魏 堯

(武進(jìn)開放大學(xué)，江蘇 常州 213149)

高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中CDIO工程教育模式的應(yīng)用

魏 堯

(武進(jìn)開放大學(xué)，江蘇 常州 213149)

當(dāng)前高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，還存在過度重視理論教學(xué)而忽視實(shí)踐教學(xué)、強(qiáng)調(diào)個(gè)體的能力而忽略團(tuán)隊(duì)的建設(shè)、注重具體知識(shí)的積累而忽略創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問題。引進(jìn)CDIO工程教育模式的教學(xué)理念，對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行改革，可以克服上述弊端，提高辦學(xué)質(zhì)量。文章敘述了CDIO工程教育模式在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用。

高校；計(jì)算機(jī)；CDIO；工程教育模式

我國(guó)自改革開放之后，經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，企業(yè)規(guī)模也不斷增長(zhǎng)，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈，在這樣的背景之下，企業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)到人才對(duì)于企業(yè)發(fā)展的重要性。這就要求高校適應(yīng)新形勢(shì)，不斷培養(yǎng)與企業(yè)要求要求適應(yīng)的高素質(zhì)人才。但是目前許多院校并沒有較為明確的辦學(xué)定位，從而使得培養(yǎng)出的人才并不符合企業(yè)的要求[1]。具體到大學(xué)的計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱與最初的教學(xué)目標(biāo)之間存在著較大的差異，這也直接影響到了高校的教學(xué)質(zhì)量，無法培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展的技能型人才。筆者認(rèn)為現(xiàn)階段的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)該以就業(yè)為導(dǎo)向，不斷促進(jìn)學(xué)生與未來的工作崗位零距離的接觸，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。根據(jù)CDIO工程教育模式，采用學(xué)段制、在“做中學(xué)”的案例培養(yǎng)方法，已經(jīng)取得了令人矚目的成績(jī)[2]。

一、CDIO工程教育模式簡(jiǎn)介

CDIO工程教育模式誕生于美國(guó)麻省理工學(xué)院，是由該校教授愛德華等人在2004年所創(chuàng)立的。CDIO是四個(gè)英文單詞首字母的縮寫，即Conceive(構(gòu)思)、Design(設(shè)計(jì))、Implement(實(shí)現(xiàn))、Operate(運(yùn)作)。在CDIO工程教育模式當(dāng)中學(xué)生可以全過程積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)相關(guān)的工程技術(shù)，從而使得學(xué)生的工程技術(shù)基礎(chǔ)能力、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及工程系統(tǒng)能力都得到明顯的提升。2011年愛德華等人因?yàn)镃DIO教育模式獲得了“戈登獎(jiǎng)”。我國(guó)關(guān)于CDIO工程教育模式的研究起始于2008年，當(dāng)時(shí)國(guó)家有關(guān)部門組織了許多高校與專家學(xué)者對(duì)CDIO工程教育模式進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。在CDIO工程教育模式當(dāng)中，主張采用任務(wù)教學(xué)法以及案例教學(xué)法，從而使得學(xué)生的基礎(chǔ)工程技術(shù)能力得到提高，而在學(xué)生掌握了必要的基礎(chǔ)工程技術(shù)之后，則采用以項(xiàng)目為單位的學(xué)段教學(xué)，從而使得學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力都得到明顯的提升。本文將針對(duì)CDIO工程教育模式在高校計(jì)算機(jī)課程的教育改革當(dāng)中的運(yùn)用進(jìn)行介紹與分析[3]。

二、CDIO 工程教育模塊化課程體系

當(dāng)前階段高校的畢業(yè)生畢業(yè)之后很大一部分都將走上生產(chǎn)建設(shè)崗位，成為一線的工程技術(shù)人員，這也是現(xiàn)階段高校的主要教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)該教學(xué)目標(biāo)，當(dāng)前階段高校的計(jì)算機(jī)課程的體系構(gòu)建必須要以此為依據(jù)，在進(jìn)行基礎(chǔ)理論的教學(xué)時(shí)應(yīng)該以實(shí)際應(yīng)用為主要目的，以夠用為理論教學(xué)的合理界限。CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，實(shí)踐性教學(xué)占有很大的比例[4]。

