張娟

隨著社會(huì)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)已成為以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)教育，倡導(dǎo)與專業(yè)教育的逐步融合，越來越呈現(xiàn)出“面向應(yīng)用、突出實(shí)踐”的功能特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)對(duì)大學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，使他們能夠?qū)W以致用，具備利用計(jì)算機(jī)分析、解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。VB程序設(shè)計(jì)課程作為高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的重要課程之一，主要介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本知識(shí)及程序設(shè)計(jì)的思想、方法和技術(shù)，是學(xué)生從技術(shù)角度學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的主要基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)和鍛煉大學(xué)生計(jì)算思維能力、專業(yè)應(yīng)用能力等方面起著至關(guān)重要的作用。但由于程序設(shè)計(jì)課程本身有一定的難度，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到吃力，容易失去學(xué)習(xí)的興趣和信心，學(xué)生不能積極主動(dòng)地思考，而是被動(dòng)地模仿練習(xí)，編程能力得不到充分的鍛煉，更談不上對(duì)知識(shí)和技術(shù)的主動(dòng)應(yīng)用，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。因此，針對(duì)目前VB教學(xué)中存在的問題，在課程教學(xué)中引入CDIO教育模式，有效地開展教學(xué)改革與實(shí)踐，對(duì)于提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力有積極的意義。

一、VB教學(xué)現(xiàn)狀

VB程序設(shè)計(jì)是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立面向?qū)ο蟮乃枷耄莆者\(yùn)用VB進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的技能，初步具備利用程序設(shè)計(jì)技術(shù)解決專業(yè)實(shí)際問題的能力。但多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明，多數(shù)學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)并未達(dá)到預(yù)期的效果，在教學(xué)過程中，普遍存在以下問題：

一是畏難情緒。由于程序設(shè)計(jì)課程涉及求解問題的思路和算法，對(duì)于學(xué)生的基礎(chǔ)有一定的要求，而體育院校一些專業(yè)的學(xué)生對(duì)算法的理解力相對(duì)較差，并且多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程前對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言一無所知。所以，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍存在畏難心理，還沒有學(xué)就認(rèn)為自己學(xué)不會(huì)、學(xué)不好，從而喪失學(xué)好該門課程的信心，直接影響了課程的教學(xué)效果。

二是學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的目標(biāo)認(rèn)識(shí)不足。認(rèn)為他們并非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，走上工作崗位以后不需要進(jìn)行軟件開發(fā)，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)對(duì)他們而言沒有用。筆者在教學(xué)過程中，經(jīng)常有學(xué)生詢問學(xué)習(xí)這門課程有什么意義，而且內(nèi)容又枯燥、難學(xué)。因此學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，積極性不高，學(xué)習(xí)只是為了應(yīng)付考試，拿學(xué)分，所以在學(xué)習(xí)過程中不愿意主動(dòng)思考，遇到問題缺乏主動(dòng)解決問題的意識(shí)，上機(jī)實(shí)踐也只是機(jī)械性地進(jìn)行驗(yàn)證性練習(xí)，更談不上計(jì)算思維的鍛煉和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

二、CDIO教育模式

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)創(chuàng)立的國(guó)際組織提出，代表了近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO作為工程教育改革的創(chuàng)新工具，提供了面向?qū)W生的教育模式，以“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作”為載體，將課程學(xué)習(xí)融入工程領(lǐng)域情境，使學(xué)生以主動(dòng)、實(shí)踐的方式獲取知識(shí)，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用意識(shí)。

“VB程序設(shè)計(jì)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，注重學(xué)生動(dòng)手能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在教學(xué)中引入CDIO模式，應(yīng)用工程設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行教學(xué)改革，使學(xué)生參與到實(shí)際問題的“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施”中，通過問題的解決過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生怕學(xué)、厭學(xué)的局面，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能力性，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的思維能力得到積極地鍛煉。

