基于CDIO理念的計算機課程教學應(yīng)用與反思

裴劍輝

摘? 要：隨著CDIO教育模式的普及和大環(huán)境下教育教學水平的不斷提升，給計算機課程的教學帶來了新的思路和挑戰(zhàn)。該文根據(jù)CDIO教育模式的理念結(jié)合計算機課程教學中存在的問題，對現(xiàn)有教學進行分析，提出了傳統(tǒng)教學存在的問題。并就這些問題進行思考，提出了在新的教學理念下的教學改進方向。

關(guān)鍵詞：CDIO? 傳統(tǒng)教學? 計算機課程

中圖分類號：TP393 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（a）-0063-02

進入21世紀后，隨著教育教學的不斷改進和提升，CDIO教育模式作為近年來國際工程教育改革的最新成果，以其系統(tǒng)性、科學性和先進性的統(tǒng)一而成為許多高校進行課程設(shè)計和人才培養(yǎng)的教育理念，其基于“項目的學習”和“邊練邊學”的教育理念可以為眾多教育者提供工程技術(shù)人才培養(yǎng)提供嶄新的思路[1]。

計算機課程具有較強的綜合特性，它與電子工程、應(yīng)用物理、藝術(shù)設(shè)計、商業(yè)管理、機械工程、現(xiàn)代通信技術(shù)和數(shù)學等緊密結(jié)合，經(jīng)過眾多高校的專家學者多年的精心建設(shè)，已經(jīng)形成了較成熟、較完整的培養(yǎng)模式和體系。但因相關(guān)技術(shù)更新較快，知識量和與其他知識的關(guān)聯(lián)度也在飛速增長。從數(shù)年前“大數(shù)據(jù)”“云計算”技術(shù)的興起，到“人工智能”“5G”技術(shù)的火熱，均說明了計算機領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)在飛速更新，而學習這些課程需要大量的先導課程進行鋪墊，大學里授課時間有限，教師資源和學生學習精力的分配也有限，如何權(quán)衡好其中的關(guān)系，使其能夠充滿熱情和動力的學習相關(guān)內(nèi)容是當前需要思考的問題[2]。

因此，在教育教學過程中，我們不能墨守成規(guī)，要積極跟隨當今科技的發(fā)展與社會的需要，真正地讓學生通過在課程的學習能夠?qū)W以致用、學有所用。通過這種不斷的實踐和反思才能使教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量進一步增長。

1? 傳統(tǒng)教學現(xiàn)狀及存在的問題

傳統(tǒng)教學的教學過程主要是：（1）教師課內(nèi)授課;（2）學生聽課，并記憶思考;（3）課下復習鞏固。這種教學過程在我國沿襲了很長時間，在這段時間內(nèi)也為我國培養(yǎng)了一大批相關(guān)行業(yè)的人才，但就現(xiàn)在的教育教學觀點來看，并不太適合目前的CDIO工程教育教學方式，以下對傳統(tǒng)教學存在的問題進行描述。

第一，學生不能調(diào)動積極性，知識接收率低。

傳統(tǒng)的課堂由于需要在固定時間內(nèi)講授大量知識點，大量知識點的堆砌很容易使學生產(chǎn)生倦怠的心理，并且由于學習目的性不強，學生始終不知道學習這些知識后是否能夠真的用得上，進而丟失學習的動力。并且由于教師授課水平和學生接受能力的不同，會使學生難以快速消化相關(guān)知識的問題[3]。

第二，缺乏實戰(zhàn)演練，遇到問題不知如何處理。

傳統(tǒng)的課堂由于實驗課時少，學生缺乏對一個項目的整體認識，不能很好地將課堂所學聯(lián)系到實際所用上去。在以后的工作中往往需要進行重新學習，這就耽誤了大量時間和精力。問題的關(guān)鍵在于學生的學習不能僅限于掌握理論知識，將重心放在培養(yǎng)學生對完成一個項目、掌握一門技能的整體感受和認識上可以使學生較大地提升解決實際問題的能力，這也正是CDIO教育模式在教學中的一種體現(xiàn)[4]，學生一旦意識到學習該課程能夠解決今后的某些問題，就會大大提高其學習主動性，很多問題就會迎刃而解了。

第三，缺乏團隊意識和個人責任意識。

由于傳統(tǒng)的課堂較少涉及以小組或團隊為單位的任務(wù)考核，很多學生就不會去主動學習如何建立一個團隊、如何擔任團隊中的角色、如何和團隊中的成員進行有效的溝通。眾所周知，在計算機技術(shù)領(lǐng)域中，大多數(shù)任務(wù)都是通過團隊協(xié)作完成的，比如，開發(fā)一款軟件就需要一定數(shù)量的程序員、系統(tǒng)架構(gòu)師、測試工程師、客戶經(jīng)理等組成一個團隊共同完成任務(wù)。此時，一個好的團隊能夠高效、高質(zhì)量地完成該項任務(wù)，而一個分工不明確、溝通不及時的團隊則不太可能按時進行任務(wù)交付。所以，在校大學生應(yīng)該在學習過程中就開始對團隊協(xié)作進行訓練，并逐步找到自己擅長的位置，為以后的工作打下基礎(chǔ)。

