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一、基于CDIO的.NET程序設計課程教學改革
(一)CDIO模式下教學內容設計.NET平臺支持多種應用項目的開發,所以.NET程序設計課程的教學內容繁多,結合課時要求,除去導論部分,將授課內容整理為面向對象程序設計、Win-dows應用程序設計、數據庫訪問技術、Web技術開發四大模塊。每個模塊都以原理、設計和應用為線索組織教學,并按照知識模塊組織專題進行授課內容設計:(1)面向對象程序設計部分,涉及C#基本語法、類和對象、繼承、多態、接口及其實現、委托和事件、異常處理等;(2)Windows應用程序設計部分涉及Windows項目開發流程、窗體、控件的使用;(3)數據庫訪問技術涉及體系結構、.NETFramework數據庫提供程序、數據綁定技術;(4)Web技術開發涉及控件及內置對象、Web數據綁定技術、HTML和CSS樣式等內容。通過這樣設計教學內容,教師能從較高層次把握課程內容的地位和作用以分配不同的課時,學生容易理清不同應用項目開發所用技術的不同及之間的關系。
(二)“多層次遞進式”項目設計實驗項目設計采用多層次、遞進式方式。以學生為本,從簡單到復雜、從單一到綜合、從驗證型到創新型,循序漸進地把教學內容和能力培養體現在項目中。將課程實驗分為基礎驗證型、綜合設計型和實踐創新型三個層次,根據知識模塊設計相應項目引導課程的教和學,并有側重點地體現CDIO能力的培養,項目列表及對應CDIO能力培養如表1所示。凝練優秀的教學型工程項目是基于CDIO項目學習模式成功的關鍵之一。因此表1中所列項目都是經過教學實踐反復修改完善的。實踐創新型實驗與軟件工程、數據庫課程相結合,采用一個完整的項目做載體貫穿始終。這樣設計實驗,首先可以將知識和課程有機結合,有助于學生明確它們在解決復雜工程問題中的關聯和作用;然后減少了課程之間銜接的重復、冗余;也減少了學生重復完成項目的工作量。在實踐創新型項目的凝練過程中,充分考慮學生熟悉并感興趣的項目,一類是校內項目,如網上選課系統,校園二手商品交易網站等,這樣不僅能解決教師的實際需求,也能滿足學生通過實際項目開發Web開發技能的培養;另一類是自主選擇項目,可以提高學生項目的開發熱情和興趣。
(三)基于CDIO的教學實施在具體教學過程中,按照知識模塊為教學單位進行。32學時的理論授課和作業結合,并輔以小測試加強理論知識的鞏固。每個模塊的理論授課完畢完成對應的實驗項目,共20學時,加入反思及答辯環節,最后進行期末考試。理論教學采用多種教學方式。對緒論性內容、面向對象程序設計等有一定難度的理論知識,依然采用講授教學方式;對Windows應用開發,采用啟發式案例教學法,以Windows系統自帶記事本為例,逐漸講解各種控件的應用及開發流程;對Web技術開發,綜合案例教學和任務驅動教學,對已經完成的“工程訓練中心選課系統”的項目進行精練,作為授課案例,詳細講解需求分析過程,然后引導學生概要設計、詳細設計,并以具體模塊為例進行程序編碼及調試運行。整個授課環節,板書和多媒體相結合,現場程序編寫及調試,不僅幫助學生直觀理解概念、原理和方法,也可以提高學生的興趣,形成以教師為主導,學生為主體的教學模式。實驗教學不同層次實驗區別實施。對驗證型實驗和綜合設計型實驗,每人單獨完成,旨在通過實驗使學生深入掌握基本知識、原理、編程的基本技巧,實驗過程中老師及時解決學生所遇問題并掌握進展情況,每次實驗課的最后半個小時,驗收部分學生的實驗以督促學生學習;并展示往屆有代表性的實驗報告和程序,規范學生實驗報告的撰寫,激勵學生互相學習,共同進步。對實踐創新型實驗,學生4~6人為單位形成開發小組,一人任組長,進行角色劃分。團隊按照軟件工程的開發步驟,進行需求分析、概要設計及詳細設計和測試,撰寫各個階段的開發文檔,要求團隊共同參與項目答辯。各層次實驗的考核都設有答辯和反思環節。反思不僅可以啟發學生積極進行批判性思考來深化課程學習目標,而且也有助于學生進行深層次的學與問,引導學生主動學習的興趣。
二、結語
本文結合CDIO的工程教學模式的理念對.NET程序設計課程的教學大綱、教學內容、試驗項目等進行重新設計。在教學過程中,采用多種教學手段,并通過凝練典型工程項目將課程知識點關聯起來,使之為載體貫徹始終,通過完成不同層次的實驗項目,引導學生“做中學”,并以CDIO考核形式引入反思答辯環節。這樣的教學改革,培養了學生項目開發的通用能力,使之能夠處理解決一般工程項目整個生命周期產生的各種問題,符合工程技術型人才培養的目標。
作者:師碩薛桂香于洋單位:河北工業大學計算機科學與軟件學院