基于CDIO模式的Java教學改革

張偉陽，吳健民，梁玉鳳，王淑芬，潘海波

(1.2.4.5.黑龍江旅游職業技術學院，哈爾濱150086) (3.黑龍江職業學院，哈爾濱150080)

基于CDIO模式的Java教學改革

張偉陽1，吳健民2，梁玉鳳3，王淑芬4，潘海波5

(1.2.4.5.黑龍江旅游職業技術學院，哈爾濱150086) (3.黑龍江職業學院，哈爾濱150080)

借鑒CDIO理念，依據職業能力重構重組Java教學內容，構建以“工程技術能力、自主學習能力、三創（創意、創新和創業）能力、組織及協同工作能力、系統調控能力和綜合競爭能力”為目標的Java教學模式，提出改革措施，經對比驗證教改效果。

CDIO，Java，職業能力

目前在高職計算機學科教學中，普遍存在程序設計類課程比例偏大，科目偏多，單科學時數不足，而且傳統的Java以專業知識為核心，輔以課程設計、生產實習、畢業實踐、畢業設計等，缺乏對職業、團隊和綜合環境的認知以及社會責任方面的教育，與現在工程科技領域對于人才需求之間存在不相適應的問題，教育太過學術化，導致學生編程能力弱，職業能力不佳，這就要求改變教學思路，變革教學內容與方法以及考核標準等，注重培養學生編程技術和推理能力，注重培養實踐和解決問題的能力，提高人文素養與科學素養的綜合素質，擁有全面的職業能力。

一、CDIO教學模式

（一）CDIO含義

CDIO教育理念是以產品生命周期為知識傳授的切入點，涵蓋了工程項目從設計到運作的各個關鍵環節，通過簡化而又具有實際意義的工程項目，培養學生的工程意識、個人能力、團隊協作精神和職業素養等綜合素質。教學內容圍繞產業需求，以項目為中心，使學生主動地將理論與實踐有機結合起來學習。

（二）CDIO特點

CDIO工程教育模式突出的特點是，將工程職場環境特征引入學校作為工程教育的環境特征，這需要校企間為培養人才緊密合作。政府與產業對CDIO工程教育模式的認識，可以使其有效地在校企之間搭建合作平臺，促使企業與學校合作，共建工程教育的環境與資源，為企業輸送合格的工程人才。

CDIO教育理念在人才培養模式上具有國際先進性、實踐可操作性、全面系統性與普遍適應性四個優點，已經得到了國際工程教育界的共識。

二、Java教學現狀

（一）重理論輕實踐

Java教學采用課堂講解和實驗課相結合的方式，課堂教學大多按教材編排的章節進行，使課堂教學抽象、枯燥，實踐課以教師指導學生完成教材練習為主，雖然也采用了多媒體教學，但局限于授課過程中放映課件和演示Java例題的模式，仍以教師講為主學生聽為輔，是傳統教學的老路子，缺乏與學生互動，不能增強學生自主探索和運用知識解決問題的能力。教學內容只是純粹的語法和知識點，沒有注入軟件工程思想，缺少企業對Java程序員能力需求的培養，導致與企業需求脫鉤。

（二）缺少項目實踐經驗

高職院校受各種因素的影響，在招聘教師時過分注重學歷門檻，輕視實踐經驗，導致教師缺少大項目開發的經驗，指導學生實踐能力相對較弱，另一方面軟件開發人員又不太適合教學。

（三）Java課程單一

Java課程一般只開設了Java語言程序設計及Jsp等課程，而很少開設J2ee、JavaME等Java技術的后續課程，由于沒有后續課程的支持，很多學生無法自學J2ee、JavaME等Java技術，導致學生不能全面系統地掌握Java技術，J2ee、JavaME等相關知識及應用開發經驗的欠缺，使學生所學知識與社會需求存在距離，導致畢業后職業競爭能力不強。

三、借鑒CDIO模式探索Java改革

（一）引入工程實踐優化課程體系

1.構建課程體系魚骨圖

按照“以編程應用為核心，向軟件設計與研發逐步擴展”的一體化原則設計課程體系，借鑒CDIO教育理念通過項目將知識、素質和能力有機融合，再將CDIO項目按規模和范圍劃分為三級：一級為包含本專業主要核心課程理論和能力要求的項目；二級為包含一個崗位理論和能力要求的項目；三級為單門課程所需技術與能力的項目，然后將項目以培養工程能力為目標制定出JAVA課程體系魚骨圖。

