基于CDIO模式的Java教學(xué)改革

張偉陽(yáng)，吳健民，梁玉鳳，王淑芬，潘海波

(1.2.4.5.黑龍江旅游職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150086) (3.黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150080)

基于CDIO模式的Java教學(xué)改革

張偉陽(yáng)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(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150086) (3.黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150080)

借鑒CDIO理念，依據(jù)職業(yè)能力重構(gòu)重組Java教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建以“工程技術(shù)能力、自主學(xué)習(xí)能力、三創(chuàng)（創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)）能力、組織及協(xié)同工作能力、系統(tǒng)調(diào)控能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力”為目標(biāo)的Java教學(xué)模式，提出改革措施，經(jīng)對(duì)比驗(yàn)證教改效果。

CDIO，Java，職業(yè)能力

目前在高職計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中，普遍存在程序設(shè)計(jì)類課程比例偏大，科目偏多，單科學(xué)時(shí)數(shù)不足，而且傳統(tǒng)的Java以專業(yè)知識(shí)為核心，輔以課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，缺乏對(duì)職業(yè)、團(tuán)隊(duì)和綜合環(huán)境的認(rèn)知以及社會(huì)責(zé)任方面的教育，與現(xiàn)在工程科技領(lǐng)域?qū)τ谌瞬判枨笾g存在不相適應(yīng)的問(wèn)題，教育太過(guò)學(xué)術(shù)化，導(dǎo)致學(xué)生編程能力弱，職業(yè)能力不佳，這就要求改變教學(xué)思路，變革教學(xué)內(nèi)容與方法以及考核標(biāo)準(zhǔn)等，注重培養(yǎng)學(xué)生編程技術(shù)和推理能力，注重培養(yǎng)實(shí)踐和解決問(wèn)題的能力，提高人文素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)的綜合素質(zhì)，擁有全面的職業(yè)能力。

一、CDIO教學(xué)模式

（一）CDIO含義

CDIO教育理念是以產(chǎn)品生命周期為知識(shí)傳授的切入點(diǎn)，涵蓋了工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到運(yùn)作的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)簡(jiǎn)化而又具有實(shí)際意義的工程項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和職業(yè)素養(yǎng)等綜合素質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容圍繞產(chǎn)業(yè)需求，以項(xiàng)目為中心，使學(xué)生主動(dòng)地將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí)。

（二）CDIO特點(diǎn)

CDIO工程教育模式突出的特點(diǎn)是，將工程職場(chǎng)環(huán)境特征引入學(xué)校作為工程教育的環(huán)境特征，這需要校企間為培養(yǎng)人才緊密合作。政府與產(chǎn)業(yè)對(duì)CDIO工程教育模式的認(rèn)識(shí)，可以使其有效地在校企之間搭建合作平臺(tái)，促使企業(yè)與學(xué)校合作，共建工程教育的環(huán)境與資源，為企業(yè)輸送合格的工程人才。

CDIO教育理念在人才培養(yǎng)模式上具有國(guó)際先進(jìn)性、實(shí)踐可操作性、全面系統(tǒng)性與普遍適應(yīng)性四個(gè)優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了國(guó)際工程教育界的共識(shí)。

二、Java教學(xué)現(xiàn)狀

（一）重理論輕實(shí)踐

Java教學(xué)采用課堂講解和實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合的方式，課堂教學(xué)大多按教材編排的章節(jié)進(jìn)行，使課堂教學(xué)抽象、枯燥，實(shí)踐課以教師指導(dǎo)學(xué)生完成教材練習(xí)為主，雖然也采用了多媒體教學(xué)，但局限于授課過(guò)程中放映課件和演示Java例題的模式，仍以教師講為主學(xué)生聽(tīng)為輔，是傳統(tǒng)教學(xué)的老路子，缺乏與學(xué)生互動(dòng)，不能增強(qiáng)學(xué)生自主探索和運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。教學(xué)內(nèi)容只是純粹的語(yǔ)法和知識(shí)點(diǎn)，沒(méi)有注入軟件工程思想，缺少企業(yè)對(duì)Java程序員能力需求的培養(yǎng)，導(dǎo)致與企業(yè)需求脫鉤。

（二）缺少項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

高職院校受各種因素的影響，在招聘教師時(shí)過(guò)分注重學(xué)歷門檻，輕視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致教師缺少大項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐能力相對(duì)較弱，另一方面軟件開(kāi)發(fā)人員又不太適合教學(xué)。

（三）Java課程單一

Java課程一般只開(kāi)設(shè)了Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及Jsp等課程，而很少開(kāi)設(shè)J2ee、JavaME等Java技術(shù)的后續(xù)課程，由于沒(méi)有后續(xù)課程的支持，很多學(xué)生無(wú)法自學(xué)J2ee、JavaME等Java技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生不能全面系統(tǒng)地掌握J(rèn)ava技術(shù)，J2ee、JavaME等相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的欠缺，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)與社會(huì)需求存在距離，導(dǎo)致畢業(yè)后職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)。

