CDIO课程设计

CDIO课程设计（共12篇）

CDIO课程设计 篇1

CDIO工程教育模式是一个以“问题为基础、项目为主线、教师为引导、学生为主体、CDIO能力培养”为基本特征的新型教学方法。由美国麻省理工学院等四所工程学院在2000年共同发起的构思、设计、实现、运作为一体的工程教育模式,是基于知识整体化、结构化和体系化而提出的0。2006年,中国的汕头大学率先引入CDIO工程教育模式,取得了显著的成效。到目前为止,全国共有39所高校的机械类、电气类、化工类和土木类等专业纷纷开展CDIO试点工作。2016年1月,汕头大学主办的“全国CDIO工程教育联盟”成立大会开幕,国内130多所高校的500余专家和教师参与了会议,探讨新形势下如何开展CDIO,推进创业创新教育、工程认证和卓越计划实施等。

作为建筑环境与设备工程专业的核心专业基础课之一的工程流体力学,具有理论性强、概念抽象、应用广泛的特点。在推动CDIO改革进程中,我们完全可以将CDIO工程教育模式及理念渗透融合,实现CDIO的愿景:培养有专业技能、有社会意识和有企业家敏锐性的工程师。

一、CDIO理念的教学目标

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的要求,本专业的培养目标:重视培养学生具有参与施工、调试、运行和维护管理的能力,具有进行产品开发、设计、技术改造的初步能力,培养出来的工程师不仅要掌握各种基本技能,也要成为具有实践能力的高水平创新型科技人才。其中,流体力学的教学目标是要让学生深刻理解流体力学模型的内涵,并促进其建立模型的能力,培养学生依据错综复杂的实际工程,突出主要因素忽略次要因素,提炼问题及解决问题的能力。

二、CDIO理念的教学内容

现今大部分院校对工程流体力学主要还是重视理论知识的理解和掌握,开设的实验课程也是固定的几个演示性和验证性实验,教学内容与培养目标的不契合,使得我们有必要调整工程流体力学的教学内容。CDIO是以项目设计为导向来组织课程,依据情境、项目、任务对理论“知识点”进行重新排列、组合、重构,形成新的知识体系。这样课程就由一个维度转变为多维架构,课程内容由割裂的章节转变为互相渗透、交叉和融合的集成。

在选取项目时应该注重遵循合理匹配的原则:一是项目难度与学生能力匹配,合适的项目难度能保证完成制定的教学目标,激起学生的兴趣,让学生经过一定的努力能用理论知识解决工程实际问题,提高专业实践能力。二是项目时间与课程课时匹配,由于高等教育教学体系改革的浪潮,课时不断被压缩,授课内容需要精心安排,所以时间跨度也需要着重考虑。

结合CDIO的大工程理念以及工程流体力学的培养目标,将本课程的教学内容集成并结合工程实际,规划设计工程项目任务。集成的知识点:学习气体射流的平面射流、温差射流、旋转射流、有限空间射流等知识点。

三、CDIO理念的教学方法设计

(一)项目设计多样化

每3至5人可为一组,精选集成相同“知识点”的不同设计项目,以满足学生多样化的学习需求,有效改善学生互相依赖、惰性的被动学习方式,提高学生的课堂任务参与度,有利于学生举一反三、触类旁通。

(二)课程考核立体化

评价方式多元化,专业知识采用笔试或口头测试;与CDIO相关的能力采用“过程性考核”的方式,教师可设计出一个过程性考核细目表,对每个阶段进行考核。从主观和客观维度定量的评价学生的学习成果。评价主体多元化,由教师、组内互评以及学生自评相结合,评价结果更加能客观、全面,更能激发学生主动参与意识,达到提高教学质量效果的目的。

(三)课堂模式多元化

以学生为主体,需要增加大量的自学、讨论时间,结合目前新媒体时代的教育模式,提倡学生通过慕课、微课、网络视频公开课等平台利用“碎片时间”自学,并可结合翻转课堂形式,课外真正深入学习,课堂上真正的深层次的思想碰撞。

四、CDIO教学全过程

在整个设计过程中,以问题为中心,教师主导引领学生主动探索和实践的教学模式,在探索中逐渐构建自己的知识体系,完成构思—设计—实施—运作的全过程。具体的教学全过程设计如下:

第一阶段是项目构思(C)。教师根据CDIO教学目标以及教学内容,规划设计工程项目,将流体力学相关的知识点融入到课程的教学项目中,在课前下达任务,引导学生思考分析,将项目分解为具体的小任务,再进行总体构思、重组,确定每组的项目内容和具体任务。

