基于CDIO理念的《C語言程序設計》課程教學改革研究

摘要：作為計算機專業的專業基礎課程，C語言程序設計課程在高校計算機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。對于傳統教學中存在的一些問題，本文根據CDlO理念，將有針對性地列舉出來并做出相應的改進，并在教學過程中做出對比，結果表明，改進后的課程教學效果明顯更好，值得大范圍推廣。

關鍵詞：教學改革;CDlO理念;C語言教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0147-02

開放科學（資源服務）標識碼（0SID）：

自從我校成功升本以來，學校層面和院系層面對全校本科專業的建設就非常重視，學校先后推出了優秀師范課程的建設和院系重點課程建設等教學活動，作為計算機專業的第一門能夠給學生打好基礎的編程語言[1]，C語言程序設計課程自然當仁不讓地人選了重點課程建設的行列。借此機會，任課老師對該門課程的相關形式的改革應當也要開展起來。在當今計算機發展日新月異的時代，無論什么課程，相應的教學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手段，讓課程教學能夠隨時隨地滲透到師生的學習當中，做得比較好的就有慕課（ MOOC）、微課和利用這些線上資源進行課堂翻轉等形式。我們可以借助這些學習形式來配合傳統的課堂教學的模式，將課堂更加地豐富起來。因此，本文將介紹依托CDIO理念，以項目驅動和課程設計的方式來改變傳統的純課堂的教學方式。

1 《C語言程序設計》課程現狀

（C語言程序設計》這門課程，是面向我院的軟件工程、數據科學與大數據技術和教育技術學三個專業的學生來開設，經過多次課程改革和培養方案的修改，專業課程的課時安排都已經做出了一定的調整，除了教育技術學專業放在第二學期開設，其他專業則選擇在第一學期完成學習，有助于學生學習其他更深入的專業課程。目前，三個專業的課時都是每學期68學時，周課時均為4節，考核方式為期末統一考試。

對于本門課程的教學過程，還是以傳統的教師講解為主，課程教學過程以機房上課為主，雖然實踐的環境比較好，但是作為第一個學期開設的新專業課程，由于大一新生的入學軍訓，使得課程學時非常的緊湊，所以老師在講解課程的過程中，難免存在為了趕進度而忽略了讓學生實踐的環節。在此，根據實際情況，總結一下目前在C語言程序設計課程的教學過程中存在著的一些主要問題。

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

（2）在教材的選取方面，存在著選取的教材內容跟不上時代，大多數教材的內容都是圍繞“C語言概述、C語言程序設計基礎、C語言的三大結構、函數、數組、指針”等知識點來展開，缺乏一定的項目實例。所以對于計算機專業的學生，無法及時吸收新知識，在專業領域的學習上會有一定的滯后性，而且不能從完整的案例當中了解系統的開發過程。

（3）在考核形式方面，成績雖然由平時成績和期末卷面分數按一定比例組成，但是平時成績的界定存在一定的難度，因為平時的實驗題目統一，存在抄襲的可能性比較大，導致分數會不太客觀。所以在一定程度上對學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，包含構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）和運作（operate））最早由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所名校發起，并聯合全球23所大學合作提出及推廣的教育教學理念[2]。

CDIO理念的教學重在強調學生能夠在實踐過程中獲取相關的知識，推崇邊學邊做的教學形式，并以培養應用型人才為主[3]，這一點非常符合我院開設的這些專業的要求，即要求學生畢業以后能夠具備一定的實踐能力，而不是僅限于紙上談兵。在培養學生的要求中，除了強調“做中學，學中做”，我們還倡導以項目化驅動化的方式來進行教學，在學習一門課程之前，必須讓學生先詳細地了解該門課程能夠做什么樣的案例，必須讓學生帶著任務去學習。而不是盲從地且被動地接收知識點。

3 基于CDIO理念的《C語言程序設計》課程的教學改革

本文依托于學校的教學改革課題，在課程的教學思路上，圍繞CDIO的教育教學理念，在盡可能的大范圍了解學生學情的基礎上，根據學生的特點制定符合學生學習的教學計劃，以項目驅動的方式來引導學生的學習，在學習相關的知識點之前，通過一個完整的案例幫助學生全面地了解課程的知識點。本節針對上一節提出的教學問題，并按照CDIO教育理念中提到的觀點，做出以下幾點改進。

3.1教學過程重構

針對目前課堂上存在的以教師為主的現狀，按照CDIO教育教學理念的要求，應該在教學過程中，強調以學生為主體，改變現有的“教為本”的現狀[4-6]，讓學生以項目驅動的形式來展開學習。

