基于CD IO理念的多媒體技術(shù)課程教學(xué)改革

張錦華,吳 聰

(周口師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系,河南周口466001)

2001年中國加入W TO,經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展進(jìn)一步加快,開始融入全球一體化的浪潮之中,這一歷史變革,對高等教育也產(chǎn)生了巨大影響。這種影響不僅體現(xiàn)在人才培養(yǎng)質(zhì)量、知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法上,而且體現(xiàn)在高等教育模式必須適應(yīng)逐漸擴(kuò)大的經(jīng)濟(jì)交流和日益加劇的競爭趨勢,必須與快速發(fā)展的工程技術(shù)相適應(yīng)。但是,從總體來看,中國的高等教育與現(xiàn)今的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展需求很不協(xié)調(diào),培養(yǎng)的軟件人才遠(yuǎn)不能滿足軟件業(yè)對軟件人才的需求。大量的畢業(yè)生由于工程能力的缺失,不能真正滿足企業(yè)在專業(yè)和素質(zhì)上的需求,沒有實(shí)現(xiàn)軟件行業(yè)的匹配就業(yè)。本文以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)專業(yè)為例,引入 CD IO(Conceive;Design;Imp lement;Operate)工程教育理念,構(gòu)建多媒體教學(xué)新理念、設(shè)計(jì)專業(yè)、架構(gòu)三維交叉課程體系、建立能力訓(xùn)練平臺和實(shí)施多維能力評價(jià)五個環(huán)節(jié),提升多媒體技術(shù)專業(yè)人才的綜合專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問題能力、終身學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)交流協(xié)作能力等現(xiàn)代工程能力,解決現(xiàn)行軟件人才工程能力缺失的問題。

1 現(xiàn)行軟件人才工程能力的培養(yǎng)狀況

近10年來,我國各類高等院校共培養(yǎng)了50多萬計(jì)算機(jī)專業(yè)人才,而且每年培養(yǎng)的人數(shù)還在以幾何級數(shù)的速度遞增。然而,軟件業(yè)人才的供需缺口卻越來越大,出現(xiàn)了前所未有的“人才饑荒”,各地對軟件人才的爭奪戰(zhàn)也不斷升溫。培養(yǎng)的軟件人才越來越多,而“人才饑荒”越來越嚴(yán)重,問題的癥結(jié)在哪里呢?根據(jù)調(diào)查研究分析,原因主要在于教育改革速度跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度。目前,中國高等教育的軟件人才培養(yǎng)模式仍然是以傳統(tǒng)學(xué)科體系下的專業(yè)教育為主,重視理論學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)個人學(xué)術(shù)能力,忽視了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。課堂教學(xué)往往以教師講授為主,忽視了學(xué)生參與教學(xué)的主動性和積極性。即使在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生也只是根據(jù)教師布置的作業(yè)內(nèi)容和課堂教學(xué)的實(shí)例按部就班進(jìn)行操練,以實(shí)現(xiàn)對課堂內(nèi)容的記憶和理解。另外,由于中國教育系統(tǒng)重理論輕實(shí)踐,軟件畢業(yè)生很少受到在企業(yè)實(shí)際培訓(xùn)的工程項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)工作中的訓(xùn)練,缺乏在現(xiàn)代工程環(huán)境下所要求的諸多能力。

2 CD IO工程教育理念

2001年,美國M IT聯(lián)合查爾姆斯技術(shù)大學(xué)、林克平大學(xué)以及皇家技術(shù)學(xué)院等3所高校,共同提出了一種全新的工程教育理念和實(shí)施體系,使理論知識的傳授和實(shí)踐能力的培養(yǎng)能有機(jī)地結(jié)合起來。CD IO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作[1],以從產(chǎn)品的研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,為學(xué)生提供實(shí)踐、理論課程之間知識有機(jī)關(guān)聯(lián)的教學(xué)情境,鼓勵學(xué)生以主動的、實(shí)踐的和課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)[2]。

