基于CDIO理念的计算机课程教学应用与反思

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　　摘  要：随着CDIO教育模式的普及和大环境下教育教学水平的不断提升，给计算机课程的教学带来了新的思路和挑战。该文根据CDIO教育模式的理念结合计算机课程教学中存在的问题，对现有教学进行分析，提出了传统教学存在的问题。并就这些问题进行思考，提出了在新的教学理念下的教学改进方向。
　　关键词：CDIO  传统教学  计算机课程
　　中图分类号：TP393    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）04（a）-0063-02
　　进入21世纪后，随着教育教学的不断改进和提升，CDIO教育模式作为近年来国际工程教育改革的最新成果，以其系统性、科学性和先进性的统一而成为许多高校进行课程设计和人才培养的教育理念，其基于“项目的学习”和“边练边学”的教育理念可以为众多教育者提供工程技术人才培养提供崭新的思路[1]。
　　计算机课程具有较强的综合特性，它与电子工程、应用物理、艺术设计、商业管理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，经过众多高校的专家学者多年的精心建设，已经形成了较成熟、较完整的培养模式和体系。但因相关技术更新较快，知识量和与其他知识的关联度也在飞速增长。从数年前“大数据”“云计算”技术的兴起，到“人工智能”“5G”技术的火热，均说明了计算机领域的相关技术在飞速更新，而学习这些课程需要大量的先导课程进行铺垫，大学里授课时间有限，教师资源和学生学习精力的分配也有限，如何權衡好其中的关系，使其能够充满热情和动力的学习相关内容是当前需要思考的问题[2]。
　　因此，在教育教学过程中，我们不能墨守成规，要积极跟随当今科技的发展与社会的需要，真正地让学生通过在课程的学习能够学以致用、学有所用。通过这种不断的实践和反思才能使教学质量和人才培养质量进一步增长。
　　1  传统教学现状及存在的问题
　　传统教学的教学过程主要是：（1）教师课内授课;（2）学生听课，并记忆思考;（3）课下复习巩固。这种教学过程在我国沿袭了很长时间，在这段时间内也为我国培养了一大批相关行业的人才，但就现在的教育教学观点来看，并不太适合目前的CDIO工程教育教学方式，以下对传统教学存在的问题进行描述。
　　第一，学生不能调动积极性，知识接收率低。
　　传统的课堂由于需要在固定时间内讲授大量知识点，大量知识点的堆砌很容易使学生产生倦怠的心理，并且由于学习目的性不强，学生始终不知道学习这些知识后是否能够真的用得上，进而丢失学习的动力。并且由于教师授课水平和学生接受能力的不同，会使学生难以快速消化相关知识的问题[3]。
　　第二，缺乏实战演练，遇到问题不知如何处理。
　　传统的课堂由于实验课时少，学生缺乏对一个项目的整体认识，不能很好地将课堂所学联系到实际所用上去。在以后的工作中往往需要进行重新学习，这就耽误了大量时间和精力。问题的关键在于学生的学习不能仅限于掌握理论知识，将重心放在培养学生对完成一个项目、掌握一门技能的整体感受和认识上可以使学生较大地提升解决实际问题的能力，这也正是CDIO教育模式在教学中的一种体现[4]，学生一旦意识到学习该课程能够解决今后的某些问题，就会大大提高其学习主动性，很多问题就会迎刃而解了。
　　第三，缺乏团队意识和个人责任意识。
　　由于传统的课堂较少涉及以小组或团队为单位的任务考核，很多学生就不会去主动学习如何建立一个团队、如何担任团队中的角色、如何和团队中的成员进行有效的沟通。众所周知，在计算机技术领域中，大多数任务都是通过团队协作完成的，比如，开发一款软件就需要一定数量的程序员、系统架构师、测试工程师、客户经理等组成一个团队共同完成任务。此时，一个好的团队能够高效、高质量地完成该项任务，而一个分工不明确、沟通不及时的团队则不太可能按时进行任务交付。所以，在校大学生应该在学习过程中就开始对团队协作进行训练，并逐步找到自己擅长的位置，为以后的工作打下基础。
　　第四，选修课程不完善，形式较单一。
