论文部分内容阅读
摘 要： CDIO工程教育模式是一种倡导“在做中学”的新型教学模式。针对目前《C#高级程序设计》课程教学的缺点，可将CDIO教学理念引入该门课程设计相应的实施方案。实践结果表明，基于CDIO的教学与实验案例实施，有利于学生分析解决问题能力、创新能力和学习主动性的培养。
关键词： CDIO 《C#高级程序设计》 教学改革
1.引言
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），是当今国际高等工程教育的最新人才培养理念[1]。它以项目任务为载体，集中体现为“基于项目的教育和学习”（Project based education and learning）和“做中学”（Learn by doing）原则，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。在教学方法上形成以教师为主导、学生为主体的教学模式，通过项目实践引导学生自主学习，培养学生的学习能力、沟通交流能力和团队合作能力。
C#语言是微软公司专门为.NET平台的应用而开发的一种简单、安全、面向对象程序设计语言，它吸收了C 、Java等语言的优点，是目前使用最广泛的程序设计语言之一。《C#高级程序设计》是B/S结构下软件开发的一门核心课程。该课程理论综合性高、应用实践性强，主要培养学生的实践开发技能。在实际教学中，由于理论与实践教学分离、实践内容缺乏整体设计等因素，教学效果一直不理想，学生独立分析解决问题的能力、团队合作精神等没有得到有效的培养和锻炼，难以满足创新型人才培养的要求。针对教学的不足，将CDIO教学理念引入该门课程的教学，采用基于CDIO理念下的任务驱动及项目案例教学，对提高该门课程教学质量具有重要的意义。
2.《C#高级程序设计》课程教学现状
《C#高级程序设计》是一门集知识和技能于一体，逻辑分析和实践操作都很强的课程，而在目前的教学组织实施中主要存在以下几个问题：
2.1教学观念陈旧，教学方法单一。
《C#高级程序设计》课程涉及的概念抽象，教学内容繁杂、学时较少。教学中教师普遍采用多媒体课件进行教学，这种模式下虽然课堂信息量大，讲授内容多，但教师的教学观念并未发生根本转变，仍然以教师为中心，讲授为主。课堂显得空洞、呆板、学生仍处于被动地位，不利于调动学生的学习主动性，学生分析问题、解决问题的能力得不到培养。
2.2教学案例零碎，连贯性不强。
教师通常以选取的教材为中心，按照教材的章节顺序讲授课程内容，理论内容较多，案例较少。课堂教学中案例的演示多数是对讲授的理论知识进行验证，采用的案例是根据教学中各知识点进行设计，案例相互独立，联系较少，无法体现工程项目的完整过程，致使学生对知识结构无法融会贯通。
2.3理论与实践分离，结合不紧密。
目前解决理论学习与实践操作结合的问题通常采用“三明治”式教学法，以“学习—实践—学习”的方式将理论学习和实践操作交替进行，这种方式虽然一定程度上解决了理论和实践之间的结合问题，但实践操作住住比较零散，难以解决工程项目之间的关系和完整性问题。
3.基于CDIO理念的教学改革实践
3.1更新教学理念，丰富教学方法。
针对该课程实践性强、工程化的特点，引入CDIO的教学理念，采用基于CDIO理念的任务驱动及项目案例教学，有利于调动学生的学习主动性，培养学生的实际动手能力、创新能力及团队合作精神。
任务驱动教学法。该方法首先让学生明确自己的任务，提出问题，主动探究学习，教师围绕“问题”讲授知识点，配合演示实例帮助理解，最后指导学生把知识运用到“任务”中。这种教学方法体现了以学生为主体，围绕任务展开学习，有助于学生牢固掌握基础知识。一般在理论知识教授时运用这种教学方法效果较好。
项目教学法。在综合项目开发中运用项目教学法是行之有效的，这种教学法的主要特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”。将班级学生分成三五人一组，以小组为单位完成一个综合项目设计。由组长负责组织各项学习活动，组员共同解决人员分工、提出问题、信息收集、方案设计到项目实施及最终评测过程中的所有问题，教师在整个过程中作为“顾问”指导。这种方法有利于培养学生团队合作解决问题等综合能力，能提高理论水平和实践操作技能。