第二阶段是项目设计(D)。学生进行课前学习准备,查询资料,组内进行讨论,形成项目设计的初步概念和思路。教师提出问题,提供资料,督促学生学习进度。知识讲解环是以学生为中心,分组汇报对学习内容的理解以及项目设计方案,教师进行讲解释疑。项目设计环节目的是引导学生将学习的知识运用在实际工程中,提高解决问题的能力,锻炼学生合作交流的能力。

第三阶段是项目实施(I)。改变传统的例如流线、迹线、静水压强等演示性以及验证性性质的实验,针对本小组的项目任务,糅合必须掌握的实验项目,设计相关的实验项目。突出体现CDIO的集成思想。

第四阶段是项目运作(O)。学生进行项目分析和成果展示,进入课程考核。鉴于CDIO模式下的工程流体力学课程对学生的培养目标,采用不同的能力用不同的方式进行考核。根据考核结果以及整个项目过程中的反馈,教师要调整改进项目工程的内容、进度、教学方式等。

五、结束语

流体力学课程是工科主要基础课之一,本文探索了基于CDIO模式的项目教学在流体力学课程中的应用,教学目标调整为基于CDIO教育理念;教学内容集成并遵循合理匹配原则;教学过程遵循项目设计多样化、课程考核立体化、课堂模式多元化的原则。有效培养学生的自主学习能力、分析解决问题的能力、沟通协调能力、动手能力、创新能力等等,在项目实施过程中提高了教师教学水平、工程应用水平以及自身的综合素质。

参考文献

[1]刘会英,盖玉先,徐宁.探索适合我国国情的CDIO工程教育模式[J].实验室研究与探索,2011,(07):106-110.

[2]高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:2-3.

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

CDIO课程设计 篇2

关键词:食品化学实验；教学模式；CDIO理论；创新能力

CDIO是构思（conceive）、设计（design）和实现（implement）、运作（operate）的英文简写，由美国麻省理工学院、瑞典林克平大学、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院等4所工程大学共同发起，23所来自全球各区域的大学参与，合作开发的一个国际工程教育合作项目，建立的一个新型的工程教育模式[1]。该模式主要以培养高水平应用工程师为目标，以先进科技为基础，将教育教学过程融入到产品、系统生命周期的实际情境之中，强调实践在工程教育中的重要性[2]。由于我国的传统教育偏重于课本理论知识的教育，百分之九十以上学生很少有机会参与系统的有团队协作的工程项目或者其他创新训练项目，为此培养出来的学生在解决实际问题的能力方面往往表现欠佳。如何把以往的“知识储备型学生”转化培养为“创新实干型学生”，进而能够培育出具备一定相关专业知识技能，同时有比较好综合创新能力的应用型毕业生，使他们具备较强的创新能力、团队协作精神和精密思维的能力，这也是当前理工类高校亟待解决的教育改进问题，然而CDIO教育模式正是解决该问题可行的重要探索途径[3，4]。食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学，即从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成（七大类营养素、风味物质、食品添加剂、酶、色素等）、分子结构、物理化学性质、营养性和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运输过程中的变化及其对食品安全性和品质的影响，属于应用化学其中的一个分支[5]。食品化学实验是基于食品化学理论知识的实际应用体现和验证，是培养学生牢记理论知识和提高动手能力的良好平台。2014年3月，教育部明确指出改革方向，以应用技术型为办学定位，全国普通本科高等院校中，有600多所（约占1/2）被要求根据实际情况逐步向应用技术型大学转变。我校2015年《韶关学院章程》文件中指出，将建设特色鲜明、优势突出的高水平应用型大学。要求应用技术型人才的培养过程中要特别注重解决实际问题的能力的培养。因此实验课程更应在此时体现其不可或缺的作用。作为食品化学实验任课教师或者教研团队更应该严格要求自己，努力提高食品化学实验教学模式，使其适应应用技术型人才的培养需求，培养出具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。本文提出基于CDIO理念的《食品化学实验》课程教学改革。主要从构思、设计、实施、运行四个方面系统地、积极的进行改革与探索，旨在提高我校食品化学实验教学质量。

