面向CDIO的_数据结构_教学改革与实践
基于CDIO的《数据库原理及应用》实践课程教学改革探究
基于CDIO的《数据库原理及应用》实践课程教学改革探究摘要:针对当前《数据库原理及应用》实践教学过程中存在的一些问题,提出采用CDIO模式进行实践教学改革。
从实践课程的构思、实践课程的设计、实践课程的实现和实践课程的实施等4个方面提出了基于CDIO模式的教学改革措施。
关键词:CDIO;实践教学;教学改革0引言CDlO是近年来国际工程教育改革的最新成果,是一种创新型的高等工程教育模式,代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(OPerate)。
[1]它以企业需求为导向,按照企业的产品开发流程即构思、设计、实现、运行4个环节实施项目教学,要求学生具备通过这4个环节进行产品系统开发的能力,形成初步的应用学科知识进行产品设计及系统制作的能力。
[2]数据库技术已应用到社会中的各个角落,与社会生活的各个领域息息相关。
数据库技术的内容相当广泛,技术发展异常迅速,在数据库理论、技术和应用迅速发展的同时,和数据库相关的新概念、新技术和新思想也不断涌现,高等学校数据库课程的教学内容在一定程度上滞后于数据库技术的发展,尤其对学生的数据库系统应用能力和数据库实践能力培养不够,学生的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力普遍缺乏,不能满足企事业单位信息化建设的用人需求。
如何使学生掌握数据库应用能力,是数据库课程实践教学改革亟待解决的关键问题。
1教学现状分析目前,数据库课程是我国高校计算机专业学生的重要专业课程之一。
抽象、难懂的课程内容,使得大多数学生认为该门课程比较难学,任课教师在讲解该课程时也存在一定的难度,这样的教学效果必然较差。
数据库课程是一门理论与实践相结合的课程,单纯的理论学习,很难使学生在短时间内对相关概念进行理解,并且,如果理论学习与实践训练间隔时间过长,很容易产生遗忘,并无法有效解决实际问题。
因此,这门课程的教学工作应该非常注重理论联系实际。
然而,目前的高校数据库教学工作,往往存在理论与实践脱节问题,其教学内容存在一定的滞后性,教师的教学方法也较为单调,很多教师都是按照课本内容顺次讲解,很少增加最新的数据库相关领域知识。
基于CDIO的数据结构课程教学改革与研究
E l j n C
ht:w .n s e. t l ww d z . t n pl n c T l 8 — 5 — 6 0 6 5 9 9 4 e: 6 5 1 5 9 9 3 + 6 0 6
Ke r s aa s u t r ; y wo d :d t t c e CDI r u O
1概 述
数 据 结 构 是 计 算 机 科 学 教 育 中 的 一 门核 心 课 程 。它 研 究 的是 计 算 机 科 学 技 术 领 域 里许 多 最基 本 的 问题 。通 过 本课 程 的 学 习使
关键 词 : 据 结 构 : 数 CD1 0
中 图分 类 号 : 4 G6 2
文献标识码 : A
文 章 编 号 :0 9 3 4 (0 00 — 5 — 2 1 0 — 0 42 1 ) 3 7 5 0
Te c i g Re o m n s a c s d o a h n f r a d Re e r h Ba e n CDI i t t u t r u s O n Da a S r c u e Co r e
( 连 东 软信 息 学 院 计 算 机 系 , 大 辽宁 大 连 16 2 ) 10 3
摘 要 : 据 结 构 课 程 是计 算机 程 序 设 计 的 重要 基 础 课 程 , 在 教 学过 程 中存 在 着 一 些 问 题 , 响 了该 f课 程 的 教 学 效 果 。 该 文从 教 数 但 影 1 学 实践 出发 , 出 了一 些 “ 提 数据 结构 ” 程 教 学 中存 在 的 问题 , 课 并针 对 这 些 问题 提 出 了基 于 C O 教 学 改 革 方 案 . DI .
Ab t a t sr c :Th a t cu e C u e i a mp ra tb sc C H S n c mp trp o rmi g u h r r o e p o l msi e c i g a d e d t s u t r o P s n i o t ai O rC i o u e r g a n ,b t t e e a e s m r b e n ta h n n a r n t e a e if e c d t a hn e ut. i p p rp o o e e c re p n ig t a h n eo m t o ae n CDI h y h v n u n e e c i g r s l Th s a e r p s d t o r s o d n c i g rf r me h d b s d o l s h e O.