CD IO的基本內(nèi)容主要包括1個愿景、1個大綱、12條標(biāo)準(zhǔn)和5個指引[3]。CD IO愿景將學(xué)校任務(wù)定義為把畢業(yè)生培養(yǎng)成具有專業(yè)技能、社會意識和企業(yè)家敏銳性的工程師。CD IO大綱全面系統(tǒng)地將畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人專業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流能力和企業(yè)環(huán)境下的工程系統(tǒng)能力四個層次[1],如表1所示。大綱中系統(tǒng)提出了各個層次的能力培養(yǎng)方案、全面實(shí)施指導(dǎo)以及實(shí)施過程和結(jié)果檢驗(yàn)的12條標(biāo)準(zhǔn)。CD IO的5個指引對高技能人才的培養(yǎng)計(jì)劃、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法、教學(xué)評估和學(xué)習(xí)架構(gòu)提出了具體要求?？傮w來看, CD IO理念是以愿景為總體出發(fā)點(diǎn)構(gòu)思工程高技能人才培養(yǎng),以大綱設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案,以標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施人才培養(yǎng),以指引明確人才培養(yǎng)運(yùn)行架構(gòu)。CD IO理念將工程實(shí)踐環(huán)境作為工程教育環(huán)境,在教學(xué)中實(shí)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)法,以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品或系統(tǒng)從構(gòu)思、研究開發(fā)到運(yùn)行改進(jìn)的全過程為載體,全面培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)工作能力、交流能力、終生學(xué)習(xí)能力和大系統(tǒng)掌控等現(xiàn)代工程能力,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)術(shù)知識和職業(yè)道德水平以及解決實(shí)際問題的能力。

表1 以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CD IO大綱

3 多媒體技術(shù)專業(yè)的CD IO

3.1 構(gòu)建基于CD IO的多媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)新理念

依據(jù)周口師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系多媒體技術(shù)專業(yè)特點(diǎn),以學(xué)生的能力和素質(zhì)共同協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),突出對學(xué)生知識綜合實(shí)踐運(yùn)用能力、解決實(shí)際問題能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)交流協(xié)作能力的培養(yǎng)。多媒體技術(shù)課程是一門將多媒體技術(shù)與各種藝術(shù)緊密結(jié)合的學(xué)科,在專業(yè)課程設(shè)置上除了各種多媒體技術(shù)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用之外,更應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)鑒賞能力和審美能力。因此,在整個課程教學(xué)改革中應(yīng)側(cè)重構(gòu)思和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)和提升學(xué)生藝術(shù)素養(yǎng)為基礎(chǔ),在實(shí)踐中深化理論知識,達(dá)到綜合提高學(xué)生的藝術(shù)自主創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。另外,為了幫助學(xué)生了解所學(xué)理論知識在實(shí)踐中的具體應(yīng)用,提升學(xué)生的市場適應(yīng)能力,與廈門軟件園、鄭州仟佰教育軟件實(shí)訓(xùn)基地建立長期合作關(guān)系,形成企業(yè)和學(xué)校雙贏互助的教學(xué)體系。

3.2 設(shè)計(jì)基于CD IO理念的多媒體技術(shù)專業(yè)

CD IO理念指出,工程技術(shù)人員的能力主要體現(xiàn)在工程實(shí)際活動中,包括發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和創(chuàng)新成果的能力[4]。因此,以周口師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生為實(shí)踐對象,進(jìn)行基于CD IO的專業(yè)課程教學(xué)改革,探索可行的能力培養(yǎng)方案,使學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力、工程價(jià)值觀念、創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流能力以及可持續(xù)發(fā)展的終身學(xué)習(xí)能力均得到提高。

1 )設(shè)計(jì)可行的項(xiàng)目教學(xué)方案。項(xiàng)目教學(xué)是一種理論與實(shí)際緊密結(jié)合的教學(xué)方法,能夠使學(xué)校理論教學(xué)與企業(yè)實(shí)際工作“零距離”靠近。它的實(shí)踐性、啟發(fā)性和針對性能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)踐能力,提高學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力、自主創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力。因此,設(shè)計(jì)可行的項(xiàng)目教學(xué)方案是實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的前提。

2 )構(gòu)建科學(xué)的CD IO工程教育模式。以多媒體技術(shù)專業(yè)課程計(jì)劃、教學(xué)大綱和教學(xué)方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化課程建設(shè),以工程技術(shù)模式和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)建設(shè),以校企互助模式進(jìn)行團(tuán)隊(duì)實(shí)踐建設(shè),形成科學(xué)規(guī)范的CD IO工程教育模式,用以指導(dǎo)整個多媒體技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)與各項(xiàng)工作。

