借鉴CDIO理念，建设Java系列课程

刘志刚 杜娟 刘晓明 高雅田

[摘要]CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习知识。在CDIO模型的框架下开展实践教学，能够使学生达到较强的实践能力水平。Java系列课程是实践教学体系中重要课程，贯穿了软件基础、软件设计开发、web开发等多个方面，主要包括java程序设计、JSP程序设计、JSP课程设计以及java企业级开发技术，课程按照CDIO思想以及其内容的内在联系纵向组织，在大纲、教材、实践、资源、教师队伍建设等各个方面进行合理规划和实施，取得了显著的教学效果。对于其他实践性强的课程也具有一定的指导意义。

[关键词]CDIO Java系列课程 实践教学 JavaEE 课程建设

[中图分类号]G642 [文献标识码]B

在高校传统的教学模式下，各门课程之间的关联性不强；学生的学习的连续性和实时性不够；系列课程的设置断层，对某方向知识的教授深度不够，导致学生“学难致用”，需用人单位二次培养；对于系列课程的教材、课件、辅助教学手段等不能很好地有机结合和利用；学生对企业环境及企业文化缺少认识，不能快速进行角色转变等。以上的诸多问题导致了高校人才培养与用人单位难以顺利接轨。目前许多高校已经开始了对传统教学模式的改革。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是工程教育的新理念。它强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习知识。这样的教育理念与Java系列课程建设联系起来可以起到很好的教学效果。

一、CDIO介绍

2001年，美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院合作开发了CDIO工程教育模型。该模型不仅继承发展了欧美20多年以来的工程教育改革的理念，更重要的是系统提出了能力培养、实施过程、实施指导和结果检验12条标准，具有很强的可操作性[1]。

在国内，自2006年起就已经对CDIO理念在大学教育中的应用进行了研究，汕头大学是第一个高校CDIO成员。之后，在几个重要的CDIO大型会议中许多知名大学的专家学者对当前高等工程教育存在的热点问题进行了讨论，大大推进了CDIO在中国的应用和发展。2003年起，企业家周立功发起了3+1教育模式，江西理工大学率先开展了这一CDIO性质的教学模式。之后，大连东软信息学院在继承CDIO的基础上，构建了著名的TOPCARES-CDIO“八大能力”指标体系。南开大学的王庆人教授深入探讨了如何借鉴欧美CDIO模式，走出适合中国国情的计算机教育之路。中南大学胡志刚教授在软件工程人才培养方面进行了系统的研究与实践，并重点构建了以CDIO能力培养为核心的一体化课程教学模式[2]。

二、Java系列课程建设意义

软件工程专业本科生培养的基本思路是强化基础、注重实践，该专业的课程体系是以工程专业课和工程实践课为主体，以自然科学课程为基础，以人文、社科、管理类课程为有益补充。同时针对软件产业的人才需求，兼顾课程设置的宽广度和纵深度。既要保证学生掌握知识面的横向拓宽，同时又要求学生某方向的知识或技能的纵向延伸。本专业根据课程纵向组织的原则，面向学生学习以及再提高的需求，设置了一系列的java课程，在java软件开发方向上构建了由浅入深的教学阶梯。java课程的内容涵盖了基础知识及高级应用，其中java基础和JSP程序设计课程选择最能反映学科本质特点、基本概念、基本原理、基本方法、基本技术的内容作为核心；java企业级开发技术则选择目前最常用、最流行的框架开发技术最为主要内容；同时在课程中适时地引入高、新技术点，让学生了解一些技术开发的前沿，激发其自学的兴趣。

三、基于CDIO的Java系列课程

（1）建设java系列课程，夯实基础提高能力

Java语言在Web开发、移动项目以及嵌入式开发中都占有重要地位。java系列课程在高校学生四年的学习过程中，可以将java基础、JSP程序设计、JSP课程设计、java企业级开发技术课程纵向组织起来，分布在各个学期，使学生循序渐进地学习和掌握，在反复的实践中融会贯通，最终建立完整的系统的知识体系。系列课程的设置并不是简单的安排课程，而是要根据课程的内在联系合理安排内容和授课方式，确定培养目标、制定大纲、合理地安排课程内容、学期、学时、甚至课程的细节内容也要很好地考虑，同时还要考虑怎样将任课教师、教学资源、教学场地更好地发挥作用。

