校企合作應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)Java課程的CDIO教育模式研究與實(shí)踐

曹曼曼

（濟(jì)寧學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系，山東 曲阜 273155）

校企合作應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)Java課程的CDIO教育模式研究與實(shí)踐

曹曼曼

（濟(jì)寧學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系，山東 曲阜 273155）

針對(duì)傳統(tǒng)的Java課程教學(xué)模式不能適應(yīng)校企合作辦學(xué)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的問(wèn)題，分析CDIO教育模式在校企合作中的優(yōu)勢(shì)并尋找其與Java課程的切入點(diǎn)，基于教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)環(huán)境、教師、學(xué)生和考核5方面，提出“以項(xiàng)目為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，CDIO能力培養(yǎng)”的教育模式。

校企合作；CDIO教育模式；CDIO能力；Java課程；教學(xué)改革

0 引 言

企業(yè)的需求是應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)的根基，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，各大高等院校廣泛開(kāi)展校企合作辦學(xué)模式。濟(jì)寧學(xué)院計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)先后與青島英谷、惠普、中興和山東駿文4個(gè)企業(yè)在軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多個(gè)方向合作招生辦學(xué)，共同制定“121工程創(chuàng)新培養(yǎng)平臺(tái)”“2+1+1”等多種培養(yǎng)模式，期望能發(fā)揮學(xué)校和企業(yè)的各自優(yōu)勢(shì)，共同培養(yǎng)社會(huì)與市場(chǎng)需要的人才，實(shí)現(xiàn)高校與企業(yè)的雙贏。從企業(yè)招聘情況看，Java開(kāi)發(fā)工程師的需求量最大。Java程序設(shè)計(jì)作為校企合作模式下計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)各方向中一門(mén)重要的實(shí)踐類(lèi)課程，其入門(mén)程序直接影響后續(xù)Java體系課程（如Java Web、S2SH、Web Services、Android）的學(xué)習(xí)。如何使學(xué)生真正掌握有效的程序設(shè)計(jì)方法，具備企業(yè)崗位需求的各種能力，真正成為應(yīng)用型的高級(jí)工程技術(shù)人才，是校企合作辦學(xué)模式下計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師值得探討和深思的問(wèn)題。

1 傳統(tǒng)Java課程教學(xué)模式存在的問(wèn)題

校企合作辦學(xué)對(duì)應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)從企業(yè)實(shí)際的崗位素質(zhì)能力和知識(shí)需求出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐技能為目標(biāo)，但在校企合作辦學(xué)的實(shí)際運(yùn)作中，我們逐漸意識(shí)到傳統(tǒng)的Java課程教學(xué)模式存在一些突出問(wèn)題，已經(jīng)不能滿足高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和企業(yè)對(duì)高素質(zhì)人才的實(shí)踐技能要求。

1）理論與實(shí)踐脫節(jié)。

傳統(tǒng)的實(shí)踐類(lèi)課程主要采用“理論講解+程序演示”的課堂式理論教學(xué)和“學(xué)生自主練習(xí)+教師隨堂輔導(dǎo)”的機(jī)房式實(shí)踐教學(xué)方式[1]。兩種教學(xué)方式在內(nèi)容、時(shí)間和地點(diǎn)上的脫節(jié)，往往造成學(xué)生在理論教學(xué)中“一聽(tīng)就會(huì)”，而在實(shí)踐教學(xué)中“一用就忘”，無(wú)法融會(huì)貫通并舉一反三，遇到問(wèn)題無(wú)從下手，不能學(xué)以致用。

2）注重知識(shí)的灌輸，忽略能力的培養(yǎng)。

受傳統(tǒng)教育模式的影響，重理論和輕實(shí)踐，Java課程的講授仍然以教師、教材和課堂為中心，考核也是以教師講授的內(nèi)容為主。這種灌輸式的教學(xué)造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，會(huì)聽(tīng)而不會(huì)質(zhì)疑，不能從根本上掌握知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)，缺失自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等一系列能力。