3 )建立CD IO課程結(jié)構(gòu)模式。基于CD IO理念的多媒體技術(shù)專業(yè)課程模式,需在真實(shí)、科學(xué)、可行的工程實(shí)踐教學(xué)情境中建立充足的項(xiàng)目實(shí)踐,安排足夠的工程實(shí)踐,實(shí)施必要的崗前培訓(xùn)。同時,以工程質(zhì)量評估系統(tǒng)進(jìn)行工程教育效果檢驗(yàn)。

3.3 架構(gòu)三維交叉的多媒體技術(shù)專業(yè)課程體系

依據(jù)CD IO大綱,圍繞工程項(xiàng)目開發(fā)的整個工作過程、涉及專業(yè)知識范圍以及項(xiàng)目本身的規(guī)模程度,設(shè)計(jì)了多媒體技術(shù)專業(yè)課程體系的三種主要項(xiàng)目:針對專業(yè)的課程項(xiàng)目、以學(xué)生實(shí)訓(xùn)為主的設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目以及校企互助合作項(xiàng)目。通過三種類型項(xiàng)目的交叉教學(xué)架構(gòu),將整個課程體系有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合起來,如圖1所示。從圖1可以看出:在以工程項(xiàng)目為主體進(jìn)行設(shè)計(jì)的專業(yè)課程教學(xué)計(jì)劃中,項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)現(xiàn)貫穿整個教學(xué)過程,達(dá)到對學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的系統(tǒng)訓(xùn)練。同時,教學(xué)方法從教師主導(dǎo)教學(xué)轉(zhuǎn)移到指導(dǎo)學(xué)生“構(gòu)思——設(shè)計(jì)——實(shí)踐——運(yùn)作”的主線上,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,形成了從培養(yǎng)應(yīng)用能力到提升自主創(chuàng)新的工程實(shí)踐能力,以及從以教師為主導(dǎo)的教學(xué)過程到教師主導(dǎo)——學(xué)生主體的雙主實(shí)踐系統(tǒng)。

圖1 基于CD IO理念的三維交叉多媒體課程教學(xué)架構(gòu)

3.3.1 針對性課程項(xiàng)目

針對性課程項(xiàng)目主要包括多媒體技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。本項(xiàng)目的選取需遵循針對性、可行性、科學(xué)性和適用性原則,從企業(yè)、行業(yè)發(fā)展出發(fā),依據(jù)完成實(shí)際崗位工作任務(wù)所需要的知識和能力要求,采用系統(tǒng)和工程的觀點(diǎn),選取符合學(xué)生綜合能力發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容。并且整個課程設(shè)計(jì)將計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)專業(yè)所需的各種知識技能進(jìn)行分解、序化和重構(gòu),以任務(wù)驅(qū)動的方式,設(shè)計(jì)一系列能夠不斷提升學(xué)生綜合工程能力的學(xué)習(xí)情境,幫助學(xué)生熟悉項(xiàng)目的開發(fā)過程和工作環(huán)境,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力和解決實(shí)際問題能力的目的。另外,針對性項(xiàng)目基于專業(yè)課程群,以多個單元設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)包為載體,通過實(shí)際案例把相關(guān)聯(lián)課程知識有機(jī)結(jié)合起來,消除重復(fù)內(nèi)容,減少學(xué)時數(shù)。同時,逐漸增加項(xiàng)目載體的核心技能,以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3.3.2 設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目

設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目主要包括組織成立項(xiàng)目小組和學(xué)期實(shí)訓(xùn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、自主創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力,組織成立各種項(xiàng)目興趣小組,鼓勵學(xué)生參加各種網(wǎng)站建設(shè)、課件制作的競賽,等等。同時,針對專業(yè)課程群之間的有機(jī)聯(lián)系,開展學(xué)生學(xué)期實(shí)訓(xùn)活動。在實(shí)訓(xùn)中,通過模擬實(shí)際工作的要求,以實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生,達(dá)到以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力、團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題能力的目的。如動畫網(wǎng)站設(shè)計(jì)課程覆蓋平面廣告設(shè)計(jì)(Photoshop)、平面動畫設(shè)計(jì)與制作(Flash)、三維動畫設(shè)計(jì)與制作(3ds M ax)、視頻編輯(Premiere)等。

