蔡恒 高艷芬 生龍

摘要：《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》是一門理論與實(shí)踐并重的課程，特別注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足課程教學(xué)需求。本文首先闡述CDIO工程教育模式的概念及理念，再對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題進(jìn)行分析，結(jié)合CDIO模式進(jìn)行課程教學(xué)改革，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，取得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);實(shí)踐;CDIO;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）46-0167-02

一、引言

CDIO模式是由美國(guó)麻省理工學(xué)院等高校所組成的跨國(guó)研究組織所創(chuàng)立的工程教育理念，CDIO是由產(chǎn)品生命周期上的四個(gè)環(huán)節(jié)：構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）作為的載體開展教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)。[1]在教學(xué)過程中要求學(xué)生結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，把工程訓(xùn)練過程融入到課程教學(xué)中，圍繞項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐設(shè)計(jì)，把多門理論課程通過項(xiàng)目聯(lián)系起來，將課程理論與實(shí)踐操作相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力。CDIO模式的教育理念和體系，是當(dāng)前工程教育領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，在工程類院校具有很好的推廣示范作用?！队?jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實(shí)際進(jìn)行動(dòng)手操作，本文重點(diǎn)研究將CDIO工程教育模式引入到《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中，進(jìn)行教學(xué)改革，提升教學(xué)質(zhì)量。

二、課程現(xiàn)狀與存在的問題

《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》是計(jì)算機(jī)類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教學(xué)方法基本采用課上講授理論知識(shí)，再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作完成驗(yàn)證過程的傳統(tǒng)教學(xué)方法。《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》是一門理論與實(shí)踐并重的課程，需要學(xué)生掌握組裝與維護(hù)的知識(shí)并能熟練完成相應(yīng)的操作，以及對(duì)計(jì)算機(jī)常見故障的診斷和處理能力的培養(yǎng)，這靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足。傳統(tǒng)教學(xué)方法下的《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程主要存在以下問題：

1.計(jì)算機(jī)技術(shù)更新速度快，課程教材內(nèi)容相對(duì)滯后，無法跟上計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展。缺乏當(dāng)前主流硬件產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品等內(nèi)容涉及較少或基本沒有。

2.理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合不夠緊密，課上理論課下實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，使理論與實(shí)踐產(chǎn)生脫節(jié)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)方式單一，沒有根據(jù)教學(xué)過程中不同的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，無法充分引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

4.以講授為主的教學(xué)方法，學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，教學(xué)效果不夠理想。

5.考核方式以試卷為主，對(duì)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)重視程度不夠，無法體現(xiàn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的真正掌握程度。[2]

近幾年來雖然進(jìn)行了相關(guān)的教育教學(xué)改革，采用了一些新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，但教學(xué)效果提升有限，沒有從根本上改變課程教學(xué)效果不理想的情況。因此，引入CDIO工程教育模式對(duì)《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程的教學(xué)改革有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、CDIO模式在課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

將CDIO模式引入到《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程教學(xué)中，主要目的是為了加深學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式中存在的問題，具體改革措施如下：

1.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，很多新技術(shù)、新產(chǎn)品在教材中涉及較少，這就需要任課教師整理收集相關(guān)資料，將這些內(nèi)容制作成多媒體課件，作為教材講授知識(shí)的補(bǔ)充，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用方面的了解。購置一些計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的新產(chǎn)品作為教具在課上展示，如：KINECT體感控制器、3D顯示設(shè)備等，既可以開拓學(xué)生的視野，又可以提升學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣。要求任課教師掌握計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，隨時(shí)把新技術(shù)、新產(chǎn)品更新到教學(xué)內(nèi)容中，保證教學(xué)內(nèi)容的新穎性和實(shí)用性。

2.打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分離的模式。比如在講解CPU主頻的課程內(nèi)容中，頻率對(duì)計(jì)算機(jī)性能的影響，只是擺出幾組對(duì)比數(shù)據(jù)給學(xué)生看，學(xué)生很難理解不同年代、不同頻率的CPU在性能上的差異具體有多少。像這樣的課程內(nèi)容就安排適合在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行講授，實(shí)現(xiàn)邊學(xué)邊做的教學(xué)模式，使講解、演示、實(shí)踐操作成為一個(gè)整體，教師在講解并進(jìn)行操作的過程中，學(xué)生可完成同步操作，在激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，教學(xué)效果也得到了顯著的提高。