基于CDIO模式的数据结构实践教学改革
基于CDIO模式的数据结构实践教学改革文章阐述了数据结构实践教学改革,介绍了CDIO的教学理念及如何将其应用在数据结构的实践教学中:实践教学的三次结构、实践教学的具体实施策略。
标签:CDIO;数据结构;教学改革一、CDIO教学理念CDIO是麻省理工学院探索创立的工程教育理念,以真实软件系统为基础,将软件产品从构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)的生命周期作为载体,教导学生分析问题、解决问题的手段和方法,让学生主动地把课程知识结构融入到学习、实践的过程当中,培养学生的工程实践能力[1]。
我们在专业教学实践中,应用CDIO探索了专业实践课程新思路。
二、基于CDIO的实践教学架构实验环节要求所有学生独立完成,在每个章节理论知识学习完成之后,对该知识点涉及的基本数据结构完成其设计、实现。
不限定所使用的语言,可以采用C、Java、C++、matlab、Python语言等,鼓励学生学习新知识,激发学生学习兴趣。
课程设计环节以2~3人为小组进行,选用具有典型应用案例的问题作为实践题目,让学生讨论设计方案,完成算法实现。
在这一过程中,培养锻炼学生的沟通能力、语言表达能力,并进行团队合作,这也是CDIO工程能力中强调的目标。
课外创新性实验项目环节,充分利用各级专业竞赛、学生社团活动、学生项目申报等途径组织培养有能力的学生参与软件产品开发。
三、实践教学实施1.实施案例根据CDIO的思想,实践教学的实施以软件系统开发生命周期作为流程,将软件产品开发过程中的工作步骤分解为需求分析、系统设计、算法编码、软件测试、运行结果分析五个环节。
尤其在课程设计、课外创新性实验项目可依据该流程逐步地完成项目,从而将关于该应用涉及的基本知识、技术、开发平台、项目实施的基本策略汇聚成整体,对知识的应用有了更深层次的理解。
以“路径规划”应用课程设计为例,学生拿到项目任务及要求“对于某交通网络图,找到任意两点之间的最短路径”。
基于cdio理念的数据库课程的教学改革与探索
基于cdio理念的数据库课程的教学改革与探索
CDIO(Conceive, Design, Implement, Operate)是一种工程教
育模式,强调学生应该具备从概念到设计、实现和操作的全面能力。
在数据库课程中,CDIO思想可体现为以下几个方面:
1. 课程设计:在课程设计阶段,需要关注数据库系统的整体架构和实际应用场景,通过实际项目案例和实践活动来激发学生的创新能力和实际能力。
2. 实验教学:在实验教学中,教师应该尽可能地模拟真实场景,让学生实际操作并理解基本原理。
通过设计和实现具体的数据库,培养学生的综合能力和创新意识。
3. 评估方式:在评估方式上,需要将学生的实践能力和创新能力等考核内容包含在内,并强调学生在课程学习中的具体表现,例如项目设计、代码质量、解决问题的能力等。
4. 实践课程:增加实践课程并将课程实践与理论相结合,这有助于减少学生在从校园到实际工作的过渡过程中的不适应感,同时也能丰富课程内容。
综合上述,基于CDIO思路,数据库课程应该具备多方面的实践性内容,着重培养学生的实际能力和综合能力,以适应当今信息化时代的企业需求。
基于CDIO工程理念的“数据结构”课程教学改革初探
基于CDIO工程理念的“数据结构”课程教学改革初探随着信息技术的迅猛发展,数据结构作为计算机科学与技术专业的一门重要课程,被越来越多的大学纳入到教学计划之中。
传统的数据结构课程教学模式面临着一些问题,例如理论脱离实际、学生兴趣不高、教学内容与行业需求脱节等。
针对这些问题,结合CDIO 工程教育理念,对数据结构课程进行教学改革显得尤为迫切和重要。
本文将针对基于CDIO 工程理念的“数据结构”课程教学改革进行初步探讨。
一、CDIO工程教育理念概述CDIO是Conceive, Design, Implement, Operate的缩写,即构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运营(Operate)。
这是一种源于麻省理工学院的理念,旨在培养工程技术人才的综合素质。
CDIO将学生能力培养置于教育的核心地位,要求学生在学习中全面掌握自己领域的专业知识,同时要具备项目管理、团队合作、创新能力等综合素质。
在CDIO教育理念下,教学不再是老师的一言堂,而是将学生置于实际的工程背景中,通过项目实践来培养学生的综合素质。
这种教学理念与传统的数据结构课程教学方式有着天壤之别,能更好地激发学生的学习热情,提高学生的综合素质。
1. 课程目标重新设定在传统的数据结构课程中,往往以理论知识为主,忽视对学生实际能力的培养。
基于CDIO工程理念,我们可以重新设定课程目标,将培养学生的综合素质放在首位。
在制定课程目标时,可以考虑增加项目实践环节,培养学生的团队协作能力、创新能力和实际应用能力,使学生在学习数据结构的过程中不仅获得理论知识,还能锻炼自己的工程实践能力。
3. 教学方法重新选择在传统的数据结构课程中,教学方法往往以讲授、笔记和练习为主,缺乏项目实践环节。
