基于CDIO模式的《数字媒体技术及应用》课程实验教学模式研究
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摘要：本文针对我校《数字媒体技术及应用》的实验教学活动的教学模式进行改革实践研究。借鉴目前工程类学科CDIO实践模式的优势，提出了“制定学习目标（构思）→设计学习方案（设计）→执行学习方案（实施）→展示学习成果（运行）”四个环节的实验教学过程。采用课程实验、开放实验室两种实验教学方式，根据学生的兴趣差异、学习主动性的差异，对2个平行班级进行CDIO团队实验模式改革，证明了该实验教学模式的可行性。通过CDIO模式实验教学，促进学生的个性化发展，培养了学生的实践能力和合作能力。
关键词：数字媒体技术；实验教学；CDIO；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）12-0085-02
《数字媒体技术及应用》课程是笔者所在学院培养医学信息工程专业的学生的一个重要方向。该课程主要培养能够熟练地应用现代计算机技术，从事数字媒体制作、图形图像处理、动画设计以及数字视频的制作等方面的信息化技术人才。实验教学是高校培养创新应用型人才的重要环节。[1]数字媒体技术具有明显跨学科特性，其实验教学实践活动与传统的单一专业的教学实践模式应有所不同，教学中不但要夯实丰厚的理论基础，也要对实践能力的培养提出更高的要求。[2]
本文将CDIO工程培育模式引入《数字媒体技术及应用》课程的实验教学模式，提升实验教学效果，高效地培养学生的独立从事数字媒体作品的设计与制作等实践能力。
1 《数字媒体技术及应用》实验教学模式现状及存在的问题
本研究之前，该课程实验教学方法多采用传统的方法，以教师演示，学生操作练习为主。实验教学课堂模式陈旧，千篇一律。在实验教学中不仅告诉学生实验内容、实验原理、使用工具、实验步骤，甚至实验课前先通过演示加深学生的关于操作步骤的掌握。学生只需按要求的过程去重复和验证老师的操作，用不着自己思考及创新，严重影响了学生对实验课的创新意识和实验激情，抑制了学生参与实验的主动性和积极性。我们如果不采取加强学生实践能力的有效措施，数字媒体技术实验课程只能让学生像蜻蜓点水一样，学不到精通数字媒体技术的，也难以满足用人单位对学生数字媒体专业素养的要求。
所以，积极探索数字媒体技术实验课程教学改革方案，成为一项重要教学日程。本文借鉴CDIO工程教育模式的优势，对《数字媒体技术》实验课教学模式进行改革，以项目案例作为引导，通过学生团队实践训练方式，培养学生的创新实践能力和解决问题的能力。
2 CDIO工程培育模式
现代通用的工程教育模式是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林克平大学等四所工程技术大学共同创立的。这项改革用产品生命周期的四个环节———构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和 运行（Operate）代表工程教育的四个教育和实践训练环节，形成了一整套符合工程科技人才成长规律和特点的教育模式。CDIO让学生以生动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，培养学生的工程基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统四大能力。[3]
笔者所在学校开设的《数字媒体技术及应用》课程主要面向医学信息工程专业的学生学习，同时也面向其他专业的学生开设限选课。本课程共54课时，其中实验课时占了30课时。实验教学模式也不得不引起教师的重视。本项目中笔者将实验课程主要通过CDIO教学模式来展开的。
3 《数字媒体技术及应用》课程实验教学模式探索
通过学习各高校数字媒体技术实验课程的优秀课程案例，以及参考本学院开展CDIO项目实践和获奖经验。 为了解决目前《数字媒体技术及应用》实验教学中存在的问题，本文借鉴CDIO工程教育模式中的“构思、设计、实施、运行”的四个环节，提出了以学生为中心，教师为指导的，实验教学过程为“制定项目主题（构思）→设计学习方案（设计）→执行学习方案（实施）→展示学习成果（运行）”四个环节的教学模式。每次实验教学目标都是以项目制作的形式开展，通过这四个环节完成。其中每个环节都是采用小组合作，讨论交流的方式来执行。
3.1 制定项目目标
