浅谈基于CDIO理念的《VB程序设计》教学改革

Visual Basic程序设计语言是最适合初级编程者学习使用的、国内外最流行的高级语言之一，是一种可视化的面向对象的程序设计语言，是设计Windows应用程序的重要工具。它具有易于入门和掌握、通俗易懂、使用方便、功能强大等优点。通过本课程的学习，可以激发学生对计算机编程的兴趣，培养学生进行程序设计的工程能力和创新能力。不仅是计算机专业的学生，非计算机专业的学生同样应当学习并掌握计算机高级程序设计。要使学生掌握程序设计方法，并学会利用程序设计方法解决实际应用问题，既需要基础理论知识，也需要实践操作能力。这就使得VB程序设计的各个教学环节不能完全采用传统的教学方法，如何提高学生的学习兴趣，如何培养学生的工程开发能力，如何提高学生解决实际问题的能力等等，是广大计算机教育工作者面临的问题和挑战。针对这个难题，广大计算机教育工作者不断改革教学模式、教学方法和教学内容等，致力于提高教学质量和效果。

CDIO是一种国际化高等工程教育的创☒新模式，是由麻省理工学院等四所大学合作开发的一整套工程教育理念和实施体系。CDIO代表构思、设计、实现和运作，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、课程之间有机联系的方式学习工程。这种模式不仅注重培养学生扎实的专业技术知识，更关注团队协作精神和创新精神的培养，并通过做中学和基于项目的教育和学习的教学模式培养既有扎实的专业技能，又有良好的团队协作能力和创新能力的国际化工程师。我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。国内外的经验都表明CDIO做中学的理念和方法是先进可行的，适合工科教育教学过程各个环节的改革。

因此，为了提高学生学习的积极性和主动性，为了提高学生的动手实践能力、团队协作能力和创新能力，并使学生具备解决实际问题的能力，教师必须对现有的教学方法进行改进，以达到良好的教学效果。这些能力的培养完全符合CDIO工程教育模式的要求，因此针对VB程序设计的教学现状，以CDIO人才培养理念开展教学改革具有很强的现实意义和指导作用。

一、课程教学现状和问题分析

由于受到传统教学模式的影响，在VB程序设计的教学过程中，重理论、轻实践的现象普遍存在，导致学生缺乏学习的积极性，实践能力和实际应用能力得不到提高，导致教学效果不佳。以往的教学经验表明，很多学生学完课程之后并没有达到预期的效果，不能将学到的知识应用于实践，或无法将知识点连成知识面进而形成知识体系。在过去的教学中，主要采用教师讲，学生听的模式，教师只注重基本语句和语法的讲解，学生只是被动地接受，缺乏对所学课程的整体把握和整体应用。这种模式限制了学生的思路，学生只能在教师思路的引导下思考，无法满足个性化的学习要求。而且这种灌输式的教学模式，会使学生感到内容乏味枯燥，不能激发学生的学习兴趣和积极性，甚至出现厌学现象。导致学生在动手实践时，感到没有头绪、无从下手等情况。这种教学模式无法使学生真正掌握编程方法，无法培养学生解决实际问题的能力，更不要说对学生团队协作精神和创新精神的培养。

目前，教学中存在的问题主要表现在以下几方面：

1.传统教学模式影响教学效果;

2.教学方法单一，缺乏吸引力;

3.教学内容安排不合理;

4.实验教学不适应能力培养的要求;

5.课程评价中考核内容单一，缺少对学习过程的评价。

二、基于CDIO理念的教学改革

课堂教学改革

CDIO工程教育模式是做中学和基于项目教育和学习的集中概括和抽象表达。在教学方法上，树立以学生为中心的新观念，引导学生主动学习。教师要预先明确所授课程在本专业知识结构中的地位和作用，以及学生学习本课程应该掌握的知识和能力、教学中安排丰富的综合性实验，让学生自己动手和全身心投入，增强概念学习，强调学生发现问题、分析问题和解决问题能力的培养，建立和加强学习反馈机制。在这种教学模式下，学生是学习的主体，教师是教学的主导，学生在合作完成实际项目过程中学习必备的知识，发挥各自的创新潜能，锻炼学生的综合能力，提高个人的综合素质。

基于这种教学模式，结合多年的教学体会和工程设计经验，本文提出一种问题引导、知识讲解、案例驱动、动手实践、分组讨论、综合评价等相互结合渗透的师生互动的课堂教学模式。首先，教师要让学生明白学习本次课程后，可以解决哪些问题，根据教学内容，向学生提出问题，做简单分析后，说明解决问题所需要的知识，先让学生自己了解这些知识，然后有针对性地对重点和难点进行讲解，结合所讲知识要点，设计教学案例，让学生设计解决方案，并动手实现，并与学生一起分析讨论这些解决方案，最后进行总结和评价。在进行课堂教学时，需要特别注意以下几方面：

1.要精心梳理教学内容，合理安排。VB程序设计课程中涉及到的知识点很多，教师在上课前，要对这些知识点分类整理，明确重点和难点，对于简单易懂的知识，可以以学生自学为主，对于同类的知识点，可以通过讲解典型性的内容，引导学生举一反三，触类旁通。只有这样，才能在有限的课时内，循序渐进地向学生传授更多的知识和程序设计方法，使学生掌握学习方法，以后可以自学所需的内容。

2.要充分了解学生的知识背景。教师在上课时，要根据学生的知识背景和教学内容，明确哪些知识学生通过自学可以理解，哪些知识是难点，需要教师详细讲解。设计案例时，也要考虑学生的知识背景，基础性的案例让学生自主解决，综合复杂的案例要引导学生，与学生一起分析解决。设计问题时更要结合学生的知识背景，否则学生无法理解。

