CDIO模式下《计算机系统配置与维护》课程改革研究与实践

马 艳

(浙江水利水电学院信息工程与艺术设计学院，浙江杭州 310018)

0 引言

随着工程教育的发展，CDIO教学模式出现人们面前［1］.它是2000年由美国麻省理工学院联合瑞典皇家工学院等四所高校研究和建立的一种先进的工程教育理念和实现体系，代表了当今高等工程教育的发展态势.CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四个部分组成，其中“构思”包括顾客需求分析、技术、企业战略和规章制度设计、发展理念、技术程序和商业计划的制定;“设计”主要包括工程计划、图纸设计以及实现方案的设计等;“实现”特指将设计方案转化为产品的过程，包括制造测试以及设计方案的确认;“运行”则主要是通过投入实现的产品对前期程序进行评估的过程，包括对系统的修订、改进和淘汰等［2-4］.CDIO 的这种理念不仅在本科院校［5］得以应用实施，而且一些高职院校也逐渐开始探索适合自己的CDIO教学模式和课程改革，以适应当前人才培养的需求.

传统的《计算机组装与维护》教学模式培养的计算机维修相关人才不能满足当今社会对此类人才的需求.目前采用CDIO模式来研究与《计算机组装与维护》培养目标一致的《计算机系统配置与维护》课程改革［6-7］不多，且不具有经典借鉴价值.因此，通过CDIO模式来对《计算机系统配置与维护》进行课程的构思、设计、实现和运作，非常符合现在高等工程教育发展趋势，也对于其他高职高专院校同类课程改革提供较好且具有实践意义的参考.

1 课程现状

国内的大部分高职高专计算机类专业都有《计算机组装与维护》这门必修的专业基础课.大部分院校依然采用传统的教学模式——教师讲授理论，然后学生通过实验进行验证练习.

本文作者在中国知网上的以“计算机组装与维护”作为关键词搜索相关课程改革研究文献，发现2008年之前对于该门课程的课程改革研究相对减少.自2008年开始，《计算机组装与维护》课程改革的研究逐渐增多.课程内容改革主要从单纯的实训实践内容改革向整个课程内容结构的调整改革.教学技术改革主要是利用原有的多媒体手段进行仿真平台建设，并引入虚拟机技术.教学方法也经历了任务驱动法、行动导向教学法、PBL教学法、案例教学法到项目教学法等改革应用实施.教学模式从模块化教学、基于岗位群导向、基于就业导向、基于工作过程导向、教学做一体化到现在逐渐增多的基于CDIO教学模式发展.这些改革主要以中职学校为主力军，相对而言，高职高专院校在这方面的实践性和有效性改革研究不如他们.

1.1 存在的问题

在CDIO模式之前的这些教学模式下，高职高专院校的《计算机组装与维护》课程主要存在以下问题:

(1)课程教材中的内容比较滞后，跟不上日新月异的计算机技术发展.比如，现在主流的笔记本内容很少或几乎没有.

(2)教学中重理论轻实践环节，学生没有足够的实践锻炼机会.

(3)教学方法单一，没有根据不同的教学阶段选择恰当的方法来引导学生.

(4)学生被动学习，最终教学效果很差.

(5)考核方式单一，无法真正体现学生最终的学习效果.

虽然近些年高职高专教育的发展给《计算机组装与维护》课程也带来了一些新理念和思路，有些高等院校也采用新教学模式和教学方法来对课程进行改革［8-10］，如项目化教学、案例教学模式、任务驱动教学等教学改革方法和措施，但是依然没有有效改变教学效果差的情况.

1.2 原因分析

对于以上这些问题，分析当下该课程的教学模式，得出的主要原因有:

(1)教材内容没有进行有效整合和反映最新计算机技术，重理论偏轻实践.

(2)实践操作部分也仅仅从原来的实验内容改头换面而已，并没有真正引入实际工作情景;理论讲授过多，真正有计算机维修维护经验的“双师型”师资缺乏，这不能让学生真正熟悉实际工作过程.

(3)教学方法即使采用多媒体，也没有真正根据具体课程内容进行多种方法交替或混合使用;

(4)没有设计基于工作过程或工作情景的教学环节，教师以灌输为主，单向传输知识，学生疲于此种教学设计，没有积极性是必然.

