CDIO工程教育模式在中職計算機應用專業教學中的改革與實踐
摘 要：針對目前中職計算機應用專業教學存在的主要問題，筆者介紹了CDIO工程教育理念，并使用項目教學法在“Flash動畫制作”課程中進行了探索與實踐。實踐證明，該教育模式獲得了良好的教學效果。
關鍵詞：CDIO 工程教育 Flash動畫制作 項目教學
近年來，我國社會經濟結構發生了一系列變化，各類現代化企業需要大量具有創新實踐能力的人才，這就要求中職學校對已有的教學模式進行改革，從而培養出更多的優秀人才來適應社會需求。為此，本文對基于CDIO工程教育理論進行計算機及應用專業教學模式進行了探討，以期為中職計算機及應用專業教學模式改革提供參考。
一、CDIO工程教育理論
CDIO工程教育理論是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO是構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）四個英文單詞的縮寫，它是“做中學”和“基于項目的教育和學習”的集中概括和抽象表達。它以工程項目（包括產品、生產流程和系統）從研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，強調通過完成實際項目的全過程來學習必備的知識和技能，強調培養學生理論和實踐聯系的能力、交流溝通能力和協作能力，使學校培養的人才更符合企業的實際需要。
在教學改革中，CDIO的教學理念不僅體現在學科課程體系安排和整體教學實施上，還滲透進具體專業課程的教學實踐中。
項目教學法是通過實施一個完整的項目來達到教學目標的方法，其目的是在教學中把理論與實踐有機結合，培養學生的創造能力和解決實際問題的綜合能力。項目教學法由以教師為中心轉變為以學生為中心，由以課本為中心轉變為以“項目”為中心，由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心，其實在一定程度上就是CDIO教育理念所提倡的在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面上進行綜合培養的教學模式。
美國著名的哲學家、教育學家和心理學家杜威提出了舉世聞名的“做中學（Learningbydoing）”原則。杜威認為，“做中學”也就是“從活動中學”、“從經驗中學”，“從做中學是比從聽中學更好的學習方法”。他主張，在教學中學生必須成為積極主動的參與者，而教師則是學生活動的協助者。 “做中學”是以“做項目”為主線來組織課程，以“用”導“學”，在做項目的過程中學習必要的知識，知識以必需、夠用為度，強調自學能力的培養。
建構主義的主要觀點是給學生提供活動的時空（思維空間），讓學生主動建構自己的認知結構，培養學生的創造力。它強調學生是信息的加工主體，是知識意義上的主動建構者；教師是建構活動的設計者、組織者和促進者。教師給學生設計的問題很多是學生現有知識經驗不能解決并能夠引起他們強烈認知沖突的問題，對于這些問題或疑難，學習者須在他人幫助下經過積極的回憶、探究、建構，才能加以解決。教師要通過創建良好的學習環境，充分發揮學生的主觀能動性和創造性，引導學生積極探索、主動發現，從而達到對所學知識意義建構的目的，為創新能力的提高奠定基礎。
CDIO的培養方法秉承構建主義教育理念，要求以學生為中心，以豐富的學習經驗構建學生的知識體系。CDIO教育方法的一個核心是知識和能力培養的一體化要求，需要創造能力增長的機會而不是增加課程，
二、基于CDIO工程教育理論的中職計算機及應用專業教學模式
根據CDIO教育理念，要逐步形成以教師為引導和以學生為主體的思想，使教師從教育者轉變為引導者。在教學中，要打破課本原有的以知識的邏輯結構體系為順序組織課堂教學的方式，采用以項目或案例作為知識的載體，激發學生的學習興趣，由項目或案例去引導學生自己主動發現、分析和處理問題。1、總體目標：應用CDIO的工程教育理念，將計算機及應用專業的課程內容融合到各個相關的實踐項目中，采取基于項目學習的全新教學模式整合課程內容，強化實驗、實訓過程。針對本專業的實際需求，選擇與專業相關的實際項目或精心設計的模擬案例進行教學實踐，應用基于項目或案例的“做中學”的教學模式，使學生在校內的學習階段就有機會接觸到與本專業相關的實際項目，積累實際工作經驗，熟悉應用計算機解決本專業實際問題的過程，在小組合作完成項目的過程中培養學生自主學習、協作學習、人際溝通交流及創新的能力，同時注重敬業精神等職業素質的培養。
