CDIO工程教育模式下项目化课程教学的研究与设计——“C语言程序设计”课程为例*



CDIO工程教育模式下项目化课程教学的研究与设计——“C语言程序设计”课程为例*

王晓娟，韦韫韬，刘世民

(佳木斯大学 信息电子技术学院，黑龙江 佳木斯 154007)

[摘要]项目化课程教学以培养学生应用能力为目标，教学设计中以项目做主线，学生为主体，理论与实践相融合，有效激发学生学习兴趣，提高学生实践应用能力。本文以“C语言程序设计”课程为例，将CDIO工程教育理念融入到课程教学过程中，从课程教学的准备、设计到具体实施对项目化课程教学方法进行了研究与论述。

[关键词]CDIO；项目化课程教学；C语言；教学改革

0 引言

“C语言程序设计”课程是高校计算机类相关专业的必修课程，也是一门实践性较强的基础课程，学好C语言对于学生掌握编程方法，构建编程思维，提高软件开发能力具有重要作用。然而，受传统教学模式所限，现有的课程教学大多还沿用“教师讲，学生听”的教学方式，导致学生被动学习、学习目标不明确、学习无兴趣，扼杀了学生主动探究问题、解决问题的积极性和创造力。

CDIO工程教育模式下的项目化课程教学遵循CDIO倡导的“基于项目的教育和学习”和“做中学”的教育理念，以项目为载体，课程教学与课程实践紧密结合，以培养学生的工程应用能力为人才培养目标，强调学生自主学习能力、团队协作能力、沟通能力及职业能力的培养[1]。将项目化课程教学引入到高校教育教学改革之中，对改善课程教学质量，提高应用型创新人才培养质量具有重要意义。

1 项目化课程教学方法

项目化课程教学是以培养学生实际应用能力为主要目标，选取与专业课程相关的完整项目来组织课程教学内容，实施教学活动，以完成具体项目任务为主要学习方式的课程教学方法[2]。项目化课程教学中，教师依据课程专业特点，以项目生命周期为载体，模拟真实的项目开发环境，选择与课程内容相关的专题项目组织课程教学内容，以实际任务需求去激发学生的学习积极性，用专业理论知识指导项目实践活动，解决实际工作问题；学生则在教师的指导下做中学，学中做，理论与实践紧密结合，明确学习目标，主动获取知识，通过项目活动任务的具体实践，完善所学专业知识，提高解决实际问题的应用能力[3]。

项目化课程教学方法与CDIO工程教育理念高度契合，以项目为主线展开教学活动，旨在通过课程项目化将理论教学与实践教学有机结合，充分发掘学生的创造潜能，激发学生的学习热情，提高学生解决实际问题的综合应用能力[4]。

与传统课程教学模式相比较，CDIO工程教育模式下的项目化课程教学的优势在于：

(1)项目过程真实完整，学习目标明确、学习更具趣味性、主动性；

(2)项目活动理论与实践相结合，专业知识和专业应用能力同步提高；

(3)项目管理情境化、操作规范化，学校到企业无缝连接；

(4)项目进程模块化管理，个人职业技能和团队协作能力共同培养；

(5)项目成果过程化评测，课程评价体系更加合理；

(6)项目活动过程师生共同参与，教师与学生互相促进，共同提高。

2 项目化课程教学设计

项目化课程教学是一个师生共同参与的完整工作过程，整个教学活动围绕与专业课程密切相关的项目活动展开。教学活动中，学生是学习的主体，学生在教师的引导下完成项目活动的全过程，包括项目资料的收集、项目方案的设计、项目的具体实施及项目结果评审。教师则是学习的组织者和引导者，教师主要负责项目任务的设计选取、教学活动的组织、教学过程的引导和辅导以及最终对学生完成项目任务情况的考核与评价[5]。