1教学理念改革

当前我国高等教育的`教师普遍存在授课模式单一、授课内容偏向理论知识、缺乏与学生互动等教学问题，传统教育模式过多表现出教师的主体性，然而学生的实践操作能力和团队协作能力都很难有机会得到提高[6]。CDIO教学模式对教师的教学能力和综合能力有了新的要求，教师要做学习的引导者、课程的设计者和综合的评估者，不再只是知识的讲解者、传播者和考核者[7]。从学生角度出发，我们更应该坚持“以学生为本”的教育理念，为学生自主发展创造条件和空间。课堂不能只是教师的课堂，应该把课堂还给学生，让学生有从分的时间学习、思考、提问，真正体现出学生的课堂主体地位。因此，首先对实验教学理念进行改革探索，要求教师先按照CDIO理念努力提升自身的综合能力，并按要求在实际的教学过程中根据这一理念进行教学实践。学生需要充分展现出CDIO教学的主体地位，广学多识、多思考、多实践，达到师生的融洽互动。从而将一味向学生灌输食品化学实验固定操作，改为引导学生培养良好的自主学习能力、实践创新能力以及团队协作精神等。

2实验教学模式改革

CDIO理念下的实践教学，应更加强调学生的构思-设计-实现-运作的整个系统运作能力。因此教学团队在实践教学理念上更加强调学生在“做中学”，并且构建了不同层次的实践教学平台，让学生在实践中学习，培养创新意识和应用能力。2.1C实验项目构思实验项目构思是一个很重要的阶段，如何在理论知识和生活实践中帮助引导学生发现问题，确立合适的项目是基于CDIO的创新实验平台顺利实施的关键[8]。实验项目构思的好坏取决于学生理论知识的接受、教师的引导和学生的社会实践三个方面。为适应应用型人才培养和CDIO理念的需要，食品化学实验项目改革尤为重要，在实验条件满足和教学大纲范围内的基础上，完善实验项目，在教师和学生的共同参与下适当调整个别实验项目，或是改进实验方法，教师引导，学生根据上课所学和实习所见自主选择。充分考虑与食品工业生产实际相联系，以解决实际生产问题来构思。例如：学生通过理论知识了解到果胶是一种天然高分子化合物，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用，广泛应用于各类食品中，食用安全。然而学生们在实习过程中遇到不少果胶应用的例子，比如果冻的生产、糕点硬化的需要以及果酱等的制作。但是果胶生产的工厂确实比较少了解，因此对果胶产生了很大的兴趣。经资料查找和整理，发现不同果皮中果胶含量差别较大、果皮颜色也不一，最终选择了“天然果胶的提取制备”实验。另外，学生在上课过程中了解到，食用油除了可以食用外，还可以用来制作肥皂，但是又不是所有油脂都适用于肥皂的生产，因此对肥皂的制作格外关注，最终选择“油脂水解、皂化实验（肥皂的制作）”实验。2.2D实验方案设计实验项目设计是实验实践的精髓，实验效果、实验技术、经济与否、保护环境以及社会需要均应该在设计过程中得到反映和体现。在实验项目构思好后，学生可以在原实验讲义和教师的引导下对实验方案进行设计。首先学生需要清楚实验目的、熟悉样品的物理化学性质，明确解决实验的关键方法，明确设计思路，包括资料查找、整理→方案的初步设计→团队讨论→教师指导→方案优化等过程。这些工作需要实验团队在教师的指导下合作完成。为了保证实验的实施，实验室设备种类、台套数和场地的大小需要准确告知学生，教师需进行全面指导。要求尽量做到方法简单、方便快捷、节约环保，实验效果最好。例如：“天然果胶的提取制备”实验中，为了使果胶的产量提高，首先把果皮切粒加热钝化果胶酶活性，准确调整溶液pH值。为了产品更纯净、减少提取步骤，将柚子先进行去皮处理，同时还可以为后续的脱色、脱脂省去大量时间，提高效率。“油脂水解、皂化实验（肥皂的制作）”实验中，为了得到更好的肥皂，需要根据不同油脂的硬度和皂化值进行计算得出最佳配比。同时确定最佳皂化温度可以在提高效率的前提下，得到的肥皂既细腻，去污能力又强。2.3I实验实施过程在顺利完成实验项目构思和实验方案设计阶段后，充分利用实验设备和实验室其他条件进行实验操作实施，主要包括学生预习情况抽查、设备熟练程度、关键操作步骤的探索与实施、实验条件优化，达到实验目的。实验实施过程是一个综合考核团队对前面设计阶段的熟悉和检验是否可行的过程，是考验团队协作能力的过程。同时，也是提高学生系统开发制作能力的阶段。首先，为了进一步巩固和拓展团队对实验方案设计的熟悉程度，在实验实施阶段通过知识问答的形式鼓励每个团队查找资料，进一步系统的熟悉实验重点知识。例如：实验一“豆粕中蛋白的提取分离”中，提出“蛋白质提取方法有哪些，并简述各自原理及其优缺点？并写出一种与讲义不同的工艺流程，及其所需试剂与设备的种类与用量？”，要求每个团队（4人1小组为1团队）根据集体所了解或者所查找到的资料进行解答。每个团队积极参与，给出了不少不错的答案。另外，在实验项目实施的同时，要求每个团队自己例举实验试剂和仪器清单，根据清单每个团队自己完成实验准备，大多数团队能够很好的完成，只有部分团队会有少量仪器设备未能及时配备，影响了实验的实施，这个过程是为了让每个团队养成独立完成实验的能力，培养学生的整体意识和创新意识。由于实验中不少实验细节是由学生团队自己提出的，所以他们的兴趣明显提高，实验中的设备也有提前主动去了解，因此实验实施比较顺利，也比较节约时间。很好的激发学生们的学习积极性。2.4O实验结果展示相对于实验来说，项目运行主要是实验结果的展示，主要包括实验报告的书写和实验成果的展示。普通的实验结束后，会要求学生简单完成实验报告，但是本次实验结束后不仅要完成实验报告各部分内容，还需要要求学生实验成果拍照打印出来共展示。同时，将实验过程中的材料也一并上交，包括问题解答、实验设计清单等。本学期实验完成后，通过笔试来完成最后的考核。通过多方面的综合考虑来评价学生的实验效果。

