“CDIO+ADDIE”理念在高職圖形圖像處理課程教學中的應用研究

摘要：經調查分析，高職教育正面臨著新的挑戰和要求，傳統的知識傳授和考試評價已經不再適應高職教育的需求，相比之下更加注重的是學生實踐能力、創新能力和解決問題能力的培養。CDIO教育理念強調的是實踐能力的培養，項目驅動學習讓學生在真實工程項目中實踐，從而提升操作能力；ADDIE模式強調系統化的教學設計和評估，確保課程內容與行業需求、學生需求相匹配，提高教學質量和教學效果。因此，應用CDIO+ADDIE教學設計以高職圖形圖像處理課程為例，以期在整合模式下滿足高職學生的培養目標，并推動高職教育的發展。

關鍵詞：高職；CDIO理念；ADDIE模式；圖形圖像處理；應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）02-0161-04 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 前言

習近平總書記在黨的十九大曾提出“建設知識型、技能型、創新型勞動者大軍，弘揚勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風尚和精益求精的敬業風氣。”強調了教育需要逐步轉變為注重工程實踐的教育模式，體現了高職教育中實踐能力培養的重要性[1]。因此，教師需要不斷學習和探索結合工程實踐和教學設計，在課程設計中引入項目驅動的學習方式，激發學生學習興趣，提高實踐能力。本文是基于CDIO理念下的ADDIE模式在高職課程圖形圖像處理的應用研究，在理論上將有助于深化工程實踐與教學設計的整合，促進學生創新思維和實踐能力的培養，為高職教育的改革和發展提供有益的經驗與借鑒。

1 概念界定

1.1 CDIO 教育理念

CDIO代表構思、設計、實現和運作，它通過產品研發到運行的生命周期作為載體，集中概括和抽象表達了“做中學”和“基于項目教育和學習”，這個教育模式是以產品、過程和系統的構思、設計、實施、運行全生命周期為背景的教育理念為載體，以CDIO教學大綱和標準為基礎，讓學生以主動的、實踐的、跨課程有機聯系的方式學習和獲取工程能力。

1.2 ADDIE 教學模式

ADDIE教學模式是一種經典且廣泛應用的教學設計模式，也是一套基于系統論的模式，之后發展為以建構主義為基礎，以“學” 為中心來開展教學設計，主要包括“要學習什么，怎樣去學習，怎樣去判斷學習者已達到學習效果。學者們根據需要將教學設計環節分配到 ADDIE 模式的各個要素中，分別是分析、設計、開發、實施、評價。

1.3 CDIO+ADDIE 教學模式

CDIO+ADDIE 的教育整合模式探討如何應用ADDIE模式設計和開發課程，以提升學生的學習效果和實踐能力，并促進教學質量的提高。探索如何應用CDIO的教育理念讓高職學生把課程當作參加項目的方式去學習，學生在項目中通過自主探究和解決問題來獲取知識和技能。這種方式可以激發學生自主學習的動力，也能培養學生溝通與團隊合作的能力[2]。

2《 圖形圖像處理》教材分析及教學現狀分析

2.1 課程教材分析

圖形圖像處理是一門注重實踐技能培養的課程，涉及的基礎理論和學科領域相當廣泛。本門課程具有起點高、難度大、理論性和實踐性都很強的特點。鑒于此，堅持以科學發展觀為統領，結合計算機圖形圖像處理技術發展的新形勢和新特點，根據計算機圖形圖像設計制作的操作規程和處理軟件的技術應用，以實訓項目為依托，內容翔實、淺顯易懂、圖文并茂，深入淺出地講解理論知識。通過指導學生實訓、加強實訓實踐，以達到學以致用、強化技能培養的目的，因此它普遍作為高職院校數字媒體技術、動漫設計、計算機應用等相關專業的教學專用書。

2.2 教學現狀分析

為了更好地了解高職學生在學習中存在的問題，通過問卷的方式對學生學情、學習方法、學習能力等方面進行調查，為后期的教學設計與實踐應用提供依據，本次調查對象為某高等職業學校計算機專業學生，共發放問卷150份，回收問卷150份，有效問卷150 份，回收率100%。

由表1所知，學生上機操作明顯不足，圖形圖像處理是一門操作性強的課程，在教學設計時有必要為學生留夠充足的練習時間，提升他們的實踐能力。通過對學生上機操作情況分析，發現該課程在教學中還存在以下問題。

2.2.1 計算機基礎相對薄弱

首先我國大部分地區在進入大學之前的教育特點是注重文化課的學習，并沒有對計算機進行專業系統的學習，甚至有的學生從未接觸過計算機。一些高職計算機專業的學生學習能力不高，基礎較差。