3）教師的知識(shí)儲(chǔ)備與企業(yè)崗位的需求有斷層。

現(xiàn)階段高校的計(jì)算機(jī)師資配備依然是以學(xué)術(shù)研究型的教師為骨干力量[2]。他們往往是從學(xué)校直接進(jìn)入學(xué)校，理論知識(shí)儲(chǔ)備較強(qiáng)，也承擔(dān)著不少實(shí)踐教學(xué)課程，但實(shí)踐技能與社會(huì)所需尚有不小差異和斷層，因此在校企合作模式下“雙師型”教師存在很大的缺口。

2 校企合作中引入CDIO工程教育模式的優(yōu)勢(shì)

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[3]。CDIO 代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)現(xiàn)（implement）和運(yùn)作（operate），以產(chǎn)品研發(fā)、運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)[45]。CDIO的核心內(nèi)容包括1個(gè)培養(yǎng)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程技術(shù)知識(shí)與推理、個(gè)人專(zhuān)業(yè)能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)層面；CDIO標(biāo)準(zhǔn)涵蓋專(zhuān)業(yè)、課程、實(shí)踐、教師和學(xué)生能力提升培養(yǎng)、檢驗(yàn)測(cè)評(píng)等一系列內(nèi)容，使能力、知識(shí)和素質(zhì)的培養(yǎng)成為有機(jī)整體，目標(biāo)是培養(yǎng)全面發(fā)展的實(shí)踐能力強(qiáng)的工程技術(shù)人才[6]。

根據(jù)CDIO工程教育的理念，在校企合作辦學(xué)模式下CDIO工程教育將會(huì)發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)：校企合作共建的企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室可以為CDIO提供更好的教育環(huán)境；企業(yè)可以為學(xué)校CDIO工程實(shí)踐提供實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；企業(yè)可為教師提供提高工程能力，培養(yǎng)“雙師型”教師的環(huán)境；企業(yè)和高校時(shí)刻保持密切聯(lián)系，可為CDIO教育模式的教學(xué)效果提供建議及反饋，促進(jìn)教育過(guò)程優(yōu)化。因此，將CDIO工程教育模式引入計(jì)算機(jī)類(lèi)實(shí)踐課程，在一定程度上會(huì)彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育模式的不足，提升教師和培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)和高校的雙贏。

3 基于CDIO工程教育的Java課程的實(shí)施

結(jié)合CDIO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和Java課程的特點(diǎn)，根據(jù)“以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以學(xué)生主動(dòng)為關(guān)鍵，以充分實(shí)踐為杠桿，以有效教育為目的”的指導(dǎo)思想，尋找CDIO與Java課程的切入點(diǎn)，主要從教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)環(huán)境、教師、學(xué)生、考核5方面實(shí)施開(kāi)展，形成“以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，以線代點(diǎn)，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，兼顧C(jī)DIO能力培養(yǎng)”的教育模式，整體實(shí)施思路如圖1所示。

3.1 教學(xué)計(jì)劃

圖1 基于CDIO的Java課程教育模式

教學(xué)計(jì)劃是教學(xué)環(huán)節(jié)的第一環(huán)也是最重要的一環(huán)，直接影響后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。在校企合作辦學(xué)中對(duì)Java課程的教學(xué)安排包括基礎(chǔ)課程教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)2個(gè)環(huán)節(jié)。CDIO的本質(zhì)是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育與學(xué)習(xí)”，因此項(xiàng)目的選取是關(guān)鍵?；A(chǔ)課程由于是初學(xué)且以熟悉掌握知識(shí)點(diǎn)為主，因此在選取項(xiàng)目時(shí)不宜把項(xiàng)目制訂得較大、較難，團(tuán)隊(duì)人數(shù)不宜過(guò)多；實(shí)訓(xùn)教學(xué)是學(xué)生在基礎(chǔ)課程教學(xué)完成后分組合作完成一個(gè)企業(yè)級(jí)項(xiàng)目，模擬并體驗(yàn)企業(yè)工作情景。選取的項(xiàng)目應(yīng)既能綜合體現(xiàn)學(xué)生CDIO的4個(gè)層面能力，又能涵蓋課程中各個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，如可選取與學(xué)生學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)的教務(wù)人員管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí)的項(xiàng)目，選取企業(yè)提供的進(jìn)銷(xiāo)存管理系統(tǒng)作為實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目。表1是教學(xué)計(jì)劃中知識(shí)點(diǎn)、項(xiàng)目和能力的一個(gè)對(duì)照。