3改革成效与讨论

实践证明，基于CDIO理念下是食品化学实验教学改革取得了良好的教学效果。学生调查表明，有超过95%的学生反映，在新的实验教学模式下，他们自主学习食品化学实验相关知识的能力大幅提升，自学能力和实验综合设计能力也得到极大的提高，同时以团队模式的合作学习，使得同学们更加注重个人能力、团队精神和精细思维的培养。CDIO四个教学阶段的系统改革，使得学生清晰感受到独立完成整个实验过程的重要性，每个阶段都是完成实验过程的有机组合、缺一不可，可以很好的培养学生的自主创新能力。同时，在实验改革过程中也遇到一些问题，需要以后进一步改进。例如，实验构思阶段，这是一个集思广益的阶段，同时跟大家的所见所闻息息相关，因此要完全做到既满足社会先进生产的需要，又能极大地激发学生的兴趣难度较大，只能不停的改革跟进，做到与时俱进。再者，实验设计阶段，不少好的实验设计因得不到的实验设备的配置而不得止步，这些有待学校进一步完善。4结束语经过近一年的食品化学实验的探索与实践，取得了良好效果。基于CDIO的实验教学的改革与实践不但明显的促进了实验教学质量，还激发了学生对食品实验课程的浓厚兴趣。同时，培养了学生的整体意识，提高了学生的自主学习能力和团队协作能力，多角度的培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。全面促进了学生实验设计和实验操作的能力，为配合高素质应用型人才打下坚实基础。因此，该实验教学改革值得进一步的探索和推广。

参考文献

[1]王亚良,张烨,陈勇,等.基于CDIO的实验项目开发与实践[J].实验技术与管理,2010(2):119-121.

[2]邵秀芝.基于CDIO理念的《食品化学》课程学习评价多样化的研究[J].教育教学论坛,2013(2):71-72．

[3]赵跃民.实验室是大学的核心竞争力[J].实验室研究与探索,2005,24(2):1-4.

[4]陈耀溪,鲍鸿.新人才培养战略下的实验室建设与管理研究[J].实验室科学,2008(1):128-130.

[5]阚建全.食品化学[M].北京:中国农业大学出版社,2008:2.

[6]曹淼孙,梁志星.基于CDIO理念的工程专业教师角色转型[J].高等工程教育研究,2012(1):88-91.

[7]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式[J].理工高教研究,2009,28(4):116-119．

CDIO课程设计 篇3

【关键词】CDIO 概念车制作 课程 教学 设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0107-02

一、引言

据麦肯锡咨询公司（ McKinsey Global Institute） 的研究报告统计[1]，我国的工科毕业生只有不到 10% 适合在跨国公司工作。高素质工程技术人才的缺乏是不适合跨国公司工作的关键。与欧洲等国家工程类大学毕业生相比，中国高等教育在培养高素质工程技术人才方面存在三大弊端：一是教育重理论、轻实践，工程教育的师资队伍普遍缺乏行业背景，二是课程设置僵硬，缺乏知识的融合与交叉，创新教育不足；三是缺乏对工程科技与创新的兴趣培养，缺少职业能力及职业道德教育。这样的状况导致培养的工程技术人才创新能力不足，缺乏动手和解决问题的能力，团队合作意识和人际沟通能力不强。中国提出在2020年前完成建立创新型国家的目标，这就需要培养出基于工程实践的新型工程技术人才，因此，更新教育观念、实施工程教育改革成为第一要务[2]。实现第一要务要从最基本的课程教学改革和创新开始，课程创新是教育改革的关键，没有课程教学创新，教育改革就是空中楼阁。