2.1 项目教学准备

为了保障项目化课程教学的有效实施，项目课程教学的前期准备工作要充分。教学资料方面，从项目任务书的设计，包括项目教学的大纲、计划、教学方案、课程考核标准，到项目教学涉及的课件、C程序相关源代码、项目任务相关背景案例等文档信息要全面具体。教学环境方面，项目教学过程所需多媒体教学配套设施、实验室软硬件环境的准备也要充分完备，以保证项目化课程教学活动的顺利实施。

2.2 项目任务选取

项目任务的选取是项目化课程教学的关键，也是教学设计的难点。项目任务的选取要合理有效，符合教学规律，由简入繁，层层推进；项目操作内容应涵盖本门课程相关知识点，体现课程的重点难点；项目任务应具备专业特点，与职业需求接轨，具有一定的社会经济价值；此外，项目任务要难易适中，保证学生在限定时间内有能力完成的同时，能够充分发挥个人的学习潜能与创造力。

2.3 项目任务分组

CDIO工程教育理念之一就是提高学生工程项目的开发能力，培养学生的团队意识及沟通协作能力。项目实施前，教师应根据项目任务规模和项目难易度进行项目任务分组，每组成员4-6人为宜，学生可以自选组合，每小组推选一名项目小组长，用以协调小组成员的分工、管理督促项目的实施进度。学生在项目小组分工协作的过程中真实体验了项目开发流程，通过对项目的规划、相互的交流合作，深刻体验了团队协作互信互助精神，既提高了工程应用能力又培养了自身职业素养。

2.4 项目工作总结

项目任务工作过程中，教师与学生应共同总结项目课程实践中遇到的问题，探求多种解决问题的方案，并以实验报告或项目报告的形式对项目各阶段完成情况归纳总结，形成阶段性文档。项目报告的撰写工作可以有效提升学生的文字表述能力，培养学生解决问题时在分析对比中发现新原理、新知识的系统学习能力。

2.5 项目成果评测

与传统课程考核方式不同，项目化课程教学注重过程评价，关注学生在项目开发过程各环节中专业知识与专业技能的掌握与应用情况。项目任务完成后，学生应以小组为单位按要求提交项目任务相关的C程序源代码及相关说明性文档，并对项目完成情况时行总结汇报。教师与小组成员则根据项目分工的难易程度，针对该学生在项目活动不同阶段的表现情况予以总结与评价。

3 项目化课程教学实施

根据C语言的课程性质，“C语言程序设计”课程的项目化教学可基于软件生命周期进行设计与实施。为了能够将本门课程的知识点贯穿于项目教学过程当中，实现教材各章节内容的合理衔接，我们可以对原有的教学内容进行重新编排与整合，根据教学需要设计不同规模的项目任务，项目任务可涉及某个章节、某几个章节甚至是课程全部章节的知识点。下面选取“高校学生成绩管理系统”作为项目任务，实施项目化课程教学，具体过程如下：

3.1 提出任务要求

教师向各项目小组下达项目任务书，提出任务要求，明确项目功能需求。各项目小组分组讨论，确定小组成员分工，了解基本工作流程，制定项目进度计划，确定学习目标。

3.2项目方案制订

为保障项目的顺利实施，项目方案应由教师以层层推进的方式加以分析、讲解，引导学生理解项目任务的工作方法及具体操作步骤。项目方案的制订遵循模块化程序设计原则，充分利用C语言空函数的占位作用和扩充功能，对项目进行功能性模块划分，如表1所示。

表1　高校学生成绩管理系统功能模块图

3.3知识点讲解

通过相关案例的演示讲解，引入项目相关知识点，讲解项目工作中涉及的课程重点、难点，如：表1中用户界面模块设计代码中用到了printf()格式化输出函数，通过对该函数语法格式及功能的讲解，引导学生完成项目任务的同时，也加深了学生对该部分知识点的学习和理解。

3.4项目方案实施

项目方案制订完成后，学生需在教师的引导下，按照项目计划以小组协作的方式完成对项目的具体实施工作，即根据各部分模块功能的难易度不断扩充其功能，编写对应代码，验证代码的有效性。学生在“做中学”，“学中做”的过程中不断完善项目任务，实现对课程知识点的有序学习和进一步提高[6]。