基于CDIO工程理念,我们可以重新选择教学方法,增加项目实践环节,培养学生的工程实践能力。
在教学方法上,可以采用案例教学、项目实践、小组讨论等多种形式,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
基于OBE-CDIO_理念的《数据结构》课程改革与实践探索研究
Creative Education Studies 创新教育研究, 2023, 11(9), 2662-2669 Published Online September 2023 in Hans. https:///journal/ces https:///10.12677/ces.2023.119391基于OBE-CDIO 理念的《数据结构》课程改革与实践探索研究刘 运1,田 佩2*1西南大学人工智能学院,重庆 2重庆对外经贸学院大数据与智能工程学院,重庆收稿日期:2023年7月17日;录用日期:2023年8月29日;发布日期:2023年9月11日摘 要作为计算机类专业中的专业核心基础课,《数据结构》是一门实践性课程,旨在让学生能够探析计算机处理的数据的结构特征,在解决实际问题时,学会有针对性地选择合适的逻辑结构、存储结构以及算法。
在新工科背景下,本文基于OBE-CDIO 理念,从成果产出入手,将工程教育理念运用到《数据结构》课程中,通过强化理论教学与实践结合,引入案例式教学方法,推动课程评价体系改革,深化教学实践与探索,提高课程教学效率与质量。
关键词OBE-CDIO 理念,数据结构,教学改革Research on the Curriculum Reform and Practice Exploration of “Data Structure” Based on OBE-CDIO ConceptYun Liu 1, Pei Tian 2*1College of Artificial Intelligence, Southwest University, Chongqing 2School of Big Data & Intelligence Engineering, Chongqing College of International Business and Economics, Chongqing Received: Jul. 17th , 2023; accepted: Aug. 29th , 2023; published: Sep. 11th , 2023*通讯作者。
基于cdio理念的数据库课程教学改革与实践
基于cdio理念的数据库课程教学改革与实践CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)理念是一种以工程教育为基础的教学模式,旨在培养学生在实际工作中需要的能力和技能,包括解决问题、合作、沟通和创新等。
在数据库课程中,CDIO理念可以被应用于教学改革和实践,以帮助学生更好地了解数据库技术并建立实际应用。
在Conceive阶段,教师应该明确数据库课程的目标和学生的实际需求。
在设计数据库课程时,应该将实践性和应用性考虑在内,并将不同的数据库平台和技术纳入课程中。
例如,可以设计一个数据库项目,让学生在团队合作中开发一个实际的数据库应用,以帮助学生体验到实际项目开发中的挑战和问题。
在Design阶段,教师应该设计有效的教学活动和任务,以帮助学生获得数据库知识和技能。
这些任务和活动可以涉及到数据库设计、查询、管理和优化等方面。
例如,可以让学生设计一个数据库模型来表示现实生活中的信息,或者让他们运用SQL查询语言来从数据库中获取有用的信息。
在Implement阶段,教师应该提供实际的工具和资源,以支持学生在数据库开发和应用中的实际操作。
这可能包括各种数据库系统、数据采集工具、编程环境和其他相关资源。
例如,可以让学生使用借记卡模拟器,以建立一个实际的管理系统来跟踪他们的金融账户。
在Operate阶段,教师应该帮助学生建立管理和维护数据库的能力。
这可能包括数据库维护和优化技能、安全性方面的技能和其他相关技能。
例如,可以让学生了解数据恢复和备份方案,以保证数据的安全性和完整性。
在教学中贯彻CDIO理念,对于学生的实践能力、团队合作精神和创新能力的培养非常重要。
通过对实际项目的开发和应用,学生能够更好地理解数据库技术,并掌握实践技能。
因此,将CDIO理念与数据库课程的教学改革和实践相结合,将为学生提供更加全面和有益的教育体验。
基于CDIo工程理念的数据结构教学改革
缺 点 ,还能 将所 学 知识 点 融会 贯通 。 ( 2) 培 养 学 生 的团 队 组织 与 工程 能 力 。要 求 学 生 完成 项 目 部 署 、实 施 、编 写文 档 、测 试 、运行 、维 护 、升 级 等 环 节 ,实
沦课 程 的基础 上 ,走 出课 堂 ,成 为优 秀 的工程 人 员 。
1 数 据结 构课 程教 学 的现 状
