趙振洲

（北京政法職業(yè)學(xué)院,北京 100024）

[文章編號]1671-802X（2016）04-0036-04

基于CDIO模式的課程教學(xué)改革與實踐
——以數(shù)據(jù)恢復(fù)課程為例

趙振洲

（北京政法職業(yè)學(xué)院,北京 100024）

基于CDIO工程教育理念及課程大綱，以信息安全技術(shù)專業(yè)核心課程“數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)”為例，圍繞綜合能力培養(yǎng)完成了課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計，并基于真實工作場景構(gòu)建了該課程的教學(xué)內(nèi)容，最后介紹了該課程中一個完整項目的CDIO教學(xué)過程設(shè)計。

CDIO；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)過程

一、CDIO工程教育模式

CDIO是美國麻省理工學(xué)院和瑞典查爾姆斯技術(shù)大學(xué)、林克平大學(xué)以及皇家技術(shù)學(xué)院等國際一流工科大學(xué)創(chuàng)立的一種工程教育理念和實施體系,其目標(biāo)是實現(xiàn)高等教育與工程實踐的重構(gòu)。CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)4個英文單詞的縮寫。其以產(chǎn)品或服務(wù)從研發(fā)到運作的生命周期作為工程教育的環(huán)境,不僅提出以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CDIO大綱,而且系統(tǒng)地提出了能力培養(yǎng)、實施指導(dǎo)以及實施過程和結(jié)果檢驗的12條標(biāo)準,是“一體化教育”、“做中學(xué)”和“基于項目教學(xué)”的集中概括和抽象表達。CDIO使教師與學(xué)生以一定角色融入課程教學(xué)和工程實踐的情景環(huán)境,以項目和任務(wù)實現(xiàn)所必須的工程基礎(chǔ)知識、個人職業(yè)技能、人際交往能力、工程系統(tǒng)能力為問題,使學(xué)生主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,獲得工程實踐的理論、技術(shù)與經(jīng)驗,養(yǎng)成工程技術(shù)的職業(yè)素養(yǎng)[1]。CDIO工程教育模式是對傳統(tǒng)教育理念和模式的一次突破,符合工程專業(yè)人才培養(yǎng)的一般規(guī)律,為我國高等職業(yè)教育的改革、尤其是工科專業(yè)的改革提供了借鑒意義。本文以信息安全專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)課程為例介紹基于CDIO模式的課程教學(xué)改革與實踐。

二、基于CDIO理念的課程設(shè)計

(一)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

CDIO主張以產(chǎn)品或服務(wù)從研發(fā)到運作的生命周期為載體,培養(yǎng)學(xué)生的四類能力,即技術(shù)知識與推理能力、個人與職業(yè)技能、人際交往能力、企業(yè)與社會環(huán)境中的CDIO能力。CDIO的課程設(shè)計需要建立在對人才培養(yǎng)目標(biāo)綜合分析的基礎(chǔ)之上，技術(shù)知識與推理能力是專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)；個人與職業(yè)技能是崗位工程師必備的核心素質(zhì)；為了能夠在以團隊合作為基礎(chǔ)的環(huán)境中工作，學(xué)生還必須掌握必要的人際交往技巧、良好的溝通能力；最后，為了能夠真正做到創(chuàng)建和運行產(chǎn)品/系統(tǒng)，學(xué)生還必須具備構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行產(chǎn)品/系統(tǒng)的能力。為提高可操作性，CDIO課程大綱對這4個目標(biāo)進行了細化，建立了2級指標(biāo)和3級指標(biāo),2級指標(biāo)見表1。[2]

《數(shù)據(jù)恢復(fù)》是信息安全專業(yè)的一門核心課程,其以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師綜合職業(yè)能力為目標(biāo),注重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力、方法能力和社會能力。參照企業(yè)對數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師的知識、能力、素質(zhì)要求,以及行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準,我們制定了如表2所示的課程教學(xué)目標(biāo)。

表1 CDIO課程體系大綱

(二)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

CDIO強調(diào)以企業(yè)的真實工作環(huán)境為教學(xué)的背景環(huán)境,為此我們設(shè)計了一套“校內(nèi)模擬、校外頂崗實戰(zhàn)”的能力訓(xùn)練體系。

