劉鑫 邵林 徐琳宏 朱毅

摘要：針對目前Java系列課程傳統(tǒng)教學(xué)模式普遍存在的問題，提出結(jié)合CDIO模式，積極探索該系列課程的關(guān)聯(lián)性與差異性，從授課內(nèi)容、教學(xué)方式和考核模式等多方面進(jìn)行改革和探索，使得CDIO理念所需的各種能力得以全方位訓(xùn)練，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞：CDIO模式;Java;系列課程;授課內(nèi)容;教學(xué)方式

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）02-0152-02

1問題現(xiàn)狀與引言

1.1? Java系列課程現(xiàn)狀

Java技術(shù)具有卓越的通用性、平臺移植性和安全性等優(yōu)點(diǎn)，在全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，Java更具備了顯著優(yōu)勢和廣闊前景[1]。為適應(yīng)東北亞區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足國際化復(fù)合型IT人才的需求，大連外國語大學(xué)軟件學(xué)院將Java技術(shù)相關(guān)課程作為授課的重點(diǎn)，并為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了六門相關(guān)課程：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、面向?qū)ο缶幊虒?shí)踐、Java高級編程、Java多媒體技術(shù)、JSP開發(fā)技術(shù)和J2EE實(shí)訓(xùn)，毋庸置疑，無論從實(shí)際作用還是課時(shí)比重上來看，Java系列課程均十分重要[2]。然而，傳統(tǒng)Java教學(xué)模式存在一些固有問題，比如：“注重知識灌輸，忽視能力培養(yǎng)”“教師知識儲備與企業(yè)崗位需求有斷層”等，已不能滿足高校應(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(shí)踐技能要求。

1.2? CDIO 工程教育模式

自2000年起，美國麻省理工學(xué)院等四所著名大學(xué)組成的跨國研究機(jī)構(gòu)獲得近2000萬美元巨額資助，經(jīng)過四年研究探索產(chǎn)生了CDIO工程教育理念，并創(chuàng)立了以此命名的國際合作組織[3]。截至2017年4月，全球共有一百零四所高校自愿加入“CDIO工程教育聯(lián)盟”。2005年，汕頭大學(xué)顧佩華教授率先將CDIO教學(xué)理念引入國內(nèi)[4]。三年之后，教育部成立了“CDIO研究與實(shí)踐課題組”。目前，我國CDIO試點(diǎn)高校接近40所，其中汕頭大學(xué)[5]、成都信息工程大學(xué)[6]等國內(nèi)高校均已將CDIO的培養(yǎng)模式應(yīng)用于Java程序設(shè)計(jì)的課程之中，并取得了較好的授課效果。然而，國內(nèi)將該模式應(yīng)用于整個(gè)Java課程體系的探索和研究仍然較少，該領(lǐng)域仍有待進(jìn)一步探索和研究。

2 理論構(gòu)建

2.1 CDIO模式下的Java課程

CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果，它由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)行（Operate）四個(gè)部分組成，通常以產(chǎn)品研發(fā)、運(yùn)行的生命周期為載體，促使學(xué)生以“實(shí)踐的、課程間有機(jī)聯(lián)系”的方式完成工程項(xiàng)目，進(jìn)而學(xué)習(xí)技術(shù)知識，其標(biāo)準(zhǔn)涵蓋課程、實(shí)踐、教師和學(xué)生能力提升培養(yǎng)、檢驗(yàn)測評等一系列內(nèi)容，使知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)形成有機(jī)整體。依據(jù)CDIO理念，筆者通過探索并總結(jié)六門課程之間的關(guān)聯(lián)性和差異性，將該模式引入Java系列課程的課堂之中，在一定程度上彌補(bǔ)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，為今后相關(guān)課程的建設(shè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 Java系列課程關(guān)聯(lián)性與差異性

橫向?qū)Ρ群头治鯦ava系列課程、獲得其關(guān)聯(lián)性和差異性，有利于在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的大目標(biāo)之下對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位，有利于授課內(nèi)容的選擇和授課效率的提高，更有利于課程間的銜接以及整個(gè)課程體系的構(gòu)建。比如，根據(jù)課程的內(nèi)容難度層次，將六門課程分為：初級（理論儲備）、中級（知識擴(kuò)展）和高級（技能提升）三個(gè)階段（如表1所示）。通過明確每門課程在培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才這一大的目標(biāo)之下各自所扮演的角色，各相關(guān)課程的主講教師能夠更好地進(jìn)行課程的前后銜接，了解前驅(qū)課程對后續(xù)課程的鋪墊和輔助理解作用、后續(xù)課程對前驅(qū)課程的綜合、深化和擴(kuò)展作用，使得總體的課程設(shè)置更為合理。此外，通過加強(qiáng)各授課老師之間的溝通，明晰自己所教授課程在整個(gè)系列課程中所處的地位，強(qiáng)化課程銜接中重要的知識點(diǎn)，減少不必要的重復(fù)講述，提高授課效率，通過選擇和組織適當(dāng)?shù)氖谡n內(nèi)容并有所側(cè)重、微調(diào)課時(shí)安排方式，有效解決了課時(shí)較少與課程內(nèi)容較復(fù)雜之間的矛盾。