首先需要將計(jì)算機(jī)專業(yè)的所有課程分為基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程以及崗位課程三個(gè)部分。當(dāng)前階段高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)大部分都是采用4年制的學(xué)制，可以按照課程體系將整個(gè)學(xué)制分為不同的階段，在前兩年當(dāng)中讓學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)課程不僅包括公共基礎(chǔ)課，同時(shí)還包括一部分專業(yè)基礎(chǔ)課，在這一階段學(xué)生的主要任務(wù)是掌握相關(guān)的理論知識(shí)。學(xué)生在進(jìn)入到大三的時(shí)候開始第二階段的學(xué)習(xí)，在該階段的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，可以根據(jù)學(xué)生的興趣愛好與實(shí)際情況打破原有的班級(jí)設(shè)置，按照專業(yè)方向的不同重新組建新的班級(jí)，例如，可以分為軟件技術(shù)班、硬件技術(shù)班以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)班等。在該階段的學(xué)習(xí)當(dāng)中學(xué)生的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的專業(yè)技術(shù)與知識(shí)。大四上學(xué)期需要進(jìn)行崗位課程的學(xué)習(xí)，該階段的學(xué)習(xí)可以被分為兩個(gè)不同的階段，第一階段是學(xué)生在教師的帶領(lǐng)之下，直接參與到具體的項(xiàng)目當(dāng)中，學(xué)習(xí)具體的實(shí)踐知識(shí)，提高動(dòng)手能力；之后學(xué)生可以進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，直接進(jìn)入到企業(yè)當(dāng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)[5]。

三、基于崗位群的CDIO課程體系的實(shí)施

(一)實(shí)行模塊化教學(xué)

在現(xiàn)階段的高校教學(xué)體系中，基礎(chǔ)課程的種類多、難度大，而這些課程當(dāng)中許多課程對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)能力并沒有太大的影響，采用模塊化教學(xué)可以避免學(xué)生在這些基礎(chǔ)課程當(dāng)中浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力。在模塊化教學(xué)的教育體系當(dāng)中，傳統(tǒng)教育模式當(dāng)中不同課程之間彼此封閉的狀況被打破，學(xué)生可以根據(jù)職業(yè)需求對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇，從而使得學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)能力得到有效的提高。而學(xué)生在完成基礎(chǔ)課程之后，還可以重新選擇方向，這種分方向的培養(yǎng)模式對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性具有非常重要的意義[6]。

在專業(yè)模塊的教學(xué)中需要采用學(xué)段制進(jìn)行教學(xué)，在該學(xué)段當(dāng)中，教師首先通過對(duì)案例的精細(xì)講述向?qū)W生傳輸相關(guān)的知識(shí)，在講解完畢之后，則立即進(jìn)行真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐。首先，將所有的學(xué)生按照自愿原則分成不同的項(xiàng)目組，不同項(xiàng)目組再通過自愿原則選出組長(zhǎng)，在項(xiàng)目組的人員架構(gòu)明確之后，整個(gè)小組的成員在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下選擇項(xiàng)目組的選題與構(gòu)思，在進(jìn)行一系列的項(xiàng)目分工計(jì)劃，最后所有成員推進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)行，在項(xiàng)目的實(shí)施過程當(dāng)中，項(xiàng)目組內(nèi)的所有成員應(yīng)該共同進(jìn)行討論同時(shí)進(jìn)行必要的檢查[7]。在項(xiàng)目結(jié)束之后，學(xué)生還需要對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行過程當(dāng)中所存在的問題進(jìn)行總結(jié)與歸納，并編制對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目報(bào)告，這不僅對(duì)提高學(xué)生的文字表達(dá)能力具有較高的意義，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)性的培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力也具有非常重要的意義。在這種完整的CDIO產(chǎn)品開發(fā)周期當(dāng)中，教師通過案例教育與任務(wù)型教學(xué)可以在很大程度上提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，同時(shí)也提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

