基于CDIO 的C 语言教学改革

陈 芳 王 旭

（电子科技大学成都学院，四川 成都 611731）

0 引言

《C 语言程序设计》是通信、电子信息、电气等专业的基础课程，对于非计算机专业的学生而言，本课程的教学目标是培养学生掌握程序设计的方法、具备程序测试、调试能力，为后续的《单片机》等课程的学习打下坚实的基础，培养学生运用计算机解决专业领域实际问题的能力。以往《C 语言程序设计》课程是课堂理论教学，疏忽了对学生应用能力和工程能力的培养，主要侧重于讲述基本概念和语法。《C 语言程序设计》课程教学改革以CDIO 工程教育理念为指导，对独立院校非计算机专业学生的课程教育提出了新的要求和挑战，把《C 语言程序设计》课程重点放到培养学生应用能力上。

1 CDIO 工程教育模式

CDIO 工程教育理念中C 代表构思(Conceive)、D 代表设计(Design)、I 代表执行(Implement)、O 代表运作(Operate)。CDIO 表述一种工程教育模式，从产品研发到产品运行的过程中，让学生把理论知识和实践动手两者有效衔接在一起。其中构思，以工程实践为目的，首先让学生掌握基础专业知识，用以确定以后的发展方向；设计，以解决某一具体的问题为目的，通过产品设计、规划、研发，然后得以实现；执行，该环节实施一体化的课程实践教学，主要考验学生应用掌握的理论知识来进行实践操作；运作，学生必须了解产品应用的各个环节，同时能为市场提供服务[1-3]。CDIO 工程教育理念，注重培养学生基础知识学习能力、个人能力、团队协作能力、工程系统能力。

2 电子工程系《C 语言程序设计》往届教学情况

我系电子信息、电气、机械专业，《C 语言程序设计》在大一上学期开展，集中在教室进行理论教育。我院为培养学生良好的学习习惯，对于大一新生不允许带电脑到学校，杜绝沉迷游戏荒废基础课学习的情况。但是，造成学生无法在课后练习C 语言编码，区分各种语法的差别，验证代码正确性，C 语言学习效果不理想。进入大二学习《单片机》课程时，由于先修课程基础不牢固，用C 语言进行编程困难。先修课程没有为后续课程起到很好的辅助作用。通过对往届学生的调查，学生反映了《C 语言程序设计》教学的问题。教学过程中过于注重语法细节，强调语法知识，为配合知识点的讲解，引入的案例都是以辅助讲解语法规则为目的，学生学习起来既觉得抽象又觉得无法引起兴趣。学生觉得难以接受，学习缺乏动力，导致课堂气氛沉闷，学生缺少学习兴趣，造成学习效果不理想，更不可能真正理解程序设计的精华所在。《C语言程序设计》课程沿用传统的教学模式，易疏忽于对学生程序设计能力、程序代码编写能力以及团队共同合作能力的培养。如果不注重积累工程经验，学生不具备工程能力与动手能力，造成所学与实际所需相脱节。《C 语言程序设计》改革当务之急是如何借鉴先进的教育理念和方法，改变师生之间角色，让学生成为课堂的主角，教师成为课堂的观众，从而激发学生主动学习积极性。

3 基于CDIO 的《C 语言程序设计》课程教学改革

3.1 调整课程设置，注重培养学生动手能力

根据CDIO 工程教学理念，以培养学生动手能力、团队协作能力、工程能力为目的。在大一上学期和下学期分别开设C 语言程序设计和C 程序实训课程。《C 语言程序设计》课程教学中注重“抓大放小”。“放小”，不拘泥于语法要素的细枝末节，避免学生在学习时容易产生厌学；“抓大”，侧重循环、数组、指针、自定义函数等知识点的讲解，让学生掌握并熟练应用这些知识点。对于非计算机专业学生，在算法上不做过高要求，只要求会灵活应用现成算法解决问题。因此在教学过程中注重基础知识的讲授，通过引入具有代表性的案例，让学生仿照这些案例的思想来解决类似的问题，让学生从学习过程中获得成就感，激发学生的学习兴趣。后续的C 程序实训课程，通过单项目实训和综合项目实训的方式，加强学生动手编制较大规模程序的能力。培养学生团队合作意识，训练学生工程动手能力，积累工程经验和编程经验，奠定坚实的基础，无论是后续的专业课程学习还是将来的工作，学生都将显现较好的分析问题和解决问题的能力。