3.2优化教学案例，合理安排教学内容。
在教学时数较少的情况下，合理安排教学内容是必要的。在.NET平台下用C#语言开发的程序主要有控制台应用程序、Windows应用程序和Web应用程序。控制台应用程序的开发主要是C#基础知识的掌握，重点放在算法的分析和设计及类与对象的概念及应用。Windows应用程序开发，重点讲授可视化编程基础、数据库编程及应用。对于Web应用程序的开发，因为开设相关后续课程，所以只作简单介绍。
在教学组织与实施过程中，讲解内容要重点突出，根据教学知识点精选案例，使这些案例相关，这样既可以对单个知识点进行讲解和应用、演示、实践，又可以将单元知识点结合应用，达到融会贯通的效果。当所有教学单元内容学习完成后，这些案例就能组装成一个完整实用的应用程序。
3.3理论与实践有机结合。
围绕C-D-I-O四个阶段以一个综合项目设计“学生管理信息系统”中的登录功能设计与实现为例说明构建项目化教学过程。这个教学过程分构思、设计、实现和运行四个步骤来完成。
3.3.1构思阶段：首先教师提出系统登录过程的设计任务，然后采用情境教学法和案例教学法引导学生描述常用的软件登录过程并对将要设计的项目进行系统分析，明确应该如何设计登录界面，如何进行用户信息验证，是否使用数据库连接，在实现登录过程的时候需要做哪些准备？
3.3.2设计阶段：在构思阶段的基础上作需求分析，进行数据库的设计和界面设计。需求分析要分析登录的过程，分析用户的需求，明确登录过程要具备用户名和密码验证功能。数据库设计首先要选择一种数据库管理工具，然后创建数据库和数据表。界面设计需要使用相应的控件完成。
3.3.3实现阶段：在编写代码实现登录功能之前，让学生带着问题，以明确的思路写代码。如怎么连接数据库，如何对用户名和密码进行校验，登录成功如何处理，登录失败如何处理等。教师引导学生发现问题，进而让学生带着问题思考，带着问题分析和解决，最后把这个发现问题、分析问题、解决问题的过程变成学生自己的东西。
3.3.4运行阶段：运行程序的主要目的是验证、改进现有的项目设计。通过输入几组不同的测试数据，比如用户名不正确的数据、密码不正确的数据、用户名和密码都不正确的数据等发现项目的不足之处并予以改进。项目按要求实现后，教师要注重引导学生进一步拓展系统功能，灵活运用所学知识丰富项目个性化设计。例如在登录功能中扩展实现限制登录次数、自动登录、注册、修改密码等功能，这样有利于培养学生的创新意识，让学有余力的学生有足够的发展空间。
4.结语
通过对基于CDIO理念的项目教学法在《C#高级程序设计》课程教学应用的不断探索和实践，与围绕教材以课堂讲授为主，以教师为主体的传统教学模式相比，基于CDIO理念的教学模式强调学生的主体地位，围绕项目案例进行知识点讲解，有效激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，同时培养学生的合作能力，取得较好的教学效果。不仅提高学生《C#高级程序设计》课程的教学质量，对其他程序设计类课程的教学也有借鉴作用。
参考文献：
[1]查建中.“论做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.
[2]何源.任务导向教学在VisualBasic程序设计中的应用[J].人力资源管理（学术版），2009（3）：269-270.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）：86-87.
[4]陈洁.CDIO工程教育模式在高职软件专业中的实践[J].计算机教育，2010（11）：74-77.
[5]吴向荣.《C 程序设计》教学改革实践[J].现代计算机，2012（9）：64-66.
