“CDIO+ADDIE”理念在高職圖形圖像處理課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘要：經(jīng)調(diào)查分析，高職教育正面臨著新的挑戰(zhàn)和要求，傳統(tǒng)的知識傳授和考試評價(jià)已經(jīng)不再適應(yīng)高職教育的需求，相比之下更加注重的是學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)。CDIO教育理念強(qiáng)調(diào)的是實(shí)踐能力的培養(yǎng)，項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)讓學(xué)生在真實(shí)工程項(xiàng)目中實(shí)踐，從而提升操作能力；ADDIE模式強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計(jì)和評估，確保課程內(nèi)容與行業(yè)需求、學(xué)生需求相匹配，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。因此，應(yīng)用CDIO+ADDIE教學(xué)設(shè)計(jì)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(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，并推動高職教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高職；CDIO理念；ADDIE模式；圖形圖像處理；應(yīng)用

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

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

0 前言

習(xí)近平總書記在黨的十九大曾提出“建設(shè)知識型、技能型、創(chuàng)新型勞動者大軍，弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣?！睆?qiáng)調(diào)了教育需要逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅毓こ虒?shí)踐的教育模式，體現(xiàn)了高職教育中實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性[1]。因此，教師需要不斷學(xué)習(xí)和探索結(jié)合工程實(shí)踐和教學(xué)設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)中引入項(xiàng)目驅(qū)動的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)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(yīng)用研究，在理論上將有助于深化工程實(shí)踐與教學(xué)設(shè)計(jì)的整合，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為高職教育的改革和發(fā)展提供有益的經(jīng)驗(yàn)與借鑒。

1 概念界定

1.1 CDIO 教育理念

CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，它通過產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期作為載體，集中概括和抽象表達(dá)了“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”，這個(gè)教育模式是以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全生命周期為背景的教育理念為載體，以CDIO教學(xué)大綱和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、跨課程有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)和獲取工程能力。

1.2 ADDIE 教學(xué)模式

ADDIE教學(xué)模式是一種經(jīng)典且廣泛應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，也是一套基于系統(tǒng)論的模式，之后發(fā)展為以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)，以“學(xué)” 為中心來開展教學(xué)設(shè)計(jì)，主要包括“要學(xué)習(xí)什么，怎樣去學(xué)習(xí)，怎樣去判斷學(xué)習(xí)者已達(dá)到學(xué)習(xí)效果。學(xué)者們根據(jù)需要將教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分配到 ADDIE 模式的各個(gè)要素中，分別是分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施、評價(jià)。

1.3 CDIO+ADDIE 教學(xué)模式

CDIO+ADDIE 的教育整合模式探討如何應(yīng)用ADDIE模式設(shè)計(jì)和開發(fā)課程，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實(shí)踐能力，并促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。探索如何應(yīng)用CDIO的教育理念讓高職學(xué)生把課程當(dāng)作參加項(xiàng)目的方式去學(xué)習(xí)，學(xué)生在項(xiàng)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(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力，也能培養(yǎng)學(xué)生溝通與團(tuán)隊(duì)合作的能力[2]。

2《 圖形圖像處理》教材分析及教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1 課程教材分析

圖形圖像處理是一門注重實(shí)踐技能培養(yǎng)的課程，涉及的基礎(chǔ)理論和學(xué)科領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。本門課程具有起點(diǎn)高、難度大、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的特點(diǎn)。鑒于此，堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)發(fā)展的新形勢和新特點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形圖像設(shè)計(jì)制作的操作規(guī)程和處理軟件的技術(shù)應(yīng)用，以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為依托，內(nèi)容翔實(shí)、淺顯易懂、圖文并茂，深入淺出地講解理論知識。通過指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)、加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐，以達(dá)到學(xué)以致用、強(qiáng)化技能培養(yǎng)的目的，因此它普遍作為高職院校數(shù)字媒體技術(shù)、動漫設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)專用書。