三、基于CDIO模式的課程教學(xué)改革

（一）課堂教學(xué)中傳統(tǒng)“教”模式的轉(zhuǎn)變

目前在多數(shù)高校中，程序設(shè)計(jì)課程主要采用“多媒體理論教學(xué)+上機(jī)實(shí)踐”的教學(xué)形式，理論教學(xué)主要以教師講解為主，以幫助學(xué)生熟練掌握語(yǔ)法規(guī)則和控件為指導(dǎo)思想，一般是先利用幻燈片向?qū)W生介紹本章節(jié)涉及的基本語(yǔ)句、語(yǔ)法，控件的基本屬性、方法和事件等，然后通過例題給學(xué)生講解其實(shí)現(xiàn)過程。在整個(gè)課堂教學(xué)過程中，學(xué)生更多的是充當(dāng)“聽眾”的角色，跟著教師的思路去理解、記憶相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生的“學(xué)”完全圍繞教師的“教”來進(jìn)行，這種傳統(tǒng)的教師主動(dòng)“教”的模式，只能帶來學(xué)生被動(dòng)的“學(xué)”。

CDIO教育理念，倡導(dǎo)“做中學(xué)”的教學(xué)方式，將課堂教學(xué)的知識(shí)圍繞著問題的解決而展開，目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。美國(guó)著名哲學(xué)家、教育學(xué)家和心理學(xué)家杜威指出：“從做中學(xué)是比從聽中學(xué)更好的學(xué)習(xí)方法”“學(xué)與做相結(jié)合的教育將會(huì)取代傳授他人學(xué)問的被動(dòng)教育。”因此在基于CDIO模式的教學(xué)過程中，要改變傳統(tǒng)的教師主動(dòng)“教”，學(xué)生被動(dòng)“學(xué)”的模式，遵循以學(xué)生為主體的原則，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線，按照“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作”的過程，采用多種教學(xué)方法，通過教學(xué)案例將知識(shí)點(diǎn)貫穿起來，把VB程序設(shè)計(jì)中抽象的理論具體化、場(chǎng)景化，使學(xué)生在“做中學(xué)”，在實(shí)踐中充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣，增進(jìn)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，從而達(dá)到對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通。

（二）課堂教學(xué)中CDIO案例教學(xué)方法的實(shí)施

案例教學(xué)是教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，通過設(shè)置具體案例，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動(dòng)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力的一種教學(xué)方法。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，案例教學(xué)具有理論聯(lián)系實(shí)際，促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)等優(yōu)越性。在VB程序設(shè)計(jì)課程中，借鑒CDIO理念，采用案例驅(qū)動(dòng)方式，能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生通過系統(tǒng)訓(xùn)練，按照工程化的思維方式，在解決問題的過程中體驗(yàn)到成就感，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與理論融合，理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的。CDIO模式下VB教學(xué)案例的具體實(shí)施過程分為五個(gè)階段：

第一階段，提出任務(wù)。教師在課前給學(xué)生布置任務(wù)。要求學(xué)生思考程序應(yīng)包含的對(duì)象和實(shí)現(xiàn)的基本功能，手工繪制出程序的簡(jiǎn)單操作界面。第二階段，引出案例。教師向?qū)W生展示已設(shè)計(jì)好的案例，讓學(xué)生獲得第一手的直觀體驗(yàn)。第三階段，案例的分析、講解與設(shè)計(jì)。教師先結(jié)合案例分析程序的界面組成，講解對(duì)象相關(guān)屬性的功能和設(shè)置方法，首先使學(xué)生形成對(duì)對(duì)象的感性認(rèn)識(shí)。然后根據(jù)案例的功能要求，引出對(duì)象的事件、方法及相關(guān)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句，再使學(xué)生形成對(duì)知識(shí)點(diǎn)功能和設(shè)計(jì)方法的具體認(rèn)識(shí)。第四階段，任務(wù)實(shí)現(xiàn)。學(xué)生進(jìn)行分組討論，完成事件過程的編寫。對(duì)于知識(shí)點(diǎn)較多，有一定難度的案例，教師可以先給出基本框架。第五階段，分析總結(jié)。教師對(duì)案例涉及的所有知識(shí)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，對(duì)該案例從程序界面或功能兩方面進(jìn)行擴(kuò)展，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行改寫。通過以上五個(gè)階段的實(shí)施，學(xué)生可以在輕松自如的環(huán)境下掌握VB界面設(shè)計(jì)和可視化編程的基本概念、方法，同時(shí)加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)和設(shè)計(jì)方法的理解，實(shí)現(xiàn)了通過案例“以點(diǎn)帶面”的效果。