3.3.3 校企互助合作項(xiàng)目

校企互助合作項(xiàng)目主要有引進(jìn)企業(yè)項(xiàng)目和到企業(yè)頂崗實(shí)訓(xùn)兩種方式。首先,引進(jìn)企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目。充分利用高校的人才優(yōu)勢,與企業(yè)合作開發(fā)工程項(xiàng)目。企業(yè)不僅可以獲得較好經(jīng)濟(jì)效益,學(xué)校同時可以促進(jìn)課程建設(shè)和人才培養(yǎng)。其次,使學(xué)生走出學(xué)校,到企業(yè)頂崗實(shí)訓(xùn),以企業(yè)員工的身份參加企業(yè)項(xiàng)目。讓學(xué)生在真實(shí)的企業(yè)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3.4 建立專業(yè)能力訓(xùn)練平臺

CD IO工程教育理念旨在培養(yǎng)工程技術(shù)人員綜合素質(zhì),將項(xiàng)目的“構(gòu)思——設(shè)計(jì)——實(shí)施——運(yùn)行”全過程置于真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中。為此,依托真實(shí)工程情境形成開放式的實(shí)訓(xùn)基地和培訓(xùn)中心,達(dá)到理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。在項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)過程中,通過文獻(xiàn)調(diào)查、分析研究、訪談等方式制定實(shí)施計(jì)劃,進(jìn)行小組分工。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生依據(jù)實(shí)施計(jì)劃編制項(xiàng)目方案,通過自評、互評、教師評價(jià)和專家評價(jià)等多種方式對項(xiàng)目的規(guī)范設(shè)計(jì)和可行性提出鑒定意見。最后,小組形成書面文本,進(jìn)行匯報(bào)、答辯、成果展示以及評分。

3.5 實(shí)施多維評價(jià)能力培養(yǎng)體系

實(shí)施考試改革,從項(xiàng)目匯報(bào)、答辯、成果展示以及綜合能力形成等方面進(jìn)行綜合考核,注重學(xué)生知識綜合運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力和解決問題能力的評價(jià)。

構(gòu)思和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重點(diǎn)考核學(xué)生獲取知識、運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力和主動創(chuàng)新能力。依據(jù)項(xiàng)目方案和項(xiàng)目匯報(bào),由3～5名教師和專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行評價(jià),對學(xué)生在項(xiàng)目的CD方案過程中獲取知識和運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力進(jìn)行判斷。同時,對學(xué)生完成的每個學(xué)習(xí)工作任務(wù)的階段性成果進(jìn)行形成性評價(jià)。

實(shí)施和運(yùn)行環(huán)節(jié)重點(diǎn)考核學(xué)生掌握的各種技能,主要考察學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行過程中工程效率、知識綜合運(yùn)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流、自主創(chuàng)新和解決實(shí)際問題等方面的能力表現(xiàn)。項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后,通過小組之間的總結(jié)交流,介紹項(xiàng)目的實(shí)施過程,運(yùn)行項(xiàng)目的實(shí)際操作,展示最后實(shí)踐效果,并進(jìn)行小組之間的項(xiàng)目評價(jià)。最后,教師依據(jù)考評記錄進(jìn)行學(xué)生成績的評定,同時總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)不足。

4 結(jié)束語

適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會需要,不斷提高計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程。CD IO作為一種提升專業(yè)綜合能力、創(chuàng)新能力、解決實(shí)際問題能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力的工程教育理念,具有很好的借鑒作用。將這種工程教育理念貫穿于計(jì)算機(jī)多媒體專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革、教學(xué)課程體系建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)中,構(gòu)建理論聯(lián)系實(shí)際的多媒體技術(shù)人才培養(yǎng)體系,架構(gòu)針對專業(yè)課程項(xiàng)目、實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目與校企互助合作項(xiàng)目的三維交叉課程建設(shè)體系,建立專業(yè)能力訓(xùn)練平臺,實(shí)施多維能力評價(jià),從而為國家和地方培養(yǎng)更多合格的高級專業(yè)工程人才。

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