2000年，美国爱德华·克劳利教授研究组开始对工程教育改革进行研究。经过四年探索和实践，他们合作幵发出了的一个新型的工程教育模式——CDIO[3]。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate），以CDIO教学大纲和标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力。CDIO模式为国际工程教育提供了一个新的思路和研究方向，也为我国的工程教育改革提供一些有益的借鉴[4]。

将CDIO模式应用到课程教学上进行改革和创新，是课程改革和创新的新尝试。“概念车制作”是新开设校级综合性专业校选课程，所涉及的内容是概念车制作的整个过程，教学方法采用学生主动研究和学习，教师指导方式。将CDIO模式应用到“概念车制作”课程中，以学生团队在工作室（课堂）针对概念车为情境的理论学习、分析、思考为重点，构建一个“构思-设计-实施-运行”的重理论又重实践的工程教育环境。

二、课程设置的目的

设置“概念车制作”课程，旨在培养学生综合运用专业知识的能力；培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广泛性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。该课程要求学生树立工程的概念，同时了解在完成工程的过程中，所涉及到的相关内容，使学生了解作为一名工程技术人员，不仅需要具有相关的技术技能，同时更重要的是具有良好的职业道德、团队合作能力、书面及口头交流能力、资料的使用及查阅能力等，还有自我学习和管理等相关能力。使学生在系统分析与设计、制作、调试、信息处理、文档写作和团队合作等方面的能力都有一个质的飞跃，为从事技术和管理工作积累实践经验，为造就出高素质工程技术人才打下良好的基础。

三、课程的组织

“概念车制作”是一个复杂的设计、制作和调试的过程，将概念车制作分成多项目（或系统）。该课程分成五组，每组学生 3～5人，包括车身组、传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组。要求汽车服务工程和车辆工程专业学生基本安排在传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组，成型专业学生安排在车身组，机械制造及自动化专业分派到各组承担零部件的制作。

四、CDIO模式下的课程

1.课程的构思（C）

概念车就是最先进、前卫、环保、最能代表造车工艺的技术与科技发展设计的未来汽车。教学内容的构思是以概念车制作为平台，课程教学内容包括技术和管理两个方面。

该课程技术内容构思是概念车的制作项目，制作概念车要求每循环教学都有创新，在汽车节能、环保，轻量化等方面进行改进和创新。概念车主要包括发动机、底盘、电器和车身四大部分，每循环教学创新都要从这四个方面考虑。基于比赛和教学规律的考虑，每循环教学项目都在变化，构思概念车的系统创新是关键，这就是项目任务书。如2015年是转向系统的优化，2016年是发动机电控系统的开发。

该课题管理内容构思以质量管理体系ISO9001进行管理，使学生团队受现代企业管理方式的熏陶。

2.课程的设计（D）

根据构思的项目任务书，对构思课程教学进行设计。

（1）教学过程的设计

“概念车制作”教学过程的设计与传统的课程教学过程有很大差别，时间不固定，按照项目计划时间运行。主讲教师不站在讲台上将知识或技术灌输给学生，深入到学生团队中去，引导学生去思考和解决问题。学生团队按照项目计划书去学习和研究，推动项目逐步接近技术指标。

（2）教学方法的设计

“概念车制作”授课在 CDIO 模式框架内进行，需将 CDIO 精神灵活地贯穿于教学活动中，突出以学生为中心的观念。采用以学生动手和自行思考为主，教师指导为辅的教学方式。在整个教学过程中学生学习、研究和思考自行完成，遇到问题，教师引导学生思考研讨，和学生一起寻找解决问题的方法和手段，最后解决问题。在教学过程中教师不仅要引入工程的概念，而且还要按照ISO9001质量管理体系严格要求学生。

（3）教学内容的设计

教学内容包括技术方面和管理方面的教学内容。技术方面包括，调研、构思、设计、制作、调试和比赛（若有比赛）或总结等内容；管理方面包括大学生日常管理、经费管理、数据管理、设备管理以及基地管理等。