3.要激发学生的学习兴趣、实践欲望，使其有成就感。在教学中，不仅要让学生知道学习VB是有用的，而且在学习过程中要让学生感受到学习VB是一件有趣的、很有成就感的事情。在上课时，通过问题启发、案例驱动、动手实践、分组讨论等方法要让学生主动地学习，积极地动手练习，让每个学生都能自主解决问题，产生成就感，进一步激发学习兴趣。

4.要设计丰富多样、针对性强的教学案例。设计合适的教学案例是实现本文所提课堂教学模式的基础，也是关键内容和难点。设计教学案例时要结合学生的已有知识，要联系实际生活，还要考虑如何提高学生的学习兴趣等，这就给教学案例设计增加了难度和复杂性。在设计案例时，既要结合核心知识设计基础型案例，又要联系实际设计应用型案例，还要综合所学知识设计较复杂的综合型案例，也要为提高学生的创新能力设计一些创新型案例等等。只有设计出丰富多样、针对性强的教学案例，才能激发学生自主学习的热情，培养学生分析问题、解决问题的能力，并激发学生的创造性思维。在教学过程中，要不断丰富、优化教学案例，可以建立分种类、有层次的教学案例库，并定期更新。

实验教学改革

实验教学是培养学生知识运用能力、动手能力、解决实际问题能力的重要环节。VB程✔序设计是一门融知识性ฟ与技能性于一体，逻辑分析和实践操作性都很强的课程。以往的教学模式偏重于理论知识的讲解，对实验环节关注不够。实验课时远少于理论课时，实验内容单一、缺乏吸引性，无法激发学生动手实践的兴趣。针对这些问题，本课程组在教学过程中，实践与理论并重，增加了实验课时，设计了分层次、多样化的实验案例。把实验案例分为基础型、设计型、综合型、创新型等几种，实验案例融合了VB基础知识、学生专业特点和实际应用。根据内容安排，采用学生自选实验内容的灵活方式，有些是必须做的实验，有些是可选的实验，甚至可以根据要求，学生自主设计实验案例;有些是需要独自完成，有些是需要多人共同完成。实验结束后，学生分组讨论实验方案，分析问题，优化后进行总结，最后进行评价。通过实验案例，进一步培养了学生的实践能力、创新能力和团队协作能力，使学生产生成就感，提高学生学习程序设计的自信心，让学生感到学习程序设计也不是高不可攀的难事，并激发了学生进一步学习的热情。

课外作业改革

以往的课外作业都是针对VB基础知识的书面练习题，以增强学生对基础知识的记忆掌握，并不能让学生真正学会编程，无法培养学生对知识的灵活运用能力。结合CDIO工程教育理念，本课程组在教学过程中，采用一种灵活的方式布置课外作业，学生可以去做书面练习题，可以去做实验中没有选做的实验案例，也可以针对所学知识，通过查阅资料，自行设计案例，自行分析并解决。可以独自完成，也可以多人共同完成。通过这种灵活的作业方式，培养了学生的自学能力和解决实际问题的能力，在相互合作中，培养了学生的团队协作精神。

考核模式改革

传统学业评价主要考核学生对基础知识ก的掌握情况，无法考核学生的动手实践能力，考试成绩往往不能体现对学习过程的整体评价，针对这些不足，本课程组在实施时，研究了CDIO模型理念的学业评价方式，以过程为基础开展，关注知识、技能的学习过程，关注实践环节及工程应用能力，力求知识与能力的协调统一。改革了考试内容与形式，把考试内容的重点放在了知识的应用能力和解决实际问题的能力上，而不再是考核基础知识的记忆，并把案例考核、实践环节等融入到最终的考核成绩中，为了考核学生的实际编程能力，还在期末进行专门的上机编程考试，但目前这些考核内容在最终的考核成绩中所占比例偏小，改革力度不够大，有待进一步研究并完善学业评价方式。

三、教学改革实施情况

经过五年的探索和研究，本课程组不断学习领会CDIO工程教育模式，把CDIO工程教育理念融入到VB程序设计的各个教学环节中。在我校电子科学与技术专业、微电子学专✉业实施了改革方案。

在改革之初，由于部分教师习惯于传统的教学方法，再加上对CDIO工程教育理念理解不够深入，在开展课堂教学改革时，感到有些不适应。以往上课前的备课主要体现在教案和课件，主要围绕教学大纲和教材进行。实施改革后，备课要准备大量的材料，要设计各种教学案例，课堂上还要不断与学生互动，还要根据实际情况，灵活调整教学内容与方法。如果教学内容准备不够充分，教学案例设计不够合理，问题设计启发性不强等，课堂教学就会出现内容衔接不流畅、学生积极性不高等问题，进而影响课堂教学效果。教师首先要转变传统的教学观念，积极改革教学内容、教学方法，才能保证教学改革的顺利开展。

随着改革的不断深入，教师们逐渐发现学生的学习兴趣提高了，参与课堂讨论的积极性也很高，无形之中坚定了教师们进行教学改革的决心，提高了教师参与改革的积极性，并适应了新的教学模式和教学方法。

四、结语

以CDIO工程教育理念为指导，开展VB程序设计教学改革取得了良好的教学效果，提高了教学质量。相比于改革之前，学生的学习积极性、动手实践能力和解决实际问题的能力得到了提高，培养了学生的团队协作精神，并进一步激发了学生的创造性思维。开展CDIO工程教育改革，要结合各个学校的实际情况，要考虑学科专业的要求，也要针对具体课程的特点。改革不是一朝一夕的事情，也不可能一蹴而就、一帆风顺。随着对CDIO工程教育理念理解的不断加深，改革措施定会不断更新和完善。