熊 杰
(黄冈师范学院 电子信息学院,湖北 黄冈 438000)
C语言课程改革在地方普通高校的实施
熊杰
(黄冈师范学院 电子信息学院,湖北 黄冈 438000)
文章以地方普通高校工科专业改革为导向,分析了“C语言”课程在传统教学中存在的问题,借鉴CDIO工程教育经验,提出了基于CDIO理念的C语言项目驱动教学改革的新思路,实现了以CDIO工程教育的教学改革实践项目。基于CDIO的C语言项目驱动课程改革方案在地方普通高校的实施,能够提高学生的自主性和创造性,这有效地培养了学生解决问题的能力。
CDIO;C语言;项目驱动;课程改革;高校
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)与运行(Operate),CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中展现。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、与课程之间有机联系的方式学习工程,为工科专业提供了一种新的教育理念,有助于解决当前高等教育普遍存在的问题,促进学生理论实践水平的提高。
“C语言”具有较好的工程实践背景,是目前电类专业的一门重要的专业基础课,内容涉及C语言基本语法和通过软件对程序进行调试,对学生动手能力有较高的要求。针对我院C语言教学现状,借助CDIO先进教育理念实施教学改革,并结合项目驱动教学方法进行了一些新的教学探索与实践,取得了较好的教学效果。
目前大多地方高校中“C语言”课程的教学仍然采用传统的教学模式,采取先讲概念,并对其再分析,接着是程序的讲解,之后进行作业布置,教学主要以教师为中心,学生在教师的指导下完成相应的实验项目。这种传统的教学模式虽能较好地实现知识的系统性、完整性,但因传统概念知识一般较为枯燥,导致学生的学习积极性不高,不能完全调动学生的自主性、创新性,而且学生与教师讨论较少,学生“做”的更少,特别是一些高校实践课时间安排比理论课滞后多个星期,这样更容易导致实践与理论不能较好的匹配,理论实践教学效果不能达到较好的效果。除此之外,传统的教学模式一般围绕C语言本身的知识体系展开,这样也会忽略对学生编写程序、设计程序能力的培养,这又导致学生虽然能熟知C语言知识,应付卷面考试,但是学生却写不出程序,或者较好的程序。因此,传统的教学很难培养学生编写程序的创新能力和逻辑思维能力,这将影响后续课程的教学、毕业设计乃至学生日后从事相关的专业性工作。
针对前面提到的传统教学法存在的问题,我们以CDIO教育模式为指导,培养学生成为既掌握专业基础知识,又掌握集社会、科技、经济、人文为一体的大系统的适应与调控能力,具备终生学习和团队沟通能力,有专业技能和工程能力、有社会意识和企业家敏锐性的软件高级工程师生。其基本思路是:以项目教学为核心,用项目将整个教学过程连贯起来,用项目带动整个C语言课程的教学。
2.1以项目教学为核心
在“C语言”教学过程中,以项目驱动式教学为中心,用“学生成绩文件管理系统”这个综合项目作为课程的实践项目,项目分阶段讲授C语言各个基础知识点。子函数贯穿每个项目教学的全过程。项目覆盖C语言基础知识、分支结构、循环结构、函数、文件的知识,综合项目覆盖指针、结构体、编译预处理等知识。
在每个项目开发阶段,先将项目展现给学生,再把项目分解成不同的子模块,再把每个模块中涉及C语言相应的知识点讲清楚。用项目模块导出这些知识点,进行知识点的讲解。然后每个知识点再配合若干小案例详细讲述,更有利于学生加深对知识点的理解和掌握。最后要求学生结合所学的知识点,完成我们最初展现的项目。这一做法让学生对C语言的学习非常感兴趣。表1中分析了各个操作中涉及的知识点,并给出了对应讲解的学时分布,图1为学生成绩文件管理系统的运行界面。
表1 基于CDIO的C语言项目驱动项目简介
续表1
图1 基于CDIO的C语言项目驱动项目界面
2.2一体化教学模式
基于CDIO的C语言课程采用一体化教学模式,打破了在教室上理论课,在实验室上实践课的传统教学模式,采用理论实践课均在实验室上课,且每次课程均按4学时安排,教师可按教学内容讲授1~2学时,其余学时留给学生进行实践,如遇学生有疑问,可当场演示,实现零滞后。
2.3对学生进行分组
由于学生学习基础不同,为了提高更多同学的学习积极性,项目教学过程中采取分组学习,小组合作学习的目标是挖掘学生的潜能,引发学生深入思考,充分展现学生的个性,从而达到或拓展教学的目的。可2~3个学生为1组,老师可综合考虑学生能力、学生性别、学生特长,遵循“组间相似、组内有别”的原则进行分组,让每个小组中的每一个学生都能发挥自己长处的机会,也能达到相互学习的机会,取长补短。这样的分组模式既保证了每个小组成员的多样性,又能在不断的学习中发挥自己的特长,丰富学生的学术知识,锻炼学生团队合作精神。
2.4课内课外多种教学形式相结合
课堂采用项目驱动教学、分组讨论学习模式,课外通过分组讨论、课程网站、班级E-mail,QQ等加强师生交流和研讨,注重C语言基本技能和编程思想的提高。
2.5构建典型案例库
构建丰富的项目和案例库,将每个项目拆分成为相应的知识点,利用小项目强化对知识点的灵活运用,然后再合并成一个完整的综合项目。项目和安全的设计注重培养学生的程序设计思想、工程推理和解决问题的能力。
基于CDIO的C语言项目驱动课程改革的设计,可以实现学生知识的拓展,对项目的开发有了更加深层次的了解,每个项目任务都是由浅入深,逐层递进,让学生了解到复杂的问题可以分解为若干个简单问题来解决,提高学生分析问题、解决问题的能力。采用CDIO教学模式能够提高学生的动手操作的能力,为学生进入社会后能够更快地成为资深软件工程师打下良好的基础。
[1]韩时琳,胡旭跃.实施CDIO工程教育的关键问题探讨[J].中国电力教育,2014(2):11-12.
[2]顾佩华,包能胜,康全礼,等. CDIO在中国(下)[J].高等工程教育研究,2012(5):34-45.
[3]顾佩华,包能胜,康全礼,等. CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012(3):24-40.
[4]胡兴志,丁飞己.从CDIO教学大纲变动看CDIO课程改革[J].高等工程教育研究,2015(3):194-197.
[5]郭玲,邱建华.基于CDIO的C语言项目驱动教学改革的设计与实施[J].科技信息,2013(1):188,197.
[6]赵春锋,王艳新.基于CDIO的电子技术创新实践与探索[J].实验室研究与探索,2015(6):200-202.
Implementation of C language curriculum reform in local normal colleges and universities
Xiong Jie
(Electric Information School of Huanggang Normal University, Huanggang 438000, China)
Taking the reform of engineering specialty in local colleges as a guidance, the problems existing in the traditional teaching of“C language”are analyzed, and based on the experience of CDIO engineering education, a new idea of C language project driven teaching reform based on CDIO concept is proposed in this paper. The implementation of C language based on CDIO language program in local colleges and universities is able to improve students’autonomy and creativity, which effectively cultivates students’ability to solve problems.
CDIO; C language; project driven; curriculum reform; colleges and universities
黄冈师范学院2016电工电子实验教学示范中心项目;项目编号:zj201618。
熊杰(1982— ),男,湖北天门,硕士,讲师;研究方向:信号与信息处理,嵌入式系统,CDIO工程教育。