劉志雄

(長(zhǎng)沙大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，湖南 長(zhǎng)沙 410022)

已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明，大多數(shù)本科生在學(xué)完某一門(mén)實(shí)踐類(lèi)課程后僅僅掌握了一些基本概念，無(wú)法靈活地將所學(xué)知識(shí)融入到實(shí)際應(yīng)用中[1，2]。要達(dá)到學(xué)生能主動(dòng)運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的目標(biāo)，結(jié)合CDIO理念完善實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)方法和手段是改革的途徑之一。

一 CDIO概述

CDIO是當(dāng)前較為前沿的教育改革模型，2000年起由美國(guó)MIT等著名大學(xué)在近2000萬(wàn)美元的高額經(jīng)費(fèi)資助下展開(kāi)研究[3]。CDIO模式包括構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)以及運(yùn)作(Operate)四個(gè)階段，是一種將高層次技能型人才培養(yǎng)中有效將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育理念[4]。該理念覆蓋了學(xué)生的綜合知識(shí)能力，包括：理論知識(shí)、個(gè)人發(fā)展能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及主動(dòng)調(diào)控能力等。自誕生至今，CDIO教育理念取得了良好的教學(xué)效果。國(guó)內(nèi)一些大學(xué)(如：浙江大學(xué))也開(kāi)展了對(duì)CDIO的研究、實(shí)驗(yàn)和探索[5]。

本文將CDIO模型導(dǎo)入到實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)中，根據(jù)實(shí)際任務(wù)需求實(shí)施構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及模擬四個(gè)階段，讓學(xué)生在實(shí)際的應(yīng)用中提高主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和領(lǐng)導(dǎo)能力。

二 基于CDIO的實(shí)踐類(lèi)課程教學(xué)實(shí)施

在實(shí)踐課程的教學(xué)過(guò)程中，主要從實(shí)際任務(wù)出發(fā)，把握好崗位需求和課程銜接這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)CDIO工程教育理念，在真實(shí)案例的依托下設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。將教學(xué)過(guò)程分為案例教學(xué)和項(xiàng)目實(shí)踐兩大模塊，在以項(xiàng)目為動(dòng)力的大平臺(tái)上，發(fā)揮真實(shí)任務(wù)的功效，以職業(yè)資格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)。

在案例教學(xué)過(guò)程中，主要是采取教師逐步引導(dǎo)學(xué)生的方式。教師通過(guò)給學(xué)生提供可以模仿的樣板，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手，讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中，掌握所學(xué)內(nèi)容，體會(huì)從無(wú)到有的收獲感，從而達(dá)到不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性以及創(chuàng)造性的目的。

(一)案例教學(xué)

課堂知識(shí)教學(xué)主要以案例的解決為中心，在CDIO工程教育理念的背景下，教學(xué)過(guò)程劃分為三大部分，分別為知識(shí)精講、模擬案例以及實(shí)戰(zhàn)演練。在正式上課開(kāi)始前，向?qū)W生介紹課程的基本情況，讓學(xué)生了解學(xué)完課程后能做什么，通過(guò)展示經(jīng)典案例和應(yīng)用實(shí)例，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能。在知識(shí)精講環(huán)節(jié)中，交代具體要完成的任務(wù)，對(duì)任務(wù)所需的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，讓學(xué)生明白該從哪方面入手；在案例模擬環(huán)節(jié)中，著重講解知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性以及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在實(shí)踐項(xiàng)目中的應(yīng)用，以一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)為例，介紹項(xiàng)目的內(nèi)容主線以及主線串接的理論知識(shí)點(diǎn)；在實(shí)戰(zhàn)演練環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生明白案例的“整體、連續(xù)”行動(dòng)過(guò)程[6]，在與自身情況的對(duì)比下，幫助學(xué)生逐步了解“怎樣做才更好”，從而逐步提高學(xué)生的實(shí)踐能力，強(qiáng)化職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。以計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)Java程序設(shè)計(jì)課程為例，可以如表1所示，組織案例講解。

表1 Java與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)案例精講

(二)項(xiàng)目實(shí)踐

項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)與課堂案例教學(xué)兩者的關(guān)系相輔相成，不僅都注重構(gòu)思與設(shè)計(jì)而且還有助于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新性以及綜合運(yùn)用課程模塊知識(shí)的能力。項(xiàng)目實(shí)踐的具體實(shí)施過(guò)程劃分階段如下：