(5)考试主要以理论考试方法，期末考试占很大比例.对于某些喜欢实践擅长实践的学生来说，实践方面他们能做得很好，但理论是他们的短板，因此这种考试很难体现他们学习最终效果.从这样最终所得的分数来看，很难让教师满意，学生同样也不满意.

传统的《计算机组装与维护》课程无论从教材、教学内容，还是教学方法和教学效果，都远远不能满足现代经济社会对于计算机维修相关技能人才的需求，因此课程的教学模式改革势在必行.

2 基于CDIO的课程改革

CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概况和抽象表达.它以工程项目(包括产品、生产流程和系统)从研发到运行的生命周期为载体让学生以主动的、实践的、课程有机联系的方式学习工程［1］.因此，基于CDIO的《计算机系统配置与维护》课程改革就是在教学模式中应用“构思、设计、实现、运作”，重点进行项目化教学和让学生在做中学，即实现教学做一体.

2.1 课程定位

高职高专的专业课程跟本科的课程定位有很大的差别，前者是培养专业技能型人才，而后者重在培养以学科为框架下系统性学习专业知识的人才.在现今IT行业飞速发展，PC产业日新月异的情况下，高职高专要培养满足计算机维修等相关工作岗位需求的人才，必须要对就业市场进行深入调查和分析.只有在深切了解社会需求人才应该具备哪些专业知识和技能的前提条件下，我们才能进行准确对人才培养的目标进行定位，从而能准确对课程内容进行选择，建立相应课程目标和标准，这恰好也体现了CDIO中的Conceive(构思)的理念.

通过社会人才需求调查以及与联想阳光雨露有限公司等PC维修公司的多年合作，我们了解到现在计算机维修服务、IT维护服务外包、IT产品营销在内的计算机服务大类人才的需求十分旺盛，这其中也有部分原因是此类工作岗位流动性过大.对于这些岗位，我们对其职业技能进行分析，得出相应的岗位和技能对应表(见表1).

表1 岗位和职业技能对应表

因此，《计算机系统配置与维护》的课程定位就是培养熟悉计算机系统配置和营销、掌握计算机常规维修知识和技能、具备专业维修维护技术、能与产品购买及产品维修等客户良好沟通的计算机服务工作类岗位人才.

2.2 教学内容改革

传统的《计算机组装与维护》课程内容主要包括计算机组成部件介绍和组装(包括硬件和软件).这些内容占总课时超过80%左右，而剩下的常见故障仅作简单介绍，少于20%.与《计算机组装与维护》课程培养目标一致的《计算机系统配置与维护》根据市场对人才维修技能的需求，将整机部件配置到组装调试调整到占30%，剩余的70%的重点在维修维护，即根据故障出现概率高低，对各种故障进行分类介绍，让学生能更好地了解和熟悉掌握处理方法.

以市场需求为导向进行准确课程定位后，应该根据CDIO理念进行课程内容改革，即对理论为主实践为辅的原有课程进行改革，全面推行项目化教学.教学内容的改革主要体现了CDIO中Conceive(构思)和Design(设计)的理念.为了既能满足理论知识的传授又能符合做中学的教学过程，设计选择哪些合适的项目就至关重要.表2是本课程经过市场调研、与联想阳光雨露服务有限公司相关专家商讨后选择设置的课程项目和内容.

表2 项目和内容表

2.3 教学资源改革

教学资源也需要设计(Design)，项目化教材突破了以知识点的层次递进为体系的传统模式，代之以工作任务为目标、以行动过程为导向的课程教学模式，强调理论联系实际，突出项目驱动.我们的自编教材以计算机系统配置、微机组装与拆装、系统安装、计算机维修和维护为5个主项目，其下分若干个子项目，每个子项目含有若干个任务.

虽然教学过程需要教材，但不应拘泥于一本教材.计算机技术在飞速发展，而教材一经定稿后内容相对固定，教师授课时必须结合当前市场主流产品情况，对教学内容进行修改、增删.任课教师通过上网查询最新技术、硬件产品说明、市场调研报告、翻阅文献资料了解最新课程改革趋势，随时把新技术、新产品添加到教学内容中，确保传授内容的新颖性、应用性和完整性.