(二)教學(xué)過程注重實(shí)踐環(huán)節(jié)

在這種新的教學(xué)體系當(dāng)中，實(shí)踐性教學(xué)占據(jù)了一定的內(nèi)容，同時(shí)也開辟了單獨(dú)的實(shí)踐教學(xué)模塊，在教學(xué)內(nèi)容的安排上是采用理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行的，通過這種方式所培養(yǎng)出來的學(xué)生不僅具有一定的理論知識(shí)，同時(shí)也具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，重點(diǎn)是提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，具有極強(qiáng)的崗位針對(duì)性。例如在進(jìn)行C語言的教學(xué)過程當(dāng)中，不僅在大一第一學(xué)期就開設(shè)了C語言課程，同時(shí)在后期的學(xué)習(xí)當(dāng)中也需要進(jìn)行C語言的學(xué)習(xí)，這種方式必然使得學(xué)生在進(jìn)行專業(yè)課理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，是帶著實(shí)踐中所發(fā)現(xiàn)的問題去進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)的，這種學(xué)習(xí)方式下學(xué)生往往具有較強(qiáng)的積極性。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也表明，在高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，采用理論課程與實(shí)踐課程相結(jié)合的方式具有很大的可行性，同時(shí)這種結(jié)合對(duì)于學(xué)生專業(yè)能力的提高來說也是非常必要的[8]。

(三)改革畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過綜合實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力

畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中非常重要的一個(gè)組成部分，也是理論教學(xué)與實(shí)際相結(jié)合的重點(diǎn)內(nèi)容，這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)際工程技術(shù)能力與創(chuàng)新能力都有著非常重要的意義[9]。在CDIO工程教育模式當(dāng)中，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的時(shí)間也是大四的最后一個(gè)學(xué)期，對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題是面向全校師生進(jìn)行公開征集，同時(shí)學(xué)生可以自主選擇課題與指導(dǎo)教師，由教師和學(xué)生組成一個(gè)項(xiàng)目組，經(jīng)過 CDIO構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作這一完整的產(chǎn)品研發(fā)的生命周期，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之后，對(duì)所有學(xué)生的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)比與展示，選出優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，并做出畢業(yè)設(shè)計(jì)集。通過這種方式大部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)都達(dá)到了較高的水平。

(四)采用多樣化的考核方式

隨著教育改革的不斷深入，在本文的課程體系當(dāng)中，為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才，同時(shí)也為了提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平，對(duì)學(xué)生的考核已經(jīng)不僅僅是從考試成績(jī)上對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，而是通過對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告與設(shè)計(jì)等對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)考核方式也呈現(xiàn)出明顯的多樣化特點(diǎn)，例如，考核的指標(biāo)包括：學(xué)生的合作能力、組織管理能力、語言表達(dá)能力等。這些內(nèi)容很難通過考試的方式展現(xiàn)出來，但是這些能力對(duì)于學(xué)生走向工作崗位之后的發(fā)展則具有非常重要的意義。對(duì)學(xué)生這些無法通過考試展現(xiàn)出來的能力進(jìn)行考核也是現(xiàn)階段需要研究的重點(diǎn)內(nèi)容[10]。

四、結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)應(yīng)用型人才的需要不斷增長(zhǎng)，這就對(duì)我國(guó)高校的教學(xué)提出了更高的要求。在高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中，由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式不利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高，必須要進(jìn)行一定的改革。因正是基于這樣的背景，筆者介紹了CDIO工程教育模式在計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用，在該教學(xué)體系當(dāng)中，需要采用學(xué)段制進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)加強(qiáng)了模塊化教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)與案例教學(xué)在計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用。筆者相信如果高校計(jì)算機(jī)教育能夠按照這種思路進(jìn)行改革，則必然能夠提高教學(xué)質(zhì)量。

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責(zé)任編輯：游 濤

2016-09-25

魏堯(1981-)，男，江蘇常州人，武進(jìn)開放大學(xué)講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、操作系統(tǒng)、軟件應(yīng)用等。

G642.0

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1009-1890(2016)04-0083-03