2.2.2 教學質量的落后

其次課程設計不合理、內容過時等問題[3]。計算機專業發展日新月異，更新換代十分迅速，一些教師多年的教學已形成定式，一味地延續傳統的知識理念進行教學，只是教學內容越教越熟練，但所教內容已完全脫離社會。

2.2.3 學生缺乏上機操作

最后計算機專業是一門實踐性較強的專業，只學習理論知識是無法掌握計算機相關內容。雖然近年來國家也進行了相關課程改革，在教學過程中增加了實踐的環節，但不少教師往往只走過場、注重形式而忽視效果，為了趕進度完成學校設置的教學目標，實踐課程往往一語帶過，談不上實踐訓練。

3 CDIO+ADDIE 應用于高職圖形圖像處理課程的必要性分析

通過對高職圖形圖像處理課程的教學現狀分析，結合計算機專業學生的培養標準，該課程在高職教育中存在教學質量落后的情況，課程目標定位不準確，課程評價體系比較單一，以上這些問題存在偏離高職課程的培養理念[4]。CDIO+ADDIE 的教學設計圍繞課程培養理念，不僅使學生獲得理論與實踐知識（直接應用） ，而且教師通過得到反饋及時調整教學思路更好地達到教學效果（間接應用） 。接下來主要從以下兩個方面進行必要性分析。

3.1 提升學生的實踐能力

在傳統教學中，教師通常以講授為主，注重理論知識的學習，從而實踐教學往往會被忽略。高職圖形圖像處理是一門實踐能力很強的課程，對學生的動手操作能力要求很高，它注重學生邏輯思維的鍛煉與實踐能力的培養，僅傳授理論無法滿足學生對專業知識的學習需求。CDIO+ADDIE 新型的教學模式滿足了對實踐能力培養的重要性，CDIO是做中學的集中體現，是以項目為基礎，實踐為過程，應用ADDIE模式貫穿整個教學過程中，讓學生主動地參與課程實踐，有助于提升學生的實踐能力。

3.2 改變傳統的評價方式

圖形圖像處理是一門理論與實踐并重的課程，我們需要從理論知識和實踐知識兩個方面對學生的學習效果進行全方位評價，傳統的評價方式往往只是從學生期末成績上單方面進行評價，并不能作為評價學習效果的標準[5]。CDIO+ADDIE 新型的教學模式在進行課程教學中，評價覆蓋整個教學設計，從多個方面、不同角度對教師和學生進行評價，通過對學生學習效果的檢測，及時發現并改進教師教學中存在的問題，使學生達到最佳學習效果。

4 研究思路分析

將CDIO理念和ADDIE模式應用在高職課程圖形圖像處理的教學中，首先開展該課程設計在高職院校的教學調查，接下來通過分析國內外的CDIO理念與ADDIE模式的發展，構建基于CDIO的課程設計教學理念，運用ADDIE模式將其與課程相關內容相結合，對課程的教學目標、教學內容、教學評價、教學模式和教學策略進行研究設計。研究思路圖如圖1所示。

基于CDIO教育理念下的課程項目開發四階段分別為需求分析、課程設計、課程實現、課程運行[6]，與ADDIE教育模式的分析、設計、開發、實施四階段一一對應，ADDIE作為解決教育技術問題的一種邏輯方式，在實際操作中它是一個非線性、動態的過程，強調因地制宜。同時它本身又是一個啟發式模型，評價和修改貫穿于模型的各個環節，交叉同步進行。

5 CDIO+ADDIE 教學模式的課程實踐應用

5.1 課程實踐應用設計

運用項目式教學的方法選取36名高職計算機相關專業學生進行課堂教學與實踐，制作基于CDIO+ADDIE模式下網店商品主圖——形狀工具應用的教學設計（表2） ，根據班級人數將其六人分為一組，分別完成教師布置的任務。教學過程是根據具體的教學分析、教學設計、活動流程等對學生學習效果進行評價分析，探索他們在學習過程中的變化與發展。在該項目中學生在CDIO理念的加持下打破了傳統的學習方式，主動參與實踐中[7]。

要在有限的時間里讓學生參與課堂實踐中，將理論知識與實踐教學相結合，幫助學生快速掌握新知識。教師可遵循“需求分析——猜想引出新知——項目演示——任務驅動實施”的授課主線[8]。

5.1.1 需求分析

在進行形狀工具應用的教學中，教師使用多媒體設備展示形狀處理工具處理前后的圖像對比，講解形狀處理工具的作用，幫助學生了解形狀處理工具在生活中應用的實際需求。

5.1.2 猜想引出新知

向學生展示使用圖像處理工具的部分應用過程，以使他們能夠看到實際的加工效果，增強學生的好奇心與求知欲望，進一步對理論知識的學習和實踐知識的操作奠定基礎。

5.1.3 項目演示

選擇多媒體的形式對形狀工具編輯圖像內容進行上機演示，演示過程中要突出重難點，學生根據自身學習情況書寫課堂筆記，對形狀處理工具的基本功能有所理解，加快對形狀處理工具的使用。

