蒲會蘭 丁世文 楊喜娟 李敏之 張潔

摘 ?要： VB程序設(shè)計是高校非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，對培養(yǎng)大學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力起著重要的作用?；贑DIO工程教育理念的改革思路，針對VB課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行教學(xué)改革，結(jié)合VB課程的特點，將CDIO教育理念融入VB課程的教學(xué)和評價過程中，在課堂教學(xué)中靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，從多方面評價學(xué)生能力的達(dá)成度。實踐證明，該項改革在課程體系建設(shè)和培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力方面均取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞： VB程序設(shè)計; CDIO; 教育理念; 教學(xué)改革; 達(dá)成度

中圖分類號：TP311 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2020）03-60-04

Teaching reform and practice of VB programming based on CDIO education concept

Pu Huilan1， Ding Shiwen2， Yang Xijuan1， Li Minzhi1， Zhang Jie1

（1. School of Electronic and Information Engineering， Lanzhou Jiaotong University， Lanzhou， Gansu 730070， China;

2. School of Environmental and Municipal Engineering， Lanzhou Jiaotong University）

Abstract： Visual Basic （VB） programming is a basic course for non-computer specialties in colleges and universities， which plays an important role in training college students' computer application ability. Based on the reform idea of CDIO engineering education concept， the teaching reform for the problems existing in the teaching of VB programming course is carried out. Combined with the characteristics of the VB programming course， the CDIO education concept is integrated into the teaching and evaluation process of the VB programming course. A variety of teaching methods and teaching means are used flexibly in classroom teaching， and evaluating the achievement of students' ability in many aspects. Teaching practice proves that the reform has achieved good results in the construction of the curriculum system and the training of students' computer application ability.

Key words： Visual Basic programming; CDIO; education concept; teaching reform; achievement

0 引言

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate），是面向產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)生命周期的工程教育方法[1]。2005年CDIO教學(xué)模式引入到我國，至今已有很多高校引入CDIO教學(xué)模式并進(jìn)行了不同程度的應(yīng)用，取得了良好的效果[2]。

VB程序設(shè)計在筆者所在學(xué)校作為非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，設(shè)置該課程的目的是使學(xué)生掌握計算機(jī)程序設(shè)計的思路和方法，掌握常用算法的設(shè)計及實現(xiàn)方法，提高學(xué)生分析問題、解決問題、綜合應(yīng)用知識的能力，為以后進(jìn)一步解決本專業(yè)實際問題打基礎(chǔ)，使學(xué)生具備適應(yīng)本專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展要求的計算機(jī)應(yīng)用能力。

對于大學(xué)一年級的學(xué)生而言，程序設(shè)計課程本身有一定的難度，在傳統(tǒng)的VB教學(xué)中以知識點為綱要，采用“以教為主”的講授教學(xué)法，這種單向的信息傳輸方式（教師講授知識，學(xué)生被動接受），容易讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣和信心。學(xué)生不能積極主動地思考，只是被動地模仿練習(xí)，編程能力得不到充分的鍛煉，更談不上對知識和技術(shù)的靈活應(yīng)用，就很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。因此，針對VB教學(xué)中存在的問題，近年來，筆者引入CDIO教育理念，從課堂教學(xué)、實驗、考核方式等教學(xué)環(huán)節(jié)有效地開展教學(xué)改革與實踐，對于提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計能力有積極的意義，并取得良好的教學(xué)效果。

1 課堂教學(xué)

1.1 至關(guān)重要的第一次課

在第一次課上，除了強(qiáng)調(diào)課程的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、考核方式等內(nèi)容外，VB課程由于實踐性很強(qiáng)，一定要結(jié)合學(xué)生專業(yè)，演示一些事先準(zhǔn)備好的專業(yè)方面的應(yīng)用程序或信息管理系統(tǒng)，如對車輛工程專業(yè)的學(xué)生演示“基于VB的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)”、“火車票售票系統(tǒng)”、“學(xué)生成績排序”算法等，讓學(xué)生從項目工程的角度感性了解VB課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，引起對該課程的重視，感覺學(xué)習(xí)本課程不僅是為了拿學(xué)分，在以后的學(xué)習(xí)和工作中還是一種有用的“工具”，由此，培養(yǎng)學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.2 精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)