2.2 教學(xué)現(xiàn)狀分析

為了更好地了解高職學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題，通過問卷的方式對學(xué)生學(xué)情、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)能力等方面進(jìn)行調(diào)查，為后期的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐應(yīng)用提供依據(jù)，本次調(diào)查對象為某高等職業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，共發(fā)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(xué)生上機(jī)操作明顯不足，圖形圖像處理是一門操作性強(qiáng)的課程，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)有必要為學(xué)生留夠充足的練習(xí)時(shí)間，提升他們的實(shí)踐能力。通過對學(xué)生上機(jī)操作情況分析，發(fā)現(xiàn)該課程在教學(xué)中還存在以下問題。

2.2.1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)相對薄弱

首先我國大部分地區(qū)在進(jìn)入大學(xué)之前的教育特點(diǎn)是注重文化課的學(xué)習(xí)，并沒有對計(jì)算機(jī)進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，甚至有的學(xué)生從未接觸過計(jì)算機(jī)。一些高職計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)能力不高，基礎(chǔ)較差。

2.2.2 教學(xué)質(zhì)量的落后

其次課程設(shè)計(jì)不合理、內(nèi)容過時(shí)等問題[3]。計(jì)算機(jī)專業(yè)發(fā)展日新月異，更新?lián)Q代十分迅速，一些教師多年的教學(xué)已形成定式，一味地延續(xù)傳統(tǒng)的知識理念進(jìn)行教學(xué)，只是教學(xué)內(nèi)容越教越熟練，但所教內(nèi)容已完全脫離社會。

2.2.3 學(xué)生缺乏上機(jī)操作

最后計(jì)算機(jī)專業(yè)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，只學(xué)習(xí)理論知識是無法掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)內(nèi)容。雖然近年來國家也進(jìn)行了相關(guān)課程改革，在教學(xué)過程中增加了實(shí)踐的環(huán)節(jié)，但不少教師往往只走過場、注重形式而忽視效果，為了趕進(jìn)度完成學(xué)校設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)踐課程往往一語帶過，談不上實(shí)踐訓(xùn)練。

3 CDIO+ADDIE 應(yīng)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(xué)現(xiàn)狀分析，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該課程在高職教育中存在教學(xué)質(zhì)量落后的情況，課程目標(biāo)定位不準(zhǔn)確，課程評價(jià)體系比較單一，以上這些問題存在偏離高職課程的培養(yǎng)理念[4]。CDIO+ADDIE 的教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞課程培養(yǎng)理念，不僅使學(xué)生獲得理論與實(shí)踐知識（直接應(yīng)用） ，而且教師通過得到反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)思路更好地達(dá)到教學(xué)效果（間接應(yīng)用） 。接下來主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行必要性分析。

3.1 提升學(xué)生的實(shí)踐能力

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師通常以講授為主，注重理論知識的學(xué)習(xí)，從而實(shí)踐教學(xué)往往會被忽略。高職圖形圖像處理是一門實(shí)踐能力很強(qiáng)的課程，對學(xué)生的動手操作能力要求很高，它注重學(xué)生邏輯思維的鍛煉與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，僅傳授理論無法滿足學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)需求。CDIO+ADDIE 新型的教學(xué)模式滿足了對實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性，CDIO是做中學(xué)的集中體現(xiàn)，是以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，實(shí)踐為過程，應(yīng)用ADDIE模式貫穿整個(gè)教學(xué)過程中，讓學(xué)生主動地參與課程實(shí)踐，有助于提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

3.2 改變傳統(tǒng)的評價(jià)方式

圖形圖像處理是一門理論與實(shí)踐并重的課程，我們需要從理論知識和實(shí)踐知識兩個(gè)方面對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全方位評價(jià)，傳統(tǒng)的評價(jià)方式往往只是從學(xué)生期末成績上單方面進(jìn)行評價(jià)，并不能作為評價(jià)學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)[5]。CDIO+ADDIE 新型的教學(xué)模式在進(jìn)行課程教學(xué)中，評價(jià)覆蓋整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)，從多個(gè)方面、不同角度對教師和學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)教師教學(xué)中存在的問題，使學(xué)生達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。

