湖北商貿(mào)學(xué)院機(jī)電與信息工程學(xué)院 韓桂華 陳小常

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CDIO教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

湖北商貿(mào)學(xué)院機(jī)電與信息工程學(xué)院 韓桂華 陳小常

計(jì)算機(jī)專業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。通過對(duì)CDIO工程教育模式的研究發(fā)現(xiàn)，CDIO教育模式與計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)非常契合。本文根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的常規(guī)問題，結(jié)合專業(yè)特色探索研究計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革方法，構(gòu)建將CDIO教學(xué)模式與項(xiàng)目式教學(xué)融合的新模式。

CDIO 教學(xué)模式 項(xiàng)目式教學(xué)

一、CDIO教學(xué)模式

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。 2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究小組經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立CDIO 工程教育理念。 CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，學(xué)生以主動(dòng)、實(shí)踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。CDIO 的全過程，能使學(xué)生在工程基礎(chǔ)知識(shí)、 個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力等方面得到全面訓(xùn)練和提高。

二、CDIO教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)專業(yè)課程操作性較強(qiáng)，“案例式教學(xué)”“項(xiàng)目式教學(xué)”等都是將知識(shí)融合在案例中?！绊?xiàng)目式教學(xué)”注重學(xué)生技能訓(xùn)練的熟練程度，對(duì)職業(yè)能力的培養(yǎng)起到一定作用。在做中學(xué)，在學(xué)中做。學(xué)生既能學(xué)到知識(shí)，又能提高實(shí)踐動(dòng)手能力。但“項(xiàng)目式教學(xué)”忽視了完整項(xiàng)目的工作過程，即學(xué)生積極主動(dòng)完成任務(wù)的能力、獲取知識(shí)的能力、運(yùn)用知識(shí)的能力、團(tuán)隊(duì)合作與溝通的能力得不到發(fā)展。

CDIO教學(xué)工作理念是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)，以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，使學(xué)生養(yǎng)成現(xiàn)代工程技術(shù)的職業(yè)素養(yǎng)。構(gòu)思與設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)完成任務(wù)和做成事的能力具有非常重要的作用。

三、計(jì)算機(jī)專業(yè)中CDIO教學(xué)模式的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)專業(yè)中的很多課程需要較強(qiáng)的實(shí)際操作能力，有些課程具有關(guān)聯(lián)性。CDIO教學(xué)模式首先實(shí)施單課程教學(xué)，然后在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)融合多門前期學(xué)過的課程知識(shí)，將已學(xué)過的知識(shí)串聯(lián)起來。這樣便于學(xué)生對(duì)各門課程知識(shí)的融會(huì)貫通，便于學(xué)生解決綜合性問題。

工程式教學(xué)需要分層次、分階段的設(shè)計(jì)應(yīng)用于課程教學(xué)的項(xiàng)目，以免產(chǎn)生因?yàn)閷W(xué)習(xí)難度較大打消學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的副作用。所以，教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)層次。一是引導(dǎo)性項(xiàng)目，由教師演示操作，將知識(shí)內(nèi)容貫穿于項(xiàng)目中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；二是學(xué)生的操作性項(xiàng)目，學(xué)生團(tuán)體協(xié)作，在教師的指導(dǎo)下完成；三是擴(kuò)展性項(xiàng)目，學(xué)生在相互幫助、相互協(xié)作的環(huán)境下，充分發(fā)揮自身的創(chuàng)新能力，獨(dú)立完成項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)和實(shí)施。

案例是單門課程的教學(xué)載體，是工程中已有的成果，是實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)的前提，是培養(yǎng)高技能人才的重要基礎(chǔ)。案例學(xué)習(xí)注重“實(shí)施”和“運(yùn)行”兩個(gè)環(huán)節(jié)。“實(shí)施”側(cè)重硬件和軟件的過程、測(cè)試、驗(yàn)證以及設(shè)計(jì)和管理的執(zhí)行過程?！斑\(yùn)行”注重項(xiàng)目方案的優(yōu)化、改進(jìn)與維護(hù)。

課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目是課程模塊的運(yùn)用載體，是工程中未有的成果，能培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)完成任務(wù)、做成事以及實(shí)踐操作能力，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑。教師注重“構(gòu)思”與“設(shè)計(jì)”兩個(gè)環(huán)節(jié)，能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生綜合運(yùn)用課程模塊知識(shí)?！皹?gòu)思”注重概念設(shè)計(jì)，“設(shè)計(jì)”是組件和過程的設(shè)計(jì)。

實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是頂崗實(shí)習(xí)階段的學(xué)習(xí)載體，是企業(yè)中的真實(shí)項(xiàng)目，能訓(xùn)練工程技術(shù)人員的素質(zhì)。

四、形成環(huán)式CDIO教學(xué)模式

傳統(tǒng)的CDIO教學(xué)模式是流程式CDIO教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的流程式CDIO模式

CDIO模式只在這一輪教育實(shí)踐中使用。教學(xué)獲得最優(yōu)效果，必須在項(xiàng)目教學(xué)體系的各要素間形成帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。一輪教學(xué)后，教師應(yīng)及時(shí)采集反饋信息，形成環(huán)式CDIO教學(xué)模式，如圖2所示：

圖2 環(huán)式CDIO模式

教師在環(huán)式CDIO教學(xué)模式實(shí)踐教學(xué)后，要總結(jié)學(xué)生的薄弱知識(shí)點(diǎn)、薄弱環(huán)節(jié)，反饋到下一屆的教學(xué)計(jì)劃制定中，使學(xué)生較強(qiáng)對(duì)薄弱點(diǎn)的學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃，提高教學(xué)質(zhì)量，形成CDIO階梯反饋式項(xiàng)目教學(xué)體系。

［1］李 俊.CDIO教學(xué)模式下C#課程教學(xué)模式的研究［J］.牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2012.12

［2］李翠琳，韓桂華.基于CDIO的計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式研究［J］.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016.02

［4］徐 兵，孫海泉CDIO工程教育模式在高職制造類專業(yè)中的實(shí)踐與探索.高等工程教育研究， 2010

（本文系基金項(xiàng)目：計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在數(shù)字化優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的應(yīng)用研究，項(xiàng)目編號(hào)：CAXC-13A-12）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0030

韓桂華（1976—），計(jì)算機(jī)應(yīng)用方向，碩士，副教授