第四，選修課程不完善，形式較單一。

選修課是學生培養(yǎng)個人職業(yè)興趣、擴展知識面的一個平臺，而當前多數(shù)高校設(shè)置的選修課并沒有緊跟主流技術(shù)和專業(yè)方向，這就使得學生只能“被迫”選擇一個簡單易學的課程進行學習，并且在選修課程的形式上也較為單一。近年來，線上教學的發(fā)展成為了選修課學習的一個途徑，這種形式可以加以提倡并嚴格相關(guān)選課、管理和考核制度，使學生能夠更好地接收選修課中的知識。

2? 教學反思及改進方向

由于時代不同，教師和學生的學習資源配置、教學手段、教學理念也不盡相同。過去多年教學工作中存在很多漏洞，我們應(yīng)該從過去的教學經(jīng)驗、教學反饋中吸取不足，取長補短。將過去教學中好的一面保留下來，而摒棄其不適應(yīng)現(xiàn)有教育教學環(huán)境的一些方面。以下從教師自身和課堂教育兩個角度淺談如何使用CDIO思想對現(xiàn)有教育進行改進。

（1）對于計算機課程的教師而言，一方面需要提升自身知識的深度與廣度，牢牢把握主流技術(shù)的發(fā)展動向。另一方面，需要學會有目的、有技巧、有耐心地將所學知識分享給學生。因此，對于教師自身的建設(shè)可以有以下幾點改進方向：①及時對專業(yè)知識進行總結(jié)和回顧，思考存在的不足并進行知識補充，多參加專業(yè)內(nèi)的知識分享活動，如參加競賽、論壇和研討會等。②學習如何通過生動、形象的課堂教學讓學生深刻理解知識，在講解理論的同時輔以案例進行說明，同時在實驗教學和課程設(shè)計時需要以“項目”為核心的教學。讓學生在動手過程中學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、處理問題。同時，注重團隊協(xié)作和隊內(nèi)溝通，進行高效的合作解決實際問題。③通過貼近實際、多種多樣的選修課引導學生發(fā)展其個人職業(yè)方向，對計算機專業(yè)課程建立清晰而完整的知識網(wǎng)絡(luò)，找到自身所擅長的工作類型和方向。

（2）對于計算機專業(yè)的課堂教育而言，應(yīng)該增加案例講解、項目實踐方面的內(nèi)容。教師應(yīng)將重點放在學生能接收多少而不是自己能夠講解多少知識上去。如教授“軟件工程”一課時，具體教學過程可以分為：①建立團隊，分配職務(wù)和職責;②對相關(guān)問題進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)問題;③團隊討論，得出實施方案;④和相關(guān)人員進行協(xié)商和交流，確定實施細節(jié);⑤開始有序的工作，并及時反饋、總結(jié);⑥提交結(jié)果，相關(guān)人員進行驗收;⑦工作總結(jié)。經(jīng)過這樣一種以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程技術(shù)，這種方式可以使學生清楚地認識到如何進行工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。

3? 結(jié)語

CDIO工程教育模式通過長久以來的不斷發(fā)展完善，已經(jīng)成功應(yīng)用在全球諸多高校中，論文將CDIO工程教育模式與計算機教學進行結(jié)合，旨在使用該思想指導并提高當今的計算機專業(yè)課程教學水平，目的是通過提高教師自身的專業(yè)知識和教育水平，并注重課堂教學設(shè)計和實踐的重要性，從而使得：（1）學生學習興趣提高，能夠主動學習;（2）接收知識的能力更強，不僅能夠懂得其原理更能上手實踐;（3）更加注重團隊協(xié)作的重要性，使得學習更高效;（4）培養(yǎng)學生的獨立能力和創(chuàng)新能力。須知為了迎接更快的知識變革和殘酷的工作競爭，學生需要在學校就練就強硬的解決問題能力和獨立思考能力，CDIO工程教育模式正式基于這樣的目的對現(xiàn)在的高校大學生進行針對性的培養(yǎng)。以使其能夠更好地提高自身水平，迎接未來挑戰(zhàn)，同時使高校的人才培養(yǎng)模式趨于完善，教師的授課水平也能逐步提高。

參考文獻

[1] 賓志燕，李煒，周堅和.新工科背景下基于CDIO理念的實踐課程教學改革研究[J].計算機時代，2019，319（1）：103-105.

[2] 潘益婷，潘修強，錢冬云，等.CDIO理念下的軟件技術(shù)專業(yè)產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].軟件工程，2019，22（1）：64-66.

[3] 張文碩，馬玉英.基于工程教育理念的信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，282（4）：86，240.

[4] Edstr?m K. The role of CDIO in engineering education research： Combining usefulness and scholarliness[J].European Journal of Engineering Education，2017（6）：1-15.