基于CDIO理念的高校計算機教學(xué)改革研究

朱漁　羅來曦

隨著計算機和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機和信息的處理在全國各地進行。那么該如何提高信息教育質(zhì)量，滿足國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展的需要？CDIO作為一種全新的教育理念，在國內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注，將CDIO教育理念融入信息學(xué)領(lǐng)域的大學(xué)教育，有助于培養(yǎng)科學(xué)合理的IT人才，保證教育目標(biāo)和內(nèi)容的實現(xiàn)。高等教育課程要適應(yīng)社會發(fā)展的需要，素質(zhì)教育要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正確克服傳統(tǒng)學(xué)科，避免重復(fù)編程，這將有助于CDIO與大學(xué)計算機教育改革相結(jié)合，有效地促進課程改革的順利進行和全體學(xué)生計算機技能的不斷提高。

（一）學(xué)習(xí)目的的偏差

許多高中生畢業(yè)生在剛上大學(xué)時，突然從高考的壓力中解脫出來，一時間難以適應(yīng);另外，很多學(xué)生在報考志愿考試時，對計算機專業(yè)還沒有完全了解。在這種情況下，如果他們在大學(xué)里參加職業(yè)教育，他們會發(fā)現(xiàn)他們所學(xué)的與他們最初的想法有很大的不同，因此會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的目的不明確，主動性不強。許多學(xué)生希望在學(xué)校獲得盡可能多的計算機學(xué)位，并增加未來就業(yè)的重要性。然而，畢業(yè)后，許多學(xué)生只通過了理論，在實踐中失敗了。

（二）教學(xué)內(nèi)容設(shè)置科學(xué)性不強

計算機是一門理論性和實踐性很強的學(xué)科，但機械教育是教育體系中的一個重要組成部分，學(xué)生在記憶中學(xué)習(xí)了許多語言和指令后，仍然覺得在實踐中不能快速使用辦公軟件;一些收到計算機筆記的學(xué)生在獲得證書后仍不知道如何使用C語言和資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。大學(xué)忽視了理論和實踐課程在課程組織中的重要性，無法以生態(tài)方式將它們結(jié)合起來，由于學(xué)生的盲目學(xué)習(xí)和教師的盲目教學(xué)，許多學(xué)生在畢業(yè)和進入社會后發(fā)現(xiàn)沒有地方利用他們所學(xué)的東西。最后，許多學(xué)生別無選擇，只能放棄自己的專業(yè)，從頭開始學(xué)習(xí)其他專業(yè)，參與其他工作。

（三）教學(xué)模式陳舊

由于限制了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，作為實踐學(xué)習(xí)的計算機專業(yè)化還不能消除舊教學(xué)方式的障礙。大多數(shù)大學(xué)繼續(xù)采用“千人一方”的教學(xué)方法，不能突出專業(yè)特征。

（四）考核方式

計算機科學(xué)與技術(shù)是一門注重實際工作的學(xué)科，因此評價方法應(yīng)是實踐與理論相結(jié)合。除了在學(xué)期末進行考試外，最重要的評估是畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計通常在每年的最后一個學(xué)期組織。在短短幾個月內(nèi)，學(xué)生應(yīng)該參與從準備到防御的整個過程。

（一）優(yōu)化專業(yè)課程體系

基于CDIO理念的計算機科學(xué)改革首先應(yīng)優(yōu)化職業(yè)培訓(xùn)體系。課程設(shè)置不僅要注重技術(shù)理論知識，更要注重人文知識的普及，還要注意藝術(shù)與科學(xué)的銜接與滲透，以及職業(yè)與基礎(chǔ)課程的交叉與滲透。

開設(shè)基礎(chǔ)電子實訓(xùn)課程，引入基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練，培養(yǎng)基本專業(yè)技能，職業(yè)培訓(xùn)模塊用于開發(fā)和培訓(xùn)復(fù)雜技能和創(chuàng)新技能。使用基本電子設(shè)計工具，有權(quán)進行電子電路、電子組裝、特定項目和電子系統(tǒng)設(shè)計。通過開設(shè)和建設(shè)這些電子實踐基礎(chǔ)課程，可以逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的基本職業(yè)素質(zhì)。

