淺析工程教育理念下計算機類課程的實踐教學方法

浮盼盼 潘正高 王勝

【摘要】針對計算機程序設計類課程教學現狀，結合CDIO（Conceive Design Implement Operate）理念與建構主義理論，提出了一種任務導向的項目化實踐教學方法。該方法通過線上線下相結合的方式極大地激發了學生的學習熱情，幫助學生掌握“發現問題-提出問題-分析問題-解決問題-創新問題”的思維規律，培養其自主學習能力與實踐創新能力，滿足“雙創型”應用人才培養的目標要求。

【關鍵詞】CDIO工程教育 建構主義 項目化教學

【中圖分類號】G642.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）24-0165-01

一、引言

CDIO（Conceive Design Implement Operate，構思-設計-實現-運作）工程教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果之一，主張讓學生以主動的、實踐的方式學習工程[1]。它是基于工程項目全過程的學習，是對傳統以“課堂講課”為主教學模式的革命性改革，是對“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達[2]。對于工程背景突出的計算機程序設計類課程，教學改革的核心是：以CDIO理念和建構主義理論為指導，將教學模式由傳統的“以理論講授為主”轉變為“以實驗實踐引領理論，實踐重于理論”，強調“做中學”[3-4]。

本文基于CDIO工程教育理念，針對計算機程序設計類課程教學現狀，結合自身教學經驗，提出了一種基于工程教育理念下的實踐教學方法。該方法融合了CDIO工程教育理念、翻轉課堂、MOOC、移動教學等線上線下先進教學方法與手段，是一種新的基于任務導向的項目化實踐教學方法。通過該方法的運用，將進一步改善程序設計類課程的實踐教學質量，提高學生的工程實踐能力，實現培養“雙創型”應用人才的目標。

二、任務導向的項目化實踐教學方法

基于任務導向的項目化實踐教學方法，就是通過采用任務導向的方式，將項目實踐貫穿到教學過程的始終，以學生為中心構建積極和諧的學習情境，采用討論式、研究型學習為主要方法，利用項目案例引領學生自主構建完整的知識體系。在此基礎之上，本文提出了一種新的基于任務導向的項目化實踐教學方法，該方法主要分為三步：課前的項目任務設計與執行、課中的項目任務分析與求解、課后的項目任務評價、總結及練習，按照CDIO工程教育理念的4個步驟，將“先實踐、后理論、再創新”的原則周而復始地貫穿于整個教學過程始終，其具體執行流程如下圖1所示。

1.課前項目任務設計與執行

針對傳統教材內容抽象繁雜，重理論講述而輕案例實踐講解的問題，聯合知名軟件企業、及各兄弟院校，根據學生的基本狀況、學習需求、學習能力，按照“激發興趣、難易適中”的原則，篩選或創建緊扣教學目標的實踐項目并分解項目任務，利用“學習通”等移動網絡平臺，在課前分發于學生，使學生能夠通過線上查閱資料、線下討論協作的方式，積極主動的投入到課前的自主學習中。

2.課中項目任務分析與求解

課中，教師不再對教材上的驗證性內容進行講述，而是根據學生課前的自主學習情況進行分析講解。采用“研究型”教學方法，組織學生分組講述自己設計的任務求解方案及面臨的問題，通過各組互評討論的方式，聚焦學生問題，啟發創新性思維。在整個課堂教學的過程中，教師重在幫助學生建立問題求解的方法與策略，引導學生進行問題的分析與方案的設計。

針對項目任務求解方案實現中指導力度不夠的問題，采用實踐助教與實踐助手相結合的輔導制度。一方面，承擔相同或相似課程的教師都是彼此的實踐助教，可以進入彼此的課堂協助任課教師進行實踐輔導；另一方面，從高年級同學中優選出一批實踐能力強的實踐助手，參與低年級同學的實踐指導。

3.課后項目任務評價、總結及練習

一方面，教師要對本次任務導向的項目化學習過程進行總結與評價。評價中，要注重學生學習過程的表現，弱化學習結果；要給出學生在求解問題時，計算思維能力的達成度與解決工程實際問題的程序設計能力的達成度，充分分析學生的知識內化程度。

另一方面，學生要對自身在學習過程中所出現的問題與收獲進行總結，將學習效果及時反饋給任課教師，使任課教師能夠在下次課程的教學組織中，更充分的分析學生基本情況，制定出更貼合學生需求、符合學生能力的項目任務，更新教學內容。

三、結語

本文針對當前“雙創型”應用人才培養目標的要求，結合CDIO理念與建構主義理論，提出了一種任務導向的項目化實踐教學方法。實踐證明，該方法能夠在較大程度上激發起學生的學習興趣，培養學生的自主學習與實踐創新能力，解決了學生學習中“能聽懂但卻不會編程”的尷尬。

參考文獻：

[1] Member Schools，http：//www.cdio.org/cdio-collaborators/school-profiles.

[2] 查建中. 工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J]. 中國大學教學， 2008（5）： 16-19.

[3] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業核心課程教學實施方案[M]. 北京： 高等教育出版社， 2009： 229-232.

[4] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會.高等學校計算機科學與技術專業人才專業能力構成與培養[M]. 北京：機械工業出版社， 2010： 84.

作者簡介：浮盼盼（1987-），女，漢族，河南獲嘉人，碩士研究生，助教，研究方向：數據挖掘。