《数字媒体技术及应用》课程的总目标就是培养学生通过各种数字媒体技术的学习，能够利用数字媒体技術完成一定的作品设计、视频制作项目。因此每次实验课活动，也就是学生设计作品、完成项目的过程。每次实验课教学前一周，教师会给提出下次实验课的目的，并要求学生通过查阅文献、观看视频等方式提前思考项目的应用领域。实验教学过程中，教师会作为引导者组织学生分组讨论该项技术目前在社会中的应用情况。每个小组成员通过头脑风暴等方式构思出本次实验活动的项目主题，并确定项目成员的负责人。
3.2 设计学习方案
小组成员根据制定的目标，通过小组成员协商，将目标进行细化成几个小项目，并提出完成几个小项目的关键点和解决方案。然后发挥小组成员的不同优势，对小项目进行分工完成。
3.3 执行学习方案
小组成员根据学习目标的分工，执行具体的学习方案。为了顺利完成项目，并取得成果。小组成员可以采取两种学习方案：
（1）日常实验课程教学活动，即《数字媒体技术及应用》日常实验课的教学活动。 通过实验课与教师、学生一起学习，操作、练习，在课上可随时与教师和其他学生交流、讨论。
（2）开放式实验室学习，开放式实验是以学生为主体、以教师为引导，学生可根据兴趣和能力自主选择或进行实验设计，在开放的时间和实验室内充分发挥学生个人的自主性，满足学生的不同学习需求，进而提升学生的创新能力和综合素质，实现产、学研相结合教学目的的一种实验教学模式[4]。开放式实验学习可以满足学生根据自己的学习情况和时间机动灵活地开展实验操作训练，可以约小组成员一起参与，也可以自主学习。 通过执行这两种学习方案，最终小组成员通过不断讨论、共同努力，完成学习目标。
3.4 展示学习成果
每一个知识点的实验课结束之前都应该有一个CDIO项目小组展示学习成果的环节。该环节主要是教师组织，由每个小组的项目负责人汇报展示学习的整个过程和取得的成果。教师不断给予赞扬和鼓励，并提出促进学生能力提高性的建议。该环节主要用于对每个CDIO项目小组学习情况的一种反馈，更多的是让学生看到努力之后的收获，感受到老师和其他学生的一致认可。
4 实验方式与结果
4.1 实验方式
我们选择《数字媒体技术及应用》实验课的2个章节18个课时的内容来做研究，对应的知识点分别是Photoshop图像处理和Premiere视频制作。其中每个知识点各9个课时，对应3次课。同时对2个平行班级进行CDIO实验教学模式进行改革，授课对象分别是2016级工商管理1班和2016级工商管理2班。其中2016级工商管理1班的Photoshop图像处理采用CDIO实验教学模式，Premiere视频制作采用传统的上机练习模式。2016级工商管理2班，两个知识点实验授课模式则反过来。从而进行对照研究。
最后通过两道综合性较强的Photoshop图像处理操作题和premiere视频制作操作题来对照实验结果，也就是来考查学生对这两部分的动手操作能力和创新能力。实验课程结束之前的同一个时间，规定好2个小时内，对两个班级分别进行测验。最后通过产品设计教研室的4位老师来进行成绩评价。
4.2 实验结果
结果发现，不管是在操作能力上还是在创新水平上， 1班的Photoshop图像处理操作题和2班的premiere视频制作操作题得分都是偏高，也就是采用CDIO模式进行实验授课的作品优秀率明显较高。
5 总结
本项目借鉴CDIO工程教育模式，对《数字媒体技术及应用》课程的实验教学模式进行了改革。通过CDIO模式实验教学，促进学生的个性化发展，培养了学生的实践能力和合作能力。以学生为中心，在教师的指导下参与项目实践，通过实验教学训练的多元化和自主性，在一定程度上增强了教学效果，提高了学生的学习积极性，培养和锻炼了数字媒体技术专业学生的实践能力。
结合工科教育的CDIO的理念和方法，展开以项目设计为导向的翻转课堂教学模式，提高学生自主学习的能力和实踐操作能力。适合我校创新型应用型人才发展的数字媒体技术实验教学模式。
参考文献：
[1]栾亚群.电工电子实验中心开放的探索与实践[J].实验室研究与探索，2007，26（2）：122-123.
[2]陈云红，甘兴勋，刘文华. 数字媒体技术专业的实践教学思考[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2009（2）：87-90.
[3]吕迎春.论工程教育模式下的人才创新能力培养[J].沈阳师范大学学报（社会科学版），2014（2）：127-129.
[4] 王志丹.实验教学：从封闭走向开放——“自主、合作、探究”型实验教学模式在高中化学教学中的应用[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2007，20（8）：137-139.
【通联编辑：王力】
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