表1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的Java教學(xué)計(jì)劃

3.2 教學(xué)環(huán)境

傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境使理論與實(shí)踐分開(kāi)、教與練分開(kāi)，不利于學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握和各種能力的培養(yǎng)。在校企合作辦學(xué)大環(huán)境下，高校與企業(yè)共建軟件外包實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室等各類(lèi)高性能實(shí)驗(yàn)室，其軟硬件設(shè)施不僅可滿足各類(lèi)計(jì)算機(jī)教學(xué)，還可為實(shí)踐類(lèi)課程提供CDIO教學(xué)環(huán)境。教師可將Java課程的教學(xué)全部安排在這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，該教學(xué)環(huán)境沒(méi)有理論教室與實(shí)踐機(jī)房的區(qū)分，既是課堂，又是機(jī)房。教師不僅可利用電子教室軟件進(jìn)行廣播教學(xué)，還可以合理安排講授與實(shí)踐的時(shí)間，給學(xué)生直觀的、實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí)體會(huì)；學(xué)生在做項(xiàng)目時(shí)可根據(jù)分組合理安排座位，有助于溝通合作，感受企業(yè)的真實(shí)工作環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)CDIO的“學(xué)中做”“做中學(xué)”，保證CDIO教育模式的實(shí)施。

3.3 教 師

教師也是基于CDIO教育模式教學(xué)改革的一項(xiàng)。參考CDIO標(biāo)準(zhǔn)的第9條和第10條，對(duì)于教師主要是對(duì)其教學(xué)能力和自我能力兩方面著手改革。首先，在教學(xué)能力方面，教師要更新教育理念，轉(zhuǎn)變思維，重新定位，改掉知識(shí)灌輸?shù)拿?，在講授時(shí)“以線代點(diǎn)”，即采用同一場(chǎng)景（項(xiàng)目）貫穿整個(gè)課程知識(shí)點(diǎn)的講解，注重運(yùn)用合適的教學(xué)方法，用形象生動(dòng)、寓教于樂(lè)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入富含知識(shí)點(diǎn)的場(chǎng)景中，使學(xué)生主動(dòng)完成場(chǎng)景的C、D、I、O過(guò)程，實(shí)現(xiàn)自己由主體到主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變；其次，教師還應(yīng)努力提高包括個(gè)人能力、人際能力、工程構(gòu)建能力等方面的自我素養(yǎng)，及時(shí)了解并掌握企業(yè)（社會(huì)）所需的實(shí)踐技能和核心技術(shù)。教師每年每學(xué)期自愿或推薦參加企業(yè)組織的培訓(xùn)或直接去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，同時(shí)與企業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)“產(chǎn)學(xué)研”類(lèi)科研課題。通過(guò)參與或合作的方式進(jìn)行企業(yè)級(jí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，教師不但能豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提升工程能力和科研能力，而且可以探索教學(xué)規(guī)律，提高教學(xué)能力，逐步向“雙師型”教師靠攏。

3.4 學(xué) 生

在CDIO教育模式中，應(yīng)改變學(xué)生在傳統(tǒng)教育模式中的被動(dòng)地位，以學(xué)生為主體，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過(guò)項(xiàng)目進(jìn)行充分實(shí)踐，學(xué)習(xí)知識(shí)并提升自身綜合能力。在改革實(shí)踐中，應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在基礎(chǔ)課程教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下熟練掌握項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)行一系列工程性過(guò)程，這階段主要培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)推理與個(gè)人專(zhuān)業(yè)能力；在實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，按照軟件工程的思想并參照企業(yè)分配模式，將學(xué)生合理分組，每組6～8人，給定一個(gè)企業(yè)級(jí)項(xiàng)目，全程由學(xué)生自主完成，在項(xiàng)目的C、D、I、O各階段都需要學(xué)生通過(guò)溝通協(xié)作形成階段性成果報(bào)告，并向?qū)嵱?xùn)導(dǎo)師匯報(bào)，在項(xiàng)目結(jié)題時(shí)各組要展示自己的作品，交流心得體會(huì)，這階段主要培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、人際團(tuán)體能力及工程系統(tǒng)能力。