为 了使 数据 结 构 与其 前 导 课 程 较 好衔 接 ,前导 课 程 中涉 及 到 数据 结 构 内容 的知识 点 要深 入讲 解 。例 如 :数据 结构 课 程 中各 种 存储 结 构的 结点 都是 用 结构 体类 型来 描 述 ,链式 存储 结 构 中大 量 的 用到 指针 ,对 上述 内容不 能到 基本 概 念 ,基本 应 用 ,需要 深 入 讲解 ,学 习到数 据结 构 时 ,学生 才能 对 相关 的算 法有 较 好的 理 解 ,直至 熟练 掌握 。
生 不仅 深 刻掌 握了 各种 数据 结 构的特 点 ,各种 数据 结构 使 用的 优
程 ,在对 数据 进 行处 理 时不能 选择 合理 的 数据 结构 。
1 . 2 重照 本 宣科 轻 创新
理 论 教 学 偏 重 于 课本 教 学 ,以 教 为 主 ,较 少 引入 工 程 项 目 或案 例进 行 教学 ,忽视 了学生 主观 能 动性 、创 造性 的培 养 。
南曩 工 种技 2 0 1 3 年第1 期
高 校 论 坛
基于C DI o 工程理念 的数据 结构 教学改 革
魏 红 娟
新 乡 学院 计 算 机 与信 息 工 程 学 院 摘 要
关 键词
基于CDIO教学理念的数据库系统——实现课程实践教学改革
生主动学 习、 动手实践以及分 析问题和解决 问题 的能力 , 强调培
养学 生职业技能 和道德 , 以及 团队 合作能力和交流能 力, 这些也
构, 决定着向社 会输 出的 人才 质量 。 该课程在总结数据库原理、 软 件 工程的基础上 , 要求学生掌握基于数据库应用 系统架构的概念 及其 原理 , 严格按 照软 件工程方法进行数 据库 设计与建模 , 了解 数据库 系统实现的过程与步骤。 理解数 据库应用技术主要包括存 储过程 、 触 发器的基本概念及其创建 与使 用、 O RAC L E 数 据库 中 大对象 等特 殊数据类 型、 应 用系统事务处 理技术、 应用 系统安全
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科技资讯 S C I E N C E& T E C H N O C O G Y I N F O R MA T I O N
科技教育
性的概念及其主要实现技术等。 通过1 ~2 个较完整的实际数据库 应用系统案例 , 详细讨论数据库应用 系统实现 的主要过程 、 方 法 与难 点, 通过案例介绍、 案例分析 、 难点讨论 让学生基本掌握数据 库应用系统实现的主要方法。
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 习工程的理论 、 技 术与经验 2 1 。 C DI O教学理念是 将工程实际的项 目内容引入 教学 , 并通过完整的实际案例贯穿于
2 基于 C D 1 0的课程 实践教 学 改革
数据库 系统实现》 课程是计算机科学与技术专业 、 软件工程 专业的核心专业 课程 。 设 置该课程的 目的是培养学生在学习与掌 握 数据 库基本原理 与相关概念的基础上 , 按 照 软件工程》 要求规
基于cdio教学理念的数据结构课程教学改革研究
基于cdio教学理念的数据结构课程教学改革研究近年来,随着社会的发展和科技的进步,人们对数据结构课程教学改革的需求不断增加,在计算机领域有着越来越大的作用。
数据结构课程教学改革是一个系统工程,它要求对课程进行全面的改革,以满足课程的市场需求,使学生获得有效的学习能力和学习能力,为学生提供他们需要的知识。
CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)教学理念是一种新的教学方法,其目的是培养学生的系统思维能力、逻辑思维能力、计算机科学能力和职业技能。
它具有清晰明确的教学目标,把创新设计、系统实施和高效运行作为教学方法的重要组成部分,从而使学生从教学活动中获得更多的知识和技能。
在进行数据结构课程教学改革的过程中,首先要求老师确定课程的目标和目标受众,并确定课程的时间、费用、教学方法和学习资源,这些因素同时影响着课程教学改革的成败。
其次,要确定数据结构课程的内容,即定义课程内容,确定学习任务和学习成果,以及包括学习任务在内的多种教学活动。
最后,要实施CDIO教学理念,设计CDIO 学习任务改进教学方法,让学生动手去体验和实践,培养学生的实践能力,提高学生的能力。
CDIO的特点在于,勤奋、创新、分析、解决问题的能力,通过社会实践、实际项目操作等,培养学生的职业技能和能力,让学生为未来的就业市场做好准备。
另外,CDIO的学习模式和教学方法更加灵活、更具有挑战性,可以更好地激发学生的学习兴趣,增强学习效果。
基于CDIO教学理念的数据结构课程教学改革旨在提高学生的学习能力,使其能够更加深入地了解数据结构,更加系统地学习数据结构,以更好地运用数据结构技术。
最后,借助CDIO教学理念,为学生提供一个全面解决数据结构问题的平台,提高学生的职业兴趣,增强学生的职业技能,为未来的就业市场做好准备。
总之,基于CDIO教学理念的数据结构课程教学改革是一项重要的工程,其目标是提高学生的学习能力和实际能力,为学生为未来的就业市场做好准备,并增强他们的实际技能。
基于CDIO 的数据结构课程教学模式改革的研究
