融合CDIO教育理念的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)改革研究

吳謀碩

摘 要：傳統(tǒng)的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足目前社會(huì)的發(fā)展需要，改革成了必然。本文在融合了CDIO教育理念的基礎(chǔ)上，對(duì)高校計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中隱藏的各種難題展開了全面的分析和探究，并給出了對(duì)應(yīng)的化解之道，進(jìn)而帶動(dòng)我國高校計(jì)算機(jī)教學(xué)走向更加光明的未來。

關(guān)鍵詞：CDIO教育理念;計(jì)算機(jī)教學(xué);變革

一、計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)過程中存在的問題

最近幾年，雖然大學(xué)本科畢業(yè)生人數(shù)不斷增加，但是他們?cè)趯I(yè)方面無法有效承擔(dān)科研任務(wù)，僅能完成部分基礎(chǔ)性的工作。從本科教育的層面分析，是因?yàn)閷W(xué)生還沒有具備足夠的綜合能力。所以，如何改善計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是目前質(zhì)量工程中主要的研究內(nèi)容。解讀當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)的狀況，問題有如下幾個(gè)：

（一）就業(yè)前景不容樂觀

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)變得愈加嚴(yán)峻，競(jìng)爭也更加強(qiáng)烈，因?yàn)閷I(yè)定位和現(xiàn)實(shí)需要之間沒有關(guān)聯(lián)起來，加之辦學(xué)條件極為困難，所以當(dāng)前培育出來的畢業(yè)生不具備足夠的綜合能力，競(jìng)爭力不足，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)近乎空白。這意味著企業(yè)缺乏優(yōu)異的人才，對(duì)優(yōu)質(zhì)畢業(yè)生的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足。

（二）教師科研和實(shí)踐能力不對(duì)稱

本科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師大多是科研型人才，項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足，而當(dāng)前本科生教育又要遵循市場(chǎng)的引導(dǎo)，走產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的道路，因此，教師教學(xué)模式必須做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（三）理論和實(shí)踐課時(shí)安排失衡

因?yàn)橛?jì)算機(jī)專業(yè)無法展開任務(wù)型教學(xué)，所以其教學(xué)內(nèi)容和社會(huì)現(xiàn)實(shí)存在極大的差距;另外，盡管目前教學(xué)課程多數(shù)包含技術(shù)需要，但由于目標(biāo)不明確，因此其無法讓學(xué)生全方位、系統(tǒng)地掌握這個(gè)行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r以及將來的走向，極難滿足目前計(jì)算機(jī)專業(yè)的發(fā)展需求。

二、CDIO 教學(xué)模式運(yùn)用于高校計(jì)算機(jī)變革的措施

（一）通過多種手段進(jìn)行教學(xué)

首先，要保持課堂教學(xué)手段的多元化。從2008年開始，我國的計(jì)算機(jī)課堂引進(jìn)了多媒體教學(xué)方式，在教材的基礎(chǔ)上編制的電子課件、Flash動(dòng)畫等大大補(bǔ)充了課堂教學(xué)的內(nèi)容，改善了課堂教學(xué)的效果，提升了教學(xué)的質(zhì)量。這樣一來，課時(shí)得到大幅度的壓縮，但是教學(xué)內(nèi)容并沒有減少，教學(xué)質(zhì)量也不會(huì)明顯下降。和以前的平面化教學(xué)比較，多媒體教學(xué)綜合了圖片、聲音、動(dòng)畫等多種要素，學(xué)生面對(duì)抽象的教學(xué)理念時(shí)有了更加直觀的認(rèn)知，能夠深化對(duì)知識(shí)的理解，增強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。

其次，及時(shí)完成教學(xué)反饋。在CDIO教學(xué)模式之內(nèi)，為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)得到最為理想的教學(xué)效果，必須及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反饋。進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的時(shí)候，學(xué)生不但需要做好課前預(yù)習(xí)，而且要在課后遞交實(shí)踐報(bào)告;教師要全方位監(jiān)督學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，對(duì)此過程中學(xué)生提出的問題及時(shí)解答，還要及時(shí)考查學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

最后，實(shí)施實(shí)例化教學(xué)。目前，計(jì)算機(jī)專業(yè)沒有太多的基礎(chǔ)知識(shí)，構(gòu)成原理相對(duì)抽象，需要教師及時(shí)展開實(shí)例化教學(xué)。教師要盡量運(yùn)用實(shí)物教學(xué)，和圖片比較，學(xué)生能夠親眼看到的實(shí)物乃至內(nèi)存等不僅能夠減輕學(xué)習(xí)的難度，而且能夠提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)性。同時(shí)，在詮釋指令系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容的時(shí)候，教師應(yīng)多聯(lián)系X86 和MIPS 指令給予比較解讀，讓學(xué)生對(duì)各類指令系統(tǒng)形成更為全面的認(rèn)知，進(jìn)而認(rèn)清指令體系的差異和各自的設(shè)計(jì)理念。

