基于CDIO的高职C语言教学模式探索与实践

江进1  

（江苏农林职业技术学院信息工程系， 江苏 句容 212400）1

摘 要 《C语言程序设计》是高职院校工科类专业重要的专业基础课程，培养学生对程序设计思想的认识、理解，为后续专业课程的继续学习和深造打下基础。文章阐述了CDIO的概念，《C语言程序设计》课程在农林类高职院校的教学现状，并提出了如何根据学生特点，将CDIO理念运用到教学中，进行课程体系、教学内容、教学方法和考核方式的改革和效果。

关键词  COIO，C语言，教学设计

The exploration and practice of  C Programming

in Higher Vocationa mode based on CDIO

JiangJin1

(The Information Engineering Department of Jiangsu Polytechnic College Of Agriculture And Forestry, JiangSu JuRong ,212400)1

ABSTACT "C programming language" is an important professional course in vocational colleges based engineering specialty, cultivating students' understanding, the program design thought understanding, for the follow-up courses to study and further studies lay the foundation. This paper describes the concept of CDIO, "teaching C language program design" course in agricultural vocational colleges, and puts forward how to according to the characteristics of students, the idea of CDIO is used in teaching, reform of curriculum system, teaching content, teaching methods and assessment methods and effect.  

Keyword  CDIO , C programming, Teaching Design  

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO4个字母代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运行（Operate），是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，意指将工程教育与工程实践相结合，在产品的构思、研发、应用到再改进的全生命周期中，提升学生的实践动手能力、锻炼吃苦耐劳的精神、提高团队合作与社会认知水平，为以后的工作和生活积累宝贵的经验。

这种教学模式对学生动手实践能力以及适应实际工作能力的培养具有显著的优势，因此，CDIO的教学模式适合于注重实践教学的高职教育，并且已成为当前我国高职院校教学改革的主流。近几年，深圳职业技术学院、大连东软信息学院等国内知名高职院校均引入CDIO 教学模式，在实践中取得了良好的效果，按该模式培养的学生也受到了企业的欢迎和社会的认可。

江苏农林职业技术学院近年来非常重视各课程的教学改革工作，改变当前高职教学中普遍存在的教学方法落后、单调，实践动手能力较差，课程评价沿袭传统考试模式等问题，实现高职教育教学最终目标--培养高素质技能型专门人才。下面以《C语言程序设计》课程教学改革为例，阐述江苏农林职业技术学院如何探索与实践基于CDIO的高职C语言教学模式改革。

1《C语言程序设计》教学现状

《C语言程序设计》课程是高校理工科专业的一门语言入门课，它在整个编程语言体系中的基础性，决定了它在教学中的重要地位。对于计算机专业的学生来说，学好C语言可以为后续的C++、JAVA、C#等语言的学习打下坚实的基础。对于非专业的学生来说，C语言则是他么窥视计算机语言的一扇窗户。因此，越来越多的学校在理工科类学生培养过程中开设了《C语言程序设计》课程。意在提高学生的逻辑思维，动手实践能力，奠定一定的程序语言基础。我院的计算机应用技术、通信技术、电气自动化、机电一体化等专业都开设了此门课程。

江苏职业技术学院是一所农林类高职专科院校，笔者在江苏农林职业技术学院信息工程系从事教育工作十一年，总结我校学生的特点如下：学生在高中阶段的数学物理基础较差，缺乏逻辑思维和抽象思维能力，由于在高中没有养成良好的学习习惯，对于枯燥的理论知识缺乏耐心，很容易产生畏难心理和厌学心理。近年来，学生普遍反应C语言枯燥难学、概念复杂、容易出错,且不知学来何用，学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重，严重影响了教学质量，达不到预期的教学效果。因此，我们迫切需要结合本校实际情况进行《C语言程序设计》课程改革，以提高该课程的教学质量。