3.合理設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)，要進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)。在每個(gè)教學(xué)單元內(nèi)用項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生，通過完成項(xiàng)目來學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，將原有被動(dòng)的聽課學(xué)習(xí)變?yōu)橐詫?shí)踐操作為主的主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)相關(guān)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加深入、系統(tǒng)。

4.考核也應(yīng)理論與實(shí)踐并重，除了以試卷的形式考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度外，對(duì)課程中每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目操作過程及完成情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)考核的比重，最終成績(jī)與每次項(xiàng)目完成情況相關(guān)聯(lián)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不能靠期末突擊復(fù)習(xí)，而是要認(rèn)真上好每一次課，認(rèn)真完成每一個(gè)項(xiàng)目。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)完成時(shí)能真正掌握相關(guān)技術(shù)知識(shí)，避免出現(xiàn)只會(huì)空談理論不會(huì)動(dòng)手操作的高分低能型“人才”。[3]

下面介紹一個(gè)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)例：CPU超頻測(cè)試和計(jì)算機(jī)性能對(duì)比測(cè)試

這個(gè)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的目的是通過對(duì)CPU進(jìn)行超頻測(cè)試讓學(xué)生學(xué)習(xí)CPU主頻對(duì)計(jì)算機(jī)性能的影響以及主頻、倍頻、外頻之間的關(guān)系，學(xué)習(xí)BIOS基本設(shè)置方法，認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，測(cè)試、比較不同年代的計(jì)算機(jī)性能，并分析造成性能差異的主要原因。測(cè)試軟件分別使用Super PI、Everest和HDTunePro，其中Super PI用來測(cè)試CPU完成π的100萬位計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)間，時(shí)間越短表示CPU性能越好;Everest可以用來測(cè)試CPU和內(nèi)存的性能，得分越高性能越好;HDTunePro用來測(cè)試硬盤讀取速度，數(shù)值越高越好。

課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目操作步驟是先進(jìn)行BIOS設(shè)置，記錄在分別超頻0%、10%、20%、30%、40%情況下，計(jì)算機(jī)性能的變化情況，并分析原因;然后2008、2011和2014年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的主流計(jì)算機(jī)硬件，進(jìn)行性能測(cè)試，比較并分析整體性能提升的主要原因，以及主要部件發(fā)展的快慢和制約整體性能提升的瓶頸。分析測(cè)試所得數(shù)據(jù)并解答以下問題：

1.超頻對(duì)哪些器件性能提升較大，對(duì)哪些器件性能提升較小或是沒有提升，為什么？

2.影響超頻穩(wěn)定性的主要因素有哪些？

3.近幾年計(jì)算機(jī)哪些器件性能提升較大，哪些器件性能提升較小，為什么？

4.影響計(jì)算機(jī)性能的主要因素是什么，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的瓶頸在哪里？

通過完成該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在項(xiàng)目中對(duì)這些數(shù)據(jù)的測(cè)試及分析，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到CPU主頻對(duì)計(jì)算機(jī)性能的影響，超頻在帶來性能提升的同時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，會(huì)引起死機(jī)、藍(lán)屏（超頻約30%）甚至無法開機(jī)（超頻約40%）的情況;并可了解近些年計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展情況及發(fā)展趨勢(shì)。在實(shí)踐操作中完成這些知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)性能的認(rèn)識(shí)更為直觀，對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)更深入，掌握更牢固。

四、結(jié)語

根據(jù)《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程理論與實(shí)踐并重的特點(diǎn)，結(jié)合CDIO工程教育模式通過對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)資源等方面的改革與實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。實(shí)踐表明，運(yùn)用CDIO模式合理進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高自主學(xué)習(xí)的能力，提高他們將理論運(yùn)用到實(shí)踐中的能力，特點(diǎn)是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)有較大的提升。運(yùn)用CDIO模式的課程教學(xué)改革還將繼續(xù)進(jìn)行下去，并可在相關(guān)專業(yè)課程中進(jìn)行應(yīng)用推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]李竹林，張根耀，王文發(fā)，許淳.基于CDIO的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)改革與效果分析[J].計(jì)算機(jī)教育，2014，（16）：64-66.

[2]李珍香.基于CDIO模式的計(jì)算機(jī)硬件課程群實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].計(jì)算機(jī)教育，2015，（1）：61-64.

[3]何穎.基于CDIO模式的計(jì)算機(jī)硬件系列課程的改革與實(shí)踐[J].科技信息，2013，（26）：287-288.