管理科基于CDIO 的数据结构课程教学模式改革的研究◎丁柏秀引言:CDIO 工程教育模式是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的研究小组自2000年起,经过四年研究开发出来的一种全能的工程理念.CDIO 的四个字母具体含义为:构思(Conceive )、设计(Design )、实现(Implement )和运作(Operate ),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、实践、课程之间有机联系的方式学习工程。
从2005年开始越来越多的知名大学引入了这一理念,受到好评.从2007年开始我国开始引进CDIO 模式的工作,对于工程教育尤其是计算机类课程有着显著的作用。
数据结构是计算机科学与技术及相关专业的核心课程,其前导课程包括:《程序设计语言和离散数学,后续课程有操作系统、编译原理、数据库理论、算法分析与设计等,是软件设计的基础。
数据结构课程有很强的理论性和实践性要求,对该课程学习的好坏直接影响了后续课程的学习,可见其重要性。
将CDIO 引入数据结构课程,能提高学生的学习能力,提高计算机专业人才的就业能力。
一、数据结构课程教学中存在的问题1.理论和实践学时安排不合理。
目前有些学校仍然采用传统的教学方式,基本上都是理论学时,只是针对线性表、串、树、图、查找排序分别安排一个实验,实践学时安排的少,根本不能满足学生的需求,学生不能深入了解每一部分的原理,更谈不上能力培养了。
2.实验课上未能因材施教。
学生的学习水平千差万别,实验课上实验的效果也不相同。
如果老师布置的实验只有一个,只要学生完成了就得分,不能区分出学生的等级。
学生知识按部就班完成老师布置的任务,学习创新能力得不到开发,学生的团队协作和查阅资料和编程能力得不到开发。
3.实践过程中老师和学生的角色错位。
在实践中学生应该占主导地位,让学生在实践过程中充分主导整个实践过程,但是有的学校仍然是老师在实践课上花大量时间讲解,学生只是验证一下算法的结果。
面向应用的数据结构课程教学改革与实践
面向应用的数据结构课程教学改革与实践应用型人才的培养目标是知识、能力、素质和谐发展的高素质人才,是介于传统学科型人才与职业技能型人才的“中间型人才”,要求既有本科人才的学科教育特征,又有应用人才的职业教育特性,着重培养学生解决实际问题的能力应该是专业的主要特性也是最需要加强的部分,数据结构是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程,在计算机科学与技术的课程体系中起着承上启下的作用。
其教学目的是使学生学会分析计算机所加工处理的数据的数据结构特性,为软件开发过程中涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法,并初步掌握算法的时间效率分析和空间效率分析的技术。
学好数据结构对于提高学生的理论认知水平和实践能力有着极为重要的作用。
学生学习数据结构的最终目的是为了获得求解问题的能力。
对于现实世界中的问题,学生应该能从中抽象出一个适当的数学模型,该数学模型在计算机内部用相应的数据结构来表示,然后设计一个解此数学模型的算法,再进行编程调试,最后获得问题的解答。
现在,各个高校数据结构教材的主要内容集中在“基本数据结构的定义和分析、基本数据结构的应用”这两个方面,而我们教学的目的不仅是让学生了解数据结构的理论知识,更重要的是培养学生解决实际问题的能力,所以我们认为应用型本科数据结构的教学要以培养学生的实践能力为核心,重点提高分析设计能力和编程能力,这样才能搞好数据结构课程的教学,为学生后续课程的学习及实践打下良好的基础。
1)数据结构课程自身特点(1)本课程高度抽象,需要数理逻辑、图论、集合论和代数系统的基础;(2)内容丰富,学习量大。
“数据结构”的研究不仅涉及到计算机硬件(编译理论、存储设备和存取方法)的研究范围,而且与计算机软件的研究有着更密切的关系,无论是编译系统还是操作系统,都涉及到数据元素在存储器中的分配问题,在研究信息检索时也必须考虑如何数据,以便查找和存取数据元素更为方便和高效率;(3)需要运用许多前驱课程没有涉及到的知识,在解答问题时也因此困难重重;(4)隐含在各部分的技术和方法丰富。
基于CDIO教育理念的数字电子技术实验教学改革及探索
基于CDIO教育理念的数字电子技术实验教学改革及探索作者:王怀平邓文娟冯林管小明来源:《中国教育技术装备》2020年第02期摘要数字电子技术是电子信息类专业一门重要专业技术基础课,具有很强的实践性。
该课程的传统教学存在“重理论、轻实践”的现象,其实验教学往往作为理论教学的附属,难以满足当前工程教育的课程教学要求。
面向当前我国高等工程教育深化改革的时代背景,引入CDIO教育理念,按照“整体布局、兴趣驱动、项目导向、分层递进”的基本思路,对该课程的实验教学进行改革及探索,在深入分析CDIO标准的基础上,构建满足课程实验教学需要的“一体化、多层次”实验教学体系;整合并优化实验室的资源配置,做好实验室平台建设;另外,对实验室的师资队伍建设与实验教学的考核方法进行有益探索。
