基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)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(xué)水平的不斷提升，給計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)帶來(lái)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(jì)算機(jī)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)進(jìn)行分析，提出了傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題。并就這些問(wèn)題進(jìn)行思考，提出了在新的教學(xué)理念下的教學(xué)改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞：CDIO? 傳統(tǒng)教學(xué)? 計(jì)算機(jī)課程

中圖分類號(hào)：TP393 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）04（a）-0063-02

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著教育教學(xué)的不斷改進(jìn)和提升，CDIO教育模式作為近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果，以其系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一而成為許多高校進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和人才培養(yǎng)的教育理念，其基于“項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”和“邊練邊學(xué)”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(jì)算機(jī)課程具有較強(qiáng)的綜合特性，它與電子工程、應(yīng)用物理、藝術(shù)設(shè)計(jì)、商業(yè)管理、機(jī)械工程、現(xiàn)代通信技術(shù)和數(shù)學(xué)等緊密結(jié)合，經(jīng)過(guò)眾多高校的專家學(xué)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(shí)量和與其他知識(shí)的關(guān)聯(lián)度也在飛速增長(zhǎng)。從數(shù)年前“大數(shù)據(jù)”“云計(jì)算”技術(shù)的興起，到“人工智能”“5G”技術(shù)的火熱，均說(shuō)明了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)在飛速更新，而學(xué)習(xí)這些課程需要大量的先導(dǎo)課程進(jìn)行鋪墊，大學(xué)里授課時(shí)間有限，教師資源和學(xué)生學(xué)習(xí)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(dòng)力的學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容是當(dāng)前需要思考的問(wèn)題[2]。

因此，在教育教學(xué)過(guò)程中，我們不能墨守成規(guī)，要積極跟隨當(dāng)今科技的發(fā)展與社會(huì)的需要，真正地讓學(xué)生通過(guò)在課程的學(xué)習(xí)能夠?qū)W以致用、學(xué)有所用。通過(guò)這種不斷的實(shí)踐和反思才能使教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)一步增長(zhǎng)。

1? 傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)過(guò)程主要是：（1）教師課內(nèi)授課;（2）學(xué)生聽(tīng)課，并記憶思考;（3）課下復(fù)習(xí)鞏固。這種教學(xué)過(guò)程在我國(guó)沿襲了很長(zhǎng)時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)也為我國(guó)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(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，并不太適合目前的CDIO工程教育教學(xué)方式，以下對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題進(jìn)行描述。

第一，學(xué)生不能調(diào)動(dòng)積極性，知識(shí)接收率低。

傳統(tǒng)的課堂由于需要在固定時(shí)間內(nèi)講授大量知識(shí)點(diǎn)，大量知識(shí)點(diǎn)的堆砌很容易使學(xué)生產(chǎn)生倦怠的心理，并且由于學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)，學(xué)生始終不知道學(xué)習(xí)這些知識(shí)后是否能夠真的用得上，進(jìn)而丟失學(xué)習(xí)的動(dòng)力。并且由于教師授課水平和學(xué)生接受能力的不同，會(huì)使學(xué)生難以快速消化相關(guān)知識(shí)的問(wèn)題[3]。

第二，缺乏實(shí)戰(zhàn)演練，遇到問(wèn)題不知如何處理。

傳統(tǒng)的課堂由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，學(xué)生缺乏對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的整體認(rèn)識(shí)，不能很好地將課堂所學(xué)聯(lián)系到實(shí)際所用上去。在以后的工作中往往需要進(jìn)行重新學(xué)習(xí)，這就耽誤了大量時(shí)間和精力。問(wèn)題的關(guān)鍵在于學(xué)生的學(xué)習(xí)不能僅限于掌握理論知識(shí)，將重心放在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)完成一個(gè)項(xiàng)目、掌握一門技能的整體感受和認(rèn)識(shí)上可以使學(xué)生較大地提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力，這也正是CDIO教育模式在教學(xué)中的一種體現(xiàn)[4]，學(xué)生一旦意識(shí)到學(xué)習(xí)該課程能夠解決今后的某些問(wèn)題，就會(huì)大大提高其學(xué)習(xí)主動(dòng)性，很多問(wèn)題就會(huì)迎刃而解了。