認(rèn)真對待每一節(jié)課，精心設(shè)計好每個教學(xué)環(huán)節(jié)。首先，認(rèn)真?zhèn)湔n，以“分析設(shè)計能力、綜合應(yīng)用知識能力、工程應(yīng)用能力”為培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容的選取要有層次性，由易到難，逐步升華;其次，上課時突出CDIO教育理念與課堂教學(xué)的實質(zhì)性結(jié)合，凸現(xiàn)學(xué)生的主體地位，運(yùn)用各種教學(xué)方法與教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生參與和認(rèn)知的興趣，使學(xué)生積極思考問題，教師的主導(dǎo)作用是教會學(xué)生學(xué)習(xí);第三，定期評價學(xué)生能力的達(dá)成度，通過分析學(xué)生課堂回答問題、作業(yè)、實驗、答質(zhì)疑、VB網(wǎng)教平臺的在線測試（筆者申請的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺）/測驗等情況，評估學(xué)生對課程知識的掌握情況以及在實際應(yīng)用中的靈活程度，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

1.3 靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法

在傳統(tǒng)的VB教學(xué)中以知識點為綱要，采用“以教為主”的講授教學(xué)法，這種單向的信息傳輸方式，很容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。CDIO強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，要求教師以各種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)主動、綜合性的學(xué)習(xí)。近年來，在VB教學(xué)過程中，筆者根據(jù)CDIO教育理念，除了傳統(tǒng)的講授教學(xué)法外，還根據(jù)課程內(nèi)容的性質(zhì)，靈活地應(yīng)用多種教學(xué)方法，以求取得良好的教學(xué)效果。

1.3.1 案例教學(xué)法

案例教學(xué)法[3]中案例的選取和設(shè)計應(yīng)以激發(fā)學(xué)生求知欲望，促進(jìn)學(xué)生理解和應(yīng)用知識，提高學(xué)生分析及解決問題的能力為出發(fā)點，緊扣教學(xué)內(nèi)容的重點和難點。根據(jù)特定的教學(xué)內(nèi)容，選取一些和學(xué)生專業(yè)相關(guān)或貼近實際生活的案例，難易適中，如案例1：通過圓柱體積和表面積的計算，設(shè)置“溢出”及“誤差”等問題，通過分析問題，使學(xué)生理解VB中數(shù)據(jù)的表示形式及數(shù)據(jù)類型、常量與變量。又如案例2：通過“猜年齡游戲”使學(xué)生理解DO循環(huán)語句和二分法查找算法的應(yīng)用。由于篇幅有限，此處不一一列舉。對于每個案例，首先讓學(xué)生討論分析案例的求解思路和實現(xiàn)方法，進(jìn)而引出該案例中用到的知識點，最后教師講解并編程演示操作，在案例的實現(xiàn)過程中使學(xué)生掌握知識，培養(yǎng)分析解決問題的能力。

1.3.2 案例-任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

案例-任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是以一個完整的案例任務(wù)實現(xiàn)過程，完成對新知識的學(xué)習(xí)和解決實際問題能力的培養(yǎng)。案例-任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法結(jié)合了案例教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的優(yōu)點，在選取案例時遵循案例教學(xué)的特點，在學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)任務(wù)的實現(xiàn)過程，有針對性地完成任務(wù)的同時鍛煉學(xué)生的能力[4-5]。

參考案例：講解數(shù)組的基本操作及應(yīng)用時，通過案例“計算全班50個學(xué)生VB成績的平均分”，引出數(shù)組的概念及數(shù)組的聲明，之后給出一系列任務(wù)：①統(tǒng)計高于平均分的人數(shù);②查找最高分、最低分;③瀏覽所有學(xué)生的成績，發(fā)現(xiàn)錄錯位了進(jìn)行交換;④對成績升序或降序排列;⑤增加或刪除成績;⑥計算每位學(xué)生各門課程的總分以及平均分等。提出以上任務(wù)，由于涉及學(xué)生成績的計算，所以學(xué)生比較感興趣，期待每次執(zhí)行的結(jié)果。激發(fā)了求知欲，就能對每個任務(wù)積極參與到“任務(wù)實現(xiàn)解決思路”的討論中來。任務(wù)的實現(xiàn)使學(xué)生逐步掌握數(shù)組的基本操作：輸入、輸出、求和及平均值、求最值、交換位置、排序及數(shù)組元素的插入與刪除、多維數(shù)組的操作等。

