基于CDIO理念的C语言教学改革

唐蕾++刘伟伟

【摘要】针对C语言程序设计课程的特点以及传统教学中存在的不足，根据 CDIO 工程教育理念，提出按通信工程专业要求整合C语言程序设计相关的教学内容；同时以项目为中心，围绕具体工程实例进行授课，将教学活动与有意义的任务结合在一起。教学实践结果表明，基于CDIO理念的C语言程序设计课程改革模式符合学生专业特点，能够满足专业基本需求；提高了学生的学习兴趣，有效地培养了学生解决实际问题的能力。

【关键词】C语言程序设计 CDIO工程教育理念 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）22-0043-02

1. C语言程序设计教学现状及分析

C 语言程序设计是计算机科学与技术、网络工程、通信工程、软件工程等相关专业的必修课程，也是数据结构与算法、数据库原理与应用及其他高级程序设计类语言课程（如：C++ 程序设计、Java程序设计、PHP 程序设计等）的基础，在计算机相关专业的课程体系中起着重要作用。对相关专业的学生来讲， C语言掌握的好坏，直接影响到学生对后继课程的学习，同时对他们以后的学习和发展也起着至关重要的作用。但从目前的教学情况来看，学生对C语言的实际掌握情况并不理想。目前C语言教学中存在的主要问题有：

（1）课程本身不易掌握

作为一门实用的编程语言，C语言以其强大的编程功能，自由灵活的编程风格，获得了广大编程人员的广泛青睐。它有 9 种控制语句、34个运算符，数据类型多样。但正是这些优点恰恰成了初学者的最大障碍。再加上C语言往往在大学一年级开设，此时学生还缺乏对计算机结构的全面了解，对于和计算机硬件尤其是和内存结合很紧密的一些概念，学生接受起来不太容易，普遍感觉入门难。

（2）教学手段单一

从教学手段来看，C语言程序设计的课时有限，教师要在规定的课时内完成教学计划，在课堂基本上都是“满堂灌”。教师是教学的主体，学生被动地接受程序设计语言的基本语法，师生间可以用来互动的时间较少。这种灌输模式能较好地保证所讲授知识的系统性与完整性，却忽略了程序设计能力与思维的培养，造成学生学习的积极性不高，教学效果不太理想。

此外，C语言程序设计是一门实践性非常强的课程，由于总课时的限制，目前分配到的实践课时偏小。同时，由于学生在理论教学过程中对知识点的掌握较差，到了实践环节时多数学生是拿书本上的例子来验证，往往只会照搬教材，不会变通，缺少灵活性和创新性。实验课环节效果很难保证。

（3）考核方式不全面

从当前情况来看，大多数的有关C语言的考试还是处在原来的应试教育阶段。作为一门实用编程语言的考试，动手能力考的少，理论知识考得多，而在理论知识的考试中，往往过多拘泥于繁琐语法细节的考试。这就使得大多数学生在学习C 语言时往往是靠死记硬背，而一般不太注意动手能力的培养。殊不知作为一门编程语言，动手能力才是第一位的，否则无论考的分数再高，也不可能写出漂亮的程序来，只有在实际的编程中多锻炼，才有可能加深对C语言中各种知识的理解，才能更好地掌握C语言。

2.CDIO 工程教育理念

CDIO [1] 是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究，创立的一种创新型的高等工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO工程教育理念主张以从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学习工程，综合培养学生的工程基础知识、个人素质和发展能力、人际团队能力和工程系统能力等多方面的能力[2][3]。

随着社会产业结构的调整，企业对人才需求的转向，高等教育人才培养目标对应用型本科院校的教学提出了新的要求，即强调扎实的工程基础知识和实践动手能力的培养，从而更好地满足现代工程技术人员的培养要求。作为通信工程专业开设的核心专业基础课程——C 语言程序设计课程，传统的教学模式难以激发学生的学习兴趣，教学效果不太理想，因此该课程教学改革势在必行。针对目前存在问题，基于 CDIO 的工程教育理念对C语言程序设计课程的教学改革有较好的启迪作用[4]。

3.基于 CDIO 理念的教学改革方案

3.1 按照通信工程专业需求改革教学内容和教学模式

通信工程专业的C 语言常常应用于各类软硬件开发项目，因此在课程的实践环节应增加相应的实际案例或项目，以适应该专业学生的需求。以 CDIO 教育理念整合C 语言相关课程，做到兼顾经典内容和现代技术，强调基本理论的应用方法，重点强调工程应用的实践，有效提高学生的动手能力和运用C语言知识解决专业问题的能力。

在学习完C语言课程后，可鼓励学生参加大学生科技创新竞赛项目，通过参赛，学生可以进一步体会编程的基本思路和方法，掌握C语言的应用。这种方式寓教于乐，兴趣为先，可以较好地激发学生的兴趣和学习热情。在整个竞赛项目的筹备过程中，需要小组成员分工合作，可以同时锻炼学生的交流、沟通、合作及创新能力。学生完成项目不是在学习某门课程，而是在学习如何解决实际问题，在解决问题的过程中自然地学会了相关课程要求的知识。以项目为中心的实践教学对于培养学生的工程能力具有重要的作用。

3.2加强教师工程实践能力，鼓励产学研合作

CDIO 工程教育理念对教师的教学提出了新的要求。根据CDIO的改革思路，教师需要更新教育观念，改变重理论知识轻实践能力的传统观念，建立“以教师为主导，学生为主体”的教学方式。鼓励产学研合作有利于CDIO理念的实现，具体措施可以包括：邀请富有经验的企业界技术骨干到学校开设相关C 语言应用讲座；优先选派有实践经验和工程背景的老师为学生授课；同时组织任课教师到企业参观学习，鼓励教师到相关企业兼职，鼓励教师与企业合作开展工程项目。通过这些方式既能锻炼任课教师的工程实践能力，又开阔了教师和学生视野，为培养学生工程实践能力打下坚实的基础。

3.3完善课程考核体系

进一步完善课程的考核体系对提高C语言课程教学的质量至关重要。考核中应降低理论笔试所占的比例，重视实践过程，采取多样化的考核方式，使之能够综合体现学生的知识、能力和素质水平。对于实践环节的考核应该严格把关，注重过程考核。学生应针对实验内容在课前认真准备，每次进实验室时，应写好完整的代码。上机调试中发现问题的同时解决问题，课后及时完成报告。鼓励学生在算法上多创新，创新能力应在考核中占有一定的比例。

4. 结束语

C语言是一门实践性很强的计算机高级编程语言。C语言程序设计编程技术掌握得好坏直接影响通信工程等专业学生后续课程学习的效果和将来的就业情况。C语言课程的特点十分适合采用CDIO理念进行教学改革。教学实践结果表明，依据CDIO理念提出的以项目为中心，以应用为目标开展教学活动的课程改革思路能够使该课程的教学更具科学性和成效性；提高了学生的学习兴趣，有效地培养了学生解决实际问题的能力。

致谢：本文的研究工作得到了南京工程学院校级科研基金 （YKJ201417，YKJ201419）的资助。

参考文献：

[1] 顾佩华，李昇平，沈民奋，等 . 以设计为导向的 EIP-CDIO 创新型工程人才培养模式[J]. 中国高等教育，2009（3）： 47 -49.

[2] 吴雅娟，衣治安，王跃萍 . CDIO 教育模式在计算机基础教学中的应用研究[J]. 计算机教育，2010（14）：

141 -143.

[3] 李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究，2008（5）：79～8 7 .

[4] 刘晓天.高职C语言程序设计课程教学探析[J].科教园地，2009（11）：125～126.