基于CDIO-OBE工程教育模式的C语言程序设计课程教学改革研究

2020-05-09任顺

物联网技术 2020年4期

任顺

摘要：针对物联网工程专业C语言程序设计课程教学中存在的不足，结合CDIO工程教育和OBE教育模式，开展教学改革研究。从夯实基础能力和激发创新能力两方面着手，重点阐述了C语言程序设计课程教学改革方案，激发学生在学习C语言程序设计中探索、发现和构造知识的主观能动性，为提升教学质量提供参考。

关键词：物联网工程;CDIO;OBE;C语言程序设计;课程教学;教学质量

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：2095-1302（2020）04-0-02

0 引言

物联网工程专业以其学科交叉、注重实际应用呈现出典型的新工科专业特征，被教育部称之为“新工科专业”，明确提出要大力发展物联网应用新兴工科专业[1]。

“C语言”课程是物联网工程专业一门重要的基础课程，是“单片机”“嵌入式系统设计”“面向对象程序设计”等课程的基础，适用于物联网专业软、硬层次的开发，是一门理论与实践并重的课程。传统的C语言教学以课堂教学为主，已无法满足C语言程序设计教学的要求，问题主要体现在几个方面：重理论轻实践，对课程的重心放在了理论课程部分，而实践部分设计较为零散，缺乏专业应用上的工程认知和实践能力;教材内容落后，新兴技术未及时体现在教材中，影响了C语言程序设计的课程质量;教学方法陈旧，填鸭式教学使得学生容易产生抵触情绪，降低了学生的学习热情[2-3]。

1 基于CDIO-OBE理念的C语言程序设计课程教学改革

CDIO是麻省理工等四所大学提出的一种工程理念，其核心是倡导学生独立思考和团队合作的能力。OBE是一种基于学习产出的教育模式，倡导以学生为中心，重视学生学习产出评估工作[4]。本文依据CDIO方法和理念，通过构思、设计、实现和运作四个环节来引导学生自主学习，以案例项目为背景引出理论知识，让学生将学过的知识融会贯通，应用到实践中解决实际问题，构建发现问题-分析问题-解决问题的工作思维模式。课程依据OBE成果导向的设计思路，始终“以学生为中心”的教学理念来组织教学实施过程，结合MOOC+SPOC混合式教学模式，利用线上+线下的学习方式，制定C语言程序设计一体化混合式教学模式。

基于CDIO-OBE理念的C语言程序设计课程教学改革，强调学生探索知识、发现知识和构造知识的主观能动性，有助于培养学生主动思考和解决实际问题的能力，能够帮助教师全方位地掌握学生学习状况，及时调整教学方法。设计的一体化混合式教学模式如图1所示。

1.1 MOOC+SPOC混合式教学夯实课程基础

MOOC即大型开放式网络课程，是近年来出现的一种新型的在线课程开放模式。通过MOOC进行课程学习，其优点是不受时间和空间的限制，不受人数的限制，强调自主性。缺点是教师无法掌握学生的学习状况。SPOC即小规模限制性在线课程，对学生的规模和准入条件有一定的要求。通过SPOC，教师将视频材料布置给学生，学生在课前对教师布置的任务进行自学，然后在课堂教学中与同学一起对问题进行交流与讨论。MOOC+SPOC的结合就是线上线下的混合教学模式，通过线上自学和线下调整，实现课堂教学与在线学习的有机结合，以此促进学生的学习兴趣和学习效果。

采用MOOC+SPOC的翻转课堂混合式教学模式，包括三个阶段：课前学习，教师布置任务，学生在课前利用MOOC完成相应内容的学习，并完成知识点巩固练习;课堂活动，加强学生对知识的梳理和掌握，完成知识内化，教师可以在课堂活动中组织学生进行相应问题的讨论与探究，围绕问题进行展开互动交流，促进师生共同提高;课后巩固，教师根据課堂活动中出现的问题及时调整和优化教学方法，改进和完善教学模式，切实促进教学质量和教学效果的提高。

1.2 项目驱动提升综合能力

项目驱动是以项目为主线、实践为导向，以团队协作的方式来解决问题，提升学生自身的综合能力。学生3～5人组建团队，并自主选择一个项目，每组设组长一名，负责项目总体工作安排。由企业资深工程师与在校教师组成双师制，共同指导项目实践，通过项目的开发，培养学生的程序设计能力、团队合作能力和工程认知能力，提升学生的综合能力。

1.3 学科竞赛激发创新思维

学科竞赛是进行课程改革的重要途径，通过学科竞赛将理论与实际相结合，可以反映学生对知识的掌握程度，有效促进教学改革成果转化。充分利用三峡大学启明星工作室、物联网实验室等科研平台，引导学生在课余时间走进科研平台，参与科学研究，充分利用科研平台先进的技术资源参与学科竞赛。由企业资深工程师与在校教师共同指导学科竞赛，可促进课程教学改革、强化实践教学、激发学生的创新意识。

2 结语

本文将CDIO-OBE理念与教学结合，重点围绕混合式教学夯实课程基础，项目驱动提升综合能力，学科竞赛激发创新思维三个方面，阐述了基于CDIO-OBE工程教育模式的C语言程序设计课程教学改革方案。对进一步进行基于CDIO-OBE工程教育模式的C语言课程教学的深化改革与探索具有一定的积极意义。

参考文献

[1]朱参世.物联网工程专业新工科人才培养路径研究与探索[J].当代教育实践与教学研究，2018（9）：105-106.

[2]张艳君，苏桂莲，卜凤菊，等.基于CDIO模式的C语言程序设计课程教学改革与实践[J].课程教育研究，2018（23）：220.

[3]任敏.浅谈CDIO模式下C语言程序设计实践教学改革[J].南方农机，2019，50（3）：215.

[4]常镜洳，贾跃，石冬凌，等.基于CDIO+OBE面向对象软件工程混合式教学课程设计[J].软件工程，2019，22（7）：51-53.

[5]梁凤兰.基于“MOOC+SPOC”的C++程序设计翻转课堂教学模式研究[J].中国多媒体与网络教学学报，2018（5）：5-6.

[6]薛玉利.基于MOOC的翻转课堂模式在数字电子技术教学中应用的可行性分析[J].物联网技术，2016，6（9）：94-95.

[7]柳泉，车敏，安利.MOOC参与的大学计算机基础教学模式探索

[J].物联网技术，2018，8（12）：108-109.

[8]胡杰辉，伍忠杰.基于MOOC的大学英语翻转课堂教学模式研究[J].外语电化教学，2014（6）：40-45.