3? 改革實(shí)施

3.1? 課程內(nèi)容改革

為充分體現(xiàn)CDIO理念、達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，筆者以項(xiàng)目為主線，將專業(yè)知識、技術(shù)能力、專業(yè)素質(zhì)等培養(yǎng)目標(biāo)納入項(xiàng)目中，并按照不同的課程內(nèi)容把工程項(xiàng)目分解為與之對應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目。為解決課程系列松散的問題，筆者為Java系列課程選擇并安裝統(tǒng)一的程序開發(fā)工具（Eclipse），同時(shí)加強(qiáng)Java系列課程的銜接和聯(lián)系，將面向?qū)ο蟮木幊趟枷霃氖贾两K滲透于各門課程之中。為了全面涵蓋整個(gè)Java系列課程，筆者結(jié)合自己從事應(yīng)用開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，與周邊IT企業(yè)合作，將大量真實(shí)項(xiàng)目案例引入課程教學(xué)。此外，借助互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)技術(shù)，整理、合并六門課程累積多年的教學(xué)資料，進(jìn)而打造出一個(gè)面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的、并具備完整體系的Java課程群。

3.2? 教學(xué)模式改革

為逐步適應(yīng)并實(shí)施CDIO教學(xué)模式，需要不斷更新教與學(xué)的方式方法，積極引入小組演講與討論、相互點(diǎn)評、客戶角色扮演、工作情境模擬等多種教學(xué)形式，探索如何在基礎(chǔ)課程中鞏固和提高學(xué)生的編程技巧，如何在進(jìn)階課程中培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，如何在高階課程中鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的項(xiàng)目開發(fā)能力。例如：通過Java Web項(xiàng)目實(shí)踐（圖書管理系統(tǒng)），使學(xué)生逐步理解Java程序模塊、JSP頁面分別在Java實(shí)訓(xùn)課程中的MVC模型里所扮演角色。再比如：為了解決以往Java程序設(shè)計(jì)中“重開發(fā)、輕設(shè)計(jì)”的問題，通過模擬產(chǎn)品生命周期上的四個(gè)環(huán)節(jié)CDIO，將Java系列課程中涉及的多個(gè)項(xiàng)目緊密結(jié)合，通過逐步補(bǔ)充、修改和迭代，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)若干具備一定規(guī)模和復(fù)雜程度的仿真項(xiàng)目。

3.3 考核方式改革

CDIO模式主張建立多元化的考核方式，考試不應(yīng)作為成績評定的唯一形式，應(yīng)突出對學(xué)生工程能力的正確評價(jià)。在對Java系列課程的考核評價(jià)中，筆者針對不同課程設(shè)置特色各異的考題與項(xiàng)目，進(jìn)而展開以案例項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的考核方法，并針對不同課程對學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的考核方式，盡量通過多種方式全方位考核學(xué)生的各項(xiàng)能力。例如：采取筆試與上機(jī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式考核技術(shù)知識;通過平時(shí)組內(nèi)討論、演講和答辯的參與程度評價(jià)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;根據(jù)對項(xiàng)目的擴(kuò)展和新技術(shù)的應(yīng)用情況評估學(xué)生的創(chuàng)新能力;根據(jù)其在軟件開發(fā)生命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)情況衡量學(xué)生的工程素質(zhì)。

3.4? 教學(xué)成果轉(zhuǎn)化

基于CDIO的學(xué)習(xí)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、實(shí)用主義教育理論、探究學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，整個(gè)學(xué)習(xí)過程圍繞某一具體真實(shí)的項(xiàng)目進(jìn)行。最終完成的項(xiàng)目可以是產(chǎn)品或服務(wù)，除了具有一定的社會效益，還能有經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)尋求將課堂的教學(xué)成果轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的可能性。此外，授課教師通過深入軟件企業(yè)參與項(xiàng)目實(shí)踐，增加了項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，極大地提高了個(gè)人的專業(yè)素養(yǎng);同時(shí)積極參與課程相關(guān)的科學(xué)研究，進(jìn)而達(dá)到教學(xué)與科研相輔相成的目的。

4? 結(jié)語

本文提出在CDIO工程教育模式之下，分析和探究Java系列課程的關(guān)聯(lián)性和差異性，并將研究結(jié)果應(yīng)用于日常的授課之中。這對IT專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革、傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式改革、以及專業(yè)課程體系的重新構(gòu)建都大有裨益。重構(gòu)之后的課程體系將以項(xiàng)目化教學(xué)為主線，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問題與解決問題能力、動(dòng)手能力、新知識獲取能力、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐能力，將極大地提升畢業(yè)生在就業(yè)市場中的競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉文杰，吳婷婷，鄭玉.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的小組協(xié)作Java教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（20）：55-57+61.

[2] 劉鑫，朱毅，徐琳宏，頊聰.慕課下的PBL模式研究——以Java系列課程為例[J].赤子（上中旬），2017（01）：98.

[3] 王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式——基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（04）：116-119.

[4] 顧佩華，胡文龍，陸小華，等.從CDIO 在中國到中國的CDIO：發(fā)展路徑、產(chǎn)生的影響及其原因研究[J].高等工程教育研究，2017（1）：24- 43.

[5] 邱珊. CDIO 教育模式在Java 語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)， 2011（9）：21-23.

[6]趙秋云，魏樂.CDIO理念在Java系列課程教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2012，8（19）：4681-4683+4686.