曹曼曼

（濟寧學(xué)院 計算機科學(xué)系，山東 曲阜 273155）

校企合作應(yīng)用型本科專業(yè)Java課程的CDIO教育模式研究與實踐

曹曼曼

（濟寧學(xué)院 計算機科學(xué)系，山東 曲阜 273155）

針對傳統(tǒng)的Java課程教學(xué)模式不能適應(yīng)校企合作辦學(xué)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的問題，分析CDIO教育模式在校企合作中的優(yōu)勢并尋找其與Java課程的切入點，基于教學(xué)計劃、教學(xué)環(huán)境、教師、學(xué)生和考核5方面，提出“以項目為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，CDIO能力培養(yǎng)”的教育模式。

校企合作；CDIO教育模式；CDIO能力；Java課程；教學(xué)改革

0 引 言

企業(yè)的需求是應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)的根基，為實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，各大高等院校廣泛開展校企合作辦學(xué)模式。濟寧學(xué)院計算機專業(yè)先后與青島英谷、惠普、中興和山東駿文4個企業(yè)在軟件開發(fā)、軟件測試、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多個方向合作招生辦學(xué)，共同制定“121工程創(chuàng)新培養(yǎng)平臺”“2+1+1”等多種培養(yǎng)模式，期望能發(fā)揮學(xué)校和企業(yè)的各自優(yōu)勢，共同培養(yǎng)社會與市場需要的人才，實現(xiàn)高校與企業(yè)的雙贏。從企業(yè)招聘情況看，Java開發(fā)工程師的需求量最大。Java程序設(shè)計作為校企合作模式下計算機專業(yè)各方向中一門重要的實踐類課程，其入門程序直接影響后續(xù)Java體系課程（如Java Web、S2SH、Web Services、Android）的學(xué)習(xí)。如何使學(xué)生真正掌握有效的程序設(shè)計方法，具備企業(yè)崗位需求的各種能力，真正成為應(yīng)用型的高級工程技術(shù)人才，是校企合作辦學(xué)模式下計算機專業(yè)教師值得探討和深思的問題。

1 傳統(tǒng)Java課程教學(xué)模式存在的問題

校企合作辦學(xué)對應(yīng)用型本科院校計算機專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)從企業(yè)實際的崗位素質(zhì)能力和知識需求出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐技能為目標(biāo)，但在校企合作辦學(xué)的實際運作中，我們逐漸意識到傳統(tǒng)的Java課程教學(xué)模式存在一些突出問題，已經(jīng)不能滿足高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和企業(yè)對高素質(zhì)人才的實踐技能要求。

1）理論與實踐脫節(jié)。

傳統(tǒng)的實踐類課程主要采用“理論講解+程序演示”的課堂式理論教學(xué)和“學(xué)生自主練習(xí)+教師隨堂輔導(dǎo)”的機房式實踐教學(xué)方式[1]。兩種教學(xué)方式在內(nèi)容、時間和地點上的脫節(jié)，往往造成學(xué)生在理論教學(xué)中“一聽就會”，而在實踐教學(xué)中“一用就忘”，無法融會貫通并舉一反三，遇到問題無從下手，不能學(xué)以致用。

2）注重知識的灌輸，忽略能力的培養(yǎng)。

受傳統(tǒng)教育模式的影響，重理論和輕實踐，Java課程的講授仍然以教師、教材和課堂為中心，考核也是以教師講授的內(nèi)容為主。這種灌輸式的教學(xué)造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性，會聽而不會質(zhì)疑，不能從根本上掌握知識點的本質(zhì)，缺失自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力等一系列能力。

3）教師的知識儲備與企業(yè)崗位的需求有斷層。

現(xiàn)階段高校的計算機師資配備依然是以學(xué)術(shù)研究型的教師為骨干力量[2]。他們往往是從學(xué)校直接進(jìn)入學(xué)校，理論知識儲備較強，也承擔(dān)著不少實踐教學(xué)課程，但實踐技能與社會所需尚有不小差異和斷層，因此在校企合作模式下“雙師型”教師存在很大的缺口。