2、具體實施：根據本專業的培養目標和用人企業調研結果，了解對學生計算機應用能力的不同需求；考慮課程學時等情況，結合項目的難度和學生的實際水平，選擇與本專業方向和就業方向相關的實際項目或者完整的項目案例；經過篩選和分析，對項目做具體的分解，確定項目完成的方式、小組分工的方式、項目完成效果的評價標準以及對學生課程學習的評價標準。
三、“Flash動畫制作”課程的實踐目標與教學方法
“Flash動畫制作”是一門集知識和技能于一體、實踐操作很強的課程。授課目標是在掌握相關知識的基礎上，給學生提供動手實踐、分析思考、激發興趣的機會，通過對問題的解決，培養學生基本的工程素質能力。
本課程采用CDIO“做中學”教學模式，以科學的專業內容為載體，以案例教學為手段，通過邊講邊練和“做中學”，實現學生專業技能和工程能力的培養。課程中選擇了六個較大的教學案例，分別是制作電子賀卡、制作霓虹燈文字、制作網頁片頭動畫、制作MTV、制作課件、制作產品宣傳片。六個案例，涵蓋了flash的動漫設計的基本內容和各種工具的使用，包括逐幀動畫、運動漸變動畫、形狀漸變動畫、引導動畫、遮罩動畫及ActionScript腳本動畫。教師在授課過程中，先為學生做背景知識鋪墊；然后引出案例，對案例進行分析和講解，把案例中涉及的知識點、重點及難點進行歸納、分析；通過對案例的分析和講解，根據教學內容，讓學生對案例進行模仿和拓展。通過前三個環節，學生差不多達到了“知其然”的階段，在此基礎上“趁熱打鐵”，進一步深入到“點”，讓學生真正做到“知其所以然”的境地。同時可設計本專業領域的一些實際應用項目，讓學生利用學過的相關知識和技能去完成該任務，最后通過師生共同總結、課外拓展實現知識和技能的提升。
四、課程學習的評估方法
傳統的能力評價方法是由教師考評學生，形式上仍然是以所講授知識點作為考試內容。而在計算機及應用專業教學中有大量的拓展型教學內容，以“考試”為單一手段的評價方式必須根據評價理念、功能的改變而改進。CDIO模式是能力本位的培養模式，著重在于幫助學生獲得企業所需的各種能力和素質。因此，評估方法和準則要能給予客觀準確的衡量，避免誤判，導致高分低能或低分高能。
CDIO教學模式的評估是以學生為中心，它是教學過程的一部分，在學生和教師共同學習的氛圍中進行學習。根據面向工程的教學模式的特點，教學評價分為兩種類型：階段性評價和總結性評價。階段性評價一般在一個項目完成后進行，主要目的是發現問題、實現微調；總結性評價可在期末進行，目的是為了總結經驗、建構知識。要通過多種評價方法收集學生獲得的預期學習效果。
五、結束語
通過對“Flash動畫制作”課程的探索與實踐證明，CDIO工程教育理念的指導作用是可行的。運用CDIO工程教育理念：①能更好地培養學生的創新能力。原先的死記硬背不復存在，所替代的是自由的討論，這給學生潛能的發揮提供了廣闊的空間。在討論中，答案不再是唯一的，而是多樣化的；答案沒有最好的，只有更好的。②能更好地培養學生獨立的工作能力。由于采用了項目教學法，大大地提高了學生獨立工作的能力，按照項目教學法的要求，所有操作環節都由學生獨立完成。學生獨立地獲取信息，獨立地制訂方案，獨立地實施方案，獨立地反饋信息，獨立地評價成果，通過這一而再、再而三的訓練，每當碰到新的任務時，就不會再束手無策了。③能更好地培養學生的應變能力。小組內學生分別承擔不同的角色，面對不同的對象，必須在瞬間做出回答，不斷地出現新的情境，不斷地作出新的應答，從而大大提高了學生的應變能力。
在實際的教學過程中，很好地完成了本課程的教學目的，培養了學生的實際操作能力，鼓勵學生主動學習，在課堂上有效傳達和交流，真正全面提升了學生自主學習和應用創新的能力，為教學提供了新的方法和手段。
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