2.建立《C语言程序设计》教改课题组

江苏农林职业技术学院建立了由专业教师、企业专家、课程专家和教学专家组成的《C语言程序设计》教改课题组。课题组高起点组织策划了C语言教学模式改革，依托专家团队，通过顶层设计，整体优化课程设计。形成了专业调研----工作任务与职业能力分析---课程结构分析---课程标准编制---学习项目设计---教学资源开发——课程实施的课程设计思路（如下图所示）。

图1 -《C语言程序设计》教改课题组课程设计思路

3. 基于CDIO的课程体系设计

《C语言程序设计》课程的教学设计完全按照当前软件设计类企业所面向的岗位定位、岗位工作任务定位和任务的职业能力定位，展开项目课程的开发。根据《C语言程序设计》课程对应工作岗位及岗位群，实行典型工作任务分析；根据工作任务的复杂程度、工作项目的典型任务，形成综合能力领域；根据工作项目的职业成长规律，将工作项目转换为教学内容；最后通过学习情境设计，根据职业特征，分解各个工作项目中的工作内容，并有机嵌入了IT公司的相关职业能力标准，使学生走上工作岗位后能很快适应岗位要求。

基于课程特点和农林类高职院校学生的特点，因势利导，因材施教，我发现实施以项目为载体（以学生信息管理系统这一项目为主线）、任务驱动(设立“数据结构设计”、“主菜单循环功能实现”等循序渐进的任务)的教学方法达到了预期的效果。

以下介绍项目式教学、任务驱动教学设计的思想：

1) 对于C语言的理论知识，学生掌握程度以够用为主，将共用体，枚举类型等实际操作中很少用到的知识作为学生选学、自学内容。把教学重心倾向于实践教学，重点培养学生的实践技能、编程能力。

2) 采用引导启发式教学方法的模式进行授课，例如用学生平常接触的学生信息管理系统的设计与各功能的编程实现，以实例引入。

在实例引入中，先让学生看到学生信息管理系统的实例结果，由结果激发学生兴趣，启发学生找出案例涉及的知识点，逐层深入，进入主题内容。

3) 根据学生信息管理系统遇到的案例精简项目，所有项目涉及知识点的类型丰富，可行性高，结果可以验证等。以下是《C语言程序设计》课程体系结构图（见图2）

 

图2 《C语言程序设计》课程体系结构图

4．基于CDIO的教学内容设计

根据《C语言程序设计》课程培养学生的C语言程序设计能力、培养学生的逻辑思维和分析问题的能力、从而提高学生的C语言编程能力的培养目标，以完成“学生信息管理系统”这一项目为主线，设立“学生信息管理系统简介”、“数据结构设计及运算”、“系统界面设计”、“主菜单选择功能实现”、“ 主菜单循环功能实现”、“系统信息的处理”、“模块化实现系统”、“指针优化系统”、“文件完善系统”9个循序渐进的任务。其中每个任务基于典型工作情境，又分成若干小模块。具体教学内容见表1。

表1 《C语言程序设计》课程教学内容

章节	“做中学”教学方法
第一章 C语言程序设计概念	了解学生信息管理信息系统的功能结构，熟悉VC6.0集成开发环境
第二章 基本数据类型	通过对“学生学生信息管理系统”中数据结构的设计及运算，带领学生学习和掌握C语言的整型、实型、字符型、结构体四种基本数据类型，以及算术运算符、赋值运算符、逗号运算符等相关表达式的使用。
第三章 顺序结构程序设计	通过顺序结构实现“学生信息管理系统”的界面设计
第四章 选择结构程序设计	详细讲解选择结构条件表达式的写法及选择结构的语句实现，并通过选择结构实现“学生信息管理系统”主菜单的选择功能。
第五章 循环结构程序设计	详细讲解循环结构的概念及while、do-while、for等常用的循环语句，并通过循环结构实现“学生信息管理系统”主菜单的循环功能。
第六章 数组	详细讲解存储相同类型的多个数据时用到的复合数据类型—数组，并通过数组结构实现“学生信息管理系统”中信息的处理。
第七章 函数	将详细讲解模块化的编程思想及函数的定义与使用，用模块化实现“学生信息管理系统”。
第八章 指针	通过对本章内容的学习，我们可以利用指针来进一步优化“学生信息管理系统”
第九章 文件	“学生信息管理系统”程序运行后的数据结果需要保存为下一次运行所使用的。本章要向大家介绍如何通过文件实现对数据的存取，并用文件完善“学生信息管理系统”。

