基于CDIO理念的Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

楊明 李丹 劉露 郭愫愫

摘要：Java程序設(shè)計(jì)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課程，注重理論高度的同時(shí)也注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，本文以CDIO背景為指導(dǎo)，采用多種教學(xué)手段，多種考核方式相結(jié)合的方式，進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)，針對(duì)課程特點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)改革，創(chuàng)設(shè)職業(yè)情境，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，增強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：CDIO;項(xiàng)目化教學(xué);教學(xué)改革

引言

結(jié)合就業(yè)、社會(huì)發(fā)展需求，綜合以往三年的就業(yè)數(shù)據(jù)，Java工程師是就業(yè)崗位需求量最多的，Java語(yǔ)言使用量是最大的，因此Java程序設(shè)計(jì)作為“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”領(lǐng)域，專業(yè)教育方向的核心課程，在整個(gè)專業(yè)教育領(lǐng)域中顯得尤為重要。傳統(tǒng)的授課方式以教材的編排順序作為授課進(jìn)程的依據(jù)，這樣的授課方式使得知識(shí)點(diǎn)零散，學(xué)生學(xué)習(xí)后往往不知如何使用，實(shí)踐效果不佳。Java程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要課程，為了能培養(yǎng)更好的應(yīng)用型人才、更符合人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)該課程進(jìn)行了教學(xué)改革[1]。

1.??? 國(guó)內(nèi)Java課程教學(xué)存在的問題

（1）???? 知識(shí)體系

整個(gè)講授進(jìn)程、授課內(nèi)容以一本教材為主，教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)實(shí)踐脫鉤，不能很好的適應(yīng)社會(huì)需求。

（2）???? 教學(xué)方式

教學(xué)以理論講授為主，輔以上機(jī)練習(xí);上機(jī)多以驗(yàn)證性練習(xí)為主，不能將理論與實(shí)踐很好的結(jié)合。

（3）???? 教學(xué)手段

教學(xué)以理論講授為主，同時(shí)由文字PPT課件輔助教學(xué)，教學(xué)手段單一乏味。

（4）???? 考核方式

通常以期末試卷考核作為成績(jī)?cè)u(píng)定的主要標(biāo)準(zhǔn)，該考核方式不能全面反應(yīng)學(xué)生的綜合能力。

2.??? 教學(xué)改革研究

2.1? 基于CDIO理念的課程架構(gòu)

CDIO[5]模式作為近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果，是“做中學(xué)”[4]和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)，它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(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?；贑DIO背景，將Java程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行改革。

2.2? 教學(xué)方法改革

本課程以工程項(xiàng)目為引導(dǎo)，以校企合作單位的真實(shí)項(xiàng)目為載體，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并以CDIO理念為指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，將學(xué)生作為主體，教師充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，通過適度引導(dǎo)，使學(xué)生成為課堂活動(dòng)的主力軍。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，將傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整。本課程共64學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，上機(jī)16學(xué)時(shí)，打破理論講授與上機(jī)實(shí)踐的界線，將上機(jī)實(shí)踐與理論講授有機(jī)融合，在“做中學(xué)”，在“學(xué)中練”。理論需要實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證，實(shí)踐需要理論來(lái)支撐。本課程分別從理論和實(shí)踐教學(xué)兩方面進(jìn)行課程改革。

2.2.1????? 理論教學(xué)改革

以CDIO的理念為背景，將子項(xiàng)目設(shè)計(jì)引入到理論課堂。改變傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)體系零散，所學(xué)不知如何使用的狀況。以項(xiàng)目為中心[2]，將所有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行打散，重新梳理，將校企合作單位當(dāng)前應(yīng)用較多的項(xiàng)目，作為課程講授背景項(xiàng)目。以該項(xiàng)目為主線引導(dǎo)，串聯(lián)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并進(jìn)行任務(wù)分解，將零散知識(shí)點(diǎn)分散到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。每次課進(jìn)行一個(gè)子項(xiàng)目學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)，課下進(jìn)行擴(kuò)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

（1）???? 子項(xiàng)目設(shè)計(jì)。以學(xué)生為主體，將知識(shí)點(diǎn)融合到子項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生邊學(xué)邊做[3]，將該階段里的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通。

（2）???? 擴(kuò)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)。將所學(xué)知識(shí)整合，利用課上所學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行擴(kuò)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)、分析問題、解決問題等能力。

2.2.2????? 實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)踐教學(xué)以自主選題、題庫(kù)備選題目為主，以軟件工程的思想，將完整項(xiàng)目進(jìn)行分割，每次課完成一個(gè)子項(xiàng)目。課程以小組分工合作方式進(jìn)行，最終實(shí)踐課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生所在小組將完成一個(gè)完整的項(xiàng)目。