第三，缺乏團(tuán)隊(duì)意識(shí)和個(gè)人責(zé)任意識(shí)。

由于傳統(tǒng)的課堂較少涉及以小組或團(tuán)隊(duì)為單位的任務(wù)考核，很多學(xué)生就不會(huì)去主動(dòng)學(xué)習(xí)如何建立一個(gè)團(tuán)隊(duì)、如何擔(dān)任團(tuán)隊(duì)中的角色、如何和團(tuán)隊(duì)中的成員進(jìn)行有效的溝通。眾所周知，在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中，大多數(shù)任務(wù)都是通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成的，比如，開(kāi)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(cè)試工程師、客戶經(jīng)理等組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)共同完成任務(wù)。此時(shí)，一個(gè)好的團(tuán)隊(duì)能夠高效、高質(zhì)量地完成該項(xiàng)任務(wù)，而一個(gè)分工不明確、溝通不及時(shí)的團(tuán)隊(duì)則不太可能按時(shí)進(jìn)行任務(wù)交付。所以，在校大學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過(guò)程中就開(kāi)始對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行訓(xùn)練，并逐步找到自己擅長(zhǎng)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(xué)生培養(yǎng)個(gè)人職業(yè)興趣、擴(kuò)展知識(shí)面的一個(gè)平臺(tái)，而當(dāng)前多數(shù)高校設(shè)置的選修課并沒(méi)有緊跟主流技術(shù)和專業(yè)方向，這就使得學(xué)生只能“被迫”選擇一個(gè)簡(jiǎn)單易學(xué)的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且在選修課程的形式上也較為單一。近年來(lái)，線上教學(xué)的發(fā)展成為了選修課學(xué)習(xí)的一個(gè)途徑，這種形式可以加以提倡并嚴(yán)格相關(guān)選課、管理和考核制度，使學(xué)生能夠更好地接收選修課中的知識(shí)。

2? 教學(xué)反思及改進(jìn)方向

由于時(shí)代不同，教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)資源配置、教學(xué)手段、教學(xué)理念也不盡相同。過(guò)去多年教學(xué)工作中存在很多漏洞，我們應(yīng)該從過(guò)去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)反饋中吸取不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短。將過(guò)去教學(xué)中好的一面保留下來(lái)，而摒棄其不適應(yīng)現(xiàn)有教育教學(xué)環(huán)境的一些方面。以下從教師自身和課堂教育兩個(gè)角度淺談如何使用CDIO思想對(duì)現(xiàn)有教育進(jìn)行改進(jìn)。

（1）對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的教師而言，一方面需要提升自身知識(shí)的深度與廣度，牢牢把握主流技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。另一方面，需要學(xué)會(huì)有目的、有技巧、有耐心地將所學(xué)知識(shí)分享給學(xué)生。因此，對(duì)于教師自身的建設(shè)可以有以下幾點(diǎn)改進(jìn)方向：①及時(shí)對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和回顧，思考存在的不足并進(jìn)行知識(shí)補(bǔ)充，多參加專業(yè)內(nèi)的知識(shí)分享活動(dòng)，如參加競(jìng)賽、論壇和研討會(huì)等。②學(xué)習(xí)如何通過(guò)生動(dòng)、形象的課堂教學(xué)讓學(xué)生深刻理解知識(shí)，在講解理論的同時(shí)輔以案例進(jìn)行說(shuō)明，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)時(shí)需要以“項(xiàng)目”為核心的教學(xué)。讓學(xué)生在動(dòng)手過(guò)程中學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、處理問(wèn)題。同時(shí)，注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作和隊(duì)內(nèi)溝通，進(jìn)行高效的合作解決實(shí)際問(wèn)題。③通過(guò)貼近實(shí)際、多種多樣的選修課引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展其個(gè)人職業(yè)方向，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程建立清晰而完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，找到自身所擅長(zhǎng)的工作類型和方向。

（2）對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的課堂教育而言，應(yīng)該增加案例講解、項(xiàng)目實(shí)踐方面的內(nèi)容。教師應(yīng)將重點(diǎn)放在學(xué)生能接收多少而不是自己能夠講解多少知識(shí)上去。如教授“軟件工程”一課時(shí)，具體教學(xué)過(guò)程可以分為：①建立團(tuán)隊(duì)，分配職務(wù)和職責(zé);②對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;③團(tuán)隊(duì)討論，得出實(shí)施方案;④和相關(guān)人員進(jìn)行協(xié)商和交流，確定實(shí)施細(xì)節(jié);⑤開(kāi)始有序的工作，并及時(shí)反饋、總結(jié);⑥提交結(jié)果，相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)收;⑦工作總結(jié)。經(jīng)過(guò)這樣一種以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程技術(shù)，這種方式可以使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到如何進(jìn)行工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。

3? 結(jié)語(yǔ)

CDIO工程教育模式通過(guò)長(zhǎng)久以來(lái)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(jì)算機(jī)教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，旨在使用該思想指導(dǎo)并提高當(dāng)今的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)水平，目的是通過(guò)提高教師自身的專業(yè)知識(shí)和教育水平，并注重課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐的重要性，從而使得：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高，能夠主動(dòng)學(xué)習(xí);（2）接收知識(shí)的能力更強(qiáng)，不僅能夠懂得其原理更能上手實(shí)踐;（3）更加注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，使得學(xué)習(xí)更高效;（4）培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立能力和創(chuàng)新能力。須知為了迎接更快的知識(shí)變革和殘酷的工作競(jìng)爭(zhēng)，學(xué)生需要在學(xué)校就練就強(qiáng)硬的解決問(wèn)題能力和獨(dú)立思考能力，CDIO工程教育模式正式基于這樣的目的對(duì)現(xiàn)在的高校大學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的培養(yǎng)。以使其能夠更好地提高自身水平，迎接未來(lái)挑戰(zhàn)，同時(shí)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(xiàn)

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