在案例-任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中，根據(jù)課時情況，講解相關(guān)知識及解決思路后，在課內(nèi)可完成一部分任務(wù)，一部分任務(wù)留給學(xué)生課后完成，有利于鞏固課堂所學(xué)知識和培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力;另外，選取的案例要有延展性和綜合性，案例應(yīng)具有承前啟后的作用，比如數(shù)組案例，在后期講解數(shù)據(jù)文件時，還可以將學(xué)生成績及輸出結(jié)果寫入數(shù)據(jù)文件，方便程序的運(yùn)行及查看結(jié)果，也可以結(jié)合界面設(shè)計，完成成績管理的小型應(yīng)用系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。

1.3.3 其他教學(xué)方法和策略

由于VB的知識點比較多，在授課過程中，除了需靈活地應(yīng)用以上教學(xué)法外，還應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，靈活應(yīng)用其他方法或策略：如①類比策略：通過和Word中編輯功能實現(xiàn)的過程進(jìn)行類比，講解和實現(xiàn)文本框的編輯功能;②拋出問題策略：拋出關(guān)于參數(shù)傳遞的所有問題，讓學(xué)生對這部分知識點先有個認(rèn)識，之后逐一解決;③對比策略：對于同一問題的子過程，參數(shù)傳遞分別采用傳地址和傳值，通過引入內(nèi)存概念[6]，畫簡單的內(nèi)存圖，學(xué)生對比二者的特點和區(qū)別，更易掌握。每種教學(xué)方法和策略，應(yīng)根據(jù)授課內(nèi)容靈活應(yīng)用。

1.4 合理運(yùn)用多種教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，如何利用好PPT課件、VB集成環(huán)境、板書等，如何協(xié)調(diào)配合發(fā)揮每種教學(xué)手段的優(yōu)勢，也是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要因素。VB是基于對象的可視化程序設(shè)計語言，實踐性很強(qiáng)，如果單純用PPT授課，有些知識點學(xué)生會覺得枯燥難以理解，如數(shù)據(jù)輸入輸出、過程調(diào)用、用戶界面設(shè)計等，在VB集成環(huán)境中操作演示更直觀，更易于理解。對于課程的有些重點難點，如排序算法、過程調(diào)用中參數(shù)的傳遞方式等，如果單純在VB環(huán)境中授課，可能存在分析不透徹的問題，將PPT動畫演示、講授和板書結(jié)合，一邊分析，一邊板書，條理性和邏輯性更清晰，在板書的慢節(jié)奏中讓學(xué)生理解算法，通過畫“簡單的內(nèi)存圖”加深學(xué)生對過程調(diào)用中參數(shù)傳遞的理解。在實際授課過程中，還應(yīng)根據(jù)授課內(nèi)容和積累的教學(xué)經(jīng)驗，靈活應(yīng)用多種教學(xué)手段。

2 評價學(xué)生能力的達(dá)成度

教學(xué)環(huán)節(jié)中另一重點，即考核學(xué)生是否真正掌握了所學(xué)知識，是否達(dá)到CDIO教學(xué)模式中要求的分析問題及解決問題的能力，可以通過以下幾方面來評價學(xué)生能力的達(dá)成度。

2.1 實驗

實驗（上機(jī)實踐）是VB程序設(shè)計課程必不可少的環(huán)節(jié)，實驗課以學(xué)生編程訓(xùn)練為主，老師輔導(dǎo)為輔，老師要精心選取實驗內(nèi)容。在筆者所在的學(xué)校，VB程序設(shè)計課共48學(xué)時，理論課32學(xué)時，上機(jī)課16學(xué)時，由于課內(nèi)實驗學(xué)時比較少，實驗內(nèi)容的選取要涉及所學(xué)知識，對課堂內(nèi)容復(fù)習(xí)與鞏固，又能體現(xiàn)學(xué)生工程實踐能力和綜合應(yīng)用知識的能力，筆者每次實驗課都會根據(jù)學(xué)習(xí)情況選4～6個題目訓(xùn)練;另外，每兩周一次課外實驗，布置任務(wù)由學(xué)生自己完成，提交VB網(wǎng)教平臺，老師和學(xué)生評價。通過實驗課輔導(dǎo)答疑，教會學(xué)生分析出錯的原因及解決問題的方法，對于大多數(shù)學(xué)生出錯的地方，集中講解;通過實驗答疑和課外實驗作業(yè)的評價，可以及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而有針對性地調(diào)整授課內(nèi)容加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，提高實踐能力。