　　选修课是学生培养个人职业兴趣、扩展知识面的一个平台，而当前多数高校设置的选修课并没有紧跟主流技术和专业方向，这就使得学生只能“被迫”选择一个简单易学的课程进行学习，并且在选修课程的形式上也较为单一。近年来，线上教学的发展成为了选修课学习的一个途径，这种形式可以加以提倡并严格相关选课、管理和考核制度，使学生能够更好地接收选修课中的知识。
　　2  教学反思及改进方向
　　由于时代不同，教师和学生的学习资源配置、教学手段、教学理念也不尽相同。过去多年教学工作中存在很多漏洞，我们应该从过去的教学经验、教学反馈中吸取不足，取长补短。将过去教学中好的一面保留下来，而摒弃其不适应现有教育教学环境的一些方面。以下从教师自身和课堂教育两个角度浅谈如何使用CDIO思想对现有教育进行改进。
　　（1）对于计算机课程的教师而言，一方面需要提升自身知识的深度与广度，牢牢把握主流技术的发展动向。另一方面，需要学会有目的、有技巧、有耐心地将所学知识分享给学生。因此，对于教师自身的建设可以有以下几点改进方向：①及时对专业知识进行总结和回顾，思考存在的不足并进行知识补充，多参加专业内的知识分享活动，如参加竞赛、论坛和研讨会等。②学习如何通过生动、形象的课堂教学让学生深刻理解知识，在讲解理论的同时辅以案例进行说明，同时在实验教学和课程设计时需要以“项目”为核心的教学。让学生在动手过程中学会发现问题、分析问题、处理问题。同时，注重团队协作和队内沟通，进行高效的合作解决实际问题。③通过贴近实际、多种多样的选修课引导学生发展其个人职业方向，对计算机专业课程建立清晰而完整的知识网络，找到自身所擅长的工作类型和方向。
　　（2）对于计算机专业的课堂教育而言，应该增加案例讲解、项目实践方面的内容。教师应将重点放在学生能接收多少而不是自己能够讲解多少知识上去。如教授“软件工程”一课时，具体教学过程可以分为：①建立团队，分配职务和职责;②对相关问题进行调研，发现问题;③团队讨论，得出实施方案;④和相关人员进行协商和交流，确定实施细节;⑤开始有序的工作，并及时反馈、总结;⑥提交结果，相关人员进行验收;⑦工作总结。经过这样一种以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程技术，这种方式可以使学生清楚地认识到如何进行工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力的培养。
　　3  结语
　　CDIO工程教育模式通过长久以来的不断发展完善，已经成功应用在全球诸多高校中，论文将CDIO工程教育模式与计算机教学进行结合，旨在使用该思想指导并提高当今的计算机专业课程教学水平，目的是通过提高教师自身的专业知识和教育水平，并注重课堂教学设计和实践的重要性，从而使得：（1）学生学习兴趣提高，能够主动学习;（2）接收知识的能力更强，不仅能够懂得其原理更能上手实践;（3）更加注重团队协作的重要性，使得学习更高效;（4）培养学生的独立能力和创新能力。须知为了迎接更快的知识变革和残酷的工作竞争，学生需要在学校就练就强硬的解决问题能力和独立思考能力，CDIO工程教育模式正式基于这样的目的对现在的高校大学生进行针对性的培养。以使其能够更好地提高自身水平，迎接未来挑战，同时使高校的人才培养模式趋于完善，教师的授课水平也能逐步提高。
　　参考文献
　　[1] 宾志燕，李炜，周坚和.新工科背景下基于CDIO理念的实践课程教学改革研究[J].计算机时代，2019，319（1）：103-105.
　　[2] 潘益婷，潘修强，钱冬云，等.CDIO理念下的软件技术专业产教融合人才培养模式探索与实践[J].软件工程，2019，22（1）：64-66.
　　[3] 张文硕，马玉英.基于工程教育理念的信息类专业人才培养模式探索[J].山东工业技术，2019，282（4）：86，240.
　　[4] Edstr?m K. The role of CDIO in engineering education research： Combining usefulness and scholarliness[J].European Journal of Engineering Education，2017（6）：1-15.
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