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基于CDIO工程教育模式的高職計算機語言類課程教學改革*

2011-07-10 11:58:39
職業(yè)教育研究 2011年12期
關鍵詞:計算機高職語言

周 丹 王 鶯

(臺州職業(yè)技術學院 浙江 臺州 318000)

基于CDIO工程教育模式的高職計算機語言類課程教學改革*

周 丹 王 鶯

(臺州職業(yè)技術學院 浙江 臺州 318000)

高職院?,F(xiàn)行的計算機語言類課程教學存在不足,引入CDIO教學理念,結合CDIO12項標準,實施面向CDIO的語言類課程教學改革,可以提高學生的工程素質(zhì)和綜合能力。

高職;CDIO工程教育;計算機語言類課程;教學改革

當前教育模式存在的問題

計算機語言類課程是高職計算機專業(yè)普遍指定的必修課。開設計算機語言課程的主要目的是培養(yǎng)大學生的信息技術素質(zhì),使其具備一定的程序設計能力和較強的軟件應用能力。然而在現(xiàn)行的教師課堂教學模式下,計算機語言類課程的教學效果卻并不理想。當前的教育模式主要存在以下問題。

以教為主,被動接受 計算機語言類課程的教學以教師課堂講授為主,學生被動接受語言課程理論,難以將理論知識應用于具體操作實踐中。在實踐課中,學生雖然可獲得實踐的機會,但僅僅是一些驗證性實驗或是一些簡單問題的解決,缺乏挑戰(zhàn)性,實際應用能力得不到提升。

代碼抽象,理解困難 在計算機語言類課程中,基本語法是教學內(nèi)容的一個重要組成部分,學生在課堂理論學習中大部分時間面對的是一些枯燥難懂的代碼,對于英語基礎較差的高職學生而言,這些英文代碼難以理解和掌握。

筆試考核,缺乏挑戰(zhàn) 現(xiàn)在絕大部分的計算機語言類課程考試都是以筆試的形式進行,由于高職院校學生對計算機語言的掌握水平不高,考試之前教師通常會劃定考試重點,最終導致考試難度不高,成為送學分的一個形式。另外,平時學習和考試都是以個人為單位,缺乏團隊合作和溝通方面的訓練。

課程過時,技術滯后 隨著計算機技術的飛速發(fā)展,語言和工具也在不斷更新,這給學校教學計劃的制定帶來新的挑戰(zhàn)。很可能學生在學校學習的是已經(jīng)過時的或?qū)⒁^時的技術。另外,教師由于主要從事教學工作,在校園內(nèi)無法與計算機行業(yè)最新的工具和技術接觸,也會導致技術的滯后。

綜上所述,高職院校培養(yǎng)出來的計算機專業(yè)的畢業(yè)生通常缺乏產(chǎn)品開發(fā)水平和獨立鉆研能力,而高職教育主要培養(yǎng)生產(chǎn)、建設、管理和服務第一線的應用型人才,是以社會人才市場需求為導向的就業(yè)教育,這就需要通過工程教育的模式解決上述問題。

CDIO工程教育模式

CDIO是當前國際高等工程教育的一種創(chuàng)新模式,以工程項目從研發(fā)到運行的生命周期為載體,通過項目設計將整個課程體系系統(tǒng)地、有機地結合起來,學生以主動的、實踐的方式參與課程的各個教學環(huán)節(jié)。CDIO倡導 “做中學”和“基于項目的教育和學習”。

CDIO以產(chǎn)品生命周期的四個環(huán)節(jié)——構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate)代表四個教育和實踐訓練環(huán)節(jié)。CDIO的教學大綱提出以能力培養(yǎng)為目標,并且系統(tǒng)地提出了可操作性強的能力培養(yǎng)、實施指導、實施過程和結果檢驗的12條標準。CDIO強調(diào)認知過程需要雙重刺激,即工程師必須能邏輯性地理解抽象知識,并且能感知性地體驗該知識在具象環(huán)境中的應用,從而獲得深層次的認識。