2.2 作業(yè)和在線測試

作業(yè)是教學(xué)過程的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作業(yè)完成的好壞與教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)息息相關(guān)，其重要性不亞于課堂授課和課程考核。VB程序設(shè)計屬于實踐類的課程，不僅要掌握理論知識點，更要動手編程實踐。我們把VB課的作業(yè)分理論知識點和編程實踐兩個方面，理論知識點通過VB網(wǎng)教平臺布置，每章學(xué)完設(shè)置一次在線測試，主要為選擇題和判斷題，系統(tǒng)自動批閱。編程實踐方面每次課程結(jié)束都布置綜合性編程題目來鞏固所學(xué)內(nèi)容，每兩周批閱一次學(xué)生的作業(yè)，對批閱過程發(fā)現(xiàn)問題及時反饋。

2.3 答質(zhì)疑

要鞏固課堂授課效果，答疑也是必要環(huán)節(jié)，由于課時比較緊張，有些內(nèi)容需要同學(xué)們自學(xué)完成，因人而異，有些同學(xué)可能很快就能掌握，而有些同學(xué)自學(xué)可能存在問題，筆者每周安排兩小時的答疑。答疑可以是有問題的同學(xué)自愿來答疑，也可以按要求對一定人數(shù)的學(xué)生質(zhì)疑，質(zhì)疑時主要針對課堂授課內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容的難點、重點、同學(xué)們易出錯的地方、課堂案例及作業(yè)的拓展等。

2.4 測驗

測驗也是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的一種手段，筆者在每學(xué)期VB授課期間，至少有兩次階段性測驗，每次測驗主要考核閱讀程序和編寫程序的能力，在老師的監(jiān)督下獨立完成，測驗成績作為平時成績的一部分，學(xué)生比較重視，測驗可以督促學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行階段性的復(fù)習(xí)，促使學(xué)生進(jìn)行思考，盡可能做出每題，即便沒有做出來，聽完試題分析后，修改更正，從而完善自我。

2.5 考核

考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，僅依賴于期末考試是有局限性的，筆者所在學(xué)校VB程序設(shè)計的考核方式在不斷修訂，加強(qiáng)對平時的過程性考核，逐步提高平時成績的比例，由20%提高為40%，考核內(nèi)容也逐步完善。考核方式為：總評成績=平時成績*40%+期末考試成績*60%，其中平時成績=出勤+作業(yè)（實驗、書面作業(yè)、在線測試）+測驗+答質(zhì)疑。期末考試弱化考核基本語法和基礎(chǔ)知識的記憶，增加綜合應(yīng)用知識能力和解決實際問題能力的考核，提高編程能力的考核。由于緊抓平時的過程考核，學(xué)生明顯緊張和用心學(xué)習(xí)，最后平均分和及格率明顯提高，平時的認(rèn)真學(xué)習(xí)及實踐訓(xùn)練也促成高效的課堂效果。

3 結(jié)束語

VB作為一門重要的編程語言，在高校非計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)中占據(jù)重要位置。提高教學(xué)質(zhì)量必須從教學(xué)的各個環(huán)節(jié)抓起，課堂教學(xué)合理運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣、積極主動學(xué)習(xí);通過實驗、作業(yè)、在線測試、答質(zhì)疑及測驗進(jìn)行學(xué)生能力達(dá)成度的評價，通過階段性的評價，及時發(fā)現(xiàn)存在的不足，及時補(bǔ)救。以CDIO教育理念為指導(dǎo)不斷進(jìn)行教學(xué)改革和實踐，提高了教學(xué)質(zhì)量，在課程體系建設(shè)和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力方面均取得了良好的效果。在今后的教學(xué)中，隨著對CDIO教育理念的更深理解，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，VB課程教學(xué)改革將持續(xù)進(jìn)行。

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