CDIO模式在程序设计课程改革中的应用

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[摘要]对高级程序设计语言课程在教学中存在的主要问题和cdio教学模式在高级程序设计语言课程改革中的应用进行分析，并以实际班级为实验对象对CDIO教学模式实践中存在的不足进行了讨论。

[关键词]CDIO教学模式；高级程序设计语言；课程改革

CDIO教学模式是工程教育领域的创新教育理念，它包含完整的教育体系，包括详细的目标，完善的主题和未来的愿景[1]。CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)与运行(Operate)四个维度构成，包含的是“做中学”的思想，以目标、任务或项目为载体来进行学习[2,3]。

1高级程序设计语言课程在教学中存在的主要问题

高级程序设计语言是信息与计算科学专业学生的必修课程。利用传统的教学方法来进行讲授高级程序设计语言，效果不太理想，造成理论与实践脱节，实验过程学生积极性不高，关键概念理解模糊等问题。通过对高等院校高级程序设计语言课程教学现状调查，下面就高级程序设计语言课程在教学中存在的主要问题作简要阐述：理论与实践脱节：现在很多高校在讲授高级程序设计语言课程这门课程时，重理论而轻实践，理论学时和实验学时不平衡，造成理论与实践严重脱节。众所周知，理论和实践是相辅相成、相互促进的。学生通过理论来指导实验，实验反过来可以加深对概念的理解，并将所学的理论知识统一到整体认知。教材案例不丰富：高级程序设计语言教材种类繁多，质量良莠不齐。反观这些教材，理论内容丰富，但与理论相应的案例却不丰富。这样对学生去理解相应的抽象概念造成了障碍。我们在理论知识讲解的同时，配上丰富而实用的案例，将极大的提高学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，学生有了高昂的学习兴趣，就会主动的调用可用资源去丰富自己的学习内容，加强对各种概念的理解。良好编程习惯的缺乏：每个程序员都有自己的编程风格和习惯，好习惯给你带来正能量，而坏习惯则是坑队友也对自己不利的。代码不单是写给机器的，也是写给人看的。良好的代码是可预测的，是易于调试、扩展和测试的。而现在的教学模式下，学生的学习很多情况下是应付考试，仅靠背、记去学习知识。缺乏系统的训练，更不用说良好编程习惯的养成了。团队协作精神的缺失：现在的项目都需要团队协作才能完成，完全靠个人完成一个项目是不现实的。现在的高级程序设计语言课程实践环节对应的都是小算法，都是针对考核个人而设计的。这种情况下，学生的团队协作精神得不到培养，造成团队协作精神的缺失。

2CDIO教学模式在高级程序设计语言课程改革中的应用

通过对高等院校高级程序设计语言课程教学现状调查，我们发现高级程序设计语言课程教学存在着很多问题，制约了高级程序设计语言课程的教学发展。将CDIO教学模式应用于高级程序设计语言课程之中，以期待提高教学质量，培养学生的实践能力和综合素质。我们依托学院的“3+1”项目和“高博应诺”教育部产学研合作协同育人项目，引进产业界教师（称其项目老师）和其开发项目。以“项目”为主导来进行高级程序设计语言课程的学习。对教师的教学、学生的学习具有一定的指导意义。具体体现在：学习方式的转变，由原来的老师主导变为项目主导；学生综合能力的提升，对学生理论知识、实践能力和团队协作等综合能力系统的培养。我们具体实施CDIO教学流程分析如下[4]。构思阶段(Conceive)：这个阶段是所有环节的起始阶段，万事开头难，这一步的进展决定了对整个项目的把握程度。在构思阶段中，课程老师和项目老师要积极的引导学生发现问题，提供相似的案例或项目启发学生解决问题的思路。学生应积极利用一切资源，例如网络资源、图书资源等等，去发现问题，形成对项目的宏观认识，提出解决方案。设计阶段(Design)：课程老师和项目老师共同审核学生的方案，及时反馈给学生，学生设计具体解决方案，并根据老师的反馈积极修改和调整自己的方案。实现阶段(Implement)：课程老师和项目老师共同对学生的学习过程进行监督并指导，涉及到具体的理论知识需要课程老师详细讲解。学生与老师多交流，勤沟通，不懂就问。逐步把设计方案转化为具体成果。运行阶段(Operate)：课程老师和项目老师共同对学生的成果进行评价，学生对自己的成果进行展示，并积极参与评价其他学生的成果，根据老师们和同学们的评价，反思和改进自己的项目。

3结语

通过C++这门高级程序设计语言对学院信息与计算科学专业学生进行CDIO教学模式改革，效果显著。学生的实践能力和团队协作能力得到了显著的提高，好多课程得到了融合。同时在实践中也发现了很多不足，首先，对这门课程不感兴趣的学生，没有起到好的学习效果；其次，零基础CDIO教学模式改革不可行，进行CDIO教学模式实验前，应对学生进行一定学时的编程基础讲解，否则项目无法开展。

【参考文献】

[1]赵小龙.基于双循环CDIOE理念构建Java系列课程群教学体系建设研究[J].安庆师范学院学报(自科版),2016，22(4):p.145-148.

[2]邢丹,姚俊明.基于计算思维的Java课程群的教学改革和实践[J].计算机教育,2015(15):36-40.

[3]田锦龙.基于CDIO的JAVA课程群教学设计与实践[D].长春：长春师范大学，2017.

作者：张巧生 于晓秋 周晓晶 野金花 单位：黑龙江八一农垦大学理学院