三、借鑒CDIO模式探索Java改革

（一）引入工程實(shí)踐優(yōu)化課程體系

1.構(gòu)建課程體系魚(yú)骨圖

按照“以編程應(yīng)用為核心，向軟件設(shè)計(jì)與研發(fā)逐步擴(kuò)展”的一體化原則設(shè)計(jì)課程體系，借鑒CDIO教育理念通過(guò)項(xiàng)目將知識(shí)、素質(zhì)和能力有機(jī)融合，再將CDIO項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三級(jí)：一級(jí)為包含本專業(yè)主要核心課程理論和能力要求的項(xiàng)目；二級(jí)為包含一個(gè)崗位理論和能力要求的項(xiàng)目；三級(jí)為單門課程所需技術(shù)與能力的項(xiàng)目，然后將項(xiàng)目以培養(yǎng)工程能力為目標(biāo)制定出JAVA課程體系魚(yú)骨圖。

2.建立多層次教學(xué)體系

Java是一種典型的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言,是使用最為廣泛的編程語(yǔ)言之一,就業(yè)崗位和市場(chǎng)需求十分龐大，是軟件開(kāi)發(fā)人員必須掌握的一門技術(shù)，借鑒CDIO建立了“基礎(chǔ)→綜合→研究→創(chuàng)新”Java多層次教學(xué)體系，以實(shí)戰(zhàn)開(kāi)發(fā)為原則，以熱門開(kāi)發(fā)技術(shù)與項(xiàng)目案例開(kāi)發(fā)為主線，注重編程思想與實(shí)際開(kāi)發(fā)相結(jié)合，通過(guò)4個(gè)完整項(xiàng)目為主線設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，并基于這兩方面內(nèi)容建立了多角度、多層次、全方位地軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教學(xué)體系，根據(jù)不同培養(yǎng)階段的需求，不同的培養(yǎng)目標(biāo)采用分層次地對(duì)學(xué)生進(jìn)行因材施教。

（二）在教學(xué)方法上以學(xué)生為中心

1.借鑒CDIO改革課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方法

項(xiàng)目教學(xué)以學(xué)生為中心，根據(jù)內(nèi)容采用靈活多樣的教學(xué)方法，比如討論式和案例式等，精心設(shè)計(jì)若干個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)與研發(fā)項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師是項(xiàng)目管理者，全程參與、指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生完成項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)和個(gè)人能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的組織溝通與協(xié)調(diào)能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

2.借鑒CDIO改革課外活動(dòng)

除了課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐外，鼓勵(lì)學(xué)生成立了Java興趣小組和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)開(kāi)發(fā)小游戲、小程序或虛擬項(xiàng)目等分工協(xié)作，體驗(yàn)從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建立模型、編碼與調(diào)試等軟件開(kāi)發(fā)的全程，通過(guò)定期交流、分享心得、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，并加大了校企合作力度，為學(xué)生提供更多的IT企業(yè)實(shí)訓(xùn)崗位，帶領(lǐng)學(xué)生參加各類競(jìng)賽來(lái)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作精神，使學(xué)生在高層次上得到檢驗(yàn)和提高來(lái)增強(qiáng)自信心和成就感。

（三）借鑒CDIO模式變革考核標(biāo)準(zhǔn)

按CDIO理念實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，必須變革與之相適應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在完成項(xiàng)目后要提交日志和報(bào)告，并以小組為單位組織答辯，教師根據(jù)日志和報(bào)告提出問(wèn)題，讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)作答，例如要求學(xué)生解釋某段程序的功能，或者教師要求修改項(xiàng)目某個(gè)功能讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)提出設(shè)計(jì)方案等。

（四）利用CDIO模式加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理

在管理上開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室提高實(shí)驗(yàn)室利用率，采用現(xiàn)代化管理方式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)中心信息系統(tǒng)平臺(tái)，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)預(yù)約、信息查詢、在線答疑、項(xiàng)目模塊安排等服務(wù)，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目模塊分工與完成情況合理規(guī)劃時(shí)間和內(nèi)容。

四、結(jié)論

根據(jù)CDIO模式標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和考核標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐，經(jīng)過(guò)兩年改革調(diào)整已經(jīng)初具成效，CDIO創(chuàng)新性的引入計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)體系中，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，全面提升學(xué)生的職業(yè)能力。

【1】袁銀男，許楨英，劉會(huì)霞，等.完善實(shí)踐教學(xué)體系強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010(4):92-94.

【2】唐光義，劉勝輝，張淑麗，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的JAVA教學(xué)方法探索[J].計(jì)算機(jī)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(xué)校教改工程項(xiàng)目《CDIO模式在計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究與實(shí)踐》（JG2013020084）的研究成果。

張偉陽(yáng)，（1973-），男，碩士，教授。主要研究方向：高職教育與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。