CDIO模式下Java系列课程关联性与差异性的研究与应用
来源:用户上传
作者:刘鑫 邵林 徐琳宏 朱毅
摘要：针对目前Java系列课程传统教学模式普遍存在的问题，提出结合CDIO模式，积极探索该系列课程的关联性与差异性，从授课内容、教学方式和考核模式等多方面进行改革和探索，使得CDIO理念所需的各种能力得以全方位训练，进而提高计算机专业本科生的综合素质和就业竞争力。
关键词：CDIO模式;Java;系列课程;授课内容;教学方式
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）02-0152-02
1问题现状与引言
1.1 Java系列课程现状
Java技术具有卓越的通用性、平台移植性和安全性等优点，在全球移动互联网、云计算和大数据的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景[1]。为适应东北亚区域经济发展，满足国际化复合型IT人才的需求，大连外国语大学软件学院将Java技术相关课程作为授课的重点，并为计算机科学与技术专业开设了六门相关课程：面向对象程序设计、面向对象编程实践、Java高级编程、Java多媒体技术、JSP开发技术和J2EE实训，毋庸置疑，无论从实际作用还是课时比重上来看，Java系列课程均十分重要[2]。然而，传统Java教学模式存在一些固有问题，比如：“注重知识灌输，忽视能力培养”“教师知识储备与企业岗位需求有断层”等，已不能满足高校应用型人才培养的目标和企业对高素质人才的实践技能要求。
1.2 CDIO 工程教育模式
自2000年起，美国麻省理工学院等四所著名大学组成的跨国研究机构获得近2000万美元巨额资助，经过四年研究探索产生了CDIO工程教育理念，并创立了以此命名的国际合作组织[3]。截至2017年4月，全球共有一百零四所高校自愿加入“CDIO工程教育联盟”。2005年，汕头大学顾佩华教授率先将CDIO教学理念引入国内[4]。三年之后，教育部成立了“CDIO研究与实践课题组”。目前，我国CDIO试点高校接近40所，其中汕头大学[5]、成都信息工程大学[6]等国内高校均已将CDIO的培养模式应用于Java程序设计的课程之中，并取得了较好的授课效果。然而，国内将该模式应用于整个Java课程体系的探索和研究仍然较少，该领域仍有待进一步探索和研究。
2 理论构建
2.1 CDIO模式下的Java课程
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果，它由构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运行（Operate）四个部分组成，通常以产品研发、运行的生命周期为载体，促使学生以“实践的、课程间有机联系”的方式完成工程项目，进而学习技术知识，其标准涵盖课程、实践、教师和学生能力提升培养、检验测评等一系列内容，使知识、能力和素质的培养形成有机整体。依据CDIO理念，笔者通过探索并总结六门课程之间的关联性和差异性，将该模式引入Java系列课程的课堂之中，在一定程度上弥补传统教育模式的不足，提升教师和培养学生的工程应用能力，为今后相关课程的建设工作打下了坚实的基础。
2.2 Java系列课程关联性与差异性
横向对比和分析Java系列课程、获得其关联性和差异性，有利于在培养应用型人才的大目标之下对其进行精准定位，有利于授课内容的选择和授课效率的提高，更有利于课程间的衔接以及整个课程体系的构建。比如，根据课程的内容难度层次，将六门课程分为：初级（理论储备）、中级（知识扩展）和高级（技能提升）三个阶段（如表1所示）。通过明确每门课程在培养高水平应用型人才这一大的目标之下各自所扮演的角色，各相关课程的主讲教师能够更好地进行课程的前后衔接，了解前驱课程对后续课程的铺垫和辅助理解作用、后续课程对前驱课程的综合、深化和扩展作用，使得总体的课程设置更为合理。此外，通过加强各授课老师之间的沟通，明晰自己所教授课程在整个系列课程中所处的地位，强化课程衔接中重要的知识点，减少不必要的重复讲述，提高授课效率，通过选择和组织适当的授课内容并有所侧重、微调课时安排方式，有效解决了课时较少与课程内容较复杂之间的矛盾。
3 改革实施
3.1 课程内容改革
