基于CDIO的C语言课程教学改革研究

赵燕娟

[摘要]本文针对C语言课程的特点和教学现状，以CDIO教育理念为指导，提出了适用于本校实际情况的C语言课程教学改革方案，重点体现在通过项目化教学实现职业能力的培养。实践证明，这种以项目为载体的教学模式不仅能够提高学生的学习兴趣，而且有助于培养学生解决问题、实践创新和团结协作的能力，在一定程度上弥补了传统教学模式的不足。

[关键字]CDIO C语言 教学改革 项目化教学

C语言课程是高职院校计算机专业和电子专业的一门专业基本技能课，也是学生建立编程思想的入门级课程。传统的教学模式下，C语言基本以课程知识点为导向来组织教学内容，先集中进行语法规则的理论讲授，再进行枯躁的例题分析，最后让学生上机自主练习以验证知识点。这种“三步走”的教学方式过于注重理论知识的全面性，教师以自我为中心进行授课，学生被动地接受学习，难以激发学生的学习兴趣；教学与实际应用脱节，从而导致学生上课听得懂，遇到实际问题却无从下手，教学效果往往不理想。此外，学生上机自主练习环节通常独立完成上机任务，缺乏交流与沟通，团队合作意识薄弱。鉴于上述种种问题，本文将CDIO教育理念应用于C语言课堂教学中，就教学内容设计、教学实施和课程考核三个方面对C语言课程教学改革加以阐述。

一、 CDIO工程教育模式

CDIO 是国际高等工程教育的一种创新教育模式，是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学创立的一种现代工程教育理念。CDIO即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习。CDIO是一种“做中学”的教育模式，强调培养学生的实际应用能力，注重学生交流能力和团队协作能力的培养。

二、 教学内容设计

高职院校的学生，大部分学习基础不是很好，对于纯理论的知识没有耐心去系统地学习，很容易产生厌烦心理，但对于实践操作兴趣浓厚。因此增加教学的趣味性来激发学生的学习兴趣是教师所要解决的关键问题。基于施教对象的特点，C语言教学中引入项目作为课程载体，基于工作过程组织教学，通过项目的完成要求学生掌握C语言基础、控制结构、数组与结构体、函数、指针、链表和文件的灵活应用。

图1：C语言课程的教学内容设计

项目的设计应突出实用性，将学科性课程体系中的知识点解构重组到各个项目的实施中，以够用为度，淡化难度较深的理论知识。依据本校学生的能力水平，结合CDIO教学理念，以学以致用为出发点，整个教学过程以“小学生四则运算”和“学生成绩管理系统”两个贯穿全程的综合项目为主线，并据此构建课程教学内容。C语言课程的教学内容设计如图1所示。

围绕综合项目，依据具体的工作任务再设计若干个和知识点相对应的简单项目。各个项目依据难易程度、复杂度、综合度由低到高层层推进，循序渐进，以适应学生的认知结构，引导学生带着真实的任务进入学习状态，使学习直观化和形象化，从而提高学生的创造性思维能力。例如，围绕“小学生四则运算”这一综合项目设计的简单项目如表1所示。

表1：“小学生四则运算”综合项目教学内容设计

三、教学实施

以项目为中心的教学不仅针对实际需求来培养学生的编程技能，而且转变了传统的“以教师为中心”的教学模式，“以学生为中心”，让学生成为“学”和“用”的主体，从而能够较好地调动学生的学习热情和积极性，让学生在项目的完成过程中学习知识，真正体现了CDIO理念中的“做中学”。

在教学过程中，首先采用项目教学法通过提出问题将项目展现给学生，引起学生的学习兴趣。然后分析问题，将项目根据功能解构成若干具体的工作任务，启发学生从工作任务中导出相应的知识点进行理论讲解；与此同时，每个知识点再配合若干简单项目进行讲解，使学生加深对知识点的理解和掌握。最后采用任务驱动教学法，按照项目布置相应的实训任务以巩固所学，要求学生结合所学的知识来解决问题，完成最初展现的项目。例如，在综合项目“小学生四则运算”教学过程中，首先引入输入/输出语句，进而让学生理解并掌握基本界面的设计方法；通过对项目中四则运算的具体描述引入本项目涉及的数据类型及运算；通过项目基本界面中的菜单选择引入选择结构；通过项目中控制运算次数的功能引入循环结构。而引入选择结构时，通过简单项目“计算三角形面积”、“判断闰年”、“输出成绩等级”让学生巩固旧知识，学习新知识。

对于简单项目，教师先进行示范讲解，引导每位学生积极参与讨论并模仿完成。对于难度较大的综合项目，在实施过程中，将学生按4-5人进行分组，学生以小组为单位在组长的带领下共同解决项目完成过程中所遇到的各种问题，任务完成后由各小组推选一名代表对小组项目成果进行汇报，现场演示项目成果，介绍设计过程、关键技术和项目分工。教师和其他组的学生对正在演示的学生的项目成果和表达能力进行点评和打分。在整个项目的构思、设计、实施和运作过程中，组员通过相互沟通、有效协作，可以不断提升各自的沟通能力、团队合作能力和领导能力。

四、课程考核

CDIO理念倡导多样性的考核方式，C语言课程也采用过程考核和结果考核相结合的考核方式。C语言是一门实践性很强的课程，考核应注重平时学生实训效果，将考核贯穿于整个教学过程。过程考核是在教学实施过程中对学生所完成的项目进行评价，由学生互评和教师评价共同完成项目评分，以此来突出过程学习效果。学生参与课程考核使得学生更积极主动地投入到课程的学习中。

基于CDIO模式，C语言课程教学改革以项目为载体，以学生为主体，教师引导学生“做中学”，不仅增加了教学的趣味性，能充分调动学生学习的主动性和积极性，而且注重实践环节，强调程序设计思想的形成，提高了学生解决实际问题的能力。同时，在项目的完成过程中，小组成员之间的团队协作，增强了学生的团队意识；小组之间的竞争则激发学生的创新潜能，培养学生的创新实践能力。实践证明，基于CDIO的C语言课程教学改革取得了较好的教学效果。在日后的教学过程中，将不断总结教与学的不足，采用CDl0理念继续进行教学内容、教学实施和课程考核环节的改革，使课程更具科学性和实效性。

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（作者单位：衢州职业技术学院 浙江衢州）