淺談CDIO中強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練在軟件技能教學(xué)中的重要作用

楊 慧 彭曉東

北京北大方正軟件技術(shù)學(xué)院

淺談CDIO中強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練在軟件技能教學(xué)中的重要作用

楊 慧 彭曉東

北京北大方正軟件技術(shù)學(xué)院

強(qiáng)化軟件基礎(chǔ)訓(xùn)練，不僅能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，為軟件實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)，還能在軟件項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)中發(fā)揮著重要作用，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量有重要意義。

CDIO;軟件基礎(chǔ);軟件技能;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

將軟件基礎(chǔ)、軟件實(shí)訓(xùn)、軟件項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)課合三為一的教學(xué)改革已經(jīng)逐漸形成一種軟件教學(xué)趨勢(shì)，我校也設(shè)立了相應(yīng)的不同方向的軟件技能課程。由于學(xué)生在掌握軟件技能時(shí)需要一個(gè)階梯狀過(guò)程，教學(xué)任務(wù)可分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為軟件技能的基本知識(shí)、基本方法、基本技能和平臺(tái)軟件的學(xué)習(xí)階段，第二階段為技能學(xué)習(xí)中常用的經(jīng)典案例、綜合性實(shí)驗(yàn)。第一階段為基礎(chǔ)階段，加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)訓(xùn)練，應(yīng)能對(duì)整個(gè)軟件技能課程的教學(xué)起促進(jìn)的作用，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。作為軟件職業(yè)課程的探索，必然要有一套符合其教學(xué)規(guī)律的方法。本研究從第一階段的教學(xué)內(nèi)容的重要性，使用CDIO體系中加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練的方法等方面進(jìn)行了探討。

1 基礎(chǔ)訓(xùn)練的內(nèi)容

在軟件基本技能的學(xué)習(xí)過(guò)程中，第一階段中的軟件技能基本訓(xùn)練是基礎(chǔ)訓(xùn)練的重點(diǎn)，主要包括各種軟件基礎(chǔ)概念、軟件基本方法、軟件基本指令、軟件基本流程等。

在軟件技能教學(xué)中，我們給學(xué)生介紹軟件各種平臺(tái)的使用，比如：利用J2EE、.NET進(jìn)行代碼編寫、處理分析、輸出等功能。在大部分的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中我們都會(huì)用這些系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)代碼進(jìn)行編寫、編譯、處理等。故對(duì)軟件平臺(tái)應(yīng)用的學(xué)習(xí)也是基礎(chǔ)訓(xùn)練中的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 以往軟件基本技能訓(xùn)練的安排方法

我們現(xiàn)在的課程體系每周會(huì)安排若干學(xué)時(shí)由任課教師講授軟件技能基本知識(shí)及基本操作技能后，先示范一遍或通過(guò)播放教學(xué)示范錄像，然后由學(xué)生親手進(jìn)行軟件技能的基本操作學(xué)習(xí)，任課教師在旁進(jìn)行輔導(dǎo)，學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，在講解相應(yīng)軟件項(xiàng)目管理的應(yīng)用時(shí)，利用軟件項(xiàng)目的開發(fā)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際演示模擬教學(xué)，同時(shí)結(jié)合開發(fā)的實(shí)際操作，以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的興趣。

3 基礎(chǔ)訓(xùn)練在軟件技能教學(xué)中的重要作用

針對(duì)以往軟件基本技能訓(xùn)練的安排方法，學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件基礎(chǔ)知識(shí)和技能訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)了一種“基礎(chǔ)--使用環(huán)節(jié)銜接不上”的感覺，作為任課教師會(huì)感受到學(xué)生不是因?yàn)榛A(chǔ)不好突破不了實(shí)訓(xùn)關(guān)口就是基礎(chǔ)較扎實(shí)，可是在做實(shí)訓(xùn)時(shí)仍然有不會(huì)使用基礎(chǔ)知識(shí)的感覺。所以為了解決這種“銜接”問(wèn)題，我來(lái)談一下CDIO工程教學(xué)思想。

這幾年，國(guó)外的某些著名大學(xué)例如麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)教育研究機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)四年的探索研究，創(chuàng)立了一種 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以在教學(xué)中產(chǎn)生的“教育產(chǎn)品”（比如說(shuō)我們的學(xué)生就可以稱為教育“產(chǎn)品”）研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體 ，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、 所學(xué)課程之間進(jìn)行聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)各類工程學(xué)科，這種教學(xué)與學(xué)習(xí)的思想能使教師打造一套從基礎(chǔ)到實(shí)訓(xùn)的“銜接”教學(xué)方法，使學(xué)生能將基礎(chǔ)知識(shí)做更好的應(yīng)用，CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。

CDIO的教學(xué)思想作為當(dāng)前高等工程教育的一種人才培養(yǎng)理念，體現(xiàn)了工程類教學(xué)中產(chǎn)品從構(gòu)思研發(fā)到運(yùn)行改良乃至終結(jié)廢棄的全過(guò)程。CDIO高等工程教育模式以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施及運(yùn)作全過(guò)程為載體來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)、實(shí)施能力。該能力不僅包含學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)知識(shí)的能力，還包含學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力和大系統(tǒng)掌控能力，這為保證學(xué)生更好地培養(yǎng)全面發(fā)展的具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的職業(yè)性、專業(yè)性素質(zhì)提供了重要保障。