为充分体现CDIO理念、达到教学目标，笔者以项目为主线，将专业知识、技术能力、专业素质等培养目标纳入项目中，并按照不同的课程内容把工程项目分解为与之对应的教学项目。为解决课程系列松散的问题，笔者为Java系列课程选择并安装统一的程序开发工具（Eclipse），同时加强Java系列课程的衔接和联系，将面向对象的编程思想从始至终渗透于各门课程之中。为了全面涵盖整个Java系列课程，笔者结合自己从事应用开发的经验，与周边IT企业合作，将大量真实项目案例引入课程教学。此外，借助互联网和云服务技术，整理、合并六门课程累积多年的教学资料，进而打造出一个面向应用型人才培养的、并具备完整体系的Java课程群。
3.2 教学模式改革
為逐步适应并实施CDIO教学模式，需要不断更新教与学的方式方法，积极引入小组演讲与讨论、相互点评、客户角色扮演、工作情境模拟等多种教学形式，探索如何在基础课程中巩固和提高学生的编程技巧，如何在进阶课程中培养学生面向对象的编程思想，如何在高阶课程中锻炼学生独立思考、团队协作的项目开发能力。例如：通过Java Web项目实践（图书管理系统），使学生逐步理解Java程序模块、JSP页面分别在Java实训课程中的MVC模型里所扮演角色。再比如：为了解决以往Java程序设计中“重开发、轻设计”的问题，通过模拟产品生命周期上的四个环节CDIO，将Java系列课程中涉及的多个项目紧密结合，通过逐步补充、修改和迭代，进而实现若干具备一定规模和复杂程度的仿真项目。 3.3 考核方式改革
CDIO模式主张建立多元化的考核方式，考试不应作为成绩评定的唯一形式，应突出对学生工程能力的正确评价。在对Java系列课程的考核评价中，笔者针对不同课程设置特色各异的考题与项目，进而展开以案例项目驱动的考核方法，并针对不同课程对学生设置相应的考核方式，尽量通过多种方式全方位考核学生的各项能力。例如：采取笔试与上机实验相结合的方式考核技术知识;通过平时组内讨论、演讲和答辩的参与程度评价学生的团队协作能力;根据对项目的扩展和新技术的应用情况评估学生的创新能力;根据其在软件开发生命周期中各个环节的表现情况衡量学生的工程素质。
3.4 教学成果转化
基于CDIO的学习以建构主义学习理论、实用主义教育理论、探究学习理论为基础，整个学习过程围绕某一具体真实的项目进行。最终完成的项目可以是产品或服务，除了具有一定的社会效益，还能有经济效益。因此，应寻求将课堂的教学成果转化为经济效益和社会效益的可能性。此外，授课教师通过深入软件企业参与项目实践，增加了项目经验，极大地提高了个人的专业素养;同时积极参与课程相关的科学研究，进而达到教学与科研相辅相成的目的。
4 结语
本文提出在CDIO工程教育模式之下，分析和探究Java系列课程的关联性和差异性，并将研究结果应用于日常的授课之中。这对IT专业人才培养模式的改革、传统课堂教学模式改革、以及专业课程体系的重新构建都大有裨益。重构之后的课程体系将以项目化教学为主线，注重培养学生的创新能力、分析问题与解决问题能力、动手能力、新知识获取能力、理论联系实际和实践能力，将极大地提升毕业生在就业市场中的竞争力。
参考文献：
[1] 刘文杰，吴婷婷，郑玉.基于任务驱动的小组协作Java教学模式研究[J].计算机教育，2010（20）：55-57+61.
[2] 刘鑫，朱毅，徐琳宏，顼聪.慕课下的PBL模式研究——以Java系列课程为例[J].赤子（上中旬），2017（01）：98.
[3] 王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28（04）：116-119.
[4] 顾佩华，胡文龙，陆小华，等.从CDIO 在中国到中国的CDIO：发展路径、产生的影响及其原因研究[J].高等工程教育研究，2017（1）：24- 43.
[5] 邱珊. CDIO 教育模式在Java 語言程序设计教学中的应用[J]. 现代计算机， 2011（9）：21-23.
[6]赵秋云，魏乐.CDIO理念在Java系列课程教学改革中的应用[J].电脑知识与技术，2012，8（19）：4681-4683+4686.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15271147.htm