2.建立多層次教學體系

Java是一種典型的面向對象程序設計語言,是使用最為廣泛的編程語言之一,就業崗位和市場需求十分龐大，是軟件開發人員必須掌握的一門技術，借鑒CDIO建立了“基礎→綜合→研究→創新”Java多層次教學體系，以實戰開發為原則，以熱門開發技術與項目案例開發為主線，注重編程思想與實際開發相結合，通過4個完整項目為主線設計教學內容，并基于這兩方面內容建立了多角度、多層次、全方位地軟件設計與開發教學體系，根據不同培養階段的需求，不同的培養目標采用分層次地對學生進行因材施教。

（二）在教學方法上以學生為中心

1.借鑒CDIO改革課堂教學和實踐教學方法

項目教學以學生為中心，根據內容采用靈活多樣的教學方法，比如討論式和案例式等，精心設計若干個問題引導學生主動思考，應用所學知識設計與研發項目，在項目實施過程中，教師是項目管理者，全程參與、指導和鼓勵學生完成項目，通過項目實踐，不僅培養了學生的工程意識和個人能力，還培養了學生的組織溝通與協調能力，增強團隊合作意識。

2.借鑒CDIO改革課外活動

除了課堂教學和上機實踐外，鼓勵學生成立了Java興趣小組和項目開發團隊，通過開發小游戲、小程序或虛擬項目等分工協作，體驗從需求分析、系統設計、建立模型、編碼與調試等軟件開發的全程，通過定期交流、分享心得、總結經驗來培養學生的實踐能力和團隊合作能力，并加大了校企合作力度，為學生提供更多的IT企業實訓崗位，帶領學生參加各類競賽來鍛煉學生動手能力、團隊合作精神，使學生在高層次上得到檢驗和提高來增強自信心和成就感。

（三）借鑒CDIO模式變革考核標準

按CDIO理念實施項目教學，必須變革與之相適應的考核標準，學生在完成項目后要提交日志和報告，并以小組為單位組織答辯，教師根據日志和報告提出問題，讓學生現場作答，例如要求學生解釋某段程序的功能，或者教師要求修改項目某個功能讓學生現場提出設計方案等。

（四）利用CDIO模式加強實驗室管理

在管理上開放實驗室提高實驗室利用率，采用現代化管理方式，通過實驗中心信息系統平臺，為學生提供實驗預約、信息查詢、在線答疑、項目模塊安排等服務，學生根據項目模塊分工與完成情況合理規劃時間和內容。

四、結論

根據CDIO模式標準，對課程體系、教學內容和考核標準等進行了一些探索和實踐，經過兩年改革調整已經初具成效，CDIO創新性的引入計算機學科教學體系中，激發了學生主動學習的興趣，促進了學生綜合素質的培養，全面提升學生的職業能力。

【1】袁銀男，許楨英，劉會霞，等.完善實踐教學體系強化創新能力培養[J].實驗室研究與探索，2010(4):92-94.

【2】唐光義，劉勝輝，張淑麗，以工程應用為導向的JAVA教學方法探索[J].計算機教育;2013年05期.

（編輯 趙欣宇）

Java Teaching Reform Based on CDIO Model

ZHANGWeiyang1，WUJianmin2，LIANGYufeng3，WANGShufen4，PANHaibo5

(1.2.4.5.HeilongjiangCollege ofToruism,Harbin 150086,China)
(3.HeilongjiangVocational college,Harbin 150080，China)

CDIOconcept used for ference,on the basis ofprofessional abilitytoreconstruct restructuringJava teaching content,build Java teachingmodel with the goal of"engineeringability,independent learningability,and three hits(creativity, innovation and entrepreneurship),organization and cooperative work ability,systemcontrol abilityand the comprehensivecompetition ability".Reformmeasures are put forward,and effect has been verified bycomparing.

CDIO；Java；Professional ability

G712

B

1672-0601（2015）05-0044-02

本文系黑龍江省高等學校教改工程項目《CDIO模式在計算機學科教學中的應用研究與實踐》（JG2013020084）的研究成果。

張偉陽，（1973-），男，碩士，教授。主要研究方向：高職教育與計算機網絡。