Java課程CDIO“項目化”教學(xué)改革研究

唐紅杰

摘要：通過對CDIO項目化教學(xué)模式和Java課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，本文提出并闡述了“項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體、CDIO能力培養(yǎng)”的教學(xué)改革路徑。即以CDIO項目化教學(xué)模式為依托，以Java技術(shù)職業(yè)能力需求為導(dǎo)向；構(gòu)建課程培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容，改善課程教學(xué)方法，提升課程教學(xué)效果。通過教學(xué)運行實踐，逐步提高了學(xué)生主動汲取知識的能力、綜合運用知識的能力以及團隊協(xié)作溝通的能力。

關(guān)鍵詞：CDIO；Java；項目化；教學(xué)；改革

中圖分類號：TP31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）16-0117-02

1 CDIO教學(xué)模式和Java課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 CDIO教學(xué)模式

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運行）是由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)歷時四年的研究、探索以及教學(xué)實踐建立起的一種先進的基于工程教育的教學(xué)模式，該模式貫徹產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[1]。但是對于具體某一門課程來說，CDIO并沒有也不可能給出具體的能力要求，同時也沒有明確給出CDIO能力目標(biāo)的落實方法，這就需要教學(xué)設(shè)計者依據(jù)教學(xué)的需要來制定符合相應(yīng)課程的CDIO能力培養(yǎng)目標(biāo)及其貫徹方法[2]。

1.2 Java課程教學(xué)現(xiàn)狀

近年來，Java 技術(shù)已成為社會需求量最大的編程技術(shù)之一，國內(nèi)許多軟件公司都不惜重金培訓(xùn)Java 軟件開發(fā)人員，所以此課程面向的職業(yè)崗位供不應(yīng)求[3]。與此同時，Java課程又具有知識量大、理論性深和實踐性強的特點，給學(xué)生留下了“難學(xué)”的印象。為了有效解決二者之間的矛盾，本文提出并闡述了“項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體、CDIO能力培養(yǎng)”的教學(xué)改革路徑。即以CDIO項目化教學(xué)模式為依托，以Java技術(shù)職業(yè)能力需求為導(dǎo)向；構(gòu)建課程培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容，改善課程教學(xué)方法，提升課程教學(xué)效果。通過教學(xué)運行實踐，逐步提高了學(xué)生主動汲取知識的能力、綜合運用知識的能力以及團隊協(xié)作溝通的能力。

2 Java課程CDIO項目化教學(xué)實施

2.1構(gòu)建培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)CDIO教學(xué)模式理念，結(jié)合軟件行業(yè)需求調(diào)研，將Java課程培養(yǎng)目標(biāo)分為三個層面：知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、情感目標(biāo)。

知識目標(biāo)層面主要包括：熟悉Java語言的開發(fā)環(huán)境、常用類使用；掌握J(rèn)ava語言的標(biāo)識符、關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)類型，運算符、表達式和語句；重點掌握J(rèn)ava語言的類、對象和接口，窗口設(shè)計及事件處理，多線程、輸入輸出流、網(wǎng)絡(luò)編程、JDBC數(shù)據(jù)庫編程。

技能目標(biāo)層面主要包括：能夠形成Java面向?qū)ο缶幊趟枷?，能夠搭建Java開發(fā)環(huán)境，能夠運用所學(xué)知識進行軟件項目的分析、設(shè)計、編碼、調(diào)試、運行、發(fā)布、維護，能夠撰寫軟件項目開發(fā)文檔。

情感目標(biāo)層面主要包括：具備主動學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)的能力，具備團隊分工協(xié)作、與人良好溝通的能力。

2.2設(shè)計教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)以上培養(yǎng)目標(biāo)，貫徹CDIO設(shè)計思路，修訂Java課程教學(xué)大綱，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，嚴(yán)格選用教材。具體教學(xué)內(nèi)容如表1所示，從表中可以看出，Java課程內(nèi)容被分為三個教學(xué)模塊，即語言基礎(chǔ)模塊、技術(shù)能力模塊、實踐應(yīng)用模塊。每個教學(xué)模塊都對應(yīng)著相應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容和學(xué)時分配，按照“教學(xué)做一體化”方式開展，在計算機實驗室或校企合作基地邊教、邊學(xué)、邊做。

