CDIO模式在面向对象软件开发技术课程中应用.docVIP

CDIO模式在面向对象软件开发技术课程中应用 　　摘 要：CDIO教学模式是一种倡导“基于项目的教育和学习”的教学模式。分析“面向对象的软件开发技术”课程教学中遇到问题的原因，并阐述在CDIO框架下“以案例为中心”教学方法的改革和“工程能力与理论知识相结合”的实践教学方法的改革。 　　关键词：CDIO模式；面向对象的软件开发技术；实践教学 　　中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）06-0054-02 　　CDIO 是当今国际高等工程教育的一种创新模式[1]。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得近千万美元的资助，经过四年的探索研究，创立了 CDIO工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品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。它注重扎实的工程基础理论和专业知识的培养， 通过贯穿整个人才培养过程团队设计和创新实践环节的训练，培养既有过硬的专业技能，又有良好职业道德的国际化工程师[2]。 　　CDIO 教学模式应用于我国的一些高校，已取得了初步成果[3-5]。如清华大学工业工程系顾学雍副教授在 　　“数据结构”和“数据库技术”两门课中采用了CDIO教学方法，包含课堂讲授、个人作业、小组项目和进度报告等阶段性的知识内容，取得了满意的教学效果，增强了学生自学和解决实际问题的能力以及协调沟通和团队协作的能力。笔者在沈阳工业大学计算机专业“面向对象的软件开发技术”课程的建设过程中遵循 CDIO 原则，进行了一系列教学探索与实践。 　　一、基于CDIO模式“面向对象的软件开发技术”课程教学改革的原因 　　“面向对象的软件开发技术”课程是计算机专业本科课程中一门重要的专业课。课程的目标是使学生掌握面向对象系统分析和设计的基本技能，能够采用面向对象的思想和软件开发的技术构思、设计与实现一个软件产品（系统）。课程工程实践性很强，理论内容较难讲授，学生感到知识点太多、内容抽象。虽然在讲授过程中使用建模工具进行实际项目的分析和设计，但是不够深入，较多的学生对本课程掌握的情况不太理想。经过分析，认为产生的问题主要由以下几方面引起。 　　（一）课程缺少实践环节 　　学生工程实践经验缺乏，动手能力不强。大多数学生没有开发项目的经验，缺少企业开发背景，很难在短时间内掌握项目开发的过程。 　　（二）学生学习的主动性不强 　　传统的教学模式多是以教师讲授为中心，学生在教师的指导和要求下进行机械的学习和上机操作。这不仅不能激发学生的求知欲和参与教学活动的热情，反而使学生的创造性难以发挥。 　　（三）学生不善于沟通 　　C语言，面向对象程序设计等基础课程培养了学生独立思考和解决问题的能力，但未重视学生之间的沟通与团队合作。 　　CDIO 教学模式强调学生主动学习的能力、实践能力、思维能力，甚至团队合作与沟通能力等的培养，可以解决在“面向对象的软件开发技术”课程中遇到的一系列问题。 　　二、基于CDIO模式“以案例为中心”的教学方法改革 　　（一）以案例为中心开展课堂教学 　　课堂教学要改变传统教学模式，以案例为中心进行讲解。这就要求贯彻 CDIO培养大纲，把“面向对象的软件开发技术”课程中所有的知识点、重点及难点设计到实际的软件工程项目中。在引用实际项目时，要引导学生体会产品从构思、设计、实施到运作的完整过程。 　　教师首先准备好一个案例，把案例进行分解，穿插到各堂课的授课内容中，让学生通过对实际案例的学习体会面向对象的分析与设计过程。案例的选择基本上是将实际项目整理成教学案例，再收集一些国外经典的教学案例作为辅助，在授课过程中就一两个具体项目作为课程主线，把案例的分析设计过程贯穿到整个课程的学习之中。目前教学采用学生选课系统和医院医疗监控系统作为主讲案例。通过对这两个案例进行事件分析、用例分析、域模型的设计、交互图的分析设计与类图的分析和设计等内容的分析与讲解，完成了本课程的欲讲授全部重点内容。 　　（二）以问题为中心开展课堂讨论 　　课堂讨论是课堂讲授教学内容的有效补充形式，可以激发学生学习的主动性。在讲授的过程中提出一个问题，或者在课堂上针对具体项目给出讨论内容，给学生3―5分钟进行思考和分组讨论，然后让学生自由发言。在讨论过程中，教师要对学生的发言加以引导和补充，对学生所提的方案加以鼓励，培养学生的创新意识。 　　三、基于CDIO原则的“工程能力与理论知识相结合”的实践教学改革 　　实践教学与理论教学互为补充，课程的实践效果如何，直接关系到学生对理论知识的掌握情况，影响到学生培养的质量和效