根據(jù)VB課程知識(shí)體系與教學(xué)目標(biāo)，我們?cè)O(shè)計(jì)了多個(gè)教學(xué)案例，大致分為三類，一類是趣味性較濃的案例，如打地鼠游戲制作、gif動(dòng)畫制作、信號(hào)燈控制等；一類是與專業(yè)相關(guān)的案例，如體質(zhì)評(píng)價(jià)；一類是與典型算法有關(guān)的案例，如“韓信點(diǎn)兵、多多益善”“水仙花數(shù)求解”等。在VB課堂教學(xué)中，通過CDIO案例教學(xué)方法的實(shí)施，將程序設(shè)計(jì)的思想和方法滲入教學(xué)案例中，將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)置于實(shí)際的場(chǎng)景中，使學(xué)生在CDIO工程化思維方式的引導(dǎo)下，不知不覺掌握相關(guān)的知識(shí)與技能，充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，逐步認(rèn)識(shí)程序設(shè)計(jì)課程的作用，從不愿學(xué)、不想學(xué)慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)，從而達(dá)到課程預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（三）基于CDIO理念的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

VB程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，根據(jù)本課程在體育院校中的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)，筆者將課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和單元綜合性實(shí)驗(yàn)兩部分，并基于CDIO理念，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)踐方式和要求進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。

1.基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以對(duì)知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證性為主，針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)案例和實(shí)驗(yàn)題目。在具體的實(shí)踐過程中，原來采取的是教師先演示、學(xué)生再練習(xí)的方式，學(xué)生完全按照教師的思路去完成實(shí)驗(yàn)題目，從界面的設(shè)計(jì)到程序的完成千篇一律，完全是重復(fù)性的練習(xí)。雖然通過實(shí)驗(yàn)，能夠掌握相關(guān)的知識(shí)，但學(xué)生無需深入思考，只是機(jī)械地進(jìn)行重復(fù)性操作，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析問題、解決問題的意識(shí)。在CDIO理念的指導(dǎo)下，對(duì)于基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，采取“三步走”的方式：第一步是演示，先由教師演示實(shí)驗(yàn)案例的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程；第二步是模仿，給出不同的實(shí)驗(yàn)題目，要求學(xué)生模仿實(shí)驗(yàn)案例的實(shí)現(xiàn)過程，完成實(shí)驗(yàn)題目基本內(nèi)容的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；第三步是提高，結(jié)合實(shí)驗(yàn)題目，給出有一定難度和深度的問題，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)問題進(jìn)行獨(dú)立構(gòu)思、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生深入思考的意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和技能的掌握。同時(shí)為鼓勵(lì)學(xué)生多練習(xí)、多實(shí)踐、多思考，并考慮到學(xué)生能力的差異性，每一次實(shí)驗(yàn)要根據(jù)學(xué)生的完成情況，給出不同的評(píng)價(jià)等級(jí)，學(xué)生完成第二步可得到合格的等級(jí)，完成第三步可以得到良好或優(yōu)秀的評(píng)價(jià)等級(jí)，充分發(fā)揮每位學(xué)生的主觀能力性，使每位學(xué)生的實(shí)踐能力都能得到不同程度的提升。

2.單元綜合性實(shí)驗(yàn)。當(dāng)一個(gè)章節(jié)或一個(gè)相對(duì)完整的框架學(xué)習(xí)完畢后，根據(jù)這一單元所涉及的知識(shí)，安排學(xué)生進(jìn)行單元綜合性的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，給出不同難度的實(shí)驗(yàn)題目。在具體的實(shí)施過程中，教師僅給出實(shí)驗(yàn)的總體需求，要求學(xué)生獨(dú)立或分組完成，學(xué)生在實(shí)施過程中可以不完全局限給定的需求，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充和功能上的提升。通過單元綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到了進(jìn)一步鍛煉，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，在VB程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，引入CDIO工程教育模式，不僅有助于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在工程思維方式的指導(dǎo)下，逐步掌握程序設(shè)計(jì)的思想和基本方法，同時(shí)通過“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作”的實(shí)施過程，培養(yǎng)主動(dòng)思考、主動(dòng)應(yīng)用的意識(shí)，通過問題的分析和解決，鍛煉程序設(shè)計(jì)的思維能力和應(yīng)用開發(fā)的能力。