在項目和專業(yè)工程的框架內(nèi)設(shè)立實踐培訓(xùn)課程，全面審視企業(yè)和行業(yè)的需求，特別是鼓勵業(yè)內(nèi)知名企業(yè)合作，建設(shè)實驗和培訓(xùn)基地;學(xué)校和企業(yè)應(yīng)共同制定教學(xué)計劃和方案，并制定實用技術(shù)項目;以真實的工程環(huán)境為基礎(chǔ)，讓學(xué)生一步一步地走遍技術(shù)實踐項目，獲得工程實踐經(jīng)驗，實現(xiàn)與公司的“零距離”聯(lián)系，以提高學(xué)生的競爭力。同時，實驗室全面開放，為學(xué)生提供通用實驗工具，鼓勵學(xué)生開展科技活動和參與教師研究項目。進行不同電子設(shè)備的功能開發(fā)和設(shè)計，鼓勵學(xué)生參與電子設(shè)計、挑戰(zhàn)杯等。培養(yǎng)其實踐技能和積極研究的精神，提高工程能力和綜合質(zhì)量實踐能力。

（二）強化教師綜合能力，創(chuàng)新教育教學(xué)方法

作為人才教育的組織者，教師應(yīng)具備強大、全面的專業(yè)技能。因此，基于CDIO的計算機專業(yè)教學(xué)對教師提出了更高的要求。教師應(yīng)具備健全、全面的專業(yè)知識，了解發(fā)展?fàn)顩r及其主要發(fā)展的未來方向，以完成人才培養(yǎng)計劃的整體項目。教師必須及時管理學(xué)生發(fā)展，并評估學(xué)生資格領(lǐng)域的教育質(zhì)量，為了更好地貫徹CDIO的公平教育理念，建立穩(wěn)定的教育團隊，其目標(biāo)是：實施任務(wù)和定位規(guī)劃，為不同班級和不同時期的學(xué)生制定措施和方法，讓學(xué)生從學(xué)習(xí)過程的成功中受益，甚至了解技術(shù)的經(jīng)濟價值，成為素質(zhì)教育網(wǎng)絡(luò)信息官。搭建平臺，加強課程管理，支持知識傳授者成為知識建設(shè)者，實現(xiàn)整個過程、所有員工、所有培訓(xùn)。創(chuàng)新的教學(xué)方法已成為電子信息技術(shù)改革的另一個重要內(nèi)容，其包括：引入應(yīng)用理論與工程課程、項目、案例和現(xiàn)場學(xué)習(xí)方法，將理論知識和創(chuàng)業(yè)知識從被動項目轉(zhuǎn)化為主動項目，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，讓學(xué)生參與課堂，進行課堂反饋。評價標(biāo)準被認為是教師提供的系統(tǒng)和最新知識，要定期邀請相關(guān)公司的專家就特定的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進行專家講座或?qū)ｎ}研討會，以承擔(dān)技術(shù)和實踐課程的教學(xué)任務(wù)，以項目的形式向?qū)W生分配主題，學(xué)生在課堂上解釋研究計劃、技術(shù)路線、項目研究的可能性和預(yù)期結(jié)果。教師對學(xué)生的結(jié)果進行評論，以將教學(xué)從傳統(tǒng)教師轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程領(lǐng)導(dǎo)者。通過項目設(shè)計、構(gòu)思和實施過程、技術(shù)考慮和解決這些學(xué)生問題的能力、實驗觀察、數(shù)據(jù)分析，進一步發(fā)展知識和復(fù)雜思維。

（三）推進大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃和科技創(chuàng)新項目實施

教師根據(jù)個別學(xué)生的情況和項目時間表，項目在不同階段的相關(guān)能力，逐步組織他們的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐。只有這樣，參與項目的學(xué)生才能感受到創(chuàng)新的喜悅和迎接挑戰(zhàn)的感覺，勇敢地克服并繼續(xù)創(chuàng)新，提高項目任務(wù)的彈性。

平臺是創(chuàng)新體驗環(huán)境的重要組成部分。良好的創(chuàng)新環(huán)境可以鼓勵學(xué)生：通過搭建這些平臺和資助項目，學(xué)生將獲得良好的設(shè)備條件，以便全面開展研究和創(chuàng)新培訓(xùn)等活動。

在理論知識的傳授過程中，教師還可以及時將最新的技術(shù)知識和相關(guān)領(lǐng)域的專題研究理論傳授給學(xué)生。使學(xué)生有針對性地接受這些知識。這樣，學(xué)生的思維和意識可以與社會進步保持同步。

基于教育理念CDIO工程教育理念，優(yōu)化計算機教學(xué)，開展教育教學(xué)方法創(chuàng)新研究，支持在科技創(chuàng)新領(lǐng)域為學(xué)生實施創(chuàng)新性實驗計劃和項目。發(fā)展創(chuàng)新的教育和教學(xué)方法，大力支持實施科技創(chuàng)新領(lǐng)域的創(chuàng)新方案和實驗項目，以計算機教學(xué)為基礎(chǔ)的應(yīng)用型教學(xué)方法逐步完善。