4 研究思路分析

將CDIO理念和ADDIE模式應(yīng)用在高職課程圖形圖像處理的教學(xué)中，首先開展該課程設(shè)計(jì)在高職院校的教學(xué)調(diào)查，接下來通過分析國內(nèi)外的CDIO理念與ADDIE模式的發(fā)展，構(gòu)建基于CDIO的課程設(shè)計(jì)教學(xué)理念，運(yùn)用ADDIE模式將其與課程相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合，對課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評價(jià)、教學(xué)模式和教學(xué)策略進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。研究思路圖如圖1所示。

基于CDIO教育理念下的課程項(xiàng)目開發(fā)四階段分別為需求分析、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)現(xiàn)、課程運(yùn)行[6]，與ADDIE教育模式的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施四階段一一對應(yīng)，ADDIE作為解決教育技術(shù)問題的一種邏輯方式，在實(shí)際操作中它是一個(gè)非線性、動態(tài)的過程，強(qiáng)調(diào)因地制宜。同時(shí)它本身又是一個(gè)啟發(fā)式模型，評價(jià)和修改貫穿于模型的各個(gè)環(huán)節(jié)，交叉同步進(jìn)行。

5 CDIO+ADDIE 教學(xué)模式的課程實(shí)踐應(yīng)用

5.1 課程實(shí)踐應(yīng)用設(shè)計(jì)

運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)的方法選取36名高職計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)與實(shí)踐，制作基于CDIO+ADDIE模式下網(wǎng)店商品主圖——形狀工具應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)（表2） ，根據(jù)班級人數(shù)將其六人分為一組，分別完成教師布置的任務(wù)。教學(xué)過程是根據(jù)具體的教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、活動流程等對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價(jià)分析，探索他們在學(xué)習(xí)過程中的變化與發(fā)展。在該項(xiàng)目中學(xué)生在CDIO理念的加持下打破了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，主動參與實(shí)踐中[7]。

要在有限的時(shí)間里讓學(xué)生參與課堂實(shí)踐中，將理論知識與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，幫助學(xué)生快速掌握新知識。教師可遵循“需求分析——猜想引出新知——項(xiàng)目演示——任務(wù)驅(qū)動實(shí)施”的授課主線[8]。

5.1.1 需求分析

在進(jìn)行形狀工具應(yīng)用的教學(xué)中，教師使用多媒體設(shè)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(xué)生了解形狀處理工具在生活中應(yīng)用的實(shí)際需求。

5.1.2 猜想引出新知

向?qū)W生展示使用圖像處理工具的部分應(yīng)用過程，以使他們能夠看到實(shí)際的加工效果，增強(qiáng)學(xué)生的好奇心與求知欲望，進(jìn)一步對理論知識的學(xué)習(xí)和實(shí)踐知識的操作奠定基礎(chǔ)。

5.1.3 項(xiàng)目演示

選擇多媒體的形式對形狀工具編輯圖像內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)演示，演示過程中要突出重難點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)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(wù)驅(qū)動實(shí)施

給出一些形狀處理工具的圖像處理案例[9]，讓學(xué)生自己使用圖像處理技術(shù)上機(jī)操作。最后隨機(jī)選擇幾位使用所學(xué)知識向?qū)W生展示操作過程，進(jìn)一步加深理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.2 課程實(shí)踐評價(jià)設(shè)計(jì)

5.2.1 形成性評價(jià)

鑲嵌于CDIO+ADDIE整合模式中的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，例如應(yīng)用在課程作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)踐作品質(zhì)量等活動中，及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，明確課程設(shè)計(jì)實(shí)施中存在的問題，能夠及時(shí)修改和調(diào)整整個(gè)課程計(jì)劃，控制著課程改進(jìn)的方向，以期達(dá)到更加理想的效果。