3.5 课程考核方式

由于“C语言程序设计”课程实践性较强，因此，结合我院实际情况，本门课程的考核结果可按4：6比例给出，其中60%的考核成绩来自于项目化课程设计综合测评，用以实现项目化教学的过程考核，重点考核学生在项目开发实践各环节中的工程应用能力；其他40%为基础理论测试部分，考核方式为机考，主要用于对项目化课程教学内容的补充、完善和加强。

总之，在本例的项目化课程教学中，教师以项目模块为单位组织教学，依据项目进度，围绕每个功能模块涉及的知识点进行课程教学，不断丰富学生所学知识内容。学生在项目驱动下完成课程内容的学习，学习兴趣浓厚，学习目标明确，所学的知识更加系统、完整，为后续课程的学习奠定了良好的理论实践基础。

4项目化课程教学总结

项目化课程教学的难点在于课程项目任务的设计，任务的设计既要涵盖知识点又要具有逻辑性、实用性，难易度上既不能让学生畏难，又不能过易，让学生失去探究学习的兴趣。

项目化课程教学的重点在于课程教学的实施上，教师作为项目化课程教学的引导者，需要在项目的实施过程中激发学生学习热情，引导学生熟悉项目开发流程，有效完成项目开发各环节的实践活动。这就要求教师在精通本门课程专业理论知识的基础上，了解专业相关领域的行业需求和最新前沿技术，同时具备一定的工程实践能力和工程项目开发经验。因此，教师的专业水平和工程能力是项目化课程教学有效实施的关键。

5 结语

本文以“C语言程序设计”课程教学为例，结合佳木斯大学实际情况，对基于CDIO工程教育理念的项目化课程教学方法进行了深入的分析与研究，明确了项目化课程教学“项目为主线、学生为主体、教师为引导”的课程教学模式，强化了CDIO“基于项目的教育和学习”和“做中学”方法理论在高校课程教学中的重要作用，有效推进了学院计算机应用型创新人才培养模式的改革和发展。

[参考文献]

[1]牛丽.软件高技能人才CDIO工程能力的培养[J].中国成人教育,2010(3).

[2]许晓宁，等.基于工作过程的项目课程教学方案设计的研究[J].东方企业文化,2013(9).

[3]赵丽丽，等.“做中学、学中做”管理会计案例教学法探析[J].大连民族学院学报,2013(6).

[4]赵明海.高职院校《C语言程序设计》课程项目化教学设计研究[J].信息与电脑,2012(9).

[5]邵玉祥.“案例教学+项目教学法”在计算机语言教学中的互补应用[J].高教论坛,2012(2).

[6]周峰.构建“做中学”战略下的CDIO课程体系模式[J].计算机教育,2010(11).

[责任编辑：田丽华]

Study and Design of the Project Teaching

Under the CDIO Engineering Education Mode

——Taking “C Programming Language” Course as Example

WANG Xiao-juan，WEI Yun-tao，LIU Shi-min

(School of Information and Electronics Technology， Jiamusi University, Jiamusi 154007,China)

Abstract:Project course teaching aims to train the students' application ability, takes project as the main line and takes the students as the main body in the design of teaching, effectively stimulates students' interest in learning, improves the students' practical application ability by the integration of theory and practice. The paper takes "C programming language" course as example, discusses the design and implementation of the project course teaching method based on CDIO .

Key words:CDIO; project course teaching; C programming language; teaching reform

[中图分类号]G642

[文献标识码]A

[文章编号]1007-9882(2015)06-0190-03

[作者简介]王晓娟(1975-)，女，黑龙江佳木斯人，硕士，佳木斯大学信息电子技术学院副教授，研究方向：计算机教育教学改革。

[基金项目]黑龙江省教改项目(JG2014011042)； 佳木斯大学重点教学研究项目(JYLA2013-05)； 佳木斯大学青年专项教学研究项目(JYLA2012-015)

*[收稿日期]2015-10-20