清華大學在《數(shù)據(jù)結構》和《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》兩門課中采用了CDIO教學方法,取得了滿意的教學效果,增強了學生自學和解決實際問題的能力,以及協(xié)調(diào)溝通和團隊協(xié)作能力。2005年底,汕頭大學提出的EIP-CDIO人才培養(yǎng)模式,福建工程學院提出的A-H-CDIO人才培養(yǎng)模式都取得了較好的教學效果。國內(nèi)外經(jīng)驗表明,CDIO“做中學”的理念和方法是先進可行的,完全適合工科教學過程各個環(huán)節(jié)的改革。

由于計算機專業(yè)具有明顯的工程特性,軟件開發(fā)的過程和CDIO四個部分有異曲同工之妙,所以,CDIO新型工程教育模式特別適合計算機專業(yè)的教學,在計算機語言類課程中引入CDIO教育模式顯然是可行的。

面向CDIO的語言類課程教學改革

CDIO提出了可操作性強的12條執(zhí)行標準(如表1所示),系統(tǒng)地歸納了工程教育主要的需求,其中心思想是通過12項標準引導工程教育的相關人員,運用不同條件下的可用資源滿足工程教育的需要。

表1CDIO教學理念的12個執(zhí)行標準表

以《C#程序設計》課程為例,按照CDIO的12項標準進行教學,具體實施過程如下。

標準1:CDIO環(huán)境背景 軟件項目開發(fā)嚴格以軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)周期作為工程教育的環(huán)境?;陧椖恳螅瑢W生從構思、設計、實現(xiàn)、運作四個環(huán)節(jié)完成一個具體項目開發(fā)。學生3~5人分為一個項目小組,小組成員按角色進行分工合作,互學互助。事實證明,這種方式可以有效提升學生的團隊意識和協(xié)作能力。

標準2:學習目標 本課程的目標是要求能夠編寫調(diào)試和運行實用、規(guī)范、可讀性好的應用程序,即在一個比較高的層次上能對軟件項目的構思、設計、實現(xiàn)和運作有一個整體的概念,而不是拘泥于某個具體的語法細節(jié)。該目標已達到中小軟件企業(yè)項目開發(fā)的要求。

標準3:集成化課程設置 在計算機信息管理專業(yè)課程設置中,語言類課程作為核心基礎課程之一,與《.NET Web站點開發(fā)》和《.NET企業(yè)級商業(yè)站點開發(fā)》等課程前后呼應,在其他課程采用的開發(fā)工具與《C#程序設計》課程中的VS能無縫集成。學生對于前后課程的學習具有連貫性。

標準4:工程導論 在學生進行綜合的軟件項目設計之前,首先要讓學生進行必要的軟件工程概論知識學習,了解軟件開發(fā)過程,從“做中學”并逐步具備開發(fā)小型軟件項目的能力,以此增強學生的工程意識。

標準5:設計—制作實踐 本課程實踐環(huán)節(jié)的課程設計要求學生運用所學的計算機語言根據(jù)企業(yè)軟件產(chǎn)品開發(fā)周期進行構思、設計、實現(xiàn)及運作,屬于比較綜合的項目。學生必須對軟件進行可行性研究與計劃,獲取需求,設計開發(fā),最后進行評估和測試。通過設計—制作實踐,可讓學生獲得經(jīng)驗,提升學生的CDIO能力。

標準6:工程實踐場所 實踐環(huán)節(jié)在一體化實訓室進行,實訓室按照軟件企業(yè)開發(fā)環(huán)境進行布置,學生以小組為單位完成一個綜合的軟件項目開發(fā)。實訓室中機器都安裝了一系列主流開發(fā)工具,具備實際開發(fā)的軟硬件環(huán)境。

