基于CDIO的.NET应用开发课程教学模式改革
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作者:
基金项目：
河南高等教育教学改革研究与实践项目（2017SJGLX476）。
摘 要
针对.NET应用开发课程中存在的教与学、理论与实践应用相脱节的问题，提出了基于CDIO模式的教学改革，以知识、能力、实践培养为目标，在课程教学模式与体系构建、教学过程设计与资源建设、考核方式方面进行研究，并将改革后的方案在学生中进行实施。根据调查问卷结果显示：该实践教学改革成效较为明显，学生对于改革后的教学模式认同度较高，基础知识掌握与实践综合应用能力有了一定提高。
关键词
CDIO;.NET应用开发;教学过程;体系构建
中图分类号： TP316-4;G712 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.023
0 引言
在整个物联网工程专业实践教学体系里，.NET应用开发课程作为该专业的一门核心专业课，重在培养学生的编程能力与实践应用能力，为物联网相关课程的项目开发提供软件支持。在传统的教学方式下，教师的讲授与学生的实践脱节，理论知识的掌握并没有与应用结合起来。为了使教师的教与学生的学、学生的应用能力与社会企业所需相结合，同时使学生具备应用再学习的能力、创新能力、团队协作能力，在对CDIO工程教育理念与一体化模式进行研究的基础上，将其与课程特点结合，对课程进行改革探索。
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），该模式强调为学生提供一种建立在真实应用环境之上的CDIO模式，在工程教育改革方面起到了积极作用，它的1个大纲、12条标准对实施改革的学生和教师具有重要的指导意义，目前许多院校已经陆续针对不同课程进行了改革与探索[1-3]，本文结合CDIO工程教育理念，在对现有CDIO相关实践探索进行研究的基础上[4-6]，对.NET应用开发课程在教学模式、考核方式、资源建设等方面进行改革与研究。
1 课程教学模式改革与课程体系构建
1.1 课程教学模式改革
.NET应用开发课程注重培养学生的软件开发应用能力，因此立足于实际需求，以能力为导向、项目为驱动，对教学内容与教学方式进行改革，强化学生应用该课程知识在物联网相关应用开发能力方面的提高，注重学生工程素养的形成。基本思路如下：
（1）以实践为主，采用教学双场地的方式，加强学生编程应用能力。注重培养学生的专业技能，培养学生实际分析问题、实践动手编程的能力。为了满足课程实践教学需要，在校内实验室营造企业化场景，以期更加符合项目化课程实施需要;同时与河南863软件股份有限公司、河南智游臻龙教育科技有限公司等进行合作，在将企业技术人员、企业项目和技术标准与管理规范等引入到校内实训基地的同时，可以安排学生到校外基地进行顶岗实习，为学生的实践应用学习创造环境与机会。
（2）校企教师合作，进行课程资源建设。校企共同设计和开发教学、实训项目，选择符合专业导向与具有良好实践效果的案例，并编写.NET应用开发课程实践讲义，理论与实践的有机结合可以有效地引导学生从基础知识的学习过渡到实践项目的开发，规范教学内容与过程，提升教学效果。
（3）构建以学生为主体、教师为主导的一体化教学模式。从理论和实践两个方面进行设计，课程体系的组成和课程内容以理论知识为基础、实践应用为核心，同时以满足社会企业需求为目的、提高学生实践能力为目标、强化基础与实践应用为原则，坚持教学做于一体，提升学生的能力与职业素养。
（4）在教学过程中为了锻炼学生的团队协作能力实行分组机制，遵循“能力差异”原则3人一组，课内教师进行讲解辅导，课外小组内互帮互助，可以及时地解决在学习过程中遇到的问题;建立分组答疑体系，实现学生之间的交流，有效提升教师的课堂教学效率;引导学生在学习教材知识的基础上去学习专业相关知识，提高应用思维能力与创新能力。
1.2 基于CDIO的课程体系构建
基于CDIO工程理念，构建由知识体系、能力体系与实践体系组成的.NET应用开发课程体系。在该体系中，知识体系主要分为两方面：知识点构建与知识点实现;能力体系主要分为三个方面：个人能力、职业能力与团队协作能力;实践体系主要分为四个方面：构思、设计、实施与运行。其中构思包括项目分析与功能定义;设计包括方案设计与计划制定，实施包括功能实现与测试验证，运行包括系统改进与运行管理。
在.NET课程体系中，主要从知识体系、能力体系与实践体系三方面对学生培养，提高学生的能力。
2 教学过程设计与资源建设