（二）增加課程的開放程度

要實(shí)施CDIO 教學(xué)模式，有必要增加課程的開放程度，因此，必須將相應(yīng)課程接入到網(wǎng)絡(luò)之中，實(shí)現(xiàn)課程的網(wǎng)絡(luò)化。針對(duì)教學(xué)大綱、電子教案等各種資源，必須要將之公開，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，組建計(jì)算機(jī)原理課程在線考試系統(tǒng)，讓學(xué)生可以接觸到各類學(xué)習(xí)資源。聯(lián)系CDIO 的“做中學(xué)”的教學(xué)思想，在構(gòu)建課程資源的進(jìn)程中，學(xué)生負(fù)責(zé)一部分內(nèi)容，尤其是在線考試和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研發(fā)，憑借連續(xù)兩屆的畢業(yè)論文來進(jìn)行設(shè)計(jì)，保存好對(duì)應(yīng)的文檔端口，而下一屆學(xué)生需要以此為前提逐步進(jìn)行健全。這取得了極好的效果，學(xué)生在此進(jìn)程中明確了項(xiàng)目研發(fā)的連續(xù)性，團(tuán)隊(duì)的合作得以順利進(jìn)行。

（三）實(shí)施多層次實(shí)踐教學(xué)

在實(shí)踐教學(xué)的過程中，要重視CDIO教學(xué)模式的組成原理。依托CDIO能力培育的理念，實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)不僅需要學(xué)生具備豐富的理論知識(shí)，而且需要學(xué)生具備相應(yīng)的動(dòng)手能力，做好相應(yīng)的實(shí)踐設(shè)計(jì)。依據(jù)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，設(shè)置三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)。一層是以提升學(xué)生的操作能力為依據(jù)、以強(qiáng)化觀念理解為核心的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。完成這一部分的實(shí)驗(yàn)，需要了解實(shí)驗(yàn)器械的運(yùn)用方式，接通相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)接口。二層是提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。此部分實(shí)驗(yàn)包含計(jì)算器、存儲(chǔ)器乃至指令構(gòu)件等。三層是提升學(xué)生的綜合解析能力。這需要學(xué)生構(gòu)建一個(gè)性能簡化的計(jì)算機(jī)體系，并在模型計(jì)算機(jī)上編制相應(yīng)的語言。

（四）設(shè)置系統(tǒng)全面的成績考核模式

CDIO教學(xué)模式需要通過多種途徑來評(píng)估學(xué)生的能力，不僅要考查學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌控程度，而且要評(píng)定其在實(shí)踐進(jìn)程中體現(xiàn)出的探究能力、分析系統(tǒng)思維能力，解析其承受挫折的能力。以CDIO教學(xué)模式為基礎(chǔ)的考查模式，不僅通過卷面成績?cè)u(píng)估學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握程度，而且還設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來查看學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，要綜合分析實(shí)驗(yàn)課題的難易情況，監(jiān)督學(xué)生的完成情況，分析其課程設(shè)計(jì)報(bào)告所得到的成績。同時(shí)，探究他們進(jìn)行探討的主動(dòng)性，明確其在課題設(shè)計(jì)的進(jìn)程中表現(xiàn)出來的對(duì)于課題的認(rèn)知度及相應(yīng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，利用全方位的考查，指引學(xué)生實(shí)現(xiàn)全方位的提升。教師在關(guān)注學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)掌握情況的同時(shí)，也要看重其動(dòng)手操作能力的培育。

（五）教師要及時(shí)調(diào)整教學(xué)理念

在CDIO教學(xué)模式的基礎(chǔ)上展開計(jì)算機(jī)教學(xué)變革，必須要有高素養(yǎng)的教師對(duì)人才進(jìn)行培育，這是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)，也是最為可靠的保障。而實(shí)施此教學(xué)模式的教師，不僅要對(duì)課程知識(shí)有比較全面的把握，而且要將這些知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)還要具備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)一些存在交叉的知識(shí)內(nèi)容，需要多位教師組建教研室展開探討，并憑借修改教學(xué)大綱來達(dá)成這一教學(xué)目標(biāo)。教師也要形成終身學(xué)習(xí)的理念，主動(dòng)獲取專業(yè)動(dòng)態(tài)，累積實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)完成相應(yīng)的課題探索。

三、結(jié)語

總而言之，在CDIO教學(xué)模式背景下，本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教師通過不斷變革，能夠逐步改善計(jì)算機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀，提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生畢業(yè)以后可以更快地融入社會(huì)，和企業(yè)的需求對(duì)接，化解學(xué)生的就業(yè)難題，給企業(yè)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的人才，推動(dòng)企業(yè)取得更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黃藍(lán)會(huì).融合CDIO教育理念的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)改革分析[J].無線互聯(lián)科技，2018（18）：91-92.

[2]斯琴.融合CDIO教育理念的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)改革分析[J].才智，2016（06）：1.

[3]高雪霞.融合CDIO教育理念的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)改革研究[J].軟件工程師，2015（08）：55-56.