Java教學(xué)CDIO教育思想體驗(yàn)

時(shí)間:2022-05-18 04:42:00

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Java教學(xué)CDIO教育思想體驗(yàn)

CDIO先進(jìn)教育思想是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)經(jīng)過四年的探索形成的研究成果,國外和國內(nèi)部分高校近年來先后將CDIO思想應(yīng)用于教育教學(xué)實(shí)踐并取得了良好的應(yīng)用效果。

CDIO即“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”的工程教育思想。其中包含12條重要的標(biāo)準(zhǔn),[1-2]概括起來主要包括:教學(xué)中能否最大程度上體現(xiàn)和反映對(duì)軟件開發(fā)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作的背景;在課程標(biāo)準(zhǔn)的制定上能否體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng);培養(yǎng)計(jì)劃是否包含不同能力層次的劃分和實(shí)施;有沒有保證CDIO培養(yǎng)模式開展和實(shí)施的工程實(shí)踐場所;有沒有將學(xué)科學(xué)習(xí)和工程職業(yè)訓(xùn)練融合在一起的綜合性學(xué)習(xí)經(jīng)歷和主動(dòng)學(xué)習(xí)經(jīng)歷;有沒有具備實(shí)施CDIO思想的高素質(zhì)師資;學(xué)生學(xué)習(xí)方式是否轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)和具備持續(xù)學(xué)習(xí)能力;對(duì)學(xué)生的考核和評(píng)價(jià)體系是否與CDIO的培養(yǎng)目標(biāo)一致等。針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)了“java程序設(shè)計(jì)”課程后,獨(dú)立分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、實(shí)際應(yīng)用開發(fā)能力以及就業(yè)競爭力不強(qiáng)等問題,將CDIO思想引入到Java教學(xué)中,并對(duì)cdio思想在Java教學(xué)過程中的應(yīng)用和實(shí)踐展開論述。

一、Java課程體系規(guī)劃和實(shí)施

1.基于應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)的Java課程體系規(guī)劃聘請(qǐng)有能力的軟件開發(fā)企業(yè)中資深的Java項(xiàng)目人才與學(xué)校一起根據(jù)企業(yè)的需求制定人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,一方面及時(shí)了解前沿技術(shù)的變化,另一方面及時(shí)了解企業(yè)對(duì)用人需求的變化,根據(jù)這些變化及時(shí)調(diào)整課程體系并選擇相關(guān)案例,滿足企業(yè)現(xiàn)在和將來的用人需求。[3]為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)高級(jí)JavaEE、JavaME程序設(shè)計(jì)人才的迫切需求,必須設(shè)置合理的課程體系模塊,體現(xiàn)完整的Java程序員的技術(shù)路線,在授課中時(shí)時(shí)處處體現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用需求,以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)為最終教學(xué)目的,將實(shí)際應(yīng)用開發(fā)的環(huán)節(jié)、技術(shù)和知識(shí)點(diǎn)分布和滲透到課堂教學(xué)中。因此,將“Java程序設(shè)計(jì)”課程體系劃分為如圖1所示,即在學(xué)習(xí)了JavaSE程序設(shè)計(jì)后,針對(duì)不同的學(xué)生興趣和不同的就業(yè)取向,開設(shè)JavaEE或JavaME。

2.理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的“階段式”實(shí)施以JavaEE教學(xué)為例,按表1規(guī)劃教學(xué)“知識(shí)點(diǎn)”、“知識(shí)單元”、“應(yīng)用案例”及達(dá)到的“目標(biāo)層次”。按照如圖2所示的學(xué)習(xí)情境創(chuàng)建—引入學(xué)習(xí)任務(wù)—講授與互動(dòng)的方法完成理論環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要是教師針對(duì)課堂理論教學(xué)中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。[4]這樣進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致以下問題:學(xué)生只練習(xí)了孤立的知識(shí)點(diǎn),沒有建立起知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,沒有樹立“所學(xué)知識(shí)是為開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目服務(wù)的觀念”;在完成試驗(yàn)后,不能體會(huì)和理解這些知識(shí)點(diǎn)如何運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目中;沒有實(shí)際問題的驅(qū)動(dòng),學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣、積極性和主動(dòng)性。因此,針對(duì)理論教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)需求,以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn),將其分解為若干應(yīng)用模塊,每個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立構(gòu)成一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,最后將單獨(dú)的模塊集成為完整系統(tǒng)的思路精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地、逐步地進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用開發(fā)的殿堂。

