是平時成績的界定存在一定的難度，因?yàn)槠綍r的實(shí)驗(yàn)題目統(tǒng)一，存在抄襲的可能性比較大，導(dǎo)致分?jǐn)?shù)會不太客觀。所以在一定程度上對學(xué)生的期末考試成績也會有一定的影響。

2 CDIO理念的簡介

CDIO理念（即工程教育理念，包含構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）和運(yùn)作（operate））最早由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所名校發(fā)起，并聯(lián)合全球23所大學(xué)合作提出及推廣的教育教學(xué)理念[2]。

CDIO理念的教學(xué)重在強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠在實(shí)踐過程中獲取相關(guān)的知識，推崇邊學(xué)邊做的教學(xué)形式，并以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主[3]，這一點(diǎn)非常符合我院開設(shè)的這些專業(yè)的要求，即要求學(xué)生畢業(yè)以后能夠具備一定的實(shí)踐能力，而不是僅限于紙上談兵。在培養(yǎng)學(xué)生的要求中，除了強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)，學(xué)中做”，我們還倡導(dǎo)以項(xiàng)目化驅(qū)動化的方式來進(jìn)行教學(xué)，在學(xué)習(xí)一門課程之前，必須讓學(xué)生先詳細(xì)地了解該門課程能夠做什么樣的案例，必須讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)。而不是盲從地且被動地接收知識點(diǎn)。

3 基于CDIO理念的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革

本文依托于學(xué)校的教學(xué)改革課題，在課程的教學(xué)思路上，圍繞CDIO的教育教學(xué)理念，在盡可能的大范圍了解學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)制定符合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)計(jì)劃，以項(xiàng)目驅(qū)動的方式來引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)相關(guān)的知識點(diǎn)之前，通過一個完整的案例幫助學(xué)生全面地了解課程的知識點(diǎn)。本節(jié)針對上一節(jié)提出的教學(xué)問題，并按照CDIO教育理念中提到的觀點(diǎn)，做出以下幾點(diǎn)改進(jìn)。

3.1教學(xué)過程重構(gòu)

針對目前課堂上存在的以教師為主的現(xiàn)狀，按照CDIO教育教學(xué)理念的要求，應(yīng)該在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，改變現(xiàn)有的“教為本”的現(xiàn)狀[4-6]，讓學(xué)生以項(xiàng)目驅(qū)動的形式來展開學(xué)習(xí)。

本次教學(xué)改革的課程研究的對象以2019級大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生和2019級教育技術(shù)學(xué)專業(yè)為對象，和2018級的相同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行對比。在第一次課程教學(xué)過程開始時，就以一個具有代表性的例子：學(xué)生成績管理系統(tǒng)，將該系統(tǒng)的完整功能按照軟件設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行任務(wù)分解并讓學(xué)生對程序設(shè)計(jì)能夠有一個大體的了解，而軟件設(shè)計(jì)的步驟恰巧和CDIO教育教學(xué)理念的要求是一致的，其中的構(gòu)思部分對應(yīng)軟件設(shè)計(jì)的需求分析部分，設(shè)計(jì)部分對應(yīng)概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)部分，實(shí)現(xiàn)部分對應(yīng)編碼過程，運(yùn)行部分則對應(yīng)測試、交付與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)部分[7-10]。

圍繞完整項(xiàng)目的任務(wù)分配過程，有計(jì)劃的介紹課程的知識點(diǎn)，比如在介紹比較難理解的指針、結(jié)構(gòu)體和文件讀取等知識點(diǎn)時，可以結(jié)合相關(guān)的項(xiàng)目來重點(diǎn)講解。

3.2 設(shè)計(jì)符合學(xué)生特點(diǎn)的教材和教學(xué)計(jì)劃

在選取課程教材時，應(yīng)該參考本文所提到的任務(wù)驅(qū)動的原則，選取帶有完整項(xiàng)目案例的教材，本院根據(jù)實(shí)際情況，所選取的教材是上海交通大學(xué)出版社出版的《C語言程序設(shè)計(jì)（雙色）》，由吳軍良、肖盛文主編。并且在制作教學(xué)計(jì)劃的過程中，以完整的案例項(xiàng)目開始教學(xué)過程，在2019級專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)完整本教材中的所有知識點(diǎn)后，抽取了1周的時間讓學(xué)生來完成課程設(shè)計(jì)，通過課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能夠?qū)浖O(shè)計(jì)的過程有一個較為整體的了解，并把所學(xué)的知識點(diǎn)全部串接起來用于完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

3.3 考核方式的改進(jìn)

針對傳統(tǒng)的考核方式存在的一些問題，應(yīng)該把考核方式進(jìn)行過程化，在平常的學(xué)習(xí)過程中，讓學(xué)生開始積累完成項(xiàng)目所需的步驟，并分組完成，每組選取一個實(shí)踐能力較強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任組長，負(fù)責(zé)任務(wù)的安排和對組員進(jìn)行打分，配合教師平常對同學(xué)們的觀察，能夠盡量將平時成績給出一個較為客觀的分?jǐn)?shù)。并加入課程設(shè)計(jì)的分?jǐn)?shù)，課程設(shè)計(jì)的最后階段要求學(xué)生完成答辯，也是分組完成，通過每位同學(xué)對自己所在的組完成的部分功能進(jìn)行分析演示，由組長和教師共同打分取平均分的方式給出這部分的成績。課程設(shè)計(jì)的詳細(xì)安排如表1所示。最后期末考試的卷面分也占一定的比例，由三部分成績共同決定每位同學(xué)的最終期末成績。經(jīng)過與2018級同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行對比，學(xué)生的綜合成績均有所提升，并且過程化的成績積累體現(xiàn)了一定的公平性。表2給出了考核方式的比例分配。

4 結(jié)束語

本文將CDIO教育教學(xué)理念的四個主要思想和學(xué)生情況以及實(shí)際教學(xué)條件加以配合，并合理地運(yùn)用在C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中，充分利用學(xué)校豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，讓學(xué)生以項(xiàng)目驅(qū)動為導(dǎo)向，在做中學(xué)，學(xué)中做，不斷地突破傳統(tǒng)課堂存在的缺陷，形成一套滿足于我校學(xué)生特色需求的實(shí)踐教學(xué)方式。通過期末的課程設(shè)計(jì)方式，使得學(xué)生以畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式來完成課程設(shè)計(jì)，包括：做項(xiàng)目、寫文檔、做PPT和答辯等，還有鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，為今后參加工作做準(zhǔn)備。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】

基金項(xiàng)目：豫章師范學(xué)院教改課題（基于CDIO的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究，項(xiàng)目編號：YSJG-2018-10）

作者簡介：謝彩云（1987-），女，江西高安人，碩士研究生，研究方向：大數(shù)據(jù)分析、信息檢索。