基于CDIO理論面向專業的計算機基礎教學模式的改革與實踐

楊 永，劉金月，王躍萍(東北石油大學計算機與信息技術學院，黑龍江 大慶 163318)

基于CDIO理論面向專業的計算機基礎教學模式的改革與實踐

楊 永，劉金月，王躍萍(東北石油大學計算機與信息技術學院，黑龍江 大慶 163318)

在CDIO工程教育理念的指導下，以培養學生實踐能力和創新能力為目標，基于基礎課教學服務于專業人才培養的思想，尊重專業差異，面向專業特色，提出了基于CDIO面向專業的計算機基礎教學模式。采取項目學習以及“做中學”的方式，培養學生應用計算機解決專業領域問題的能力，同時可以提高學生的自主學習、合作交流和創新能力。

CDIO；計算機基礎；教學；創新能力

計算機基礎教學是高等學校基礎教學的重要組成部分，目前計算機基礎教學一般是采用統一的授課模式、統一的學時，沒有和專業相聯系，即使有聯系也僅僅按照專業的不同設置了不同的課程，沒有針對該專業設置具體教學方式。為此，筆者基于基礎課教學服務于專業人才培養的思想，尊重專業差異、面向專業特色，提出了基于CDIO面向專業的計算機基礎教學模式。

1 CDIO理論

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，2000年起源于歐美著名大學，2007年開始在中國推廣，國內外的經驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的，“做中學”的方式符合建構主義的學習理論[1-2]。CDIO理論模式分為構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)4個環節[3-4]，在其工程教育理念的指導下，以培養學生實踐能力和創新能力為目標。

2 改革內容

2.1以育人為本，針對專業調整教學內容

通過對各專業的調研，根據各專業對計算機知識和能力的需求，改革統一的授課模式，按專業需求調整教學內容。例如，在大學計算機基礎課程中提供多媒體、網頁制作和數據庫等的選擇內容；在高級語言課中，針對不同專業設置不同的案例進行教學。

2.2以理論為基，精選課堂教學討論案例

針對授課專業設計課堂討論案例。案例內容以課程的基礎知識為核心，解決專業相關的實際問題。例如，計算機綜合應用課程的案例教學過程包括提出案例、講解案例、分組討論、小組陳述、教師總結等5個步驟。在討論過程中不僅可以澄清基本概念，還可以表現學生的創新思維，同時培養學生解決問題和分析問題的能力，提高學生表達能力，激發學生的創造力和創新意識，幫助學生挖掘自己的優勢。

2.3以實踐為重，結合專業設置實訓項目

將實驗分為基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗和專業創新性實驗。在實踐環節中，學生可以結合專業特色以及自己的興趣，自愿組合項目小組，要求每組5～6人，自主選擇實訓項目，在計算機綜合應用課程中，可以將程序設計、Office、數據庫和專業背景等相結合，不局限于某門課程的限制。項目小組在整個項目的構思-設計-實施-運作過程中，邊做邊學。學生完成項目不是在學習某一門課程，而是在學習如何解決實際問題，這一過程會讓學生在個人成長方面有很多收益，完成項目的成就感大大提高了學生的學習興趣，取得了很好的教學效果。

2.4以創新為魂，改革教學方法和考核方式

CDIO主張以產品的從研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，培養學生在4個層面的能力。采取“以教師為主導，學生為主體”的基于項目學習的教學方式，將項目的完成情況納入到課程考核成績中，制定科學的評價方式保護學生的創新和主動學習的熱情。

2.5優化教師隊伍，提高教師工程實踐能力

由于基礎教師只是各自學科和專業領域的專家，但在商業和工業環境中的實踐經驗卻相對有限。因此，將教師送到企業中去培訓，獲取實踐經驗，達到對企業的研究需求有更深入的了解，進而能夠更好的對學生進行培養，培養出企業需要的人才。

3 改革成效

在經過幾年的基于CDIO理論改革探索中，有效地提高了計算機基礎教學質量：在2010年黑龍江省非計算機專業計算機等級考試中，東北石油大學2009級學生取得一次通過率88.11%的好成績，比2008級的通過率(74.91%)提高了13.12%；非計算機專業學生在首屆全校程序設計大賽中也取得了優異成績，并代表學校參加了省和國家程序設計大賽，取得了多項獎勵；鍛煉了計算機基礎教學的師資隊伍，2010年計算機基礎課程教學團隊獲批黑龍江省教學團隊。

[1]郭皎，鄢沛，應宏，等.基于CDIO的計算機專業實驗教學改革[J].實驗技術與管理，2011(2)：155-157.

[2]顧學雍. 聯結理論與實踐的CDIO——清華大學創新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009(1)：11-23.

[3]李瑞芳,吳雅娟,王莉利. 基于CDIO的《綜合應用》課程教學改革探討[J]. 長江大學學報(自然科學版), 2010，7(1) ：338-339.

[4]左遠志,蔣潤花,楊小平. 以創新設計為導向的CDIO工程教育培養模式[J]. 東莞理工學院學報, 2010(3) ：118-122.

[編輯] 洪云飛

N4

A

1673-1409(2012)05-N179-02

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.060

2012-02-15

黑龍江省高等教育學會“十二五”教育科學研究規劃課題(HGJXHC110178)。

楊永(1976-)男，1999年大學畢業，碩士，副教授，現主要從事計算機圖像處理與人工智能方面的教學與研究工作。