CDIO理念下計算機課程教學改革研究

謝宏飛

摘要：為提升高校的教學能力，增強計算機專業學生的相關專業知識，基于CDIO的教學理念，對計算機課程進行教學改革研究。首先概述CDIO的教學理念，并分析計算機課程教學現狀，并明確了當前計算機課程教學中存在的問題及原因，最后提出計算機課程教學改革策略，主要從設立教學改革目標、重構教學課程結構、創建綜合課程及工程環境、創新傳統師生角色、設置多元化教學評價體系這五個方面實現對計算機課程的改革。

關鍵詞：CSIO教學理念;計算機課程設計;教學改革

中圖分類號：G420 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）35-0254-02

目前，計算機人才是各領域都需要的人才，因此，對計算機專業的學生進行嚴格培訓是眾多高校的重要任務之一。為提高計算機課程的教學能力，本文基于CDIO教學理念對計算機課程教學改革進行研究[1]。本文為計算機課程的教學環境改革方向提供了新思路，從而使高校的計算機教學能力得到有效地提高。

1 CDIO教學理念概述

CDIO理念是具有創新性與時代性的教學理念，是由麻省理工學院與瑞典皇家工學院共同研究得出的教育理念，逐漸被教育界內的專家認可，目前已經成為進行教學改革時經常被參考的理念之一。

CDIO理念中主要以預想、設計、實現與運作四個方面進行教育改革理論的解讀，其與企業進行產品開發周期的工作流程相似，兩者之間都是從無到有的一個過程，在原有的基礎上加入新的元素，設計出新的教學理念[2]。CDIO教學理念主旨在于幫助學生進行自我學習，通過對學生能力的培養，根據其自身的能力與特征，將其進行分類，主要分為課程的專業知識能力、個人學習能力、團隊集體意識能力以及專業協同能力四個大的方面，將以上四個層面進行綜合，綜合后的內容就構成了CDIO的主要達成目標。

因此，本文基于CDIO理念對計算機課程教學改革過程中，也以學生自主學習為前提，通過對教學目標、課程結構、教學環境、教師團隊以及評價體系五個方面進行方案研究，從而提高高校原有的教學能力，實現計算機課程的教學改革。

2 計算機課程教學現狀

目前計算機課程的教學主要處于一個緊張的階段，由于計算機專業對教師的專業能力要求較高，不論是學校或是社會，其對計算機專業的人才需求量在增加的同時，對人才能力要求也逐漸增高，需要其具有十分專業的計算機知識與能力，因此，對計算機課程進行教學的過程中，處于一種未飽和卻濃度已經較高的狀態[3]。

計算機課程較為豐富，其涵蓋的知識十分廣泛，因此計算機教學的過程中存在一定難度，當前很多高校都缺少計算機專業教師。由于計算機行業發展過于迅速，計算機的相關知識已經普及到人們的日常生活當中，因此在面對演變速度如此之快的教學學科時，不僅需要教師具有足夠的專業能力，還需要教師對教師的需求更高更大了[4]。

日常教學主要是以課程目標、課程活動、課后評價三部分組成，目前計算機課程教學主要以理論為主，根據專業知識的不同進行分類教學，通過開設多種課程，逐漸演變成一種綜合性的學科，在無形之中增添了學生壓力的同時，也為高校在教學過程中提高了一定的難度，因此，結合CDIO教學理念，對計算機課程教學進行改革，減少學生的壓力，促進學生進行自主學習，增強高校的教學能力。

3 計算機課程教學中存在的問題及原因

計算機課程教學中主要存在以下問題：課程結構不均衡、師生關系緊張以及評價方式過于單一[5]。

在計算機課程教學過程中，課程安排的結構不夠均衡，不能夠結合學生的個人能力，在計算機課程內容開設過程中，其主要存在課程數目有限、專業知識更新速度慢、課程不具有連續性等缺點，從而造成學生對專業知識的掌握不夠牢固。師生關系緊張的問題主要體現在課程內容過于復雜，覆蓋面較廣，知識難度較大，使很多學生難以掌握。教師對于這類問題也無法有效解決，這也造成學生與教師之間存在一種緊張的關系，使教學進度進展緩慢。另外，教學評價的方式過于單一也造成了教學進度的滯后，由于吸收學生的反饋意見較少，對教學的整體模式起不到改革創新的作用，因此形成一個教學的惡性循環，影響了計算機課程的教學效果。

根據上述問題及原因的分析，本文通過CDIO的教學理念，對計算機課程教學模式提出改革方案。

4 CDIO理念下計算機課程教學改革方案

4.1 設立教學改革目標

結合CDIO教學理念，首先應進行教育改革目標的設立，可以提高學生的自主學習與實踐能力，因此在設立教學改革目標時，應該以增強學生自主學習能力與提高實踐活動為主[6]。