（4）实训基地的设计

实训基地设计是按照ISO9001管理体系进行现场设计，将占地面积500平方米制作基地划分为车身成型区、学习区、加工区、组装台架调试区以及设备存放区。

3.课程的实施（I）

（1）技术方面的实施

实施过程按照项目计划时间进行。制作过程主要在实训基地。首先，学生团队调研和检索材料，了解和掌握该任务的技术动态和发展趋势。如2016年的主要任务是发动机电控系统的开发，就要了解发动机电控知识和技术，掌握电控技术动态和发展趋势。学生团队要出去调研，记录和撰写调研报告。

根据比赛和教学的要求，撰写项目任务书。首先，设定本学期概念车需要解决的关键问题。如2016年关键技术是发动机电控部分，其他系统进行优化。其次，对概念车进行总体布局，如2016年概念车采用三轮行驶系统，转向系统采用阿克曼转向方式，车架采用前一字后井字结构以及车身采用锥形流线型等。第三、零部件设计采用CAI设计并进行仿真车身强度、刚度进行有限元分析和计算。第四、按照已经学过的《机械零件》的知识，对零部件选型。

按照零部件的要求以及计算分析结果，对零部件进行绘制，设计零部件的加工工艺和工装夹具。根据图纸的内容进行制作，制作大部分都是学生团队在学院加工中心自行完成。

零部件全部制作完毕进行组装，组装后进行调试，调试先进行台架测试，台架测试通过后，再进行路试，如果有问题或效果不理想，再进行零部件优化，然后再调试，直到达到比较理想状态为止。学生团队在计算分析、制作以及调试过程中遇到技术问题查资料或看讲义以及教师指导。

课程技术内容讲义总计九章，主要包括车架设计与制作、车身设计与制作、转向系统的设计与制作、制动系统设计与选型、传动系统的设计与选型、电动车动力系统的设计与选择、燃油车动力系统的设计与选择、电动车测试过程以及燃油车测试过程。

（2）管理方面的实施

大学生日常管理、经费管理主要管理者是学生辅导员承担。数据管理、设备管理、以及管理实训基地的管理按照ISO9001质量管理体系实施，主要管理者由主讲教师或其助教承担。

4.课程的运行（O）

逐步建立较完善的“概念车制作”教学体系和实训体系，构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系（ISO9001），使“概念车制作”课程能够正常运行，并逐步完善，实现培养学生创新能力和人文素质的目标。

五、课程考核方法

考核方式按照平时考核、平时记录情况、月汇报情况、会议纪要、以及总结报告相结合考核方法实施。即每阶段或过程都有记录，记录作为考核的依据（20%）；不定期或定期讨论问题和措施有会议纪要，纪要也作为考核的依据（20%）；每月有各组汇报，汇报情况也是考核依据（20%）；最后总结报告也是考核依据（20%）。平时有考核记录（20%），平时考核成绩由学生辅导员确定，其他考核由主讲教师确定。

六、结语

“概念车制作”课程经过2015年的试验，取得了一些成绩和效果，积累了一些课堂教学经验，为2016年正式确定校级选修课程打下良好的基础。2016年开课已经开始，制定了教学大纲和考试大纲，自编了课程讲义，制定了课程考勤管理办法以及定期汇报制度，基本建立了课程教学体系和实训体系，构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系（ISO9001）。仅一年的课堂教学经验只是雏形，持续的改进并逐步完善“概念车制作”课程，才能培养出更多的高素质工程技术人才。

参考文献

[1] 麦肯锡.Addressing China's Looming Talent Shortage，McKin-sey Global Institute，October 2005

[2] 查建中. 论“做中学”战略下的 CDIO 模式[J].武汉：高等工程教育研究，2008，（3）.

[3]Crawley E. etal. Rethinking Engineering Education： The CDIO Approach[M].NewYork： Springer Science+Business Media，2007

CDIO课程设计 篇4

程序设计类课程是大多数全日制高校学生必修的计算机课程, 它主要是为了培养学生的计算机程序编写、设计能力。当前高校的计算机程序设计课程普遍存在着:只注重程序设计语言中基本语句的学习, 缺乏系统的教学和主动的接受, 学生感觉学习枯燥, 缺乏学习兴趣, 对于程序设计中的编程能力不能得到充分锻炼, 缺乏分析和解决整体系统项目的能力, 无法适应行业和用人单位的需要。为改变传统的计算机设计类课程的教学模式所形成的弊端, 应该充分积极倡导“学中做”和“做中学”的教学模式, 提高教学质量, 提升学生们的工程实战的能力。