1.分組。讓學(xué)生自由進(jìn)行組合，每5個(gè)人為一小組，確定好相應(yīng)的小組名稱(chēng)，推選出一個(gè)組長(zhǎng)。老師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，確保分配合理。

2.選題與分工。每組選擇好一個(gè)課題，可以是老師給定的課題也可以是自己小組提出的想法。組內(nèi)在完成課題時(shí)，每個(gè)人都應(yīng)該完成相應(yīng)的部分，確保分工合理，參照軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程制定各成員的角色和所承擔(dān)的責(zé)任條例。學(xué)生在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可扮演不同的角色，不斷與人溝通交流，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力。

3.新型考核辦法。高等學(xué)校實(shí)踐類(lèi)課程考核通常是以6∶4的比例進(jìn)行計(jì)算，其中筆試成績(jī)占60%，平時(shí)成績(jī)占40%，平時(shí)成績(jī)主要包括課堂表現(xiàn)，作業(yè)完成情況以及實(shí)驗(yàn)。這種考核方式不重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力一直提不上去。借鑒美國(guó)MIT學(xué)院的做法，應(yīng)該將課程實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力作為主要考核指標(biāo)。CDIO理念重視在理論和實(shí)踐中要選擇一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)，考核方法主要包括兩個(gè)方面。

(1)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)驗(yàn)。讓學(xué)生學(xué)會(huì)用基礎(chǔ)知識(shí)獨(dú)立完成作業(yè)，是判斷學(xué)生是否掌握了實(shí)踐課程最基本的標(biāo)準(zhǔn)。例如，Java 程序設(shè)計(jì)這門(mén)課程的最終考試方式可以是上機(jī)操作，占考試總成績(jī)的60%。單元性質(zhì)的測(cè)驗(yàn)可以選擇將本部分內(nèi)容和前述內(nèi)容兩者結(jié)合起來(lái)。對(duì)于測(cè)驗(yàn)試題的難度應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的層次而定，內(nèi)容需要接近學(xué)生所學(xué)知識(shí)，對(duì)于在課外可以獨(dú)立編寫(xiě)小型游戲或者建設(shè)小型網(wǎng)站的學(xué)生，這部分成績(jī)應(yīng)該占期末成績(jī)的30%。

(2)綜合創(chuàng)新性測(cè)驗(yàn)。教師根據(jù)各自學(xué)生的特點(diǎn)給定課題，使學(xué)生親自體驗(yàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，以加深對(duì)CDIO理念的理解。學(xué)生可以進(jìn)行自由組隊(duì)，每4人一組，撰寫(xiě)相應(yīng)的設(shè)計(jì)文檔，提交源代碼。這部分的成績(jī)占期末成績(jī)的10%。若學(xué)生在開(kāi)課期間有過(guò)真實(shí)的科研經(jīng)歷與實(shí)在項(xiàng)目，可以不參加此測(cè)試。

三 結(jié)論

CDIO教育模式是當(dāng)下能有效培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專(zhuān)門(mén)人才的成功模式。基于CDIO 的實(shí)踐類(lèi)課程體系將理論和實(shí)踐緊密地聯(lián)合在一起，開(kāi)拓了學(xué)生獲得知識(shí)眼界的同時(shí)，也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，滿足了新時(shí)代社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。課程教學(xué)改革非一朝一夕的事，要想取得真正的實(shí)效，還有待深入進(jìn)行探索。

[1] 秦春影，耿濤，唐淑萍，等.Java圖形界面工具在教育測(cè)量軟件上的應(yīng)用[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，(2).

[2] 劉征海.普通本科層次軟件工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，(5).

[3] 姜春艷.CDIO 工程教育教學(xué)模式在OOAD 課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2009，(14).

[4] 葉暉，劉華富，王江濤.一種基于協(xié)同信任的普適網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)緩存替換策略研究[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，(5).

[5] 王倩倩，段震，鐘金琴.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的Java 實(shí)踐教學(xué)[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，(20).

[6] 張璇，李彤.結(jié)合CDIO教育理念與案例教學(xué)進(jìn)行教學(xué)探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2008，(24).