5.2.2 總結(jié)性評價(jià)

運(yùn)用在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程之后，采用問卷等形式，對學(xué)生的直觀感覺以及學(xué)習(xí)效果的達(dá)成進(jìn)行評價(jià)。將此項(xiàng)目課程中形成性評價(jià)運(yùn)用在課中，反饋學(xué)生對形狀工具理論知識的學(xué)習(xí)狀況?？偨Y(jié)性評價(jià)運(yùn)用在課后，主要是以學(xué)生形狀工具的應(yīng)用能力作為參考標(biāo)準(zhǔn)，反饋學(xué)生對實(shí)踐操作知識的學(xué)習(xí)狀況。

最后，本課程考核要素眾多，筆者認(rèn)為具體考核及成績占比如表3所示。主要是以學(xué)生在整合模式四個(gè)部分學(xué)習(xí)到的理論與實(shí)踐知識為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)，所以需謹(jǐn)慎安排考核的比重[10]?？己祟愋陀衫碚撝R（50%） 、實(shí)踐技能（40%） 情感態(tài)度與價(jià)值觀（10%） 三種類型構(gòu)成，其中理論知識考查學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中對知識概念、操作流程的掌握程度，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得相關(guān)知識與技能，為后期上機(jī)操作奠定基礎(chǔ)。實(shí)踐技能考查學(xué)生實(shí)際操作能力，使學(xué)生通過實(shí)踐獲得思維能力、創(chuàng)新能力、溝通能力的培養(yǎng)，有效促進(jìn)自身綜合素質(zhì)的發(fā)展。情感態(tài)度與價(jià)值觀是在學(xué)習(xí)中通過自我反思獲得思想道德品質(zhì)上的成長。

6 總結(jié)

綜上所述，在高職圖形圖像處理課程中，CDIO教育理念重視項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)，ADDIE模式貫穿整個(gè)教學(xué)，其評價(jià)層次通過作用課堂教學(xué)控制學(xué)習(xí)方向，將兩者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，相比于單個(gè)模式來說，覆蓋面更加廣闊，學(xué)生的實(shí)踐能力更能得到重視，因此取得了顯著的教學(xué)效果。學(xué)生課程參與度明顯提升，尤其是在項(xiàng)目教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)激情普遍提高、解決實(shí)際問題的能力顯著提升。相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式，課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)手段、授課方式等多個(gè)方面進(jìn)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(shí)踐相結(jié)合的教育模式。在今后的研究中，可以對整個(gè)模型進(jìn)行更加細(xì)致的劃分及研究，優(yōu)化教學(xué)任務(wù)，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提升專業(yè)知識和實(shí)踐技能的培養(yǎng)，為國家培養(yǎng)高質(zhì)量技能人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐘金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育實(shí)踐教學(xué)改革初探[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，7（6）：67-69.

[2] 王天寶，程衛(wèi)東.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐：成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實(shí)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(yǎng)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(yīng)用英語專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].教育理論與實(shí)踐，2013，33（24）：27-29.

[5] 肖莉. 基于CDIO理念的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[D].昆明：云南民族大學(xué)，2013.

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

[7] 單強(qiáng)，徐兵.基于CDIO的高職人才培養(yǎng)模式改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（11）：30-34.

[8] 郭曉劍，廖志濃，姜天賜.CDIO工程造價(jià)人才培養(yǎng)模式研究[J].江西理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31（4）：54-57.

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

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

【通聯(lián)編輯：李雅琪】

基金項(xiàng)目：貴州師范大學(xué)校級教改項(xiàng)目“新工科背景下嵌入式系統(tǒng)課程項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式改革與實(shí)踐資助”（項(xiàng)目編號：GZNUXJG〔2022〕） ；貴州省普通本科高?！敖鹫n”（一流課程） 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)“深度學(xué)習(xí)技術(shù)基礎(chǔ)”（項(xiàng)目編號：2024JKXN0016）