3.2 结合多种教学方法，提高教学质量

3.2.1 “做中学”

“做中学”是CDIO 的核心思想之一，该思想的主要目的是激发大家的学习兴趣。为较好获得“做中学”的效果，把学生学习地点从教室转换到实验室机房，让学生边学习边实践。在《C 语言程序设计》教学中使用课堂案例和实验案例，二者功能不同。课堂案例主要用于教师课堂讲授，让学生模仿编程进行验证；实验案例主要用于小项目编程调试。实验案例是让学生独立编写程序、调试程序，并叙述编程思路。程序设计的结果有助于增强学生的成就感，激发学生程序设计的热情。

3.2.2 开展项目教学，培养学生团队协作能力

CDIO 另一个核心思想是“基于项目的教学”。“项目教学法”，主要通过实现一个完整的项目，让学生明白，项目任务如何分配，如何协作完成，明白个人力量和团队的力量。这一教学活动目的是把理论知识学习与实践动手教学有效结合在一起，最大程度挖掘学生的创造能力，让具备学生分析并解决实际问题的能力。在C 语言程序设计和C程序综合实训课程的教学过程中实施“项目教学”的理念，我们把项目教学分为小项目教学和综合项目教学。在C 语言程序设计教学中实施小项目教学。所谓小项目教学就是教师把一个具体的管理系统拆分为几个模块，让学生针对这些模块展开讨论和设计，然后整合这些功能模块，最后老师按照完成情况给予学生。通过小项目将教学，让学生懂得如何编写和调试程序。在C 程序综合设计教学中实施综合项目教学。在综合项目教学中，老师提供若干个项目题目以供小组选择。学生由2-3 人组成一个项目小组，各自明确分工，小组完成程序设计、代码编写、代码调试、归纳形成小论文和制作PPT 参加答辩，最后由老师根据各个环节完成情况给出成绩。通过小项目教学和综合项目教学，不仅培养了学生动手实践调试能力，而且逐步培养学生项目设计与实现能力，项目结题时的表述、演示能力。希望通过这种学习方式，使学生有更多的主动学习的机会。

3.2.3 借助网络学堂，培养自主学习

利用学院网络学堂平台，发布教学案例，便于学生在课堂验证程序，掌握语法知识；同时，每节课学生往网络学堂上传课堂练习程序，便于老师督促学生在课堂认真学习。由于课堂时间有限，另外在网络学堂布置实验案例，让学生在课后完成，并提交到网络学堂便于老师检查。把学生编写得较好的程序，公布在网络学堂，不仅是对学习较好同学的肯定，更是对其他同学的激励，激发他们学习《C 语言程序设计》的信心和决心。借助网络学堂的讨论区，老师和学生、学生和学生可以在网上开展问题讨论，学习不再局限于有限的课堂时间。

4 结束语

CDIO 教育模式是理论联系实际，激发学生创造能力，培养学生用发散型思维来思考问题并且解决问题，是一种卓有成效的教学方法。我们在《C 语言程序设计》理论教学和程序综合实训中引入CDIO 教学思想，通过案例和项目教学，让学生在“做中学，学中做”；通过项目教学，整个教学充满挑战，进一步提强学生的学习主动性，培养学生解决实际问题的能力，具有了一定程度的项目开发、调试能力。

［1］刘新增.CDIO——颠覆性的工程教育模式改革[J].中国远程教育，2008(14):64-67.

［2］刘荣佩，史庆南，陈扬建.CDIO 工程教育模式[J].中国冶金教育，2011(5):9-11.

［3］周立章.基于CDIO 工程教学模式的C++程序设计教学改革探索[J].大众科技，2011(10):208-210.