標準7:集成化教學過程 本課程以“做項目”為主線組織教學,以 “用”導“學”,教師全程指導。由于學生有完成項目的壓力,所以一改往日積極性不高的局面,針對實踐過程中出現(xiàn)的問題,教師可以進行引導,學生在思考后加以實現(xiàn)。學生完成項目后,在掌握知識的同時也獲得了精神上的成就感和滿足感,對于激發(fā)學生學習課程的興趣有很大的幫助。

標準8:主動學習 在“做項目”的過程中要進行階段性評審,一方面,可以更好地控制進度,另一方面,可以讓學生對每一階段的知識進行總結消化。在評審的過程中,不再是教師一個人說了算,而是小組成員之間開展互評;由于在每一階段,學生都可以直觀地看到自己所完成的成果并參與到評審當中,其內(nèi)心中涌現(xiàn)的自豪感和成就感會促使其更加努力、更加主動地去學習。

標準9:教師CDIO能力的提升 一方面,學校將不定期地選派教師參加各類師資培訓;另一方面,學校與企業(yè)緊密合作,教師積極承擔橫向課題,增加教師的工程經(jīng)驗。當時機成熟時,學校還會邀請計算機行業(yè)的權威專家來學校舉辦講座,進一步促進教師CDIO能力的提升。

標準10:教師教學能力的提高 通過集體備課、說課等方式,加強教師之間的交流,增進相互學習;另外,學校教務處每年舉辦教師講課比賽,通過比賽可使教師的教學能力得到進一步提高。

標準11:學生考核 由于學生是以小組為單位完成項目的,所以考核時也是以小組為單位??己擞蓪W生互評和教師評價兩部分組成,根據(jù)小組的匯報情況、項目完成的質(zhì)量、文檔的規(guī)范性等進行綜合考慮。如果小組項目完成質(zhì)量高,文檔編寫規(guī)范,小組成員將獲得一定比例的獎勵。由于學生也參與考核,所以學生在完成項目時更加積極和主動。

標準12:專業(yè)評估 通過在課程教學中實施CDIO,激發(fā)了學生的學習熱情,寢室里經(jīng)??梢钥吹饺鍌€學生一起討論項目,且有不少學生主動報名與教師一起開發(fā)橫向項目。由此,學生做出來的項目更加規(guī)范,后續(xù)課程教師的評價明顯提高。

在計算機語言類課程教學中,按照CDIO大綱及12項標準推行教學改革后,通過在CDIO環(huán)境中學習,可以有效地調(diào)動學生學習的主動性和積極性,培養(yǎng)學生合作交流的能力,提高學生的工程素質(zhì)和綜合能力,增強學生的就業(yè)競爭力。

[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3):1-7.

[2]雷環(huán),湯威頤,Edward F.Crawley.培養(yǎng)創(chuàng)新型、多層次、專業(yè)化的工程科技人才[J].高等工程教育研究,2009,(5):29-35.

[3]王志強,蔡平,杜文峰.基于CDIO理念的多媒體應用基礎課程實踐教學改革[J].計算機教育,2009,(12):137-138.

[4]顧學雍.聯(lián)結理論與實踐的CDIO [J].高等工程教育研究,2009,(1):11-12.

[5]陳昊,明仲,彭小剛.在UML課程的實踐教學中實施CDIO的探討[J].計算機教育,2010,(14):127-128.

[6]和薇.CDIO模式在“數(shù)據(jù)結構”課程中的運用[J].計算機教育,2009,(20):122-123.

周丹,女,湖南湘潭人,在職碩士研究生,臺州職業(yè)技術學院講師,高級工程師,主要從事數(shù)據(jù)庫應用研究和計算機教學研究。

□有話職說

堅定的信心,能使平凡的人們,做出驚人的事業(yè)。對于凌駕命運之上的人來說,信心就是生命的主宰。

——海倫·凱勒

G712

A

1672-5727(2011)11-0029-02

*本文系2010年浙江省教育科學規(guī)劃研究課題《基于CDIO的高職軟件開發(fā)類專業(yè)項目化課程體系改革研究》(課題編號:SCG376)的部分成果

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