论文部分内容阅读
摘 要：为了提升地方本科院校学生程序设计创新能力，通过分析目前存在的问题，针对性地提出了基于CDIO（Conceive，Design，Implement，and Operation）的培养新模式，并从项目展示、项目分解、开放指导和项目创新等四个方面阐述了该模式。实践证明，通过该模式，学生的实践创新能力得到了增强，受到了用人单位的好评。
关键词：程序设计；CDIO；创新能力；地方本科院校
随着我国高等教育的蓬勃发展，高等教育的规模已经达到全球最大，但教学质量还不够强，表现为学生的创新能力跟高等教育发达国家相比还存在着差距。随着国家对教育投入的不断增加和对创新创业的格外重视，我国的高等教育正从大转为强。地方本科院校以培养应用型人才为己任，对学生的创新创业能力培养有着更为迫切的需求。作为引领科技发展前沿的信息技术类专业，一方面有着很大的发展前途，另一方面也承担着创新创业的挑战和重任。因此，本文通过对培养地方本科院校学生的程序设计创新能力的分析和研究，提出了针对性的培养模式和方案。
1 问题分析
目前，地方本科院校程序设计课程的教学存在着比较大的不足，主要表现为：
1）单纯重视语言教学。程序设计固然需要利用计算机语言进行代码编写，但如果停留在语言层面，学生难以产生浓厚的兴趣。
2）缺乏有效的训练学生的方法。程序设计实验一般采取的是小型计算题，学生解决后没有足够的成就感。
3）缺乏相应的检验手段。有些学校还是采取卷面考试的方式进行教学考核，难以体现学生实践能力。
这些问题的根源是将程序设计办成了文科记忆式的教学模式，忘却了程序设计的理科动手操作的一面，急需进行扭转。而采取CDIO的培养新模式，能有效地解决上述问题，下面具体阐述。
2 基于CDIO的地方本科院校学生程序设计创新能力的培养新模式
程序设计是一种高密度的脑力劳动，需要很强的创新能力和动手能力。程序设计包括算法分析、算法设计，代码编写，程序调试，程序部署和维护等一系列过程。这些过程与CDIO所倡导的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运行（Operate）具有很强的关联性。可以看出构思能对应算法分析，设计对于算法设计，实现对应代码编写和程序调试，而运行对应程序部署和维护。但在操作时，如何进行有效地关联是培养模式革新的关键。经过教学实践，采取如下4步的模式效果良好。
2.1 项目展示
首先要把握程序设计的整体性，它的各个环节并不能割裂来培养。因此首先要面对具体的、学生有直观感受的项目入手，进行项目展示。项目一般选择学生熟悉的，可以是以往学生的程序项目、创新项目、竞赛项目等等。这样有利于激发学生兴趣，另外需要注意每个项目需有侧重点，以保证教学用到的项目能涵盖到足够的知识点。
2.2 项目分解
展示过项目后，学生有着强烈的愿望想知道项目的制作方法。培养时，教师可以针对特定的项目进行具体分析。按照先进行算法分析，再进行算法设计，再就代码编写，程序调试，程序部署等一系列过程进行讲解。该步需特别注意两点：一是项目先从小项目讲起，在逐步扩大到大项目；二是项目要精讲，即只讲解项目涉及到的知识点。
2.3 开放指导
项目讲解完成后，需要进行充分的练习。开放指导主要有两种形式，其一是教师课堂上或者课外的在线指导，其二是学生助教，可由本班学习好的同学或者创新项目组或者竞赛组的同学担任。开放指导的目的是做到学生对碰到的问题的及时指导和技术支持。
2.4 项目创新
经过上述3步后，学生已经积累了足够的项目经验，急需进行实际项目的开发和维护。在培养环节中，这主要由：1）学生生产实习，以团队形式到实习企业承接实际项目，参与项目的开发、运维，2）学生毕业设计，在指导教师的指导下，独立承担项目的开发、运维。学生毕业设计建构在学生生产实习之上。通过项目创新为学生毕业后的创新创业打下基础。
以上四步分别从激发学生兴趣，项目式教学，项目式练习和项目式创新角度入手，能解决学生动手能力不足的困擾。另外由于项目的做法存在着自己的创意发挥空间，有助于学生提升自己的创新能力。而且通过团队合作和项目运维，使学生的创业意识和创业能力得到了训练和提高。通过在生产实习企业的实践，实习企业肯定了我校学生的创新能力和创业能力，有很多同学在项目制作完成后很快得到了就业机会。
3 结语
通过在地方院校实践上述的基于CDIO程序设计创新能力的培养新模式，学生的实践创新能力得到了增强，提高了教学质量，学生毕业后的职业发展得到了用人单位的肯定。这种模式也可以推广到其他工科专业培养学生的专业能力。
参考文献：
[1] 张桦，温显斌，王劲松.基于 CDIO 模式的计算机专业教学改革[J].计算机教育，2010，11：71-73.
[2] 刘敏.基于 CDIO 模式的《C# 高级程序设计》教学改革初探[J].考试周刊，2016（49）：12-13.
[3] 谢瑞杰.基于创新创业能力的计算机实践教学体系研究[J].实验科学与技术，2016，14（1）：186-189.
