Java课程CDIO“项目化”教学改革研究

唐红杰

摘要：通过对CDIO项目化教学模式和Java课程教学现状的分析，本文提出并阐述了“项目为主线、教师为引导、学生为主体、CDIO能力培养”的教学改革路径。即以CDIO项目化教学模式为依托，以Java技术职业能力需求为导向；构建课程培养目标，设计课程教学内容，改善课程教学方法，提升课程教学效果。通过教学运行实践，逐步提高了学生主动汲取知识的能力、综合运用知识的能力以及团队协作沟通的能力。

关键词：CDIO；Java；项目化；教学；改革

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）16-0117-02

1 CDIO教学模式和Java课程教学现状分析

1.1 CDIO教学模式

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，构思—设计—实现—运行）是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学历时四年的研究、探索以及教学实践建立起的一种先进的基于工程教育的教学模式，该模式贯彻产品研发到产品运行的生命周期，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[1]。但是对于具体某一门课程来说，CDIO并没有也不可能给出具体的能力要求，同时也没有明确给出CDIO能力目标的落实方法，这就需要教学设计者依据教学的需要来制定符合相应课程的CDIO能力培养目标及其贯彻方法[2]。

1.2 Java课程教学现状

近年来，Java 技术已成为社会需求量最大的编程技术之一，国内许多软件公司都不惜重金培训Java 软件开发人员，所以此课程面向的职业岗位供不应求[3]。与此同时，Java课程又具有知识量大、理论性深和实践性强的特点，给学生留下了“难学”的印象。为了有效解决二者之间的矛盾，本文提出并阐述了“项目为主线、教师为引导、学生为主体、CDIO能力培养”的教学改革路径。即以CDIO项目化教学模式为依托，以Java技术职业能力需求为导向；构建课程培养目标，设计课程教学内容，改善课程教学方法，提升课程教学效果。通过教学运行实践，逐步提高了学生主动汲取知识的能力、综合运用知识的能力以及团队协作沟通的能力。

2 Java课程CDIO项目化教学实施

2.1构建培养目标

根据CDIO教学模式理念，结合软件行业需求调研，将Java课程培养目标分为三个层面：知识目标、技能目标、情感目标。

知识目标层面主要包括：熟悉Java语言的开发环境、常用类使用；掌握Java语言的标识符、关键字和数据类型，运算符、表达式和语句；重点掌握Java语言的类、对象和接口，窗口设计及事件处理，多线程、输入输出流、网络编程、JDBC数据库编程。

技能目标层面主要包括：能够形成Java面向对象编程思想，能够搭建Java开发环境，能够运用所学知识进行软件项目的分析、设计、编码、调试、运行、发布、维护，能够撰写软件项目开发文档。

情感目标层面主要包括：具备主动学习、高效学习的能力，具备团队分工协作、与人良好沟通的能力。

2.2设计教学内容

根据以上培养目标，贯彻CDIO设计思路，修订Java课程教学大纲，精心设计教学内容，严格选用教材。具体教学内容如表1所示，从表中可以看出，Java课程内容被分为三个教学模块，即语言基础模块、技术能力模块、实践应用模块。每个教学模块都对应着相应的章节内容和学时分配，按照“教学做一体化”方式开展，在计算机实验室或校企合作基地边教、边学、边做。

2.3改善教学方法

为了更好地实现培养目标，有效地落实教学内容，在Java课程教学过程中，采用了项目驱动法、设置陷阱法、模拟实训法、等多种教学方法[4]。

项目实训法的运用：首先在课程之初，就导入经典Java项目案例（如桌面游戏、应用系统等）予以演示讲解，以激发学生的学习热情、调动学生的学习兴趣，使其产生主动的求知欲望和深入的学习愿望。然后，在后续各个章节内容的学习过程中，再引入相应的短小项目，以强化重点知识、提升具体技能。最后，在综合项目实训和毕业设计实习环节，通过校企合作方式，组织学生进行模拟项目和真实项目的设计与开发，以提升其Java综合实用技能。

设置陷阱法的运用：Java软件项目的调试，就是反复查错、纠错的过程。为了培养学生在这方面的能力，教学实践中对于容易犯错误或容易被忽视的问题，教师可以采取故意设置陷阱的方式，即给出错误的程序代码，让学生去主动发现问题然后解决问题，以此引起学生的注意和重视。

模拟实训法的运用：在没有能力进行真实项目开发的时候，可以采取虚拟公司的模拟实训方法，让学生体验Java软件项目的开发流程，尝试扮演需求分析师、总体设计师、模块设计师、编码工程师、测试工程师等角色，来完成虚拟软件项目的真实开发任务。

2.4制定考核方案

根据CDIO倡导的教学理念，Java课程采取多样性、过程化的考核方式，即“平时表现+单元项目实践+综合项目实训+期末考试=最后总分”；并将Java课程的考试与职业资格证书挂钩，即取得了相应的职业资格证书，课程的期末成绩以90分计，与前几项成绩按比例计入总成绩。整体而言，推行多样性、过程化考核，同时兼顾职业资格考试。

3 总结与展望

教学改革研究是教学活动中的一个重要环节，是培养高质量学生的有效保证[5]。本文详细阐述了遵循CDIO工程教育模式理念，以软件研发到软件运行的生命周期为载体，让学生通过主动的、实践的、项目化的方式学习Java技术，这一课程教学改革研究路径。在教学改革实施过程中，以項目开发为主线，以项目设计为情境，以模拟工作过程为导向，逐步培养和提升学生的职业能力；同时，紧紧围绕Java课程人才培养目标，依托实验室、实训基地，建设与“项目化”教学相适应的虚拟实训和毕业实习有机融合的实践体系。

在今后的教学工作中，还应积极与软件公司合作，共建校内外实习、实训基地，争取与软件公司共建一批融合实践项目、提升专业技能、拓展职业素质的校外实践基地，实现校企双赢。

参考文献：

[1]薛小强，蒋麒麟.CDIO 模式下的项目化教学意义与应用[J].教育科学与人才培养， 2013（7）.

[2]孙丽，张利锋，岳峻.项目驱动的Java课程研究性教学实践[J].计算机教育，2014（4）.

[3]汤春华. Java 程序员岗位需求分析及人才标准的研究[J].高教学刊，2016（10）.

[4]朱红英，赖蘋华，宫晓曼.基于项目驱动的DACUM模型Java课程开发建设研究[J]. 科技通报，2014（11）.

[5]李华，吴昌雨，邹军国.项目化教学与传统教学的比较研究——以Java 程序设计课程为例[J].菏泽学院学报，2013（4）.