基于CDIO模式的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)——C#》教學(xué)改革探討

摘 要：CDIO是一種先進(jìn)的、國(guó)際化的高等工程教學(xué)理念，注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力。本文基于CDIO理念，將《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程融入實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)改革。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法三個(gè)大方面提出一些改革探討。

關(guān)鍵詞：CDIO 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（a）-0151-02

CDIO代表構(gòu)思Conceive、設(shè)計(jì)Design、實(shí)施Implement和運(yùn)行Operate。它是由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的一整套工程教育理念和實(shí)施。它是一種先進(jìn)的教育理念和人才培養(yǎng)模式。CDIO以項(xiàng)目研發(fā)到項(xiàng)目運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生能積極主動(dòng)的在工程與課程有機(jī)聯(lián)系的方式中學(xué)習(xí)工程。CDIO注重以實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)行生命周期為載體，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。本課程在學(xué)習(xí)了《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)上，主要介紹C#語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和面向?qū)ο蟮幕靖拍?，掌握C#特有的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的面向?qū)ο缶幊趟枷牒团d趣，訓(xùn)練學(xué)生編程的實(shí)戰(zhàn)能力。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和以后面向?qū)ο缶幊填愓Z(yǔ)言的自學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)—— C#》是筆者所在學(xué)校計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)的專業(yè)課程，在幾年的教學(xué)過(guò)程中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)課程還存在一些問(wèn)題。

1.1 教學(xué)內(nèi)容

該課程教學(xué)內(nèi)容包含了C#語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和面向?qū)ο蟮幕靖拍罴癡S編程環(huán)境的使用，由于課程的課時(shí)原因，很難詳細(xì)細(xì)致地講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。雖然近年在教學(xué)內(nèi)容組織上做了改進(jìn)，采用了任務(wù)形式組織知識(shí)點(diǎn)。但是每個(gè)任務(wù)均較獨(dú)立，相互沒(méi)有聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)知識(shí)點(diǎn)多且零散，不能很好地了解各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。

1.2 實(shí)踐內(nèi)容

由于本身課程知識(shí)點(diǎn)的設(shè)置缺少了關(guān)聯(lián)度，導(dǎo)致在實(shí)踐過(guò)程中，教師講解和布置的實(shí)踐內(nèi)容也成為了相對(duì)獨(dú)立的程序。實(shí)訓(xùn)練習(xí)基本是每個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的實(shí)訓(xùn)題目，每個(gè)實(shí)訓(xùn)題目彼此孤立。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中只是單一的練習(xí)某個(gè)指定知識(shí)技能點(diǎn)，體會(huì)不到系統(tǒng)解決實(shí)際工程的過(guò)程和方法，無(wú)法提高解決實(shí)際工程的能力。

1.3 教學(xué)過(guò)程

傳統(tǒng)的教學(xué)以“教”為主，教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中作為主角，占用大量課題時(shí)間，學(xué)生以被動(dòng)學(xué)為主，被動(dòng)填鴨。教師的教學(xué)目標(biāo)更多的放在學(xué)生編程能力的培養(yǎng)和提高上，往往忽視了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。這樣的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性沒(méi)有被充分調(diào)用，團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通交流能力沒(méi)有得到重視。

2 基于CDIO的課程教學(xué)改革實(shí)踐

在培養(yǎng)學(xué)生編程能力的同時(shí)，以全生命周期的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)形式為載體進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。本著重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的原則，對(duì)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)—— C#》課程從教學(xué)載體、教學(xué)組織教學(xué)方法、評(píng)價(jià)體系等四方面進(jìn)行了教學(xué)改革，構(gòu)建課程的新的教學(xué)模式。

2.1 基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容調(diào)整

CDIO教學(xué)模式將引導(dǎo)學(xué)生基于工程項(xiàng)目的全生命周期進(jìn)行學(xué)習(xí)，以具體項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)和掌握技能的載體。結(jié)合課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程特點(diǎn)，以及學(xué)生的實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了“書(shū)店管理系統(tǒng)”作為課程的載體。該系統(tǒng)包括：書(shū)店?duì)I業(yè)額統(tǒng)計(jì)、書(shū)店應(yīng)收賬款統(tǒng)計(jì)等模塊。課程的各知識(shí)點(diǎn)都有機(jī)的融入到整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)模塊中。

課程在第一周教學(xué)時(shí)，就下達(dá)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)，給出項(xiàng)目應(yīng)具備的基本功能。讓學(xué)生在課程開(kāi)始時(shí)就能置身于實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)氛圍中，深切地體會(huì)一下軟件產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施到運(yùn)行的全生命周期過(guò)程。學(xué)生能在整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中自主學(xué)習(xí)并掌握項(xiàng)目多關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)技能。

2.2 教學(xué)組織改革

為了將CDIO教學(xué)理念深度地融入到課堂教學(xué)中，完全的理論課教學(xué)將被完全摒棄，而是將理論知識(shí)和實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中逐一學(xué)習(xí)理論知識(shí)點(diǎn)，力求能讓學(xué)生做到“做中學(xué)”。

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和掌握知識(shí)的實(shí)際情況，將學(xué)生分成3人一組的項(xiàng)目小組。在團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中，能更有效地鍛煉學(xué)生的協(xié)作精神和溝通能力。同時(shí)，也減少了單個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中的屏障，能夠相互學(xué)習(xí)、相互討論，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。

課程在組織實(shí)施中基本采用CDIO理念，通過(guò)軟件工程的“需求分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施”和“項(xiàng)目調(diào)試維護(hù)”四個(gè)階段來(lái)完成課程的任務(wù)，如圖1所示。

