基于CDIO的.NET應用開發課程教學模式改革

王飛飛　謝麗明

基金項目：

河南高等教育教學改革研究與實踐項目（2017SJGLX476）。

摘 要

針對.NET應用開發課程中存在的教與學、理論與實踐應用相脫節的問題，提出了基于CDIO模式的教學改革，以知識、能力、實踐培養為目標，在課程教學模式與體系構建、教學過程設計與資源建設、考核方式方面進行研究，并將改革后的方案在學生中進行實施。根據調查問卷結果顯示：該實踐教學改革成效較為明顯，學生對于改革后的教學模式認同度較高，基礎知識掌握與實踐綜合應用能力有了一定提高。

關鍵詞

CDIO;.NET應用開發;教學過程;體系構建

中圖分類號： TP316-4;G712文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.023

0 引言

在整個物聯網工程專業實踐教學體系里，.NET應用開發課程作為該專業的一門核心專業課，重在培養學生的編程能力與實踐應用能力，為物聯網相關課程的項目開發提供軟件支持。在傳統的教學方式下，教師的講授與學生的實踐脫節，理論知識的掌握并沒有與應用結合起來。為了使教師的教與學生的學、學生的應用能力與社會企業所需相結合，同時使學生具備應用再學習的能力、創新能力、團隊協作能力，在對CDIO工程教育理念與一體化模式進行研究的基礎上，將其與課程特點結合，對課程進行改革探索。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），該模式強調為學生提供一種建立在真實應用環境之上的CDIO模式，在工程教育改革方面起到了積極作用，它的1個大綱、12條標準對實施改革的學生和教師具有重要的指導意義，目前許多院校已經陸續針對不同課程進行了改革與探索[1-3]，本文結合CDIO工程教育理念，在對現有CDIO相關實踐探索進行研究的基礎上[4-6]，對.NET應用開發課程在教學模式、考核方式、資源建設等方面進行改革與研究。

1 課程教學模式改革與課程體系構建

1.1 課程教學模式改革

.NET應用開發課程注重培養學生的軟件開發應用能力，因此立足于實際需求，以能力為導向、項目為驅動，對教學內容與教學方式進行改革，強化學生應用該課程知識在物聯網相關應用開發能力方面的提高，注重學生工程素養的形成。基本思路如下：

（1）以實踐為主，采用教學雙場地的方式，加強學生編程應用能力。注重培養學生的專業技能，培養學生實際分析問題、實踐動手編程的能力。為了滿足課程實踐教學需要，在校內實驗室營造企業化場景，以期更加符合項目化課程實施需要;同時與河南863軟件股份有限公司、河南智游臻龍教育科技有限公司等進行合作，在將企業技術人員、企業項目和技術標準與管理規范等引入到校內實訓基地的同時，可以安排學生到校外基地進行頂崗實習，為學生的實踐應用學習創造環境與機會。

（2）校企教師合作，進行課程資源建設。校企共同設計和開發教學、實訓項目，選擇符合專業導向與具有良好實踐效果的案例，并編寫.NET應用開發課程實踐講義，理論與實踐的有機結合可以有效地引導學生從基礎知識的學習過渡到實踐項目的開發，規范教學內容與過程，提升教學效果。

（3）構建以學生為主體、教師為主導的一體化教學模式。從理論和實踐兩個方面進行設計，課程體系的組成和課程內容以理論知識為基礎、實踐應用為核心，同時以滿足社會企業需求為目的、提高學生實踐能力為目標、強化基礎與實踐應用為原則，堅持教學做于一體，提升學生的能力與職業素養。

（4）在教學過程中為了鍛煉學生的團隊協作能力實行分組機制，遵循“能力差異”原則3人一組，課內教師進行講解輔導，課外小組內互幫互助，可以及時地解決在學習過程中遇到的問題;建立分組答疑體系，實現學生之間的交流，有效提升教師的課堂教學效率;引導學生在學習教材知識的基礎上去學習專業相關知識，提高應用思維能力與創新能力。

1.2 基于CDIO的課程體系構建

基于CDIO工程理念，構建由知識體系、能力體系與實踐體系組成的.NET應用開發課程體系。在該體系中，知識體系主要分為兩方面：知識點構建與知識點實現;能力體系主要分為三個方面：個人能力、職業能力與團隊協作能力;實踐體系主要分為四個方面：構思、設計、實施與運行。其中構思包括項目分析與功能定義;設計包括方案設計與計劃制定，實施包括功能實現與測試驗證，運行包括系統改進與運行管理。

