CDIO工程教育模式在中职计算机应用专业教学中的改革与实践

CDIO工程教育模式在中职计算机应用专业教学中的改革与实践

　　摘 要：针对目前中职计算机应用专业教学存在的主要问题，笔者介绍了CDIO工程教育理念，并使用项目教学法在“Flash动画制作”课程中进行了探索与实践。实践证明，该教育模式获得了良好的教学效果。

　　关键词：CDIO 工程教育 Flash动画制作 项目教学

　　近年来，我国社会经济结构发生了一系列变化，各类现代化企业需要大量具有创新实践能力的人才，这就要求中职学校对已有的教学模式进行改革，从而培养出更多的优秀人才来适应社会需求。为此，本文对基于CDIO工程教育理论进行计算机及应用专业教学模式进行了探讨，以期为中职计算机及应用专业教学模式改革提供参考。

　　一、CDIO工程教育理论

　　CDIO工程教育理论是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）四个英文单词的缩写，它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达。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、课程之间有机联系的方式学习工程，强调通过完成实际项目的全过程来学习必备的知识和技能，强调培养学生理论和实践联系的能力、交流沟通能力和协作能力，使学校培养的人才更符合企业的实际需要。

　　在教学改革中，CDIO的教学理念不仅体现在学科课程体系安排和整体教学实施上，还渗透进具体专业课程的教学实践中。

　　项目教学法是通过实施一个完整的项目来达到教学目标的方法，其目的是在教学中把理论与实践有机结合，培养学生的创造能力和解决实际问题的综合能力。项目教学法由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂为中心转变为以实际经验为中心，其实在一定程度上就是CDIO教育理念所提倡的在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面上进行综合培养的教学模式。

　　美国着名的哲学家、教育学家和心理学家杜威提出了举世闻名的“做中学（Learningbydoing）”原则。杜威认为，“做中学”也就是“从活动中学”、“从经验中学”，“从做中学是比从听中学更好的学习方法”。他主张，在教学中学生必须成为积极主动的参与者，而教师则是学生活动的协助者。  “做中学”是以“做项目”为主线来组织课程，以“用”导“学”，在做项目的过程中学习必要的知识，知识以必需、够用为度，强调自学能力的培养。

　　建构主义的主要观点是给学生提供活动的时空（思维空间），让学生主动建构自己的认知结构，培养学生的创造力。它强调学生是信息的加工主体，是知识意义上的主动建构者；教师是建构活动的设计者、组织者和促进者。教师给学生设计的问题很多是学生现有知识经验不能解决并能够引起他们强烈认知冲突的问题，对于这些问题或疑难，学习者须在他人帮助下经过积极的回忆、探究、建构，才能加以解决。教师要通过创建良好的学习环境，充分发挥学生的主观能动性和创造性，引导学生积极探索、主动发现，从而达到对所学知识意义建构的目的，为创新能力的提高奠定基础。

　　CDIO的培养方法秉承构建主义教育理念，要求以学生为中心，以丰富的学习经验构建学生的知识体系。CDIO教育方法的一个核心是知识和能力培养的一体化要求，需要创造能力增长的机会而不是增加课程，

　　二、基于CDIO工程教育理论的中职计算机及应用专业教学模式

　　根据CDIO教育理念，要逐步形成以教师为引导和以学生为主体的思想，使教师从教育者转变为引导者。在教学中，要打破课本原有的以知识的逻辑结构体系为顺序组织课堂教学的方式，采用以项目或案例作为知识的载体，激发学生的学习兴趣，由项目或案例去引导学生自己主动发现、分析和处理问题。1、总体目标：应用CDIO的工程教育理念，将计算机及应用专业的课程内容融合到各个相关的实践项目中，采取基于项目学习的全新教学模式整合课程内容，强化实验、实训过程。针对本专业的实际需求，选择与专业相关的实际项目或精心设计的模拟案例进行教学实践，应用基于项目或案例的“做中学”的教学模式，使学生在校内的学习阶段就有机会接触到与本专业相关的实际项目，积累实际工作经验，熟悉应用计算机解决本专业实际问题的过程，在小组合作完成项目的过程中培养学生自主学习、协作学习、人际沟通交流及创新的能力，同时注重敬业精神等职业素质的培养。

