基于CDIO理论面向专业的计算机基础教学模式的改革与实践

杨 永，刘金月，王跃萍(东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318)

基于CDIO理论面向专业的计算机基础教学模式的改革与实践

杨 永，刘金月，王跃萍(东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318)

在CDIO工程教育理念的指导下，以培养学生实践能力和创新能力为目标，基于基础课教学服务于专业人才培养的思想，尊重专业差异，面向专业特色，提出了基于CDIO面向专业的计算机基础教学模式。采取项目学习以及“做中学”的方式，培养学生应用计算机解决专业领域问题的能力，同时可以提高学生的自主学习、合作交流和创新能力。

CDIO；计算机基础；教学；创新能力

计算机基础教学是高等学校基础教学的重要组成部分，目前计算机基础教学一般是采用统一的授课模式、统一的学时，没有和专业相联系，即使有联系也仅仅按照专业的不同设置了不同的课程，没有针对该专业设置具体教学方式。为此，笔者基于基础课教学服务于专业人才培养的思想，尊重专业差异、面向专业特色，提出了基于CDIO面向专业的计算机基础教学模式。

1 CDIO理论

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，2000年起源于欧美著名大学，2007年开始在中国推广，国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的，“做中学”的方式符合建构主义的学习理论[1-2]。CDIO理论模式分为构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)4个环节[3-4]，在其工程教育理念的指导下，以培养学生实践能力和创新能力为目标。

2 改革内容

2.1以育人为本，针对专业调整教学内容

通过对各专业的调研，根据各专业对计算机知识和能力的需求，改革统一的授课模式，按专业需求调整教学内容。例如，在大学计算机基础课程中提供多媒体、网页制作和数据库等的选择内容；在高级语言课中，针对不同专业设置不同的案例进行教学。

2.2以理论为基，精选课堂教学讨论案例

针对授课专业设计课堂讨论案例。案例内容以课程的基础知识为核心，解决专业相关的实际问题。例如，计算机综合应用课程的案例教学过程包括提出案例、讲解案例、分组讨论、小组陈述、教师总结等5个步骤。在讨论过程中不仅可以澄清基本概念，还可以表现学生的创新思维，同时培养学生解决问题和分析问题的能力，提高学生表达能力，激发学生的创造力和创新意识，帮助学生挖掘自己的优势。

2.3以实践为重，结合专业设置实训项目

将实验分为基础性实验、设计性实验、综合性实验和专业创新性实验。在实践环节中，学生可以结合专业特色以及自己的兴趣，自愿组合项目小组，要求每组5～6人，自主选择实训项目，在计算机综合应用课程中，可以将程序设计、Office、数据库和专业背景等相结合，不局限于某门课程的限制。项目小组在整个项目的构思-设计-实施-运作过程中，边做边学。学生完成项目不是在学习某一门课程，而是在学习如何解决实际问题，这一过程会让学生在个人成长方面有很多收益，完成项目的成就感大大提高了学生的学习兴趣，取得了很好的教学效果。

2.4以创新为魂，改革教学方法和考核方式

CDIO主张以产品的从研发到运行的生命周期为载体，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，培养学生在4个层面的能力。采取“以教师为主导，学生为主体”的基于项目学习的教学方式，将项目的完成情况纳入到课程考核成绩中，制定科学的评价方式保护学生的创新和主动学习的热情。

2.5优化教师队伍，提高教师工程实践能力

由于基础教师只是各自学科和专业领域的专家，但在商业和工业环境中的实践经验却相对有限。因此，将教师送到企业中去培训，获取实践经验，达到对企业的研究需求有更深入的了解，进而能够更好的对学生进行培养，培养出企业需要的人才。

3 改革成效

在经过几年的基于CDIO理论改革探索中，有效地提高了计算机基础教学质量：在2010年黑龙江省非计算机专业计算机等级考试中，东北石油大学2009级学生取得一次通过率88.11%的好成绩，比2008级的通过率(74.91%)提高了13.12%；非计算机专业学生在首届全校程序设计大赛中也取得了优异成绩，并代表学校参加了省和国家程序设计大赛，取得了多项奖励；锻炼了计算机基础教学的师资队伍，2010年计算机基础课程教学团队获批黑龙江省教学团队。

[1]郭皎，鄢沛，应宏，等.基于CDIO的计算机专业实验教学改革[J].实验技术与管理，2011(2)：155-157.

[2]顾学雍. 联结理论与实践的CDIO——清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009(1)：11-23.

[3]李瑞芳,吴雅娟,王莉利. 基于CDIO的《综合应用》课程教学改革探讨[J]. 长江大学学报(自然科学版), 2010，7(1) ：338-339.

[4]左远志,蒋润花,杨小平. 以创新设计为导向的CDIO工程教育培养模式[J]. 东莞理工学院学报, 2010(3) ：118-122.

[编辑] 洪云飞

N4

A

1673-1409(2012)05-N179-02

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.060

2012-02-15

黑龙江省高等教育学会“十二五”教育科学研究规划课题(HGJXHC110178)。

杨永(1976-)男，1999年大学毕业，硕士，副教授，现主要从事计算机图像处理与人工智能方面的教学与研究工作。