1 浅析CDIO模式的定义及内涵, 体会CDIO的核心理念

CDIO是当前国际教育市场上非常流行的国际化工程教育模式, CDIO代表了conceive, design, implement, operate四个单词的英文缩写, 概括成中文就是:构思、设计、实现和运行。CDIO模式的核心理念是以职业道德、基础知识培训为突破口, 坚持以工程设计任务为导向, 注重培养学生的个人操作能力, 团队融合能力和工程系统的开发能力, 倡导培养学生坚实的工程理论知识和专业基础知识, 以培养出具有过硬的专业知识、崇高的职业道德的新一代高水平工程师。

CDIO倡导的是充分注重能力培养, 这种能力培养是建立在贯穿整个人才培养、团队设计和具有创新精神的实践课程操作基础上的。CDIO的理念概括为具有可操作性的能力培养、具有充分实践和检测的12条标准, 这包括CDIO的实施原则, 课程的设置原则、通过实验实现设计的标准和工程操作场所标准、教与学的判断标准、能力开发的原则和实施、评价的原则等六个方面。

2 正视程序设计类课程的现状, 寻找教学改革的突破点

长期以来, 计算机程序设计类的课程在教学的时候, 教师只是注重对学生语法知识的培养, 注重对学生语法严谨能力的培养, 但是忽略了设计、编码和团队合作能力的培养, 忽视了工程设计经验的积累。大部分程序设计类课程缺乏专业的理论知识作为指导, 实验类指导书严重缺失, 教师在授课中只是按照现有课程的案例安排授课, 缺乏丰富的、典型的案例来辅助讲解语法规则, 学生缺乏实践操作机会, 使得学生们的工程能力严重缺失。

计算机程序设计类专业知识的学习, 需要以充分的实践知识作为基础。随着科学技术的发展, 网络应用的日渐普及, 计算机专业逐渐成为了一门工科类学科, 在社会科学、经济发展和教育等各行业都发挥着非常重要的作用。这就需要我们着眼于培养应用性的计算机工程人才, 也需要我们的教师队伍拥有丰富的工程实践经验。但是当前, 我们的很多的老师都是从学校到学校, 缺乏社会实践的锻炼, 没有过硬的企业工程实践经验, 教学更多的还处在理论教学。在课堂授课的时候, 容易出现理论知识和解决的实践问题相脱节的问题, 也不利于培养学生的动手解决问题的能力。

3 应用CDIO先进理念, 改革程序设计类课程教学模式

在课堂教学中, 程序设计类课程不仅要注重学生专业知识的学习, 更重要的是应该培养学生的工程实践能力, 培养学生动手、动脑解决问题的能力, 培养学生的自主创新能力以及分析、设计和实施的能力。CDIO模式就积极主张锻炼教师的实践教学能力和学生的动手操作能力, 主张课堂教学应该从实践出发, 然后在实践中总结, 上升为理论, 进而指导实践操作, 已达到培养学生的工程设计经验, 在实践训练中将理论知识融会贯通。

3.1 努力学习程序设计类课程的技术知识, 掌握核心推理

当前程序设计类课程的学习重点是:基础科学知识、核心工程基础知识、高级工程师基础知识等学习体系的系统教学。由于大部分学生都是从高校开始才真正接触到相关程序设计类语言极其开发的应用, 在课堂教学中, 应该穿插着2~3个简单案例作为示范, 穿插讲解面向对象的基本原理、语法规则与编程规范, 并引导学生以提纲形式进行总结。

首先, 课程中强调基础知识的重要性, 无论是学生在课堂讲解, 还是课程实践项目, 应该采取多种教学方式和手段, 注重锻炼学生运用基础知识解决问题的能力, 培养学生运用计算机语言编程的严谨性和周密性。其次, 针对软件工程的学生缺乏实践项目的经验, 在课堂教学中, 教师在课堂内容中加入大量的案例, 包括一些公司成功的软件开发案例, 或者一些失败的案例。同时, 选择一个难度适中但是项目完整的案例贯穿于程序设计类课程的整个课堂教学过程中。实践证明, 案例驱动的教学模式能更好地激发学生的学习兴趣, 促进知识的掌握和动手能力的培养。