二、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)能力的場所

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室及專業(yè)實(shí)踐基地的建設(shè)與運(yùn)作近年來,甘肅政法學(xué)院創(chuàng)辦了計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,為保障CDIO工程教育思想在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的貫徹實(shí)施提供了場所和儀器設(shè)備保障。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室中Java項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下,由學(xué)生組成若干個(gè)開發(fā)小組,嚴(yán)格按照對(duì)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”的思路,結(jié)合軟件工程的開發(fā)流程,承攬和完成了一系列來自于校內(nèi)或社會(huì)的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)。這部分從事過實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的學(xué)生畢業(yè)后,分別就職于全國各大中小城市以及地方的軟件開發(fā)公司,跟蹤調(diào)查顯示,他們?cè)诟髯缘膷徫簧蠘I(yè)務(wù)能力強(qiáng),實(shí)踐創(chuàng)新能力突出,得到用人單位的廣泛認(rèn)可。為了方便交流和學(xué)習(xí),建立了Java編程愛好者網(wǎng)站,以師生共建的方式提供大量的可共享的Java技術(shù)學(xué)習(xí)資料,形成師生共同探討Java技術(shù)、互相推介Java最新技術(shù)和開發(fā)技巧的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);邀請(qǐng)與學(xué)校有校企合作關(guān)系的Java工程師、已經(jīng)從事Java相關(guān)開發(fā)工作的畢業(yè)生在其上開辟空間,給在校學(xué)習(xí)Java的學(xué)生提供一線開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)Java技術(shù)的興趣,組建了Java編程愛好者社團(tuán),讓學(xué)生共同學(xué)習(xí)、共同實(shí)踐、共同提高。對(duì)于其中表現(xiàn)突出者,讓其加入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室參與實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)。形成高年級(jí)學(xué)生對(duì)低年級(jí)“傳、幫、帶”的傳統(tǒng),不斷吸收新同學(xué)參與其中,保持社團(tuán)旺盛的生命力。

2.讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)中學(xué)習(xí)CDIO工程化教育思想以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。[2]因此,布置給學(xué)生的每個(gè)階段的任務(wù),如實(shí)驗(yàn)任務(wù)、課程設(shè)計(jì)任務(wù)、學(xué)年設(shè)計(jì)任務(wù)、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)等,都以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為背景,以軟件工程方法中軟件開發(fā)生命周期為指導(dǎo),以提高學(xué)生自身應(yīng)用開發(fā)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程能力為根本,鍛煉學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),勇于實(shí)踐,善于創(chuàng)新的良好習(xí)慣和開發(fā)實(shí)際軟件應(yīng)用項(xiàng)目的能力。由主講Java課程的教師團(tuán)隊(duì)牽頭,走出學(xué)校,積極承接實(shí)際應(yīng)用軟件開發(fā)項(xiàng)目,組織學(xué)生開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)際軟件項(xiàng)目開發(fā)。積極與各軟件開發(fā)企業(yè)保持長期合作機(jī)制,給學(xué)生創(chuàng)建穩(wěn)定的Java實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生走出去并深入到軟件開發(fā)企業(yè)中進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的鍛煉。

三、師資力量的強(qiáng)化

為了能夠真正將CDIO思想貫徹落實(shí)在Java教學(xué)中,Java教師應(yīng)同時(shí)具備Java軟件工程師的能力。但目前由于主客觀條件的限制,講授“Java程序設(shè)計(jì)”的高校教師中,仍普遍存在著沒有經(jīng)過系統(tǒng)的項(xiàng)目開發(fā)培訓(xùn)和沒有從事過完整大型項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累的現(xiàn)象。為了有利于“雙師型”教師的培養(yǎng),學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師走出去,從事軟件工程師資質(zhì)認(rèn)證、項(xiàng)目開發(fā)培訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn),并將這些經(jīng)歷納入教師績效考核和評(píng)定的條件。加強(qiáng)校企合作,聘任軟件開發(fā)企業(yè)中資深的Java項(xiàng)目工程師兼任技術(shù)顧問,對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)提供技術(shù)指導(dǎo)和評(píng)估。

四、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

Java教學(xué)的最終目的在于培養(yǎng)學(xué)生具備獨(dú)立分析實(shí)際問題并運(yùn)用Java開發(fā)技術(shù)創(chuàng)造性解決問題的能力。因此,讓學(xué)生真正體現(xiàn)學(xué)生主體地位,將被動(dòng)學(xué)習(xí)和無興趣學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)和積極學(xué)習(xí)非常重要。在Java教學(xué)中涉及的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)單元、項(xiàng)目案例都要以問題的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生意識(shí)到需要解決什么問題,讓他們先考慮解決辦法,再啟發(fā)式地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)陌生的新知識(shí)和新方法。引進(jìn)企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目案例,采用多個(gè)小案例來驅(qū)動(dòng),先以需求和案例作為切入點(diǎn),學(xué)生才有前進(jìn)的目標(biāo),才會(huì)為這個(gè)目標(biāo)奮斗,從而充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

五、改革學(xué)生課程考核方式

考核方式由單一的筆試或機(jī)試轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿蓪?shí)際課程設(shè)計(jì)或應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目的方式;采用“學(xué)生自評(píng)+學(xué)生互評(píng)+教師評(píng)價(jià)”等環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的成績進(jìn)行綜合評(píng)價(jià);以“用戶評(píng)價(jià)+專家鑒定”來綜合考量實(shí)際運(yùn)用項(xiàng)目的質(zhì)量。

六、提高學(xué)生就業(yè)競爭力

通過系統(tǒng)化的基于CDIO思想培養(yǎng)的學(xué)生,已經(jīng)在日常學(xué)習(xí)過程中潛移默化地掌握了Java實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)的流程并積累了一定的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)??蓪⒆约浩綍r(shí)完成的完整項(xiàng)目保留下來,在就業(yè)面試階段展示給用人單位。這鍛煉了學(xué)生實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)能力,使其快速進(jìn)入Java軟件工程師角色。

七、結(jié)語

在“Java程序設(shè)計(jì)”教學(xué)中,深入體現(xiàn)和貫徹CDIO從“做中學(xué)”,以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)為背景,以社會(huì)對(duì)Java人才需求為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)的能力為目標(biāo)的新教學(xué)體系和方法,有利于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)的綜合能力