5.1.4 任務驅動實施

給出一些形狀處理工具的圖像處理案例[9]，讓學生自己使用圖像處理技術上機操作。最后隨機選擇幾位使用所學知識向學生展示操作過程，進一步加深理解，激發學生的學習興趣。

5.2 課程實踐評價設計

5.2.1 形成性評價

鑲嵌于CDIO+ADDIE整合模式中的每一個教學環節中，例如應用在課程作業、課堂表現、實踐作品質量等活動中，及時掌握學生學習情況，明確課程設計實施中存在的問題，能夠及時修改和調整整個課程計劃，控制著課程改進的方向，以期達到更加理想的效果。

5.2.2 總結性評價

運用在整個課程設計過程之后，采用問卷等形式，對學生的直觀感覺以及學習效果的達成進行評價。將此項目課程中形成性評價運用在課中，反饋學生對形狀工具理論知識的學習狀況。總結性評價運用在課后，主要是以學生形狀工具的應用能力作為參考標準，反饋學生對實踐操作知識的學習狀況。

最后，本課程考核要素眾多，筆者認為具體考核及成績占比如表3所示。主要是以學生在整合模式四個部分學習到的理論與實踐知識為標準進行評價，所以需謹慎安排考核的比重[10]。考核類型由理論知識（50%） 、實踐技能（40%） 情感態度與價值觀（10%） 三種類型構成，其中理論知識考查學生在課堂學習中對知識概念、操作流程的掌握程度，使學生通過學習獲得相關知識與技能，為后期上機操作奠定基礎。實踐技能考查學生實際操作能力，使學生通過實踐獲得思維能力、創新能力、溝通能力的培養，有效促進自身綜合素質的發展。情感態度與價值觀是在學習中通過自我反思獲得思想道德品質上的成長。

6 總結

綜上所述，在高職圖形圖像處理課程中，CDIO教育理念重視項目式實踐教學，ADDIE模式貫穿整個教學，其評價層次通過作用課堂教學控制學習方向，將兩者進行有機結合，相比于單個模式來說，覆蓋面更加廣闊，學生的實踐能力更能得到重視，因此取得了顯著的教學效果。學生課程參與度明顯提升，尤其是在項目教學過程中，學習激情普遍提高、解決實際問題的能力顯著提升。相比傳統的教學模式，課程教學內容、教學方法、實驗手段、授課方式等多個方面進行了改革，不僅對教師的能力提出了更高的要求，還注重教師對理論與實踐相結合的教育模式。在今后的研究中，可以對整個模型進行更加細致的劃分及研究，優化教學任務，從而增強學生學習積極性，提升專業知識和實踐技能的培養，為國家培養高質量技能人才。

參考文獻：

[1] 鐘金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育實踐教學改革初探[J].實驗科學與技術，2009，7（6）：67-69.

[2] 王天寶，程衛東.基于CDIO的創新型工程人才培養模式研究與實踐：成都信息工程學院的工程教育改革實踐[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[3] 肖政宏.基于CDIO工程教育理念“ 3+2” 職教師資人才培養模式探索[J].職教論壇，2011（9）：16-19.

[4] 羅光文.基于CDIO理念的高職應用英語專業人才培養模式研究[J].教育理論與實踐，2013，33（24）：27-29.

[5] 肖莉. 基于CDIO理念的應用型創新人才培養模式研究[D].昆明：云南民族大學，2013.

[6] 尚慧文.CDIO對高職教育人才培養的啟示[J].教育與職業，2009（11）：95-96.

[7] 單強，徐兵.基于CDIO的高職人才培養模式改革[J].計算機教育，2010（11）：30-34.

[8] 郭曉劍，廖志濃，姜天賜.CDIO工程造價人才培養模式研究[J].江西理工大學學報，2010，31（4）：54-57.

[9] 楊俊，葉泉，朱承平.基于CDIO理念的智能機器人課程項目化教學改革研究[J].機械高職教育，2024（4）：24-28.

[10] 廖文明.CDIO理念下化工設計課程思政教改研究[J].江西化工，2024，40（2）：118-121.

【通聯編輯：李雅琪】

基金項目：貴州師范大學校級教改項目“新工科背景下嵌入式系統課程項目化學習模式改革與實踐資助”（項目編號：GZNUXJG〔2022〕） ；貴州省普通本科高校“金課”（一流課程） 虛擬仿真實驗教學“深度學習技術基礎”（項目編號：2024JKXN0016）