程序設計課程的教學理念與教學方法探究

朱紋玉+陳利國

摘要：傳統的程序設計教學偏重講授語法規則、運行原理和程序結構等知識點，不利于培養學生思維能力和應用能力。CDIO理念以實際的工程項目實踐為載體，既能使學生學會工程技術知識，還能培養學生的實際應用能力和團隊協作等綜合的能力，在程序設計課程教學中融入CDIO理念，能夠取得顯著的教學效果。

關鍵詞：計算機；CDIO；程序設計；教育理念；教學案例；

1 程序設計課程傳統教學方式

計算機程序設計是學習計算機的相關專業學生的基礎課程。該課程具有綜合性、抽象性和應用性的特點，傳統的計算機程序設計課程教學偏重于對語法規則、運行原理、程序結構和語言特點等知識進行講授，這容易造成學生在學習過程中只關注程序設計語言的本身，從而忽略的程序設計語言的學習初衷；學會了程序設計語言的一些相關知識，而沒有必要的思維能力與應用能力；更沒有規范編碼、團隊精神、協同設計和工程觀念等習慣與能力。這會導致學生學習計算機程序設計的興趣下降，并直接導致學生就業時不能滿足行業的需求。

2 關于CDIO

CDIO是一種新型的教育理念，由麻省理工學院與瑞典皇家理工學院等四個著名的大學聯合提出的一種新型現代教育理念，可以概括為在做中學，教育和學習要基于項目。它的主線是產品生命周期的四個環節，即構思、設計、實現與運行，載體是實際的工程項目實踐，能使學生用主動的、課程間有機聯系和實踐的方式來學習，這樣既能使學生學會了工程技術知識，還能培養學生的實際應用能力和團隊協作等綜合的能力，改善了教師理論傳授和學生實際動手能力的關系。相比于傳統的教學方式，CDIO理念的優勢在于更能滿足培養現代的工程技術人員的要求。

3 計算機程序設計課程教學中的CDIO應用

計算機的軟硬件和相關技術都在不斷發展，這對計算機專業的大學生的能力也有了新的要求，傳統的教學方法與模式已經不能滿足社會對計算機專業學生能力的需求。對此，本文針對傳統的教學模式中的弊端，結合教育本科階段的教學目標與學生能力，融入CDIO的教育理念，對計算機程序設計課程的教學模式進行探索，以便使教學質量得到提高。

CDIO的核心就是以項目為載體對學生能力進行培養。所以在教授過程中，要用案例作為主線來演示程序設計，講解相關知識點。首先，教師要準備一個合適的實用軟件當做原型，在課堂上運行和演示該軟件，讓學生了解軟件的運行效果，和軟件的需求背景，從而讓學生明確該課程的知識要求和能力目標。其次，把原型分成若干個功能模塊，每次課堂講解合適數量的模塊，來確保項目完成時課程也能結束。再次，講解時，要對每個模塊都預先給出目標和問題，以及關鍵點和所需掌握的能力等，來對相關應用進行講解。最后，實現每一個模塊都要根據構思、設計、實現和運行等過程給學生現場演示，不能給學生分析現成的代碼。

CDIO理念的一個重要學習方式就是在做中學，將主動學習與經驗學習融合起來，以提高學生的學習與工程實踐能力。根據CDIO 的理念，應該讓學生參與具體的軟件項目開發，在做中學。當前的軟件行業實際工作一般都以團隊形式進行，為了培養學生的團隊協作和溝通能力，避免學生個人英雄主義的意思，可以讓學生用團隊的方式來進行項目開發，人數根據項目的規模和學生實際能力來確定。因為學生是首次接觸程序設計語言，基礎能力比較薄弱，所以選擇項目題目方面，可以選用切實可行的方式，讓學生在課堂上的案例的基礎上，重構軟件產品。這樣既可以省去學生做需求分析的時間，還能給學生更多時間來注意程序的質量。

CDIO理念十分重視課程的橫向聯系，軟件開發是多種相關知識綜合應用的過程，不只是設計語言的拼湊，這就需要學生在熟練掌握設計語言的基礎上，還要掌握相關的數據結構、設計模式和算法等知識，所以，學生在學習時，要有意識的進行課程間的橫向聯系，對于團隊開發過程中遇到的新問題，要聯合同學共同學習，共同探討。同時，因為學生開發的項目是由老師指定的原型，所以老師在講授時也要根據不同模塊的難易程度來向學生講授代碼的缺陷之處，完善這些缺陷的方向和需要用到的知識，然后學生可以在老師指點的基礎上進行學習和開發，重構產品。

CDIO教育理念下的計算機程序設計的課程考核將不會是傳統的筆試或者上機的形式，而會是以學生的作品質量與開發的產品的規范程度為參考，來進行不定期的答辯考核，這個方式要求學生兩周答辯一次。學生答辯時要先把設計文檔交給老師檢查，然后演示其團隊的工作和思路，以及工作效果和不足，老師根據學生的展示進行提問，最后以學生的綜合表現為參考給出最終的課程成績。最終成績由平時的周期性答辯表現和最終的綜合答辯表現兩部分組成，其中的平時成績占總成績的百分之六十，最終綜合答辯成績占總成績的百分之四十。這種考核方式可以貫穿學生整個的作品開發過程，就能實時的監控和掌握學生的學習動態和作品完成情況，能更好的培養學生解決問題的能力和關注質量的好習慣。這種考核的方式還能培養學生的團隊意識、協調能力與語言表達能力，與傳統的考核方式比較，這種基于產品質量和定期的考核的方式更能培養學生的能力。

4、結語

融入CDIO理念后，計算機程序設計的教學將不僅會傳授基本的程序設計知識，還會傳授更多的工程思想與能力。在計算機程序設計課程教學實踐中應用CDIO理念，能將學生、項目和程序設計知識三者有機結合起來，最大可能的調動學生的積極主動性，激發學生的學習興趣，培養學生分析問題、溝通與解決問題的能力，最大的發揮在做中學，在學中做的效果。

作者簡介：

朱紋玉（1986—），男，漢族，安徽省宿州市人，助教，鄭州鐵路職業技術學院，計算機，研究方向：計算機編程。