探析CDIO數(shù)據(jù)結構教學改革的優(yōu)秀論文

　　1、教學實踐改革

　　CDIO是“做中學”原則和“基于項目化教學”的幾種體現(xiàn)，建構主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構方式獲得的。項目教學法與建構主義學習理論都強調以學生為中心，強調真實任務或活動的重要性。結合《數(shù)據(jù)結構》課程自身的特點，在教學中按照從問題到程序的項目設計思路，從以下四個步驟逐步引導學生學習：

　�、俳�立數(shù)據(jù)結構模型，設計抽象數(shù)據(jù)類型；

　�、谒惴ㄔO計；

　　③實現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類型；

　�、艹绦蚓帉懪c調試。與該知識框架相對應，我們提出了該課程的能力培養(yǎng)目標，主要包括以下幾個方面的能力：

　�、佘浖�需求分析與結構設計能力；

　�、趯崿F(xiàn)方案設計能力：

　�、劬帉懘�碼和項目測試能力；

　�、軐W生的團隊協(xié)作和溝通能力。為項目能力培養(yǎng)框架，圍繞課程基本理論，通過引入項目教學，對各個階段學生能力培養(yǎng)目標進行剖析，提出了基于CDIO的教學改革措施，包括以下幾個方面：

　�。�1）課程應用與發(fā)展綜述

　　《數(shù)據(jù)結構》課程內容枯燥乏味，在引導學生進行學習的時候，激發(fā)學生的學習興趣、提高學習積極性就至關重要了。我們要求學生查閱資料，了解本課程當前的應用情況及發(fā)展狀況，并撰寫綜述報告。通過這種方式，學生認識到該課程在本專業(yè)知識體系結構中的重要地位和對提升編程能力的核心作用，以及課程在現(xiàn)實系統(tǒng)中的應用情況，只有認識到這幾點，學生才能有學習的主動性和積極性，此外，通過這種方式，可以訓練學生的文獻綜述的寫作能力。

　�。�2）項目驅動的理論教學

　　項目教學法是一種基于構建主義理論的探究式學習模式，將教學內容融入一個個小型項目的真實情境中，以學生的自主性、探索性學習為基礎，由教師引導學生來實現(xiàn)項目。這種方法將過去的“知識傳授為目標的”傳統(tǒng)教學模式改為以“知識傳授為載體，以能力與素質培養(yǎng)為主要目標”的新模式�；�于CDIO的《數(shù)據(jù)結構》的教學要求立足項目的生命期來展開，以項目為載體，教學活動圍繞項目來展開，從基本理論入手，培養(yǎng)學生的算法設計技能，編程能力以及團隊協(xié)作能力。為此，本文設計了基于CDIO的《數(shù)據(jù)結構》課程教學體系。課程圍繞幾種數(shù)據(jù)結構展開教學，每個知識點設置一個相應的項目，并根據(jù)項目設置理論教學環(huán)節(jié)。這種將項目融入到各個知識點中的教學思想，讓學生從主觀上對《數(shù)據(jù)結構》課程有一個感性的認識的同時，還使得他們在任務驅動下學習相關理論知識，提升編程能力。這點正符合項目教學、任務驅動的課程體系改革的目標。

　�。�3）分層次的實踐教學

　　實踐教學環(huán)節(jié)對提升學生編程水平起著至關重要的作用，因此，合理設計實踐教學，能起到事半功倍的作用。結合學生學習的特點，我們將實踐教學環(huán)節(jié)進行分層設計：第一，基礎實驗：即將課堂教學中涉及的算法通過編程來實現(xiàn)，這有利于學生掌握程序設計的基本技巧。第二，開放性實驗：要求組建學習小組，各小組選擇或自擬一個題目，遵循軟件設計思想來完成一個軟件項目。包括：程序的構思—模型建立、設計—算法設計、抽象數(shù)據(jù)類型實現(xiàn)、實施—應用程序編寫、運行—程序測試、展示和書寫文檔。通過項目實施訓練學生的工程意識和程序開發(fā)能力。

　　2、教學方法改革

　�。�1）項目驅動教學

　　項目教學法的特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”，創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。在教學中引入微型項目，設置教學任務，要求任務的目標性明確，教學情境的創(chuàng)建圍繞任務展開，使學生帶著任務學習。首先使學生對每種數(shù)據(jù)結構在現(xiàn)實中的應用有一個清晰的認識，在任務的驅動下激發(fā)學生的求知欲，改變學生的學習狀態(tài)，主動去探索、去學習。與此同時，教師在教學時，始終圍繞項目開展教學，通過對項目進行分析，引導學生認識到用現(xiàn)有知識結構去實現(xiàn)該項目存在的問題，自然而然地將學生引入到嶄新的知識領域，從而幫助學生拓寬視野。以問題的形式，啟發(fā)學生思考實現(xiàn)的方法，學生在這種學習環(huán)境下，能認識各個知識點在現(xiàn)實中的應用，因而獲得學習的動力，化被動學習為主動學習，并將學習的目標從對理論的理解轉化到具體的實現(xiàn)上來，以此來提高自身程序編寫的綜合素養(yǎng)。