对学生所需学习课程知识与需要掌握的能力目标进行分析，并依据合作企业的实际情况，设计该课程的教学过程。教学过程主要分为两部分：基础知识与实践应用。结合学生能力需求，设计涵盖该课程知识点的实际案例，如水位监测模拟系统的上位机程序开发、智能蔬菜大棚的上位机程序开发等。从综合项目案例到单独的知识点，再从知识点回归到综合项目案例，打破传统教学中理论与实践的脱节、案例与现实所需的不相关性。同时借鉴企业项目的开发流程为学生构建实践环境，让学生置身于项目开发的过程模拟中，通过学习掌握基础知识、培养学生的实践能力，并为后期学习与就业奠定基础。
.NET应用开发课程教学资源建设的核心在于能够滿足专业与学生需求，以专业为基础、具体课程为着力点进行教学资源的建设与组织，根据物联网工程专业自身特点与该课程结构需求，与院系正在实施的物联网实践教学体系相结合，建设线下资源与线上资源。线下建设在已有资源的基础上，通过调研分析进行课程资源的完善，主要包括教学讲义、教学案例、教学课件、习题库、课程考核方案等，并为教学配置专业的实验室环境与项目开发中所需的软硬件资源。线上资源建设借助院系建立的数字化课程资源平台，丰富教学资源，数字化资源平台作为学生课外学习的主要方式，是实现课内课外一体化的重要手段，有助于学生知识的拓展与能力的开发，为学生构建一个自主学习的良好平台与环境。除此之外，为了实现资源建设的长期性与可扩展性，有效地实现资源共享，对资源进行明确的分级分类管理，将教学课件、实际案例、电子教案、教学视频、扩展资源、项目分析资料等上传实践教学平台，并建设在线答疑、学习讨论等模块。通过教学资源的建设，不仅可以实现课程资源的共享与数字网络化，还可以实现师生之间、生生之间的交流互动。 3 考核方式改革
建立过程性考核评价体系，为了对学生的各项能力进行有效的考核，使评价结果更加客观全面，采取校内考核与校外考核并存的方式。
校内考核以学生的平时课堂成绩、应用小程序、团队协作完成课程实践项目三方面作为考核依据。其中平时课堂考勤与活跃程度占20%，应用小程序占30%，课程实践项目占50%，考核方式在强调纪律、培养学生自律性的前提下，着重考核学生的实践应用能力与团队协作能力。同时设立成果展示交流环节，通过交流，可以让学生互相学习、查漏补缺，更好地掌握应用开发相关知识，提高应用编程能力。
校外考核通過培训学习的方式，组织学生到企业去，参与具体的项目开发，熟悉项目的各个流程，并采用“课程学分置换”的方式，按照企业标准对学生进行考核，并将考核成绩纳入学生的校内成绩中，此方式不仅可以培养学生的职业能力，还可以锻炼学生的团队协作能力。以项目为载体，以应用能力为导向，与企业深度合作，借助构建物联网实践教学体系的契机，全面进行.NET应用开发课程的改革。
4 调查问卷结果
将该模式在我院15级与16级物联网工程专业学生中进行实施，初步取得较好的成效，通过匿名问卷调查的方式对学生进行调查后的统计结果分析可知，学生对于改革后的教学模式认同度较高，对实践资源与考核方式满意的学生均超过70%，对基础知识掌握与课程任务的完成程度在较好以上的均超过80%，学生综合应用能力提升较为明显的超过80%，通过具体实践证明，该实践教学改革成效较为明显。
5 结语
本文在对.NET应用开发课程的现状特点与CDIO工程理念进行研究分析的基础上，从教学模式、教学过程、资源建设考核方式多方面进行改革，并在15、16级物联网工程专业学生中进行实施，通过调查分析与学生反馈可知，学生对于改革后的方式认同度较高，以能力为导向、项目为驱动的教学方式有效地提高了学生的基础知识与综合应用能力，对学生的未来就业与发展起到了良好的促进作用。
参考文献
[1]高原，符涛，孙毅.CDIO模式以项目驱动促进网络工程教学改革和实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2019，44（04）：150-156.
[2]吕东澔，朱佰成，崔桂梅，田海.基于CDIO理念的嵌入式系统教学探索[J].实验室研究与探索，2019，38（01）：183-185.
[3]彭智朝，陈代武，贺文华，李曾妍.基于CDIO工程教育理念的网络工程专业人才培养模式研究[J].计算机教育，2018（06）：17-20.
[4]毕忠勤，周平.基于CDIO理念的面向对象分析与设计课程教学改革探索[J].计算机教育，2018（02）：51-53.
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[6]苏佳佳，莫康信，侯俭秋.基于CDIO单片机原理课程教学模式探索与实践[J].工程技术研究，2019，4（15）：195-196.
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