基金项目：
湖南省教学改革研究项目（湘教通〔2016〕400 号-629）；
国家级大学生创新创业训练计划项目（201611527008）；
湖南省大学生研究性与创新性实验项目（湘教通〔2016〕283号-560）；
湖南城市学院教育规划课题（JK15B010）
作者简介：
费雄伟（1980-），男，湖南祁阳人，博士生，副教授，系统分析师，研究方向为并行计算和高性能计算；
何建新（1975-），男，湖南益阳人，硕士，高级实验师，研究方向为计算机网络；
曾敏（1979-），女，湖南益阳人，博士，讲师，研究方向为无线传感网。
关键词：程序设计；CDIO；创新能力；地方本科院校
随着我国高等教育的蓬勃发展，高等教育的规模已经达到全球最大，但教学质量还不够强，表现为学生的创新能力跟高等教育发达国家相比还存在着差距。随着国家对教育投入的不断增加和对创新创业的格外重视，我国的高等教育正从大转为强。地方本科院校以培养应用型人才为己任，对学生的创新创业能力培养有着更为迫切的需求。作为引领科技发展前沿的信息技术类专业，一方面有着很大的发展前途，另一方面也承担着创新创业的挑战和重任。因此，本文通过对培养地方本科院校学生的程序设计创新能力的分析和研究，提出了针对性的培养模式和方案。
1 问题分析
目前，地方本科院校程序设计课程的教学存在着比较大的不足，主要表现为：
1）单纯重视语言教学。程序设计固然需要利用计算机语言进行代码编写，但如果停留在语言层面，学生难以产生浓厚的兴趣。
2）缺乏有效的训练学生的方法。程序设计实验一般采取的是小型计算题，学生解决后没有足够的成就感。
3）缺乏相应的检验手段。有些学校还是采取卷面考试的方式进行教学考核，难以体现学生实践能力。
这些问题的根源是将程序设计办成了文科记忆式的教学模式，忘却了程序设计的理科动手操作的一面，急需进行扭转。而采取CDIO的培养新模式，能有效地解决上述问题，下面具体阐述。
2 基于CDIO的地方本科院校学生程序设计创新能力的培养新模式
程序设计是一种高密度的脑力劳动，需要很强的创新能力和动手能力。程序设计包括算法分析、算法设计，代码编写，程序调试，程序部署和维护等一系列过程。这些过程与CDIO所倡导的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运行（Operate）具有很强的关联性。可以看出构思能对应算法分析，设计对于算法设计，实现对应代码编写和程序调试，而运行对应程序部署和维护。但在操作时，如何进行有效地关联是培养模式革新的关键。经过教学实践，采取如下4步的模式效果良好。
2.1 项目展示
首先要把握程序设计的整体性，它的各个环节并不能割裂来培养。因此首先要面对具体的、学生有直观感受的项目入手，进行项目展示。项目一般选择学生熟悉的，可以是以往学生的程序项目、创新项目、竞赛项目等等。这样有利于激发学生兴趣，另外需要注意每个项目需有侧重点，以保证教学用到的项目能涵盖到足够的知识点。
2.2 项目分解
展示过项目后，学生有着强烈的愿望想知道项目的制作方法。培养时，教师可以针对特定的项目进行具体分析。按照先进行算法分析，再进行算法设计，再就代码编写，程序调试，程序部署等一系列过程进行讲解。该步需特别注意两点：一是项目先从小项目讲起，在逐步扩大到大项目；二是项目要精讲，即只讲解项目涉及到的知识点。
2.3 开放指导
项目讲解完成后，需要进行充分的练习。开放指导主要有两种形式，其一是教师课堂上或者课外的在线指导，其二是学生助教，可由本班学习好的同学或者创新项目组或者竞赛组的同学担任。开放指导的目的是做到学生对碰到的问题的及时指导和技术支持。
2.4 项目创新
经过上述3步后，学生已经积累了足够的项目经验，急需进行实际项目的开发和维护。在培养环节中，这主要由：1）学生生产实习，以团队形式到实习企业承接实际项目，参与项目的开发、运维，2）学生毕业设计，在指导教师的指导下，独立承担项目的开发、运维。学生毕业设计建构在学生生产实习之上。通过项目创新为学生毕业后的创新创业打下基础。
以上四步分别从激发学生兴趣，项目式教学，项目式练习和项目式创新角度入手，能解决学生动手能力不足的困擾。另外由于项目的做法存在着自己的创意发挥空间，有助于学生提升自己的创新能力。而且通过团队合作和项目运维，使学生的创业意识和创业能力得到了训练和提高。通过在生产实习企业的实践，实习企业肯定了我校学生的创新能力和创业能力，有很多同学在项目制作完成后很快得到了就业机会。
3 结语
通过在地方院校实践上述的基于CDIO程序设计创新能力的培养新模式，学生的实践创新能力得到了增强，提高了教学质量，学生毕业后的职业发展得到了用人单位的肯定。这种模式也可以推广到其他工科专业培养学生的专业能力。
参考文献：
[1] 张桦，温显斌，王劲松.基于 CDIO 模式的计算机专业教学改革[J].计算机教育，2010，11：71-73.
[2] 刘敏.基于 CDIO 模式的《C# 高级程序设计》教学改革初探[J].考试周刊，2016（49）：12-13.
[3] 谢瑞杰.基于创新创业能力的计算机实践教学体系研究[J].实验科学与技术，2016，14（1）：186-189.
基金项目：
湖南省教学改革研究项目（湘教通〔2016〕400 号-629）；
国家级大学生创新创业训练计划项目（201611527008）；
湖南省大学生研究性与创新性实验项目（湘教通〔2016〕283号-560）；
湖南城市学院教育规划课题（JK15B010）
作者简介：
费雄伟（1980-），男，湖南祁阳人，博士生，副教授，系统分析师，研究方向为并行计算和高性能计算；
何建新（1975-），男，湖南益阳人，硕士，高级实验师，研究方向为计算机网络；
曾敏（1979-），女，湖南益阳人，博士，讲师，研究方向为无线传感网。