在“校內(nèi)模擬”階段,我們根據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師的典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計課程體系和內(nèi)容。從數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師的典型工作任務(wù)調(diào)研入手,并依據(jù)典型工作任務(wù)的能力要求,分析、歸納形成不同的行動領(lǐng)域,再經(jīng)過科學(xué)的分析,實現(xiàn)行動領(lǐng)域到學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化,最后根據(jù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域構(gòu)建學(xué)習(xí)情境,達到以知識運用、能力訓(xùn)練為主,以完成項目任務(wù)為載體,對傳統(tǒng)課程進行重組或重構(gòu)。數(shù)據(jù)恢復(fù)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計示例如表3所示。

表2 數(shù)據(jù)恢復(fù)課程教學(xué)目標(biāo)

在“校外頂崗實戰(zhàn)階段”,我們安排學(xué)生到學(xué)校成立的“數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)服務(wù)中心”頂崗實習(xí)。數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)服務(wù)中心完全按照企業(yè)環(huán)境進行搭建,具備基于數(shù)據(jù)恢復(fù)工作流程進行設(shè)計、具備完成數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)服務(wù)和教學(xué)要求的軟硬件環(huán)境。服務(wù)中心面向社會承接數(shù)據(jù)恢復(fù)項目,項目的實施學(xué)生全程參與,采取師傅帶徒弟的模式展開。通過項目的運作,使學(xué)生熟悉崗位工作流程、鍛煉崗位工作技能,促進學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成,積累學(xué)生的工作經(jīng)驗,實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后的“零距離”就業(yè)。

三、基于CDIO理念的教學(xué)實踐

在CDIO教學(xué)模式下,每一個教學(xué)項目采用構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作四個階段來實現(xiàn)。構(gòu)思階段要明確任務(wù)并完成任務(wù)準備,使學(xué)生明白做什么,并考慮怎樣做。設(shè)計階段是項目實施方案的設(shè)計,要求學(xué)生設(shè)計項目實施方案。實現(xiàn)階段是項目實施,要求學(xué)生動手完成項目。運作階段是項目的檢驗與評價,根據(jù)項目要求,對學(xué)生完成情況進行檢驗、評價和反饋[3-4]。

表3 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

在數(shù)據(jù)恢復(fù)課程教學(xué)實踐中,我們根據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師典型工作任務(wù)開發(fā)了“分區(qū)誤刪除恢復(fù)”等五個教學(xué)項目,其中“分區(qū)誤刪除恢復(fù)”項目的教學(xué)目標(biāo)是掌握分區(qū)表結(jié)構(gòu)、分區(qū)鏈接關(guān)系、分區(qū)信息分析技術(shù)、分區(qū)恢復(fù)工具的使用,教學(xué)時數(shù)為8課時,該項目教學(xué)過程如圖1所示。

1.第一階段:情景導(dǎo)入

圖1 項目教學(xué)過程設(shè)計

這是CDIO的“構(gòu)思”階段,在圖1所示中為教學(xué)過程①。通過情境導(dǎo)入可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望,明確學(xué)習(xí)與實踐內(nèi)容及目標(biāo),變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,并快速融入工程項目的場景之中,教學(xué)情境由典型工程任務(wù)、根據(jù)教學(xué)需求進行轉(zhuǎn)化而成,應(yīng)有機地把教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)過程結(jié)合起來。

圖1所示為分區(qū)誤刪除恢復(fù)為教學(xué)情景,導(dǎo)入的情景可以為某客戶硬盤一個邏輯分區(qū)丟失,該丟失分區(qū)下有客戶所需的重要文件,其來到數(shù)據(jù)恢復(fù)公司,希望該分區(qū)下所有文件。通過這樣一個情景的導(dǎo)入,學(xué)生感覺到“這樣的問題我也遇到過”或“我以后可能也會遇到這樣的問題”,它就會認為這個教學(xué)內(nèi)容很實用,激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣。