CDIO工程教學(xué)思想主要包括四大方面的要求：①技術(shù)知識(shí)與推理；②個(gè)人的和職業(yè)的技能和素質(zhì)；③人際技能、團(tuán)隊(duì)與溝通；④在模仿企業(yè)環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及運(yùn)作。結(jié)合CDIO的要求，我認(rèn)為針對(duì)軟件教學(xué)可以形成三種不同層級(jí)的以基礎(chǔ)訓(xùn)練、設(shè)計(jì)項(xiàng)目、軟件創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)方法。一級(jí)教學(xué)方法為包含本專業(yè)主要核心課程和能力要求的強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練教學(xué)法；二級(jí)為加強(qiáng)核心課程的學(xué)習(xí)而設(shè)置的項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)方法；三級(jí)為包含一組相關(guān)課程群的軟件類學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)要求的能力教學(xué)法。教師所講課程、課程群和項(xiàng)目實(shí)踐是相互支撐的， 并與專業(yè)知識(shí)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體結(jié)合起來(lái)， 這樣能保證學(xué)生對(duì)軟件專業(yè)學(xué)科知識(shí)、軟件項(xiàng)目創(chuàng)新實(shí)踐能力及軟件職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)和強(qiáng)化，打造一種以強(qiáng)化軟件基礎(chǔ)訓(xùn)練與加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合、以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為載體整合學(xué)科各類知識(shí)的教學(xué)方法。

在這里，我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下1級(jí)能力目標(biāo)的教學(xué)方法，基本技能訓(xùn)練排在“1級(jí)能力目標(biāo)”中，它在軟件教學(xué)中所處的位置很重要，它可以說(shuō)是進(jìn)入軟件工程領(lǐng)域的入門口。對(duì)于軟件基本知識(shí)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)是任何一個(gè)想從事軟件職業(yè)的學(xué)生必過(guò)的一道門檻兒。以我所講JAVA方向的教學(xué)案例為說(shuō)明點(diǎn)，有一個(gè)學(xué)期學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中所選的實(shí)訓(xùn)題目是“PFC購(gòu)書網(wǎng)”設(shè)計(jì)，在把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的各種操作封裝到一個(gè)類中時(shí)，對(duì)類中的get方法和set方法的設(shè)計(jì)竟然只有很少數(shù)學(xué)生寫對(duì)代碼，而這些內(nèi)容是應(yīng)該在基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)中就能掌握的。

基本技能訓(xùn)練教學(xué)對(duì)讓學(xué)生能夠獨(dú)立開展軟件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量以及檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果具有重要作用。在教學(xué)中我曾經(jīng)遇到過(guò)這樣一個(gè)現(xiàn)象：在高年級(jí)實(shí)訓(xùn)課程中我結(jié)合計(jì)算機(jī)及相關(guān)學(xué)科的一些軟件實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在課堂教學(xué)中由學(xué)生自己提出實(shí)驗(yàn)課題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置，自己完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理，有些學(xué)生由于軟件基本知識(shí)的薄弱而最終放棄了自己設(shè)立的項(xiàng)目，有些學(xué)生在入學(xué)時(shí)對(duì)JAVA專業(yè)基礎(chǔ)掌握較好再加上軟件項(xiàng)目的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練最終完成自己的項(xiàng)目設(shè)計(jì)?？梢?，通過(guò)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生能盡早參與實(shí)訓(xùn)與開發(fā)工作，并能夠很好的運(yùn)用所學(xué)軟件基礎(chǔ)知識(shí)獨(dú)立分析、解決軟件項(xiàng)目的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)了學(xué)生的軟件構(gòu)思意識(shí)、軟件開發(fā)思維和軟件創(chuàng)新能力，隨著CDIO高等工程教育理念的實(shí)施、創(chuàng)新性軟件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐，學(xué)生的基礎(chǔ)能力穩(wěn)固了，軟件實(shí)踐能力和應(yīng)用能力大大地提高了。

融入CDIO強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練教學(xué)思想，創(chuàng)新教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量 ，在教學(xué)中，注重以人為本，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，注重強(qiáng)化學(xué)生的軟件基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的軟件構(gòu)思意識(shí)和軟件設(shè)計(jì)能力，在完成任務(wù)的過(guò)程中主動(dòng)學(xué)習(xí)，在做中學(xué)、在學(xué)中做，邊學(xué)邊做，學(xué)以致用，將“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作”這一核心理念貫穿到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，如組建學(xué)生軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)，以軟件工程的思想組織項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程。

[1]數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn):基于CDIO模式.科學(xué)出版社，2010年11月1日

[2]龔靜.CDIO模式下圖書館藏書結(jié)構(gòu)體系研究——基于工程文化教育視角, 2011年

[3]實(shí)例教學(xué)法軟件教學(xué)中的應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.22.142