本次教學改革的課程研究的對象以2019級大數據專業的學生和2019級教育技術學專業為對象，和2018級的相同專業的學生進行對比。在第一次課程教學過程開始時，就以一個具有代表性的例子：學生成績管理系統，將該系統的完整功能按照軟件設計的步驟進行任務分解并讓學生對程序設計能夠有一個大體的了解，而軟件設計的步驟恰巧和CDIO教育教學理念的要求是一致的，其中的構思部分對應軟件設計的需求分析部分，設計部分對應概要設計、詳細設計部分，實現部分對應編碼過程，運行部分則對應測試、交付與驗收和運行維護部分[7-10]。

圍繞完整項目的任務分配過程，有計劃的介紹課程的知識點，比如在介紹比較難理解的指針、結構體和文件讀取等知識點時，可以結合相關的項目來重點講解。

3.2 設計符合學生特點的教材和教學計劃

在選取課程教材時，應該參考本文所提到的任務驅動的原則，選取帶有完整項目案例的教材，本院根據實際情況，所選取的教材是上海交通大學出版社出版的《C語言程序設計（雙色）》，由吳軍良、肖盛文主編。并且在制作教學計劃的過程中，以完整的案例項目開始教學過程，在2019級專業的學生學習完整本教材中的所有知識點后，抽取了1周的時間讓學生來完成課程設計，通過課程設計，讓學生能夠對軟件設計的過程有一個較為整體的了解，并把所學的知識點全部串接起來用于完成項目的設計。

3.3 考核方式的改進

針對傳統的考核方式存在的一些問題，應該把考核方式進行過程化，在平常的學習過程中，讓學生開始積累完成項目所需的步驟，并分組完成，每組選取一個實踐能力較強的同學擔任組長，負責任務的安排和對組員進行打分，配合教師平常對同學們的觀察，能夠盡量將平時成績給出一個較為客觀的分數。并加入課程設計的分數，課程設計的最后階段要求學生完成答辯，也是分組完成，通過每位同學對自己所在的組完成的部分功能進行分析演示，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。課程設計的詳細安排如表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的最終期末成績。經過與2018級同專業的學生進行對比，學生的綜合成績均有所提升，并且過程化的成績積累體現了一定的公平性。表2給出了考核方式的比例分配。

4 結束語

本文將CDIO教育教學理念的四個主要思想和學生情況以及實際教學條件加以配合，并合理地運用在C語言程序設計的教學過程中，充分利用學校豐富的實驗教學平臺和實驗室環境，讓學生以項目驅動為導向，在做中學，學中做，不斷地突破傳統課堂存在的缺陷，形成一套滿足于我校學生特色需求的實踐教學方式。通過期末的課程設計方式，使得學生以畢業設計的形式來完成課程設計，包括：做項目、寫文檔、做PPT和答辯等，還有鍛煉團隊協作的能力，為今后參加工作做準備。

參考文獻：

[1]譚浩強.C程序設計（第五版）學習輔導[M].北京：清華大學出版社，2017.

[2]于延，周國輝，李紅宇，等.CDlO模式下C語言程序設計實踐教學改革[J].計算機教育，2016（2）：122-126.

[3]季厭浮，宣麗萍，宋瑩瑩，高校電類專業多元協同實踐教學體系的構建[J].教學研究，2016，39（3）：92-95.

[4]溫濤，探索構建一體化TOPCARES-CDlO人才培養模式[Jl.中國高等教育，2011（7）：41-43.

[5]郭小勤，曹廣忠，基于項目的CDlO理念在課程教學中的應用[J].實驗科學與技術，2010，8（3）：83-85.

[6]朱春媚，周文輝，基于信息技術的C語言教學改革[Jl.現代計算機，2017（15）：57-59.

[7]劉桃麗，張健.CDIO理念下《嵌入式系統》工程教學模式的探索與實踐[J].教育現代化，201 8，5（49）：85-88.

[8]謝修娟，史九林，李香菊.程序設計課中的CDIO教學改革[J].計算機教育，2015（14）：27-30.

[9]詹秀菊，劉梢.基于CDIO的高級語言程序設計C課程教學改革研究[J].中醫教育，2014，33（3）：14-16.

[10]張蕾.基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革[J].計算機教育，2013（2）：17-20.

【通聯編輯：李雅琪】

基金項目：豫章師范學院教改課題（基于CDIO的《C語言程序設計》課程教學改革研究，項目編號：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：大數據分析、信息檢索。