　　2、具体实施：根据本专业的培养目标和用人企业调研结果，了解对学生计算机应用能力的不同需求；考虑课程学时等情况，结合项目的难度和学生的实际水平，选择与本专业方向和就业方向相关的实际项目或者完整的项目案例；经过筛选和分析，对项目做具体的分解，确定项目完成的方式、小组分工的方式、项目完成效果的评价标准以及对学生课程学习的评价标准。

　　三、“Flash动画制作”课程的实践目标与教学方法

　　“Flash动画制作”是一门集知识和技能于一体、实践操作很强的课程。授课目标是在掌握相关知识的基础上，给学生提供动手实践、分析思考、激发兴趣的机会，通过对问题的解决，培养学生基本的工程素质能力。

　　本课程采用CDIO“做中学”教学模式，以科学的专业内容为载体，以案例教学为手段，通过边讲边练和“做中学”，实现学生专业技能和工程能力的培养。课程中选择了六个较大的教学案例，分别是制作电子贺卡、制作霓虹灯文字、制作网页片头动画、制作MTV、制作课件、制作产品宣传片。六个案例，涵盖了flash的动漫设计的基本内容和各种工具的使用，包括逐帧动画、运动渐变动画、形状渐变动画、引导动画、遮罩动画及ActionScript脚本动画。教师在授课过程中，先为学生做背景知识铺垫；然后引出案例，对案例进行分析和讲解，把案例中涉及的知识点、重点及难点进行归纳、分析；通过对案例的分析和讲解，根据教学内容，让学生对案例进行模仿和拓展。通过前三个环节，学生差不多达到了“知其然”的阶段，在此基础上“趁热打铁”，进一步深入到“点”，让学生真正做到“知其所以然”的境地。同时可设计本专业领域的一些实际应用项目，让学生利用学过的相关知识和技能去完成该任务，最后通过师生共同总结、课外拓展实现知识和技能的提升。

　　四、课程学习的评估方法

　　传统的能力评价方法是由教师考评学生，形式上仍然是以所讲授知识点作为考试内容。而在计算机及应用专业教学中有大量的拓展型教学内容，以“考试”为单一手段的评价方式必须根据评价理念、功能的改变而改进。CDIO模式是能力本位的培养模式，着重在于帮助学生获得企业所需的各种能力和素质。因此，评估方法和准则要能给予客观准确的衡量，避免误判，导致高分低能或低分高能。

　　CDIO教学模式的评估是以学生为中心，它是教学过程的一部分，在学生和教师共同学习的氛围中进行学习。根据面向工程的教学模式的特点，教学评价分为两种类型：阶段性评价和总结性评价。阶段性评价一般在一个项目完成后进行，主要目的是发现问题、实现微调；总结性评价可在期末进行，目的是为了总结经验、建构知识。要通过多种评价方法收集学生获得的预期学习效果。

　　五、结束语

　　通过对“Flash动画制作”课程的探索与实践证明，CDIO工程教育理念的指导作用是可行的。运用CDIO工程教育理念：①能更好地培养学生的创新能力。原先的死记硬背不复存在，所替代的是自由的讨论，这给学生潜能的发挥提供了广阔的空间。在讨论中，答案不再是唯一的，而是多样化的；答案没有最好的，只有更好的。②能更好地培养学生独立的工作能力。由于采用了项目教学法，大大地提高了学生独立工作的能力，按照项目教学法的要求，所有操作环节都由学生独立完成。学生独立地获取信息，独立地制订方案，独立地实施方案，独立地反馈信息，独立地评价成果，通过这一而再、再而三的训练，每当碰到新的任务时，就不会再束手无策了。③能更好地培养学生的应变能力。小组内学生分别承担不同的角色，面对不同的对象，必须在瞬间做出回答，不断地出现新的情境，不断地作出新的应答，从而大大提高了学生的应变能力。

　　在实际的教学过程中，很好地完成了本课程的教学目的，培养了学生的实际操作能力，鼓励学生主动学习，在课堂上有效传达和交流，真正全面提升了学生自主学习和应用创新的能力，为教学提供了新的方法和手段。

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