基于CDIO模式的Java教学改革

张伟阳，吴健民，梁玉凤，王淑芬，潘海波

(1.2.4.5.黑龙江旅游职业技术学院，哈尔滨150086) (3.黑龙江职业学院，哈尔滨150080)

基于CDIO模式的Java教学改革

张伟阳1，吴健民2，梁玉凤3，王淑芬4，潘海波5

(1.2.4.5.黑龙江旅游职业技术学院，哈尔滨150086) (3.黑龙江职业学院，哈尔滨150080)

借鉴CDIO理念，依据职业能力重构重组Java教学内容，构建以“工程技术能力、自主学习能力、三创（创意、创新和创业）能力、组织及协同工作能力、系统调控能力和综合竞争能力”为目标的Java教学模式，提出改革措施，经对比验证教改效果。

CDIO，Java，职业能力

目前在高职计算机学科教学中，普遍存在程序设计类课程比例偏大，科目偏多，单科学时数不足，而且传统的Java以专业知识为核心，辅以课程设计、生产实习、毕业实践、毕业设计等，缺乏对职业、团队和综合环境的认知以及社会责任方面的教育，与现在工程科技领域对于人才需求之间存在不相适应的问题，教育太过学术化，导致学生编程能力弱，职业能力不佳，这就要求改变教学思路，变革教学内容与方法以及考核标准等，注重培养学生编程技术和推理能力，注重培养实践和解决问题的能力，提高人文素养与科学素养的综合素质，拥有全面的职业能力。

一、CDIO教学模式

（一）CDIO含义

CDIO教育理念是以产品生命周期为知识传授的切入点，涵盖了工程项目从设计到运作的各个关键环节，通过简化而又具有实际意义的工程项目，培养学生的工程意识、个人能力、团队协作精神和职业素养等综合素质。教学内容围绕产业需求，以项目为中心，使学生主动地将理论与实践有机结合起来学习。

（二）CDIO特点

CDIO工程教育模式突出的特点是，将工程职场环境特征引入学校作为工程教育的环境特征，这需要校企间为培养人才紧密合作。政府与产业对CDIO工程教育模式的认识，可以使其有效地在校企之间搭建合作平台，促使企业与学校合作，共建工程教育的环境与资源，为企业输送合格的工程人才。

CDIO教育理念在人才培养模式上具有国际先进性、实践可操作性、全面系统性与普遍适应性四个优点，已经得到了国际工程教育界的共识。

二、Java教学现状

（一）重理论轻实践

Java教学采用课堂讲解和实验课相结合的方式，课堂教学大多按教材编排的章节进行，使课堂教学抽象、枯燥，实践课以教师指导学生完成教材练习为主，虽然也采用了多媒体教学，但局限于授课过程中放映课件和演示Java例题的模式，仍以教师讲为主学生听为辅，是传统教学的老路子，缺乏与学生互动，不能增强学生自主探索和运用知识解决问题的能力。教学内容只是纯粹的语法和知识点，没有注入软件工程思想，缺少企业对Java程序员能力需求的培养，导致与企业需求脱钩。

（二）缺少项目实践经验

高职院校受各种因素的影响，在招聘教师时过分注重学历门槛，轻视实践经验，导致教师缺少大项目开发的经验，指导学生实践能力相对较弱，另一方面软件开发人员又不太适合教学。

（三）Java课程单一

Java课程一般只开设了Java语言程序设计及Jsp等课程，而很少开设J2ee、JavaME等Java技术的后续课程，由于没有后续课程的支持，很多学生无法自学J2ee、JavaME等Java技术，导致学生不能全面系统地掌握Java技术，J2ee、JavaME等相关知识及应用开发经验的欠缺，使学生所学知识与社会需求存在距离，导致毕业后职业竞争能力不强。

三、借鉴CDIO模式探索Java改革

（一）引入工程实践优化课程体系

1.构建课程体系鱼骨图

按照“以编程应用为核心，向软件设计与研发逐步扩展”的一体化原则设计课程体系，借鉴CDIO教育理念通过项目将知识、素质和能力有机融合，再将CDIO项目按规模和范围划分为三级：一级为包含本专业主要核心课程理论和能力要求的项目；二级为包含一个岗位理论和能力要求的项目；三级为单门课程所需技术与能力的项目，然后将项目以培养工程能力为目标制定出JAVA课程体系鱼骨图。