2.第二階段:一個簡單的實驗

這是CDIO的“實現(xiàn)”階段,在圖1所示中為教學(xué)過程②、③和④。教師通過一個案例講解分區(qū)誤刪除恢復(fù)的思路、過程、技術(shù)以及工具的使用,學(xué)生以分組方式,在仿真實訓(xùn)平臺下完成分區(qū)誤刪除恢復(fù)的實驗。在該過程中,教師巡視指導(dǎo)學(xué)生完成實驗,通過“做”,使學(xué)生進一步理清工作思路及過程,通過“做”中遇到的問題,可以明確技術(shù)要點、加深印象。最后,教師基于巡視過程中所掌握的情況,對任務(wù)進行過程中的常見問題進行解答,對分區(qū)恢復(fù)的技術(shù)要點進行總結(jié)。

3.第三階段:設(shè)計一個分區(qū)恢復(fù)項目方案

這是CDIO的“設(shè)計”階段,在圖1所示中為教學(xué)過程⑤和⑥?；诘诙A段的簡單實驗,教師布置一個綜合分區(qū)恢復(fù)項目,學(xué)生分組完成綜合分區(qū)恢復(fù)項目方案設(shè)計,然后各小組通過交流、匯報以及教師點評,發(fā)現(xiàn)不足之處,并修改、完善設(shè)計方案。

4.第四階段:實現(xiàn)分區(qū)恢復(fù)項目方案

這是CDIO的“實現(xiàn)”階段,在圖1所示中為教學(xué)過程⑦。學(xué)生依據(jù)設(shè)計方案,在仿真實訓(xùn)平臺上分組完成工作任務(wù),在此過程中,各組成員分工協(xié)作,并利用各種教學(xué)資源解決遇到的問題,學(xué)習(xí)相關(guān)知識。教師在工作任務(wù)實施過程中巡回指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生解決問題。

5.第五階段:項目匯報與總結(jié)

這是CDIO的“運作”階段,在圖1所示中為教學(xué)過程⑧和⑨。各組對完成工作任務(wù)情況進行匯報,教師引導(dǎo)學(xué)生進行自評與互評,提高學(xué)生對知識的理解以及對技術(shù)的把握,并提升學(xué)生的綜合能力。最后,各小組編寫項目報告,教師對各組完成任務(wù)情況進行總體評價,并根據(jù)項目考核表給出學(xué)生在該項目中的綜合成績。

四、結(jié)語

CDIO主張學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),尤其注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿,教師由知識和技能的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者,學(xué)生由被動的知識和技能接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥木C合能力培養(yǎng)者。CDIO強調(diào)以企業(yè)的真實工作場景開展教學(xué),因此引入CDIO工程教育理念進行課程改革,必須對課程教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容以及教學(xué)過程進行重構(gòu)。教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計需調(diào)研當(dāng)前以及未來一段時間內(nèi)崗位從業(yè)人員必備的知識、技能和價值觀系統(tǒng),教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與實施則需以項目任務(wù)為載體,對傳統(tǒng)課程進行重組,構(gòu)建一個綜合的能力訓(xùn)練體系。

CDIO不是一個恒久不變的固定模式，而是一個開放的系統(tǒng)。CDIO課程大綱為工程教育提供了一個普遍適用的人才培養(yǎng)目標(biāo)基準,各院校在借鑒時可以根據(jù)不同專業(yè)、不同課程、不同學(xué)情,靈活運用。

[1]王碩旺.CDIO:美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式[J].理工高教研究,2009，(8):117.

[2]The CDIO Standards:2[EB/OL].[2013-06-13].http://www. cdio.org/tools/cdio_standards.html.

[3]劉曉川.基于CDIO高職課程“教學(xué)做一體化”的構(gòu)建與實施[J].職教論壇,2013，(14):66.

[4]于永玲.基于CDIO的軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)改革與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2013，(3):39.

（責(zé)任編輯：卓 如）

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2016-06-25

趙振洲（1978-），男,遼寧遼陽人,講師,碩士,研究方向:信息安全應(yīng)用研究。E-mail:zhousun21@163.com.