（1）???? 課前根據(jù)學(xué)生人數(shù)，將學(xué)生以5-8人進(jìn)行分組，每組選出負(fù)責(zé)的組長(zhǎng)。

（2）???? 每節(jié)課前發(fā)布上機(jī)任務(wù)，由組長(zhǎng)進(jìn)行任務(wù)分配，保證每個(gè)人的工作量大體一致。

（3）???? 每節(jié)課后，組長(zhǎng)會(huì)為組員打分，10分制。組員會(huì)互相打分10分制。

（4）???? 最后一次課，小組會(huì)將子項(xiàng)目組合成一個(gè)完整項(xiàng)目，進(jìn)行答辯并演示。教師根據(jù)每個(gè)學(xué)生的分工任務(wù)、完成情況、演示效果以及答辯情況進(jìn)行打分。

2.3? 教學(xué)方法與手段改革

結(jié)合專業(yè)以及課程特點(diǎn)，教學(xué)方法和手段采用多種形式相結(jié)合的方式，進(jìn)行課程教學(xué)。通過信息化和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)手段進(jìn)行全方位教學(xué)。

（1）???? 充分利用信息化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。

1）? 制作交互式教學(xué)輔助課件，幫助學(xué)生更好的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。交互式課件，可以更充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及學(xué)習(xí)興趣，課下及時(shí)復(fù)習(xí)，并通過反復(fù)學(xué)習(xí)鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

2）? 利用多媒體錄制課程課節(jié)的微視頻，供學(xué)生反復(fù)觀看，同時(shí)對(duì)觀看以及回看的數(shù)據(jù)，進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)與分析。

（2）???? 充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)。

1）? 利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，在超星泛雅平臺(tái)進(jìn)行在線授課[6]，通過共享屏幕、點(diǎn)人答題、實(shí)時(shí)討論、翻轉(zhuǎn)課堂等多種方式，進(jìn)行課程講授。提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和注意力。

2）? 利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行作業(yè)提交、測(cè)驗(yàn)等自主式評(píng)閱系統(tǒng)，學(xué)生按要求提交相應(yīng)答案后便可查看自己成績(jī)。通過檢查、修改作業(yè)，提高知識(shí)掌握水平，提升總成績(jī)。

2.4? 考核方式改革

考核方式以多種考核方式相結(jié)合的方式進(jìn)行，包括平時(shí)考核、項(xiàng)目考核、期末考核三部分。加大實(shí)踐過程考核比例同時(shí)，又有理論知識(shí)考核，全方位考核學(xué)生的各項(xiàng)能力指標(biāo)。

平時(shí)考核由出勤、討論、作業(yè)、回答問題等情況的實(shí)際分?jǐn)?shù)構(gòu)成。占總成績(jī)40%。

項(xiàng)目考核由實(shí)踐教學(xué)每次子任務(wù)的完成情況、小組成員互評(píng)分、組長(zhǎng)評(píng)分、演示和答辯等實(shí)際分?jǐn)?shù)構(gòu)成。占總成績(jī)的40%。

期末考核由期末試卷構(gòu)成，主要考核學(xué)生的理論知識(shí)掌握程度以及基本應(yīng)用。占總成績(jī)的20%。

該考核方式，既考查平時(shí)學(xué)生上課的狀態(tài)，又對(duì)實(shí)踐的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題解決、動(dòng)手能力進(jìn)行評(píng)分，同時(shí)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握進(jìn)行考核。全方位考核學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握和運(yùn)用的熟練程度。

3.??? 總結(jié)

從改革與實(shí)踐的嘗試可以看出，學(xué)生通過大量的實(shí)踐與理論的結(jié)合，動(dòng)手能力明顯提高了，理論知識(shí)的掌握和運(yùn)用明顯熟練了。CDIO教育理念貫穿到課程的整個(gè)改革之中，旨在提高學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)分工合作能力、解決問題、處理問題以及人際溝通能力等，社會(huì)極需求的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才理應(yīng)具備的綜合能力，達(dá)到與社會(huì)需求接軌的目的。

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[6《]Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的探討[J].盧嫣，丁雄.湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào).2019，3：25-28.

作者簡(jiǎn)介：

楊明，女，1981.01，漢族，遼寧，碩士研究生，講師，研究方向：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、高等教育。

課題項(xiàng)目：本文系沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院2019年校級(jí)重點(diǎn)課程《Java程序設(shè)計(jì)》的研究成果