2.建立多层次教学体系

Java是一种典型的面向对象程序设计语言,是使用最为广泛的编程语言之一,就业岗位和市场需求十分庞大，是软件开发人员必须掌握的一门技术，借鉴CDIO建立了“基础→综合→研究→创新”Java多层次教学体系，以实战开发为原则，以热门开发技术与项目案例开发为主线，注重编程思想与实际开发相结合，通过4个完整项目为主线设计教学内容，并基于这两方面内容建立了多角度、多层次、全方位地软件设计与开发教学体系，根据不同培养阶段的需求，不同的培养目标采用分层次地对学生进行因材施教。

（二）在教学方法上以学生为中心

1.借鉴CDIO改革课堂教学和实践教学方法

项目教学以学生为中心，根据内容采用灵活多样的教学方法，比如讨论式和案例式等，精心设计若干个问题引导学生主动思考，应用所学知识设计与研发项目，在项目实施过程中，教师是项目管理者，全程参与、指导和鼓励学生完成项目，通过项目实践，不仅培养了学生的工程意识和个人能力，还培养了学生的组织沟通与协调能力，增强团队合作意识。

2.借鉴CDIO改革课外活动

除了课堂教学和上机实践外，鼓励学生成立了Java兴趣小组和项目开发团队，通过开发小游戏、小程序或虚拟项目等分工协作，体验从需求分析、系统设计、建立模型、编码与调试等软件开发的全程，通过定期交流、分享心得、总结经验来培养学生的实践能力和团队合作能力，并加大了校企合作力度，为学生提供更多的IT企业实训岗位，带领学生参加各类竞赛来锻炼学生动手能力、团队合作精神，使学生在高层次上得到检验和提高来增强自信心和成就感。

（三）借鉴CDIO模式变革考核标准

按CDIO理念实施项目教学，必须变革与之相适应的考核标准，学生在完成项目后要提交日志和报告，并以小组为单位组织答辩，教师根据日志和报告提出问题，让学生现场作答，例如要求学生解释某段程序的功能，或者教师要求修改项目某个功能让学生现场提出设计方案等。

（四）利用CDIO模式加强实验室管理

在管理上开放实验室提高实验室利用率，采用现代化管理方式，通过实验中心信息系统平台，为学生提供实验预约、信息查询、在线答疑、项目模块安排等服务，学生根据项目模块分工与完成情况合理规划时间和内容。

四、结论

根据CDIO模式标准，对课程体系、教学内容和考核标准等进行了一些探索和实践，经过两年改革调整已经初具成效，CDIO创新性的引入计算机学科教学体系中，激发了学生主动学习的兴趣，促进了学生综合素质的培养，全面提升学生的职业能力。

【1】袁银男，许桢英，刘会霞，等.完善实践教学体系强化创新能力培养[J].实验室研究与探索，2010(4):92-94.

【2】唐光义，刘胜辉，张淑丽，以工程应用为导向的JAVA教学方法探索[J].计算机教育;2013年05期.

（编辑 赵欣宇）

Java Teaching Reform Based on CDIO Model

ZHANGWeiyang1，WUJianmin2，LIANGYufeng3，WANGShufen4，PANHaibo5

(1.2.4.5.HeilongjiangCollege ofToruism,Harbin 150086,China)
(3.HeilongjiangVocational college,Harbin 150080，China)

CDIOconcept used for ference,on the basis ofprofessional abilitytoreconstruct restructuringJava teaching content,build Java teachingmodel with the goal of"engineeringability,independent learningability,and three hits(creativity, innovation and entrepreneurship),organization and cooperative work ability,systemcontrol abilityand the comprehensivecompetition ability".Reformmeasures are put forward,and effect has been verified bycomparing.

CDIO；Java；Professional ability

G712

B

1672-0601（2015）05-0044-02

本文系黑龙江省高等学校教改工程项目《CDIO模式在计算机学科教学中的应用研究与实践》（JG2013020084）的研究成果。

张伟阳，（1973-），男，硕士，教授。主要研究方向：高职教育与计算机网络。