在.NET課程體系中，主要從知識體系、能力體系與實踐體系三方面對學生培養，提高學生的能力。

2 教學過程設計與資源建設

對學生所需學習課程知識與需要掌握的能力目標進行分析，并依據合作企業的實際情況，設計該課程的教學過程。教學過程主要分為兩部分：基礎知識與實踐應用。結合學生能力需求，設計涵蓋該課程知識點的實際案例，如水位監測模擬系統的上位機程序開發、智能蔬菜大棚的上位機程序開發等。從綜合項目案例到單獨的知識點，再從知識點回歸到綜合項目案例，打破傳統教學中理論與實踐的脫節、案例與現實所需的不相關性。同時借鑒企業項目的開發流程為學生構建實踐環境，讓學生置身于項目開發的過程模擬中，通過學習掌握基礎知識、培養學生的實踐能力，并為后期學習與就業奠定基礎。

.NET應用開發課程教學資源建設的核心在于能夠滿足專業與學生需求，以專業為基礎、具體課程為著力點進行教學資源的建設與組織，根據物聯網工程專業自身特點與該課程結構需求，與院系正在實施的物聯網實踐教學體系相結合，建設線下資源與線上資源。線下建設在已有資源的基礎上，通過調研分析進行課程資源的完善，主要包括教學講義、教學案例、教學課件、習題庫、課程考核方案等，并為教學配置專業的實驗室環境與項目開發中所需的軟硬件資源。線上資源建設借助院系建立的數字化課程資源平臺，豐富教學資源，數字化資源平臺作為學生課外學習的主要方式，是實現課內課外一體化的重要手段，有助于學生知識的拓展與能力的開發，為學生構建一個自主學習的良好平臺與環境。除此之外，為了實現資源建設的長期性與可擴展性，有效地實現資源共享，對資源進行明確的分級分類管理，將教學課件、實際案例、電子教案、教學視頻、擴展資源、項目分析資料等上傳實踐教學平臺，并建設在線答疑、學習討論等模塊。通過教學資源的建設，不僅可以實現課程資源的共享與數字網絡化，還可以實現師生之間、生生之間的交流互動。

3 考核方式改革

建立過程性考核評價體系，為了對學生的各項能力進行有效的考核，使評價結果更加客觀全面，采取校內考核與校外考核并存的方式。

校內考核以學生的平時課堂成績、應用小程序、團隊協作完成課程實踐項目三方面作為考核依據。其中平時課堂考勤與活躍程度占20%，應用小程序占30%，課程實踐項目占50%，考核方式在強調紀律、培養學生自律性的前提下，著重考核學生的實踐應用能力與團隊協作能力。同時設立成果展示交流環節，通過交流，可以讓學生互相學習、查漏補缺，更好地掌握應用開發相關知識，提高應用編程能力。

校外考核通過培訓學習的方式，組織學生到企業去，參與具體的項目開發，熟悉項目的各個流程，并采用“課程學分置換”的方式，按照企業標準對學生進行考核，并將考核成績納入學生的校內成績中，此方式不僅可以培養學生的職業能力，還可以鍛煉學生的團隊協作能力。以項目為載體，以應用能力為導向，與企業深度合作，借助構建物聯網實踐教學體系的契機，全面進行.NET應用開發課程的改革。

4 調查問卷結果

將該模式在我院15級與16級物聯網工程專業學生中進行實施，初步取得較好的成效，通過匿名問卷調查的方式對學生進行調查后的統計結果分析可知，學生對于改革后的教學模式認同度較高，對實踐資源與考核方式滿意的學生均超過70%，對基礎知識掌握與課程任務的完成程度在較好以上的均超過80%，學生綜合應用能力提升較為明顯的超過80%，通過具體實踐證明，該實踐教學改革成效較為明顯。

5 結語

本文在對.NET應用開發課程的現狀特點與CDIO工程理念進行研究分析的基礎上，從教學模式、教學過程、資源建設考核方式多方面進行改革，并在15、16級物聯網工程專業學生中進行實施，通過調查分析與學生反饋可知，學生對于改革后的方式認同度較高，以能力為導向、項目為驅動的教學方式有效地提高了學生的基礎知識與綜合應用能力，對學生的未來就業與發展起到了良好的促進作用。

參考文獻

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