計算機專業的學生就業壓力、創業壓力較大，因此在學生自主學習能力培養時，應加強學生與學校之間的溝通與交流，使學生將壓力釋放出來，學校在一定程度上給予學生一定的鼓勵，使學生在一個輕松的環境下提升自身的專業知識能力，對于提高實踐活動，主要在意培養多功能的教師，需要高校的教師具有一定的自主提升能力，跟時代的進步進行自我修養，不斷增強自己的專業知識，在CDIO的教學理念下，教師其自身的能力也需要進行考核，以此加強整個教師團隊的師資力量，從而增加實踐的知識，由教師帶領學生進行實踐活動，增加理論知識與專業實踐之間的聯系，使二者能夠得到緊密的結合。

4.2 重構教學課程結構

在設立教學改革目標后，其需要根據改革目標，進行教學課程結構的重構，將原有的教學課程結構打碎，根據科學的理論安排，對其進行結構重構。

在對計算機課程結構的安排中，應該以3+x+y的結構模式對其進行重構，其中公式內3代表的是三門必修課程，由于計算機課程需要有牢固的專業基礎知識，因此在必修課程中應選擇理論知識的專業課程，以此提高學生的專業知識能力，其中x代表的是選修課程，選修課程是學生根據其興趣愛好自我選擇的課程，設置成每學期選修1-2門課程，可以提高學生的自我學習能力，加強對學習的興趣[7]。y表示的是擴展課程，擴展課程主要針對基礎能力較強的學生設立的，通過競賽、設計等多類型的教學方式，對其進行擴展性的訓練，增加學生的課外能力，同時能夠提升實踐活動的次數。

4.3 創建綜合課程及工程環境

在重構教學課程結構后，根據CDIO的層次結構，將多種課程進行綜合性融合，從而創建綜合課程，綜合課程主要是根據計算機課程的教師個人能力制定的，并且由其進行設計和執行，目前，缺乏實踐能力是該專業學生的弊端，因此，教師在進行教學過程中，應該引入CDIO理念的相關設計，并且讓學生也加入這個項目的設計中，使學生自己融入綜合課程的創建活動中。

在工程環境建設的過程中，應該加強學校與學生之間的聯系，使學生與學校形成共同體，形成一體化教學模式，針對學生進入社會后的就業問題進行充分的考慮，以CDIO教學理念為主要目標，根據其四個層次的分層方法，對工程環境加以建設，以實踐活動為主要目的，根據學生自身的情況進行工程類型的環境建設，以實踐活動為主要目的，形成學校學生統一化的工程環境[8]。

4.4 創新傳統師生角色

根據CDIO教學理念，其中針對教師與學生之間的關系進行了重新定義，在原有傳統的教學模式中，大多數為教師在講臺上進行理論知識的講授，學生作為被動的聽課者在臺下盲目地低頭記筆記，從而導致教師在課堂中占據主導地位，學生成了被動接受者，因此，根據CDIO的教學理念，需要對學生與教師之間的關系與角色進行重新設定。

在教學活動的過程中，應讓學生占據主導地位，作為課堂活動的中心，因此需要教師降低自身的存在感，推動學生進行自我學習，形成學生可以站在講臺上進行講解的逆轉教學模式，在原有的基礎上進行創新，整個教學活動以學生作為整個課堂的中心，從而豐富學生的實踐經驗，加強教師與學生之間的聯系，實現創新傳統師生角色[9]。

4.5 設置多元化教學評價體系

通過上述師生關系的轉換與創新，在進行教學過程中，其課堂活動會發生相當大的轉變，結合了CDIO的教學理念，使整個教學活動的組成更加豐富，在完成教學活動后，需要設置評價體系，本文基于CDIO的教學理念，設置多元化的教學評價體系[10-12]。

傳統的教學評價體系中，其評價方式、評價內容以及評價對象均過于單一，不能夠使學校根據學生的評價做出相關改變，因此，在評價方式上應該采用線下匿名評價、網上匿名評價等多種類型的評價方式，使學生與學校之間的互動更加緊密，在評價內容上，教師除了評價學生的成績，還應根據課程特點，對學生的能力、實踐活動、創新創業能力等多種因素進行綜合性的評價，不再單一地只針對學生的學習成績進行測評，在評價對象上，學生也可以對老師進行評價，雙方均可獲得綜合性的多元化評價，由此共同進步。

5 結束語

本文基于CDIO教學理念對計算機課程的教學模式進行了改革，根據其多方面的教學理論，對各個層面的教學方法進行嚴格規劃，通過分析計算課程目前在教學過程中存在的問題，對其進行原因分析，基于分析的問題，結合CDIO教學理論對其進行教學改革方案的設計，通過設立教育改革的目標，為制定的教學改革方案指明大概方向，能夠確定發展的目標，將整個教學課程的結構打碎重構，將教學課程安排得更加符合學生的個人特點，本文對整個計算機教學課程的改革提出了有力的設計方向，具有一定的創新元素，針對傳統的師生角色提供了創新思路，通過設置多元化的教學評價體系，加強這個教學過程的連貫性，使學生能夠更加快速地提高自身的學習能力，擴展相關知識。本文在相關研究領域中起到了導向思路的作用，希望在進一步學習研究過程中，能夠完善文章中的不足之處。

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[12] 謝彩云.基于CDIO理念的《C語言程序設計》課程教學改革研究[J].電腦知識與技術，2020，16（22）：147-148，161.

【通聯編輯：張薇】