2 校企合作中引入CDIO工程教育模式的優(yōu)勢

CDIO 工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果[3]。CDIO 代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計（design）、實現(xiàn)（implement）和運作（operate），以產(chǎn)品研發(fā)、運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，是“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)[45]。CDIO的核心內(nèi)容包括1個培養(yǎng)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程技術(shù)知識與推理、個人專業(yè)能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力4個層面；CDIO標(biāo)準(zhǔn)涵蓋專業(yè)、課程、實踐、教師和學(xué)生能力提升培養(yǎng)、檢驗測評等一系列內(nèi)容，使能力、知識和素質(zhì)的培養(yǎng)成為有機整體，目標(biāo)是培養(yǎng)全面發(fā)展的實踐能力強的工程技術(shù)人才[6]。

根據(jù)CDIO工程教育的理念，在校企合作辦學(xué)模式下CDIO工程教育將會發(fā)揮更大的優(yōu)勢：校企合作共建的企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)實驗室可以為CDIO提供更好的教育環(huán)境；企業(yè)可以為學(xué)校CDIO工程實踐提供實訓(xùn)項目；企業(yè)可為教師提供提高工程能力，培養(yǎng)“雙師型”教師的環(huán)境；企業(yè)和高校時刻保持密切聯(lián)系，可為CDIO教育模式的教學(xué)效果提供建議及反饋，促進(jìn)教育過程優(yōu)化。因此，將CDIO工程教育模式引入計算機類實踐課程，在一定程度上會彌補傳統(tǒng)教育模式的不足，提升教師和培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，有助于實現(xiàn)企業(yè)和高校的雙贏。

3 基于CDIO工程教育的Java課程的實施

結(jié)合CDIO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和Java課程的特點，根據(jù)“以能力培養(yǎng)為重點，以學(xué)生主動為關(guān)鍵，以充分實踐為杠桿，以有效教育為目的”的指導(dǎo)思想，尋找CDIO與Java課程的切入點，主要從教學(xué)計劃、教學(xué)環(huán)境、教師、學(xué)生、考核5方面實施開展，形成“以項目為驅(qū)動，以線代點，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，兼顧CDIO能力培養(yǎng)”的教育模式，整體實施思路如圖1所示。

3.1 教學(xué)計劃

圖1 基于CDIO的Java課程教育模式

教學(xué)計劃是教學(xué)環(huán)節(jié)的第一環(huán)也是最重要的一環(huán)，直接影響后續(xù)教學(xué)活動的開展。在校企合作辦學(xué)中對Java課程的教學(xué)安排包括基礎(chǔ)課程教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)2個環(huán)節(jié)。CDIO的本質(zhì)是“做中學(xué)”和“基于項目的教育與學(xué)習(xí)”，因此項目的選取是關(guān)鍵?；A(chǔ)課程由于是初學(xué)且以熟悉掌握知識點為主，因此在選取項目時不宜把項目制訂得較大、較難，團隊人數(shù)不宜過多；實訓(xùn)教學(xué)是學(xué)生在基礎(chǔ)課程教學(xué)完成后分組合作完成一個企業(yè)級項目，模擬并體驗企業(yè)工作情景。選取的項目應(yīng)既能綜合體現(xiàn)學(xué)生CDIO的4個層面能力，又能涵蓋課程中各個重要的知識點，如可選取與學(xué)生學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)的教務(wù)人員管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)課程教學(xué)時的項目，選取企業(yè)提供的進(jìn)銷存管理系統(tǒng)作為實訓(xùn)教學(xué)項目。表1是教學(xué)計劃中知識點、項目和能力的一個對照。