在表1中，我们以每个具体项目为中心，从“企业真实任务”着手，通过设计完成“任务”的方法与步骤，在完成“任务”的过程中掌握知识和技能，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力，既达到了实际能力的培养，又达到了职业能力的训练，真正实现了“教、学、做”一体的目标。

此外，课程内容注重高职课程衔接，按照岗位需求、课程目标选择教学内容，体现高职教育特色，对接职业标准，易学易懂。课程内容涵盖典型工作任务；实践问题、理论知识、操作技能以及学习评价与C语言程序设计相关工作岗位切实关联；以实践问题解决为纽带实现理论、实践，知识、技能，以及与情感态度的有机整合有机嵌入职业标准、行业标准或企业标准。

5 基于CDIO的教学方法改革

针对该课程操作性强的特点，采用“教中学、学中做”的教学方法，以实例为引导，注重培养学生的动手实践能力、自我学习能力和团队协作能力。

依托校内生产实训基地，《C语言程序设计》课程教学以项目为单位，以完成任务为目标，做中学、学中做，切实强化学生实践技能的提高。

其主要教学模式如下：

提出任务——解释任务——分解任务——项目训练1、2、3——生产实训。

以文件的基本操作为例：

提出任务——将学生信息管理系统中的数据文件以只读的方式打开，读取并显示在屏幕上，然后正常关闭。

解释任务——讲授C语言中文件的操作。

分解任务——项目训练1——掌握文件和文件指针的概念以及文件的定义方法；

项目训练2——掌握文件打开和关闭的概念和方法；

项目训练3——掌握有关文件的函数。

生产实训——在学生信息管理系统中，将数据文件data.txt以只读方式打开，并读取到链表中，并将内容显示在屏幕上，最后正常关闭文件。

6考核方式改革

考试在教学活动中具有显示功能、反馈功能和导向功能，因此要建立基于CDID的教学模式改革，必须建立相对应的注重实践技能考核的高职教育课程考核模式。基于CDID的高职教育考核应以学生动手实践能力考核为主，检测学生运用知识的能力、实践动手操作能力，彻底改变“会考试”而“不会做事”的“高分低能”和“有分无能”的现象。CDIO 模式下的《C语言程序设计》课程考核注重考核成绩的多样化，加大平时表现、平时作业得分率，加大平时实践成绩比例，降低期末成绩的占分比例，由课堂考核、日常实践考核、期末理论知识考核、期末上机操作相结合的方式。具体比例如下：

表2 考核方法

课程总评成绩100分
平时成绩（30%）		平时实践成绩（30%）		期末考试（40%）
平时表现 （15%）	平时作业 （15%）	简单项目 （15%）	综合项目 （15%）	笔试 （20%）	上机操作 （20%）

结束语

通过基于CDIO的课程体系设计、教学内容设计、教学方法改革、考核方式改革，我们发现，将CDIO教育理念应用到《C语言程序设计》课程后，学生的自信心、自主学习及钻研能力得到了极大提高，开发了他们的学习兴趣和探索精神，提高了学生的综合素质和专业实践能力，取得了较好的效果，为探索其它课程的教学改革提供了保贵的经验。

参考文献：

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［2］王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式：基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009(28)4：116-119.

［3］王刚.CDIO 工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009(5)：86-87.

［4］杨柳，胡志刚，李玺，谭长庚，任胜兵，宋虹.面向 CDIO 的 “操作系统 ”教学改

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［5］李金子. 浅谈CDIO教育理念在《C语言程序设计》课程中的应用[J].电脑知识与技术，2013(8)：70-73

作者简介：江进（1981～），男（汉族），江苏省句容市人，江苏农林职业技术学院信息工程系教师，硕士学位，讲师，研究方向：计算机技术。

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