java程序设计为基础性程序设计语言，也是典型的完全面向对象的语言。本门课程开设在5-6学期，授课内容强调基础知识，主要目的是帮助学生建立面向对象的程序设计思想，打好坚实的java编程基础，为后续的课程做充分的准备；JSP程序设计开设在7-8学期，授课内容强调基础知识和基本技能，重点培养学生web程序设计规范化的思想和开发的能力，结合JSP课程设计的完整项目实战，使学生具备独立开发小型web项目的基本素质；Java企业级开发技术开设在11-12学期，授课内容是目前流行的java开源框架及高新技术，在授课过程中以几个完整项目为主线，让学生理解设计模式和规范化思想在企业开发中的重要性，对学生的java开发技能和技巧进行了跨越式的提升，让学生走出校园后更快更好地进行角色转变。

系列课程纵向组织的过程中，实践环节必须给予足够的重视，除了“讲练一体”、课程设计和毕业设计，还要积极建设校外的实训基地，开展企业实训。

（2）注重课程内在联系，编写系列实验教材

系列课程的教材建设应该以一个学科人才培养的科学理论体系为基础，系列教材的指导思想，框架、内容与风格必须与这个理论体系保持一致，并为学科专业教育与教学改革的实践服务。对于软件工程专业的java系列课程，目前采取的是优选理论教材与自编实验教材相结合的方式：对于理论教材，虽然可选择的优秀高校教材范围很广，但是由于教材的内容容量、章节安排、知识点覆盖范围及讲述深度各有不同，因此需要教师反复的研究、探讨及筛选。对于实践教材的编写，应以软件工程专业培养目标为指导思想，以“讲练一体化”为思路，以理论内容安排为依据，同时，系列的课程的实验教材内容绝对不能相互孤立，而是要根据持续发展的思想，让先开课程的实践内容为提高阶段打好基础，注重案例对知识点的代表性；而后续课程的实践内容则本着规范流程、提高技能的原则，更加注重案例的整体性，突出培养学生的实践能力。

（3）研究合理实施方法，整合多种学习资源

系列课程的实施是个复杂的工程，管理方面需要考虑周全，才能保证顺利实施。对于课堂的管理，除了任课教师对学生到课、听课状况的把握，还依赖于先进的教学媒体。在多媒体教室中，使用多媒体授课软件广播授课，教师对学生行为掌控自如，可以随时监控每台计算机屏幕，需要练习时，中断广播即可；在窗口广播模式下，学生则可以跟随教师操作，十分适合“讲练一体”的实施。课余时间的管理借助网络课程来完成，相对于课堂讲授具有更大的灵活性，学生不必强制学习已经掌握的内容，可以根据自己的爱好，不受时间和空间的限制选择感兴趣的内容；更重要的是，网络课程为教师提供了很好的管理工具，教师可以追踪学生的学习过程，从而了解学生学习态度和进度，根据作业和测验的评分结果掌握学生的学习效果。

（4）加强师资队伍建设，保障教学改革效果

无论教学模式怎样革新，都需要高素质教师团队的支撑。对于软件工程专业的教师队伍，不仅要有丰富的教学经验、还要有丰富的工程化经验以及良好的管理水平和创新能力，才能更好地实现教学目标，保证教学质量的提高。例如在JSP课程设计和java企业级开发技术课程中，教师的作用是巨大的，他不仅要讲授知识，还要管理项目的开发，并且要对学生进行项目指导、从业规划、职业道德等方面的指导。因此，必须积极培养教师快速成长，同时引进更多的工程化经验丰富的教师，作为教师队伍的有益补充。

四、结论

将CDIO模式引入到高校实践教学中，既利于学生实践能力的培养，更利于学生的终身发展。依据CDIO的基本理念建设了Java系列课程。系列课程内容的设置本着“少而精”的原则，在有限学时内，教授给学生基本的理论、方法和技能，尽量减少内容上的重复，避免在一个知识点上过多的讲授；更加注重实践内容的合理安排，让学生有充分的时间动手做，在操作过程中发现问题，解决问题。同时授课内容的安排很大程度地考虑了目前企业中的应用，即我们教授给学生的就是工作岗位要使用的，掌握了这些java实用技术的学生必然拥有更广阔的就业的前景。

[参考文献]

[1]顾佩华，包能胜等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012（03）：139-142.

[2]赵楷等，基于CDIO的《软件工程》实践课程教学改革与探索[J]，现代计算机（专业版），2012（02）.

（作者单位：东北石油大学 计算机与信息技术学院 黑龙江大庆）