表1 項目驅(qū)動的Java教學(xué)計劃

3.2 教學(xué)環(huán)境

傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境使理論與實踐分開、教與練分開，不利于學(xué)生知識點的掌握和各種能力的培養(yǎng)。在校企合作辦學(xué)大環(huán)境下，高校與企業(yè)共建軟件外包實驗室、物聯(lián)網(wǎng)實驗室、虛擬現(xiàn)實實驗室等各類高性能實驗室，其軟硬件設(shè)施不僅可滿足各類計算機教學(xué)，還可為實踐類課程提供CDIO教學(xué)環(huán)境。教師可將Java課程的教學(xué)全部安排在這類實驗室里進(jìn)行，該教學(xué)環(huán)境沒有理論教室與實踐機房的區(qū)分，既是課堂，又是機房。教師不僅可利用電子教室軟件進(jìn)行廣播教學(xué)，還可以合理安排講授與實踐的時間，給學(xué)生直觀的、實時的學(xué)習(xí)體會；學(xué)生在做項目時可根據(jù)分組合理安排座位，有助于溝通合作，感受企業(yè)的真實工作環(huán)境，真正實現(xiàn)CDIO的“學(xué)中做”“做中學(xué)”，保證CDIO教育模式的實施。

3.3 教 師

教師也是基于CDIO教育模式教學(xué)改革的一項。參考CDIO標(biāo)準(zhǔn)的第9條和第10條，對于教師主要是對其教學(xué)能力和自我能力兩方面著手改革。首先，在教學(xué)能力方面，教師要更新教育理念，轉(zhuǎn)變思維，重新定位，改掉知識灌輸?shù)拿?，在講授時“以線代點”，即采用同一場景（項目）貫穿整個課程知識點的講解，注重運用合適的教學(xué)方法，用形象生動、寓教于樂的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入富含知識點的場景中，使學(xué)生主動完成場景的C、D、I、O過程，實現(xiàn)自己由主體到主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變；其次，教師還應(yīng)努力提高包括個人能力、人際能力、工程構(gòu)建能力等方面的自我素養(yǎng)，及時了解并掌握企業(yè)（社會）所需的實踐技能和核心技術(shù)。教師每年每學(xué)期自愿或推薦參加企業(yè)組織的培訓(xùn)或直接去企業(yè)頂崗實習(xí)，同時與企業(yè)聯(lián)合申請“產(chǎn)學(xué)研”類科研課題。通過參與或合作的方式進(jìn)行企業(yè)級項目開發(fā)，教師不但能豐富實踐經(jīng)驗，提升工程能力和科研能力，而且可以探索教學(xué)規(guī)律，提高教學(xué)能力，逐步向“雙師型”教師靠攏。

3.4 學(xué) 生

在CDIO教育模式中，應(yīng)改變學(xué)生在傳統(tǒng)教育模式中的被動地位，以學(xué)生為主體，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，通過項目進(jìn)行充分實踐，學(xué)習(xí)知識并提升自身綜合能力。在改革實踐中，應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，在基礎(chǔ)課程教學(xué)時，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下熟練掌握項目的構(gòu)思、設(shè)計、實施與運行一系列工程性過程，這階段主要培養(yǎng)學(xué)生的知識推理與個人專業(yè)能力；在實訓(xùn)教學(xué)時，按照軟件工程的思想并參照企業(yè)分配模式，將學(xué)生合理分組，每組6～8人，給定一個企業(yè)級項目，全程由學(xué)生自主完成，在項目的C、D、I、O各階段都需要學(xué)生通過溝通協(xié)作形成階段性成果報告，并向?qū)嵱?xùn)導(dǎo)師匯報，在項目結(jié)題時各組要展示自己的作品，交流心得體會，這階段主要培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合運用能力、人際團體能力及工程系統(tǒng)能力。

3.5 考 核

傳統(tǒng)教育模式下的考核以教師的講授內(nèi)容為主，全憑一張試卷的得分進(jìn)行評定，評定標(biāo)準(zhǔn)方式的單一造成評價結(jié)果不夠客觀真實。在CDIO教育模式下，應(yīng)該將學(xué)生作為評價體系的主體，從多個角度尋找能真實反映學(xué)生能力的因素，摒棄教師“一錘定音”式單一片面的評價方式，可采用教師評定、學(xué)生自評、同組學(xué)生互評等多種方式的評價方式，并制訂相應(yīng)的評價方案和細(xì)則，形成基于CDIO能力的多元化評價體系，見表2。該評價體系從多角度綜合考查學(xué)習(xí)效果，有利于學(xué)生之間形成你追我趕的良好學(xué)習(xí)氛圍。