关键词数字电子技术;实验教学;工程教育;CDIO;实验室;教学改革中图分类号:G642.423 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2020)02-0122-04Experimental Teaching Reform and Exploration of Digital Elec-tronic Technology based on CDIO Education Concept//WANG Huaiping, DENG Wenjuan, FENG Lin, GUAN XiaomingAbstract Digital electronic technology is a significant technologic fundamental course for electronic information majors, which has strong practicality. The traditional teaching of this course has the phenomenon of “emphasizing theory and neglecting practice”. The experimental teaching is often regarded as the subsidiary of the theo-retical teaching, which is difficult to meet the current teaching require-ments of engineering education. Facing the background of deepe-ning the reform of Higher Engineering Education in our country, this paper introduces the concept of CDIO education,and according to the basic idea of “overall layout, interest driven, project oriented,hierarchical and progressive”, carries out the reform and exploration of the experimental teaching of this course. On the basis of in-depthanalysis of CDIO standards,it constructs the “integrated,multi-level”experimental teaching that meets the needs of the experimental tea-ching of the course. In addition, it also explores the construction of teaching staff and the evaluation standard of experimental teaching.Key words digital electronic technology; experimental teaching; engineering education; CDIO; lab; teaching reform1 引言随着半导体技术和计算机技术的快速发展,“數字化”驱动“信息化”和“智能化”,在社会的科研、生产等各个行业中,数字电子技术得到越来越广泛的应用。
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现代计算机2010.11面向CDIO 的《数据结构》教学改革与实践*顾春琴1,陶乾2,闫大顺1,沈玉利1(1.仲恺农业工程学院计算机科学与工程学院,广州510225;2.中山大学信息科学与技术学院,广州510006)关键词:CDIO;数据结构;教学改革*基金项目:仲恺农业工程学院校级科研基金项目(No.G3100013)收稿日期:2010-10-25修稿日期:2010-11-13作者简介:顾春琴(1979-),女,南通人,讲师,博士,研究方向为工作流、智能计算CDIO 是在国际化工程师需求日益增长的情况下,应运而生的一种新型的高等工程教育模式,它以项目生命周期为载体,培养具有扎实专业技能和良好创新能力的国际化工程师。
解析CDIO 高等工程教育模式的内涵,针对《数据结构》课程的教学现状,进行面向CDIO 的《数据结构》教学改革与实践。
学生和同行的课程评价及实践证明,面向CDIO 的《数据结构》教学改革取得了良好的教学效果。
摘要:0引言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(MIT)等四所大学合作开发的一整套工程教育理念和实施体系[1~2]。
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”[3]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。
《数据结构》是计算机专业的核心基础课程,也是具有很强实践性的课程。