基金项目：贵阳学院院级教改项目“基于CDIO理念的‘C#程序设计’课程项目化教学方法探究”（项目编号：20154719）阶段性成果。
关键词： CDIO 《C#高级程序设计》 教学改革
1.引言
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），是当今国际高等工程教育的最新人才培养理念[1]。它以项目任务为载体，集中体现为“基于项目的教育和学习”（Project based education and learning）和“做中学”（Learn by doing）原则，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。在教学方法上形成以教师为主导、学生为主体的教学模式，通过项目实践引导学生自主学习，培养学生的学习能力、沟通交流能力和团队合作能力。
C#语言是微软公司专门为.NET平台的应用而开发的一种简单、安全、面向对象程序设计语言，它吸收了C 、Java等语言的优点，是目前使用最广泛的程序设计语言之一。《C#高级程序设计》是B/S结构下软件开发的一门核心课程。该课程理论综合性高、应用实践性强，主要培养学生的实践开发技能。在实际教学中，由于理论与实践教学分离、实践内容缺乏整体设计等因素，教学效果一直不理想，学生独立分析解决问题的能力、团队合作精神等没有得到有效的培养和锻炼，难以满足创新型人才培养的要求。针对教学的不足，将CDIO教学理念引入该门课程的教学，采用基于CDIO理念下的任务驱动及项目案例教学，对提高该门课程教学质量具有重要的意义。
2.《C#高级程序设计》课程教学现状
《C#高级程序设计》是一门集知识和技能于一体，逻辑分析和实践操作都很强的课程，而在目前的教学组织实施中主要存在以下几个问题：
2.1教学观念陈旧，教学方法单一。
《C#高级程序设计》课程涉及的概念抽象，教学内容繁杂、学时较少。教学中教师普遍采用多媒体课件进行教学，这种模式下虽然课堂信息量大，讲授内容多，但教师的教学观念并未发生根本转变，仍然以教师为中心，讲授为主。课堂显得空洞、呆板、学生仍处于被动地位，不利于调动学生的学习主动性，学生分析问题、解决问题的能力得不到培养。
2.2教学案例零碎，连贯性不强。
教师通常以选取的教材为中心，按照教材的章节顺序讲授课程内容，理论内容较多，案例较少。课堂教学中案例的演示多数是对讲授的理论知识进行验证，采用的案例是根据教学中各知识点进行设计，案例相互独立，联系较少，无法体现工程项目的完整过程，致使学生对知识结构无法融会贯通。
2.3理论与实践分离，结合不紧密。
目前解决理论学习与实践操作结合的问题通常采用“三明治”式教学法，以“学习—实践—学习”的方式将理论学习和实践操作交替进行，这种方式虽然一定程度上解决了理论和实践之间的结合问题，但实践操作住住比较零散，难以解决工程项目之间的关系和完整性问题。
3.基于CDIO理念的教学改革实践
3.1更新教学理念，丰富教学方法。
针对该课程实践性强、工程化的特点，引入CDIO的教学理念，采用基于CDIO理念的任务驱动及项目案例教学，有利于调动学生的学习主动性，培养学生的实际动手能力、创新能力及团队合作精神。
任务驱动教学法。该方法首先让学生明确自己的任务，提出问题，主动探究学习，教师围绕“问题”讲授知识点，配合演示实例帮助理解，最后指导学生把知识运用到“任务”中。这种教学方法体现了以学生为主体，围绕任务展开学习，有助于学生牢固掌握基础知识。一般在理论知识教授时运用这种教学方法效果较好。
项目教学法。在综合项目开发中运用项目教学法是行之有效的，这种教学法的主要特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”。将班级学生分成三五人一组，以小组为单位完成一个综合项目设计。由组长负责组织各项学习活动，组员共同解决人员分工、提出问题、信息收集、方案设计到项目实施及最终评测过程中的所有问题，教师在整个过程中作为“顾问”指导。这种方法有利于培养学生团队合作解决问题等综合能力，能提高理论水平和实践操作技能。