（1）需求分析（C）。

需求分析是項(xiàng)目開(kāi)始的起點(diǎn)。需求分析能讓學(xué)生準(zhǔn)確地了解到“項(xiàng)目系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)什么功能”。教學(xué)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，教師首先與學(xué)生一起對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行需求分析，結(jié)合給定的任務(wù)書(shū)，確定目標(biāo)系統(tǒng)必須具備的功能。教師根據(jù)功能需求提出完成項(xiàng)目所的需要掌握的知識(shí)點(diǎn)和需要具備的實(shí)訓(xùn)能力。在這個(gè)過(guò)程中，教師將帶領(lǐng)學(xué)生一起構(gòu)建出基礎(chǔ)知識(shí)框架，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目訓(xùn)練促進(jìn)能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也全面了解了整門課程的知識(shí)架構(gòu)。

（2）項(xiàng)目設(shè)計(jì)（D）。

設(shè)計(jì)階段分“概要設(shè)計(jì)”和“詳細(xì)設(shè)計(jì)”兩個(gè)階段。概要設(shè)計(jì)是要確定項(xiàng)目系統(tǒng)總體解決方案，分析項(xiàng)目的業(yè)務(wù)流程，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，分析出實(shí)體和ER圖，設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)；詳細(xì)設(shè)計(jì)階段要在概要設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上具體給出詳細(xì)解決方案。

（3）項(xiàng)目實(shí)施（I）。

項(xiàng)目實(shí)施是在整個(gè)項(xiàng)目生命周期中進(jìn)行“編碼”階段。在這個(gè)階段，項(xiàng)目小組就需要按照需求分析時(shí)確定的目標(biāo)和設(shè)計(jì)的方法，用代碼來(lái)完成項(xiàng)目任務(wù)。這個(gè)階段是整個(gè)課程的中心階段，在這個(gè)階段中，學(xué)生將在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中掌握課程的核心知識(shí)和技能。

（4）項(xiàng)目調(diào)試實(shí)施（O）。

項(xiàng)目調(diào)試實(shí)施階段是在項(xiàng)目基本完成后對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行運(yùn)行檢驗(yàn)，進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試。在項(xiàng)目調(diào)試實(shí)施過(guò)程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或不足，進(jìn)一步完善項(xiàng)目。在項(xiàng)目完成情況較好，知識(shí)點(diǎn)掌握比較好的之后，項(xiàng)目小組可以自主討論添加一些擴(kuò)展功能。這個(gè)過(guò)程能讓學(xué)生對(duì)自己掌握的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行一次初步檢查，并及時(shí)改進(jìn)。另外，在擴(kuò)展功能過(guò)程中，更好地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

2.3 教學(xué)方法

在教學(xué)環(huán)節(jié)上，將知識(shí)講解、技能演示、技能練習(xí)、實(shí)際項(xiàng)目操作貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)重之中，將理論講解完全融入到實(shí)踐操作中。

基于CDIO理念的教學(xué)活動(dòng)中，將以學(xué)生為主導(dǎo)，教師作為整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者，以項(xiàng)目的生命周期過(guò)程作為教學(xué)驅(qū)動(dòng)和載體，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生將在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中學(xué)習(xí)和掌握理論知識(shí)和實(shí)踐技能，并在定期交流中分享學(xué)習(xí)收獲和實(shí)踐成果，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和協(xié)同工作的能力。整個(gè)教學(xué)過(guò)程分成三大塊：（1）課前準(zhǔn)備：教師將在工程項(xiàng)目中涉及到的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)案例、分派給學(xué)生任務(wù)書(shū)，學(xué)生做出相應(yīng)的需求分析；（2）課堂教學(xué)：以具體的工程項(xiàng)目為載體，在具體實(shí)踐操作過(guò)程中講解技能要點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握相關(guān)技能；在一個(gè)功能點(diǎn)基本實(shí)現(xiàn)時(shí)，開(kāi)展成果展示交流，技術(shù)討論；（3）課后練習(xí)：學(xué)生的項(xiàng)目小組按照《項(xiàng)目工作任務(wù)書(shū)》進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，將課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行鞏固。

2.4 考核方式改革

課程的原有的考核方式為平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐成績(jī)和理論成績(jī)，比例分別為2∶3∶5。理論考試為學(xué)院統(tǒng)一組織的筆試考試，必須保持原有狀態(tài)。我們重點(diǎn)對(duì)實(shí)踐成績(jī)考核進(jìn)行改革。實(shí)踐成績(jī)將對(duì)學(xué)生的課后實(shí)踐大作業(yè)進(jìn)行考核。學(xué)生以小組為單位完成的實(shí)踐大作業(yè)進(jìn)行成功演示，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答辯。根據(jù)項(xiàng)目完成的情況和每個(gè)組員在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮的作用和工作量進(jìn)行綜合考評(píng)，給出最終實(shí)踐成績(jī)。以往的實(shí)踐考核是利用隨堂時(shí)間進(jìn)行，考核到學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)比較有限，也缺乏項(xiàng)目性。新的考核方式，能更全面看出學(xué)生的項(xiàng)目解決能力、協(xié)調(diào)工作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，更具有全面性，更能體現(xiàn)出學(xué)生的實(shí)際能力。

3 結(jié)語(yǔ)

在《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程中引入CDIO的教學(xué)模式，借助于實(shí)際項(xiàng)目，能針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn)，將教學(xué)重點(diǎn)放在技能培訓(xùn)上，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性，能提高學(xué)生理論應(yīng)用能力和協(xié)同工作能力。今后，我們還將不斷努力，更細(xì)致準(zhǔn)確的完善課程改革的每一個(gè)環(huán)節(jié)，努力培養(yǎng)學(xué)生的工程項(xiàng)目實(shí)施能力，并積極將這種教學(xué)方法的成功之處擴(kuò)展到所有類似的程序設(shè)計(jì)類課程中。

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