它涉及数据在计算机中的表示、组织与处理,以及相应的算法设计和初步的算法时间和空间分析技术。
学生不仅要掌握线性表、栈、队列、串、数组、二叉树、图等常用的基本数据结构,同时还要提高为应用涉及的数据选择适合的数据结构,并使用相应的数据结构解决实际问题的能力。
针对目前《数据结构》课程教学模式中存在的重理论轻实践能力培养等问题,探讨面向CDIO 的课程教学改革,有利于提高该课程的教学水平和教学质量,并且有利于提高学生的计算机专业技能和工程能力。
1《数据结构》课程教学存在的问题(1)教学内容方面。
《数据结构》课程覆盖的知识点多、概念抽象。
数据的逻辑结构的抽象数据类型表示,递归技术的抽象性,对算法描述的形式化,这些特点决定了教与学的难度较大,但其教学水平和效果又将直接影响后续课程的学习以及学生算法设计实践能力的提高。
(2)前导课程方面。
《C 语言程序设计》是一门重要的数据结构前导语言课程,学生对C 语言的掌握程度直接关系到《数据结构》课程的教学效果。
《C 语言程序设计》中指针和结构体等知识点是教学难点,由于教学学时限制,往往没有分配充分的学时,对这些知识点没有深入、重点讲解,使得学生普遍理解不深,不能熟悉掌握这方面的编程技巧,难以在编程中对这些知识点进行灵活应用,但这些知识点却贯穿整个《数据结构》课程,在实践过程中频繁使用。
(3)教学方法。
传统的教学以“教”为主,教师占用了大量的课堂时间“满堂灌”,把每个知识点传授给学生,忽视了学生的主观能动性的发挥,没有注重培养学生学习的主动性,导致学生没有独立自学能力,实践能力落后。
2面向CDIO 的教学改革CDI O 是Conceive ,Design ,Implement and Operate趦趭的缩写,即“构思、设计、实现、运作”。
它的指导思想是:以诚信、职业道德培养为基础,以工程设计任务为导向,以培养个体能力(包括终生学习能力和实践能力)、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程。
CDIO强调掌握深厚的工程基础知识,强调培养个人职业技能与人际沟通的技能,强调培养构思—设计—实现—运作新产品的工程实践技能,强调培养综合创新能力。
针对目前《数据结构》课程教学存在的问题,我们以CDIO工程教育理念和CDIO教育大纲为教学改革指导思想,设计了面向CDIO的《数据结构》教学模式,提出了面向CDIO的教学改革措施。
(1)加强前导课程的学习学习具有延续性,学好《数据结构》的前导课程《C 语言程序设计》,对《数据结构》这门课的学习具有举足轻重的作用。
指针和结构体是《C语言程序设计》课程中的重点、难点,而《数据结构》的算法广泛运用了这些知识点来分析、解决问题。
学生对这些知识点的灵活运用能力直接决定了教学效果。
因此为了提高教学效果和教学质量,《C语言程序设计》的任课教师应该分配更多的学时给指针和结构体的有关章节,加强学生编程能力的实践训练,使得其熟练掌握、灵活运用指针和结构体进行编程。
此外,在制定《数据结构》的教学计划时应该分配2~4个学时用来复习C语言指针和结构体部分的知识点。
这样既可以温习并强化理解相关的知识点,又可以为接下来的《数据结构》的教学打下良好的基础。
(2)基于项目的问题驱动启发式教学法。
在知识点的讲解过程中采用“引出问题,分析问题,解决问题”的问题驱动启发式教学模式。
从生动的项目实例中引入问题,分析项目中涉及到的数据组织结构,引入《数据结构》课程中相应的知识点,运用启发、对比、举例和实例动态演示等方法深入浅出地讲解该知识点所涉及的逻辑结构、物理结构及相应的操作。
在讲授过程中时刻关注学生的反馈信息,例如表情反馈信息等,选择合适的时机提出一些问题,引导学生积极思考,并回答问题,使教师与学生之间形成良好的互动效应,从而极大地调动学生的主动性和积极性,营造出宽松、互动、活跃的课堂气氛,激发学生的学习兴趣,从而使得师生都进入最佳的教与学的状态。
(3)基于项目的团队式实践训练。
《数据结构》课程实践性很强,每个知识单元都需要设计好相应的实践项目,要求学生组成团队,并运用所学的新知识完成每次的实践项目,下次实践课对前一次的实践项目进行验收。
验收的形式采用项目演示结合现场答辩的形式。
教师对每组团队进行点评,评出最佳团队和最具创新性的团队。
设置最具创新性的团队是为了鼓励创新,即使项目还有些Bug,但其独特的创造性应该加以鼓励和表扬。
除此之外,我们在学期末设置了为期两周的课程设计,布置了一些难度系数不等的综合性项目。
结合数据结构课程特点,在项目团队中设置项目经理、算法设计师、软件设计师、测试工程师4个项目角色,项目经理由团队内平时单元实践项目中表现突出的学生担任。
项目经理负责制定构思、设计、实现、运作四阶段的详细项目计划,并监控项目小组按照项目计划进行项目实践。
CDIO教学模式的标准之一就是要对学生个体进行评估验收。
项目评分由教师评价、项目经理评价、自评三部分组成。
教师根据学生个体答辩情况的评分占50%,项目经理的评分占30%,学生自评占20%。
3结语CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线,同时强调了培养专业知识、职业技能及团队协作能力。