3.5 考 核

傳統(tǒng)教育模式下的考核以教師的講授內(nèi)容為主，全憑一張?jiān)嚲淼牡梅诌M(jìn)行評(píng)定，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)方式的單一造成評(píng)價(jià)結(jié)果不夠客觀真實(shí)。在CDIO教育模式下，應(yīng)該將學(xué)生作為評(píng)價(jià)體系的主體，從多個(gè)角度尋找能真實(shí)反映學(xué)生能力的因素，摒棄教師“一錘定音”式單一片面的評(píng)價(jià)方式，可采用教師評(píng)定、學(xué)生自評(píng)、同組學(xué)生互評(píng)等多種方式的評(píng)價(jià)方式，并制訂相應(yīng)的評(píng)價(jià)方案和細(xì)則，形成基于CDIO能力的多元化評(píng)價(jià)體系，見(jiàn)表2。該評(píng)價(jià)體系從多角度綜合考查學(xué)習(xí)效果，有利于學(xué)生之間形成你追我趕的良好學(xué)習(xí)氛圍。

表2 基于CDIO能力的Java課程評(píng)價(jià)體系

3.6 效果反饋

Java課程的傳統(tǒng)教育模式并沒(méi)有一個(gè)合理的反饋機(jī)制，只是一味重復(fù)相同的教學(xué)過(guò)程，而在基于CDIO教育模式的Java課程改革實(shí)踐中，教學(xué)改革的過(guò)程與效果不可能一蹴而就，應(yīng)提供合理有效的反饋機(jī)制。學(xué)生與企業(yè)是教學(xué)改革的體驗(yàn)者和參與者，可通過(guò)學(xué)生座談、學(xué)生評(píng)教、企業(yè)到校聽(tīng)課及反饋學(xué)生在企業(yè)實(shí)訓(xùn)情況等多種反饋方式不斷促進(jìn)教改過(guò)程優(yōu)化，其中與學(xué)生座談可以實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)課程的接受程度并在授課期間及時(shí)作出調(diào)整；學(xué)生評(píng)教可為下屆學(xué)生的課程教學(xué)提供參考建議或肯定；企業(yè)到校聽(tīng)課可從企業(yè)實(shí)際應(yīng)用需求角度為教學(xué)提供實(shí)用意見(jiàn)；學(xué)生在企業(yè)實(shí)訓(xùn)情況的反饋利于找出學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)需求的差距。

4 結(jié) 語(yǔ)

校企合作辦學(xué)有利于高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，但與此同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)有了更高的要求。筆者將CDIO教育模式引入Java課程教學(xué)中，以CDIO能力為培養(yǎng)目標(biāo)，參照CDIO標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)上述5方面進(jìn)行改革實(shí)踐，目前通過(guò)學(xué)生的評(píng)教、與學(xué)生的座談了解到學(xué)生樂(lè)意接受這種教學(xué)模式，認(rèn)為知識(shí)得到了豐富，素質(zhì)得到了提高。根據(jù)學(xué)生實(shí)際考核成績(jī)的反饋，將改革前后2個(gè)班級(jí)的考核成績(jī)作對(duì)比，如圖2所示，可以看出改革后學(xué)生的考核成績(jī)分布趨于均勻合理，及格率大幅度提升。實(shí)踐表明，該教育模式可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，可推廣至其他計(jì)算機(jī)實(shí)踐類(lèi)課程。

圖2 改革前后成績(jī)分布對(duì)比

[1] 李瑞生. Java教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2010(18): 12-15.

[2] 禹繼國(guó), 夏小娜, 曹寶香.“iA4T”計(jì)算機(jī)學(xué)科人才進(jìn)階模式及自適應(yīng)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的實(shí)踐體系構(gòu)建[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2013(22): 115-118.

[3] 姜春艷, 吳克壽. CDIO工程教育教學(xué)模式在OOAD課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2010(14): 24-29.

[4] 陳旭輝, 吳克壽, 姜春艷. 基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)工程教育模式[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2010(18): 141-143.

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（編輯：宋文婷）

1672-5913(2017)02-0158-05

G642

2014年濟(jì)寧學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向應(yīng)用型計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)JAVA課程的CDIO教學(xué)模式研究與實(shí)踐”（2014JX13）。

曹曼曼，女，講師，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)集成和企業(yè)信息化，xiaoman1984@163.com。