2.3改善教學(xué)方法

為了更好地實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，有效地落實教學(xué)內(nèi)容，在Java課程教學(xué)過程中，采用了項目驅(qū)動法、設(shè)置陷阱法、模擬實訓(xùn)法、等多種教學(xué)方法[4]。

項目實訓(xùn)法的運用：首先在課程之初，就導(dǎo)入經(jīng)典Java項目案例（如桌面游戲、應(yīng)用系統(tǒng)等）予以演示講解，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其產(chǎn)生主動的求知欲望和深入的學(xué)習(xí)愿望。然后，在后續(xù)各個章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，再引入相應(yīng)的短小項目，以強化重點知識、提升具體技能。最后，在綜合項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計實習(xí)環(huán)節(jié)，通過校企合作方式，組織學(xué)生進行模擬項目和真實項目的設(shè)計與開發(fā)，以提升其Java綜合實用技能。

設(shè)置陷阱法的運用：Java軟件項目的調(diào)試，就是反復(fù)查錯、糾錯的過程。為了培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力，教學(xué)實踐中對于容易犯錯誤或容易被忽視的問題，教師可以采取故意設(shè)置陷阱的方式，即給出錯誤的程序代碼，讓學(xué)生去主動發(fā)現(xiàn)問題然后解決問題，以此引起學(xué)生的注意和重視。

模擬實訓(xùn)法的運用：在沒有能力進行真實項目開發(fā)的時候，可以采取虛擬公司的模擬實訓(xùn)方法，讓學(xué)生體驗Java軟件項目的開發(fā)流程，嘗試扮演需求分析師、總體設(shè)計師、模塊設(shè)計師、編碼工程師、測試工程師等角色，來完成虛擬軟件項目的真實開發(fā)任務(wù)。

2.4制定考核方案

根據(jù)CDIO倡導(dǎo)的教學(xué)理念，Java課程采取多樣性、過程化的考核方式，即“平時表現(xiàn)+單元項目實踐+綜合項目實訓(xùn)+期末考試=最后總分”；并將Java課程的考試與職業(yè)資格證書掛鉤，即取得了相應(yīng)的職業(yè)資格證書，課程的期末成績以90分計，與前幾項成績按比例計入總成績。整體而言，推行多樣性、過程化考核，同時兼顧職業(yè)資格考試。

3 總結(jié)與展望

教學(xué)改革研究是教學(xué)活動中的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)高質(zhì)量學(xué)生的有效保證[5]。本文詳細闡述了遵循CDIO工程教育模式理念，以軟件研發(fā)到軟件運行的生命周期為載體，讓學(xué)生通過主動的、實踐的、項目化的方式學(xué)習(xí)Java技術(shù)，這一課程教學(xué)改革研究路徑。在教學(xué)改革實施過程中，以項目開發(fā)為主線，以項目設(shè)計為情境，以模擬工作過程為導(dǎo)向，逐步培養(yǎng)和提升學(xué)生的職業(yè)能力；同時，緊緊圍繞Java課程人才培養(yǎng)目標(biāo)，依托實驗室、實訓(xùn)基地，建設(shè)與“項目化”教學(xué)相適應(yīng)的虛擬實訓(xùn)和畢業(yè)實習(xí)有機融合的實踐體系。

在今后的教學(xué)工作中，還應(yīng)積極與軟件公司合作，共建校內(nèi)外實習(xí)、實訓(xùn)基地，爭取與軟件公司共建一批融合實踐項目、提升專業(yè)技能、拓展職業(yè)素質(zhì)的校外實踐基地，實現(xiàn)校企雙贏。

參考文獻：

[1]薛小強，蔣麒麟.CDIO 模式下的項目化教學(xué)意義與應(yīng)用[J].教育科學(xué)與人才培養(yǎng)， 2013（7）.

[2]孫麗，張利鋒，岳峻.項目驅(qū)動的Java課程研究性教學(xué)實踐[J].計算機教育，2014（4）.

[3]湯春華. Java 程序員崗位需求分析及人才標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].高教學(xué)刊，2016（10）.

[4]朱紅英，賴蘋華，宮曉曼.基于項目驅(qū)動的DACUM模型Java課程開發(fā)建設(shè)研究[J]. 科技通報，2014（11）.

[5]李華，吳昌雨，鄒軍國.項目化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的比較研究——以Java 程序設(shè)計課程為例[J].菏澤學(xué)院學(xué)報，2013（4）.