将CDIO教学模式运用于《数据结构》课程,是切实可行的。
通过面向CDIO的《数据结构》教学改革,以项目设计为核心,采取重实践的教学模式,提高了教学效果和教学质量,为《数据结构》的后继课程例如《操作系统》、《数据库原理》等课程奠定了深厚的理论和实践基础。
学生和同行的课程评价及实践证明,面向CDIO的《数据结构》教学改革取得了良好的教学效果。
参考文献[1]Crawley,E.F.,Malmqvist,J.,Ostlund,S.,etc.Rethinking En-gineering Education:The CDIO Approach[M].Berlin:Springer, 2007[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006(11)[3]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3)(下转第42页)趦趮现代计算机2010.11现代计算机2010.11Teaching Reformation and Practice of Data StructureOriented CDIOGU Chun-qin 1,TAO Qian 2,YAN Da-shun 1,SHEN Yu-li 1(1.College of Computer Science and Engineering,Zhongkai University of Agricultural and Engineering ,Guangzhou 510225;2.College of Information Science and Technology,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510006)Keywords:CDIO;Data Structure;Teaching ReformationCDIO is a novel higher engineering education model which is created in the context of the in -creasing requirement for international engineers.It aims at the cultivation of international engi -neers with professional skills and good innovation ability through the project life circle.Ex -plains the concept of higher engineering education model CDIO.In view of existing situation of data structure,carries on the teaching reformation for data structure oriented CDIO.The course evaluation from students and professions proves that the teaching reformation of Data Structure oriented CDIO achieves favorable teaching effect.Abstract:Teaching Reformation and Experience of AssemblyLanguage ProgrammingZHANG Xiang-qun,CHEN Yan-ge(School of Computer Science and Technology,Xuchang University,Xuchang 461000)Keywords:Assembly Language Programming;Experiment;Teaching ReformationIn computer industry high-speed development,advanced language increasingly using ordinarycircumstances,analyzes the status of the teaching of Assembly Language Programming,aiming at the characteristics of this course and teaching problems,puts forward the specific solutions,introduces reformation ideas and innovations of this course.Abstract:手册,《汇编语言程序设计》实验指导书,《汇编语言程序设计》课程设计任务书,制作了多媒体动画课件,《汇编语言程序设计》讲课教案,建设了《汇编语言程序设计》网站等一系列工作,侧重于实验,以实验带动理论,取得了良好的效果。