　�。�2）分組教學法

　　在實踐教學中，采取項目組的形式，將全班學生分成幾個項目組，一般4~6人為一組，完成一個自選項目，每個組配有一個組長。從項目的分析、抽象數(shù)據(jù)類型的定義、算法設計到編程實現(xiàn)及最終測評，全部由組長負責組織各項學習活動，組員協(xié)作完成。教師在項目實施過程中充當總工程師的角色，有目的地引導學生發(fā)現(xiàn)新知識，解決處理項目中遇到的困難，培養(yǎng)學生團隊合作、解決問題等綜合能力，提高了理論水平和實踐操作技能。

　�。�3）互動式教學法

　　在項目教學中，學生代表將對每個項目的實施過程制作相應的文檔，上講臺講解，并與大家進行交流討論，以此強化學生的質量意識，促進相互學習。同時，為了提高實踐效果，教師應對軟件編寫的每個環(huán)節(jié)嚴格把關。每個小組應派出代表在班級匯報程序設計的進展及思路，以及每位學生在設計過程中充當?shù)慕巧�和承擔的工作，并展開討論，這樣可以在一定程度上減少搭順風車的現(xiàn)象，同時通過讓學生參與教學的各個環(huán)節(jié)，提高學生的學習積極性。

　�。�4）網(wǎng)絡教學法

　　利用現(xiàn)代化信息技術服務教學是當前教學改革一個主流趨勢。在《數(shù)據(jù)結構》的教學中，除了課堂教學以外，我們應充分利用現(xiàn)有環(huán)境給學生提供更為豐富的教學資源。針對重要知識點，制作視頻教程，通過網(wǎng)絡教學平臺共享，使得課堂教學能順利圍繞項目的實現(xiàn)來展開。此外，通過網(wǎng)站的在線答疑、留言板等功能，搭建了一個學生之間、師生之間的交流平臺，及時幫助學生解決學習中的各種問題，提高了學生的學習自主性。總之，教學方法的改革旨在提高學生項目實踐能力、自主學習的能力和團隊協(xié)作的能力。

　　3、考核形式改革

　　要保證教學效果，考核形式就不能局限于單一的期末考核方式，必須有一套合理的考核標準。CDIO標準中，要求學生的基本個人能力和人際能力、產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構建能力以及學科知識都要融入到專業(yè)考核之中，通過多元化的考核機制，不僅能測評學生對理論知識的掌握程度，更能對學生的探索性、分析問題能力、工程能力進行全面的評估。本課程的考試改革方式如下：

　　①平時成績，占20%，包括課堂紀律、出勤及微型項目完成后提交作業(yè)的完成情況；

　�、陧椖砍煽�，占50%，由項目小組長與組內成員根據(jù)成員在項目中做出的貢獻和團隊合作態(tài)度和能力以及創(chuàng)新能力來共同評定，要求項目小組對項目進行總結，各成員陳述自己完成的工作和收獲；

　�、燮谀┏煽儯�占30%，由于該課程要求學生不僅掌握程序設計的基本思路，還要求具備程序實現(xiàn)的能力，在此，將期末考試通過上機方式進行考核，主要考察內容包括基礎理論、算法設計以及程序編寫能力。這種考核方式將考核貫穿于整個教學過程的始終，有利于控制每個教學環(huán)節(jié)，有利于提高學生學習的自覺性和主動性，有利于培養(yǎng)學生團隊協(xié)作、溝通能力，避免了突擊應付考試的現(xiàn)象，能顯著提高教學效果。

　　4、CDIO教學實施中應注意的問題

　　通過在教學中引入CDIO的思想，使學生不僅能了解軟件項目的設計流程，而且還能掌握本課程的主要知識和軟件開發(fā)技術，并逐步形成軟件開發(fā)能力。但是，項目的實施卻不是紙上談兵，需要教師精心設計每個教學環(huán)節(jié)，除此之外，我們認為，CDIO教學實施還需要注意以下幾個方面的問題：

　　（1）教師應提升自身的項目經(jīng)驗

　　教師應參加項目實訓，提升自身的項目經(jīng)驗，這樣才能在教學過程中做到有的放矢、游刃有余。教師在教學實施過程中，要注意把握指導的尺度，有效引導學生，既不能完全掌控實施過程，也不能放任自流，應將教師指導與鼓勵學生主動性、創(chuàng)新性有效結合起來。

　　（2）注重課程之間的橫向聯(lián)系

　　要開展企業(yè)的工程項目，僅具備《數(shù)據(jù)結構》課程知識，是做不到的，特別是面向對象程序設計，所以，需要學生將相關課程有機聯(lián)系起來。

　�。�3）學生應充分發(fā)揮主觀能動性

　　在學習中提倡“自主設計、自己動手、自由探索”，提高學生分析、解決問題的能力，還要鼓勵學生積極參與項目小組活動，將個人職業(yè)技能與小組協(xié)作能力緊密結合，不斷提升CDIO工程能力。

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