表2 基于CDIO能力的Java課程評價體系

3.6 效果反饋

Java課程的傳統(tǒng)教育模式并沒有一個合理的反饋機制，只是一味重復(fù)相同的教學(xué)過程，而在基于CDIO教育模式的Java課程改革實踐中，教學(xué)改革的過程與效果不可能一蹴而就，應(yīng)提供合理有效的反饋機制。學(xué)生與企業(yè)是教學(xué)改革的體驗者和參與者，可通過學(xué)生座談、學(xué)生評教、企業(yè)到校聽課及反饋學(xué)生在企業(yè)實訓(xùn)情況等多種反饋方式不斷促進(jìn)教改過程優(yōu)化，其中與學(xué)生座談可以實時了解學(xué)生對課程的接受程度并在授課期間及時作出調(diào)整；學(xué)生評教可為下屆學(xué)生的課程教學(xué)提供參考建議或肯定；企業(yè)到校聽課可從企業(yè)實際應(yīng)用需求角度為教學(xué)提供實用意見；學(xué)生在企業(yè)實訓(xùn)情況的反饋利于找出學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)需求的差距。

4 結(jié) 語

校企合作辦學(xué)有利于高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，但與此同時對計算機實踐類課程的教學(xué)有了更高的要求。筆者將CDIO教育模式引入Java課程教學(xué)中，以CDIO能力為培養(yǎng)目標(biāo)，參照CDIO標(biāo)準(zhǔn)針對上述5方面進(jìn)行改革實踐，目前通過學(xué)生的評教、與學(xué)生的座談了解到學(xué)生樂意接受這種教學(xué)模式，認(rèn)為知識得到了豐富，素質(zhì)得到了提高。根據(jù)學(xué)生實際考核成績的反饋，將改革前后2個班級的考核成績作對比，如圖2所示，可以看出改革后學(xué)生的考核成績分布趨于均勻合理，及格率大幅度提升。實踐表明，該教育模式可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉學(xué)生綜合運用和解決實際問題的能力，符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，可推廣至其他計算機實踐類課程。

圖2 改革前后成績分布對比

[1] 李瑞生. Java教學(xué)中學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 計算機教育, 2010(18): 12-15.

[2] 禹繼國, 夏小娜, 曹寶香.“iA4T”計算機學(xué)科人才進(jìn)階模式及自適應(yīng)專業(yè)素養(yǎng)的實踐體系構(gòu)建[J]. 計算機教育, 2013(22): 115-118.

[3] 姜春艷, 吳克壽. CDIO工程教育教學(xué)模式在OOAD課程教學(xué)中的探索與實踐[J]. 計算機教育, 2010(14): 24-29.

[4] 陳旭輝, 吳克壽, 姜春艷. 基于CDIO理念的計算機工程教育模式[J]. 計算機教育, 2010(18): 141-143.

[5] 李彤, 張璇, 王旭, 等. SE-CDIO工程教育模式的探索與實踐[J]. 高等工程教育研究, 2014(1): 53-57.

[6] 曹文梁, 胡選子. CDIO理念在高職計算機應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)中的實踐[J]. 中國電力教育, 2012(8): 18-19.

（編輯：宋文婷）

1672-5913(2017)02-0158-05

G642

2014年濟寧學(xué)院教學(xué)改革研究項目“面向應(yīng)用型計算機專業(yè)JAVA課程的CDIO教學(xué)模式研究與實踐”（2014JX13）。

曹曼曼，女，講師，研究方向為數(shù)據(jù)集成和企業(yè)信息化，xiaoman1984@163.com。