另外，本课程作为校级精品课程，该课程有专门的精品课程网站.网站对于最新技术动态都会及时更新，以便让学生能更好地了解前沿技术和行业的发展趋势.

2.4 教学方法和教学形式改革

CDIO理念下的教学方法实现(Implement)灵活多样化.根据不同的项目，分别采取不同的教学方法.项目化教学方式从教学内容本身而言即是项目化教学方法;对于计算机配置和组装等项目，采用小组讨论、展示，然后小组互评和教师点评的方法;对于计算机维修项目，采用情境教学法和角色扮演法;对于计算机维护项目，主要采用问题式和启发式教学方法.

高职高专人才培养工作必须按照“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合发展道路”.为提高学生的职业能力，可以采取“请进来、走出去”的方式来培养学生多方面的技能和素质.“请进来”指的是邀请企业业务骨干或往届生来学校，请他们介绍计算机行业新技术新应用，介绍从事本行业应具备的基本职业技能和素质，分析行业前景和就业情况.往届生与在校生可比性强，他们的现身说法，对学生观念的更新、今后的学习方向、步入社会后职业定位和选择都有好处.“走出去”指的是学生到企业一线学习锻炼、深入市场调研、在校内外开展技术服务等活动.通过这些不同的教学方法和教学形式，大大激发了学生的学习兴趣和积极性，对于这个工作有了实地的了解和体会，也进一步提高了教学效果.

2.5 教学评价改革

教学评价在教学活动中属于运作(Operate)环节，不仅仅对于学生学习效果的评价，也是对于课程一系列教学活动成效的评价.本课程的教学评价采用过程评价方式，即以学生完成教学过程各项目的任务质量为依据，重点评价学生分析问题的能力和动手解决问题的能力，同时兼顾学生互评、自评、上课出勤以及课堂表现等项，按一定比例综合考评.

过程评价把评价放在平时各个环节，即每个项目均有评价，而不只是期末才有一次最终评价.这样做的好处是:促使学生上好每次课，而不只靠期末突击.根据产品调查的系统配置报告书、微机组装和拆装完成规范性、OS安装的正确度和熟练度、计算机维修项目故障诊断处理能力和计算机维护能力进行分阶段评价.以小组为单位完成各个项目的学习和评价方式，大大激发了学生主动学习的积极性.伴随项目地展开和完成，学生团队合作精神和与人沟通的能力得以很好地锻炼和成长.学生互评从另一侧面反映一个学生在其他学生心目中地位，这必将促使每个学生要有团结互爱之心、协同工作精神，这也是每个企业对员工的素质要求.

3 结语

从2010年开始，本文作者逐渐用CDIO理念对《计算机系统配置与维护》进行改革，通过课程定位、课程内容和教学资源、教学方式和方法、教学评价各个方面的改革，取得了很好的教学效果.通过这样的课程改革，不仅使得教师在校企合作企业得以实践能力的锻炼和提高，脱离了理论扎实而实践经验缺乏的问题，也使得所教的计算机应用专业学生获得基于工作任务的实践经验，也获得相应的工作岗位机会.

通过本门课程的学习，很多学生选择到联想阳光雨露等IT服务企业顶岗实习，他们的工作表现深受用人单位的好评，认为他们不仅仅有其他同等学历学生的更新更多的理论知识，而且有更多实际处理故障的能力.对于这些到企业从事计算机维修和营销相关工作的学生，用人单位都非常愿意让他们留下来继续工作，有些学生1～2年努力后做到技术骨干和相关业务骨干.

基于CDIO模式的《计算机系统配置与维护》改革还将继续进行下去，随着IT行业的技术发展而进行动态调整，为社会培养更多的计算机维修服务人才.

［1］李曼丽.用历史解读CDIO及其应用背景［J］.清华大学教育研究，2008，29(5):78-87.

［2］王硕旺，洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对 CDIO课程大纲的解读［J］.理工高教研究，2009，28(4):116-119.

［3］査建中.论“做中学”战略下的CDIO模式［J］.高等工程教育研究，2008(3):1-6，9.

［4］査建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化［J］.中国大学教学，2008(5):16-19.

［5］顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索［J］.高等工程教育研究，2008(1):12-20.

［6］刘洪江.CDIO模式下的计算机组装与维护教学研究［J］.价值