基于CDIO模式的Java高级编程教学的研究

钱明珠　汪小宝

概要：对于高校培养学生，第一要务就是让培养出来的学生能找到更好、更合适的工作岗位，其次是搞研究。Java高级编程是一门操作性很强的课程，但受传统教学的影响，很多院校还秉承“讲——学——练”三步法。这对学生的学习兴趣和实际应用能力都产生极大的阻碍，严重影响课程的教学效果。为此我们尝试在Java高级编程中采用CDIO模式进行教学，采用“构思-设计-实现-运行（CDIO）”四部曲，充分调动和发挥学生自主学习和积极思考的主观能动性，培养学生工程式思维模式，让学生有更强的社会核心竞争力。

关键词：CDIO模式；工程教育；职业素养；评价机制

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2313-02

Abstract： For college students， the first priority is to let out students can find a better， more suitable jobs， followed by doing research. Java Advanced Programming is a strong operational programs， But the influence of traditional teaching， many institutions still adhering to the "talk - learn - practice" three-step method. This interest in learning and practical application ability of students have a tremendous obstacles， seriously affect the effectiveness of teaching the course. So we try to adopt the Java Advanced Programming in the CDIO model for teaching， A "concept - design - implementation - operation （CDIO）" tetralogy， fully mobilize and play positive thinking and independent learning initiative， students engineering-type thinking， while allowing students to have a stronger social competitiveness.

Key words： CDIO model； engineering education； professionalism； evaluation mechanism

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。它的主体思想包括1个理念、1个大纲和12条标准。（1）1个理念为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行（CDIO）过程的背景环境基础上的工程教育。（2）1个大纲首次将工程师必须具备的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和整个CDIO全过程能力以逐级细化的方式表达出来，使工程教育改革具有更加明确的方向性、系统性。（3）12条标准对整个模式的实施和检验进行了系统的、全面的指引，使得工程教育改革具体化、可操作、可测量，并对学生和教师都具有重要指导意义。CDIO体现了系统性、科学性和先进性的统一，代表了当代工程教育的发展趋势[1]。为此我院在Java高级编程课程尝试CDIO模式教学，同时还注重培养的人才有职业素养——“TOPCARES” [2]。实施“面向职业岗位的课程体系设计的反向推导流程”，即根据市场对人才的能力结构需求确立培养计划及目标，制定模块化的课程体系。经过近3年教学的尝试，我院学生在软件开发方面有了长足的发展，老师的教学能力也得到了极大的提升。

1 Java高级编程课程用CDIO模式的教学计划

Java高级编程课程是在Java基础编程的基础之上进行开发式编程教学，在基础教学中已经对类、接口、对象、继承、多态、图形用户界面、异常、数据库和网络编程都进行“点”的学习。高级编程则在此基础上进行“线”或者“面”的学习。在教学中结合教学项目将相关的“点”进行有机的融合在一起，完成项目开发。本课程以小项目式开发方式进行教学，一个项目进行一到两周学时。部分项目如表1所示。

2 Java高级编程课程用CDIO模式的具体实施

项目教学对老师和学生的要求很高。要求老师首先有较强的责任心和耐心，更要求老师有丰富的专业知识和应用能力。要求学生有较强的自觉性、协作性、自学性和不怕困难的精神。因此在实施教学前，要对学生进行为期一周的非课程化教育——情感培训。通过一些团队游戏和合作任务让学生从心里要认识实际工作的严谨性和务实性。在教学中完成一个项目，首先指导老师提前给定项目，要求学生课下利用网络、图书管以及课本查阅资料，以小组为单位完成构思，组长做好文档记录。再教学点上，让每组组长讲述本组的构思成果，指导老师聆听完每组的构思，然后对每组进行点评，肯定他们的优点，改进他们的不足，最后拟定每组下一步的设计模块。再设计阶段，组长带领小组确定设计模块，根据组员的能力情况分配具体的模块，这要求每个人拿到自己的模块后进行分析和设计，并由自己做好文档资料。这个过程要求每个组员要有高度的责任心，和踏实的工作精神，否则将会影响整个小组的工作进度。归并每个组员的文档，然后指导老师带领组长和组员审查文档，并形成统一的模块接口，为好下一步实现与运行做准备。再实现与运行阶段，每个组员完成自己模块的Java代码设计，并独立测试，在这个过程中有知识不足的同学可以与同组的组员或老师交流，力求完成自己的任务，做到不拖本组的整体实现与运行的进度。最后，组长带领组员完成代码的整合，形成完整的项目代码，整理所有的文档信息，并附加测试用例。

3 Java高级编程课程用CDIO模式的评价机制

用CDIO模式实施Java教学——重点培养学生具有更强的社会就业竞争力为主要教学宗旨，加强专业能力、操作能力以及自学能力的培养。

1）注重基础知识与职业素养的结合的评定

CDIO模式十分注重学生的基础知识的积淀，以及自我再生学习的能力培养。对于社会人来说，知识不可能在学校学习期间学完，但在学校期间，我们可以逐步形成良好的自学习惯和自学能力。为专业知识的不断积淀打下好的基础，同时还要注重专业的行业规范，为将来从业奠定良好的职业基础。因此在教学评定时，要把学生的专业能力和职业素养结合起来评定。

2）注重个人能力和团队能力形成合力的评定

CDIO模式教学的各个环节都体现着个人和团队唇齿相依的关系。个人能力再强，没有协作精神，只会一枝独秀，对整个团队来说不算成功；而个人能力太差，则影响整个团队的进度，这个团队更加不能成功。将来的从业不可能没有合作，团队精神的培养不能留到进入社会后培养，尤其Java开发更需要团队意识，在日常教学中就把它作为教学的一个“点”。让个人能力和团队能力齐头并进，一个人进步不算好，整个团队进步才算真的进步。让每个组员形成为小组的进步而努力学习的精神。

3）发挥教师、学生参与评价的能动性

CDIO模式教学是否适合Java课程的教学，不能只有老师说了算，要让参与学习的学生进行评价。每个项目结束后，学生对此次学习进行反馈，自己在项目中参与情况，兴趣指数，掌握效果和对老师的指导满意度都形成书面的学习反思。老师要针对每个学生的反馈信息，进行有针对的改进和调整。能真正调动起学生的学习积极性和主动性，为培养社会急需的人才起到积极作用。

4 小结

CDIO模式是一种工程实施过程。这种模式在Java教学中实施，让我们培养出来的学生有很好的社会核心竞争力。在2011、2012和2013连续三年参加“蓝桥杯”软件大赛都获得团体二等奖以及学生个人一、二等奖的好成绩。本着教学为学生的宗旨，我院将不断努力搞好该课程的继续改革创新，这就对指导老师、学院以及企业都提出更高的要求。对指导老师来说要有较强的指导能力；对学院来说要能给予学生更多学习的支持；对于企业来说要能提供更多的项目。希望这三者能更好的配合，形成更强的教学合力，达到更好的教学效果。

参考文献：

[1] Worldwide CDIO Initiative.CDIO Syllabus V2.0.

[2] 韩智，张振虹，李兴娟.基于CDIO理念的软件工程课程教学改革[J].计算机教育，2010（11）：56-57.

[3] 张兴科，季昌武.Java程序设计项目教程[J].北京：中国人民大学出版社，2010.

[4] 朱作付，韩永印. Java程序设计项目化教程[J].北京：冶金工业出版社，2009.