3.2优化教学案例，合理安排教学内容。
在教学时数较少的情况下，合理安排教学内容是必要的。在.NET平台下用C#语言开发的程序主要有控制台应用程序、Windows应用程序和Web应用程序。控制台应用程序的开发主要是C#基础知识的掌握，重点放在算法的分析和设计及类与对象的概念及应用。Windows应用程序开发，重点讲授可视化编程基础、数据库编程及应用。对于Web应用程序的开发，因为开设相关后续课程，所以只作简单介绍。
在教学组织与实施过程中，讲解内容要重点突出，根据教学知识点精选案例，使这些案例相关，这样既可以对单个知识点进行讲解和应用、演示、实践，又可以将单元知识点结合应用，达到融会贯通的效果。当所有教学单元内容学习完成后，这些案例就能组装成一个完整实用的应用程序。
3.3理论与实践有机结合。
围绕C-D-I-O四个阶段以一个综合项目设计“学生管理信息系统”中的登录功能设计与实现为例说明构建项目化教学过程。这个教学过程分构思、设计、实现和运行四个步骤来完成。
3.3.1构思阶段：首先教师提出系统登录过程的设计任务，然后采用情境教学法和案例教学法引导学生描述常用的软件登录过程并对将要设计的项目进行系统分析，明确应该如何设计登录界面，如何进行用户信息验证，是否使用数据库连接，在实现登录过程的时候需要做哪些准备？
3.3.2设计阶段：在构思阶段的基础上作需求分析，进行数据库的设计和界面设计。需求分析要分析登录的过程，分析用户的需求，明确登录过程要具备用户名和密码验证功能。数据库设计首先要选择一种数据库管理工具，然后创建数据库和数据表。界面设计需要使用相应的控件完成。
3.3.3实现阶段：在编写代码实现登录功能之前，让学生带着问题，以明确的思路写代码。如怎么连接数据库，如何对用户名和密码进行校验，登录成功如何处理，登录失败如何处理等。教师引导学生发现问题，进而让学生带着问题思考，带着问题分析和解决，最后把这个发现问题、分析问题、解决问题的过程变成学生自己的东西。
3.3.4运行阶段：运行程序的主要目的是验证、改进现有的项目设计。通过输入几组不同的测试数据，比如用户名不正确的数据、密码不正确的数据、用户名和密码都不正确的数据等发现项目的不足之处并予以改进。项目按要求实现后，教师要注重引导学生进一步拓展系统功能，灵活运用所学知识丰富项目个性化设计。例如在登录功能中扩展实现限制登录次数、自动登录、注册、修改密码等功能，这样有利于培养学生的创新意识，让学有余力的学生有足够的发展空间。
4.结语
通过对基于CDIO理念的项目教学法在《C#高级程序设计》课程教学应用的不断探索和实践，与围绕教材以课堂讲授为主，以教师为主体的传统教学模式相比，基于CDIO理念的教学模式强调学生的主体地位，围绕项目案例进行知识点讲解，有效激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，同时培养学生的合作能力，取得较好的教学效果。不仅提高学生《C#高级程序设计》课程的教学质量，对其他程序设计类课程的教学也有借鉴作用。
参考文献：
[1]查建中.“论做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.
[2]何源.任务导向教学在VisualBasic程序设计中的应用[J].人力资源管理（学术版），2009（3）：269-270.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）：86-87.
[4]陈洁.CDIO工程教育模式在高职软件专业中的实践[J].计算机教育，2010（11）：74-77.
[5]吴向荣.《C 程序设计》教学改革实践[J].现代计算机，2012（9）：64-66.
基金项目：贵阳学院院级教改项目“基于CDIO理念的‘C#程序设计’课程项目化教学方法探究”（项目编号：20154719）阶段性成果。