基于CDIO的JAVA程序設計課程教學改革探索與實踐

鄧 飛

（懷化職業技術學院，湖南 懷化 418000）

CDIO工程教育模式是近年來由美國麻省理工學院、瑞典查爾姆斯技術學院、瑞典林克平大學、瑞典皇家技術學院4所工程大學發起，全球23所大學參與，合作開發的一個國際工程教育合作項目，它建立了一個新型的工程教育模式，所代表的構思 (Conceive)、設計 （Design）、實施（Implement）、運行（Operate)四個環節是企業在真實社會環境中的產品開發流程。這種模式能讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[1]。CDIO模式與傳統的以傳授知識為主的教學模式相比，更強調知識的運用和個人能力的培養。它要求我們在教學中，既要注重基礎知識的傳授，又要注重創新、設計和知識的綜合應用；既要強調個人專業能力的培養，又要提倡團隊合作精神的培養，這種模式涵蓋了工程教育理念、培養目標、課程體系、教學模式、實驗實訓條件、師資標準、學生考核方式、專業評估等方面，需要學校、社會和產業密切合作，需要學校各個環節、各個部門積極配合，需要方案設計、實施、評估等一系列的具體環節，是一個復雜的系統工程[2]，這種教育模式的顯著特征是以工程項目為教學目標[3]，能開拓學生的創新精神，全面提升學生的綜合素質，讓學生掌握扎實的專業知識，從而滿足社會對工程技術人才的需求。

一、高職院校程序設計課程教學的現狀與存在的問題

JAVA語言因為其具有簡單、可移植性好、安全性高、并發性等優勢而成為廣泛使用的程序設計語言，從小程序如桌面級應用開發和手機終端應用，大程序如企業級應用，JAVA無處不在。JAVA程序設計課程作為計算機或相關專業的必修課，不但有較強的理論性，更有很強的實踐性，很多高職院校都開設了JAVA程序設計課程，也在教學方法上進行了很多教學改革。然而學生在學習完JAVA課程以后，雖然學生編程能力有所提高，但總覺得沒有獲得專業方向上的強化，編程能力和市場需求還存在很大的差距。幾年來，為了提高學生的實踐動手能力，我們課題組教師采取了基于工作過程的項目教學法，進行考核方式的改革，取得了一定的成效，但還是存在一些問題：

（1）程序設計課程的教學內容主要以講授語法概念為主，內容比較抽象枯燥，難以激發學生學習興趣。再加上當前高職學生學習能力較差，基礎不好，對程序設計類課程有一種天生的畏難情緒，學習熱情不高。

（2）教師在教學中采用的案例只是針對某個知識點，案例的選取與實際應用脫節，案例與案例之間缺乏一種有機的聯系，實例不實，講解內容糾結于語法之中，學生學習完后只見樹木，不見森林，不能有效培養學生的整體系統開發能力。譬如在JAVA中花費大量時間講述的AWT和Swing技術，目前很少有軟件企業使用進行界面開發。這就造成學生學習的知識和市場需求脫節，學無以用。

（3）教師在教學工作中教學形式比較單一呆板，忽視對錯誤程序的分析與講解，直接講結論，不講發現結論的過程，沒有引導學生去發現創新。在具體的教學環節上，老師講授的多，學生思考的少，沒有有意識地去鍛煉學生獨立自主開發應用的能力，忽視了團隊合作能力。

（4）考核方式主要還是以傳統的筆試方式為主，以語法規則為主要考核內容，即使是上機考試也只是編程類題目，不能對學生的實踐能力、整體系統開發能力、團隊合作能力進行客觀有效地評價。

二、基于CDIO的程序設計課程教學改革措施

實施JAVA課程的CDIO教學模式，首先要根據用人企業對人才的具體需求，本著“必需、夠用”的原則，針對高職學生的特點，分析出高職學生應該具有的專業核心能力，提出合理的、可操作的教學目標。其次根據目標，構建可操作的教學體系，培養學生的專業能力，專業能力通過一系列的目標途徑進行有針對性的培養和訓練。

（一）重新定位Java程序設計課程教學目標

傳統的Java程序設計課程對教學目標的確認，主要從Java語法、規則的掌握和編程來衡量[4]。但用人企業對軟件人才的需求，除了編程能力以外，還需要具備良好的團隊協作能力、溝通能力、職業素養等。因此，我們重新定位了Java程序設計課程教學目標。如表1所示。

表1 Java程序設計課程教學目標

（二）基于工作過程的案例教學法的教學組織

當前高職學生的素質不斷下降，學習能力普遍較低，對程序設計課程有畏難情緒，因此我們在Java程序設計課程教學過程中，必須循序漸進，降低學生入門的門檻，讓他們在學習過程中覺得目標并非遙不可及，慢慢感受到學習的興趣，否則有可能一開始就挫傷學生學習的積極性。我們課題組在教學過程中，從經典的小程序入手，首先向學生展示Java程序經典案例，告訴學生Java程序能做什么，激發學生學習興趣，然后將整個教學過程分為幾個經典案例，案例涵蓋了Java課程的大部分的教學內容。如表2所示。這樣做克服了單純的說教式和填鴨式教學方式的不足，讓教學內容變得直觀。對于很多不常用的功能，如很多教程重點介紹的AWT和Swing進行界面設計等部分，直接在NetBeans平臺中進行，不再進行復雜枯燥的程序代碼理論講解，不僅節約了時間，還避免了學生學無以用的尷尬。

表2 Java程序設計教學過程中的案例設計

（三）考核方式靈活，力求客觀公正評價學生能力

Java程序設計課程是一門實踐性很強的課程，對學生的考核我們力求減少對記憶內容的考核，增加對應用能力的考核，以項目考核為主。項目考核內容包括平時考勤、軟件開發工具使用熟練程度、程序結構和語義、程序設計過程是否規范、項目答辯、溝通表達能力、團隊協作能力等。這種考核方式對教師和學生都提出了更高的要求。對教師來說，要求教師在日常教學過程中定期檢查學生完成情況；對學生來說，要階段性地接受教師檢查，完成每個階段的任務，從而杜絕學生考前臨時抱佛腳的念頭。

三、結束語

課題組在實施了基于CDIO理念的Java程序設計課程實驗教學改革后，學生學習興趣和自信心大大增強，學習氛圍越來越好，學習主動性不斷增強，學生對程序設計課程的態度由要我學變成了我要學，80%以上的應屆畢業生實現了計算機相關專業的一次性就業。現在學生充分利用課余時間，在教師指導下，積極參加各項學科競賽和教師科研課題，不斷提高自身素質。自2011年以來，課題組教師立項省級以上教研教改課題5項，學生在省級以上學科競賽獲得獎項十余個。可見，面對生源素質不斷下降的情況，我們必須不斷探索新的教學方法，掌握新的教育理念，不斷進行課程改革，才能充分調動學生的學習積極性，不斷提高人才培養水平。

[1]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009（5）：86-87.

[2]李偉剛，武君勝.CDIO與軟件工程人才培養模式改革[J].計算機教育，2012（4）：26-29.

[3]徐兵，孫海泉.T-CDIO課程體系的構建與實踐[J].高等工程教育研究，2009（2）:36.

[4]王璐，彭馨儀，董亞則，等.CDIO在Java課程教學中的應用研究[J].吉林省教育學院學報，2012（8）：57.

[5]顧佩華，沈民奮，李升平，等.從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[6]張璇，李彤.結合CDIO教育理念與案例教學進行教學探索與實踐[J].計算機教育，2008（24）：155-157.