3.2 充分提高学生的个人专业能力与素质, 激发学生的创造性

个人专业能力与专业素质是成为一个成熟的软件工程师必备的专业素质, 也是CDIO主要倡导的能力。课堂实验环节是教导学生将课堂知识转化为工程实践能力的一个重要途径。

在课堂教学中应该增加实验课及课程设计所占比重, 由企业资深工程技术人员或在企业中参与过实际项目的教师进行指导, 对学生应该采取分组模式完成实践任务。

在具体的课堂实验教学中, 每次实验前都安排学生轮流上讲台, 对本次试验的重点内容进行概括总结;同时还安排学生对一些案例进行准备, 在课堂上由学生组织案例分析的讨论, 老师对其中的关键点和出现的问题给予指点。这种方法很好的锻炼了学生总结、分析所学知识的能力, 同时也锻炼的学生的表达沟通能力, 更培养了学生的创新能力。

3.3积极倡导教学中的团队沟通与协作, 提高学生的参与性

在程序设计类课程中, 应该鼓励学生的团队协作和交流沟通, 注重外语交流等方面的训练与培养。当前国际上主流的程序设计团队的工程研发人员都在几百人以上, 因此一个大型的软件不是一个或者几个人就可以完成的, 它只有依靠团队的有效分工和协同合作才能完成。在对学习者分组时, 应该注意优势互补, 合理搭配, 将计算机水平不同的学习者组合成不同的团队。基于此原理, 在项目任务分配时, 采用分组形式组成团队, 每组5-8人, 与企业项目团队人数基本吻合, 每个小组由一个组长负责, 组长由计算机水平较高的学生承担, 在研发过程中, 组员轮流担任, 即充当项目经理角色, 也起着一定的技能带头人作用。

项目运行中, 将项目需求分割成若干相对独立的模块分配给每个小组成员, 保证学员在团队中都有各自的分工, 这样学生们就可以通过课程过程中的相互配合来共同完成项目。通过团队合作模式, 学生能够全面培养团队协作与沟通能力, 很好地完成了CDIO大纲要求的第三种能力的培养。

4结束语

CDIO的观点是倡导教师通过构思-设计-实施-运作现实世界的系统与产品, 来讲授工程的原理, 协调解决学生的学习构思与设计复杂系统相关知识、技能之间的矛盾。具体说就是解决两个问题:什么是工程类学科学生必须掌握的知识和如何改革才能有助于学生更好的掌握知识。我们的程序设计类课程更应该切合这两个基本点, 注重培养学生的个人工程经验、团队协作、项目的可操作性和社会性等诸多方面的能力, 满足社会和企业的需要。

摘要：CDIO是当前国际领先的工程教育理念, 借鉴和利用CDIO的先进理念以推进课程改革, 既可以为教学改革寻找到新的突破点, 又能培养学生的工程实践能力和动脑动手能力。

关键词：CDIO模式,程序设计,改革研究

参考文献

[1]李健军, 王萌.基于CDIO理念的程序设计类课程教学改革探索[J].中国外资.2011年22期.

[2]史瑞英.高职室内设计专业CDIO培养模式课程改革研究[D].河北师范大学.2010年.

CDIO课程设计 篇5

关键词：CDIO;财务分析课程;诚信

1CDIO教育理念的核心思想

CDIO课程设计 篇6

【摘要】为进一步提高学生的创新能力，提出基于TOPCARES-CDIO理念的课程改革，使学生从重知识教育转向重技能培养。 文章从教学内容、教学方法、教学组织形式、课程考核方式四方面进行详细阐述，在实施新教学法的过程中突出五步教学法实现理论教学与实践教学交叉互动，同时将实践教学划分三个层次。课程改革的实践成效证明该课程改革有助于培养学生分析、解决问题的能力，进而取得良好的教学效果。

【关键词】TOPCARES—CDIO ； 项目驱动-双主互动 ； 课程改革 ； 五步教学法

【基金项目】华北理工大学2013年度教育教学改革项目（项目编号：Q1399-04）。

【中图分类号】G642.3 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）23-0287-02

1.引言

鉴于Java的发展前景，众多高校已将Java程序设计作为计算机相关专业的核心课程，但在教学过程中存在以下三个问题：首先，在教学内容方面，传统的课程模式是从基本语法到各种应用程序逐步深入。这种模式不符合软件技术行业领域和Java职业岗位知识、能力、素质的要求，忽视对学生社会人文素养的培养，不利于学生的可持续发展。其次，在实践教学方面，虽然将基本概念、基本语法用典型案例贯穿起来，但案例之间的联系不够紧密，无法实现“学中做，做中学”的设计思路。同时，学生易重理论轻实践，针对具体问题只能照搬教材案例的思路，缺少程序分析、程序设计、程序查错纠错能力。最后，在课程考核方面，传统的课程考核方式是闭卷笔试，考核内容以概念、语法等内容为主，严重背离高等职业教育人才培养目标，制约高技能实用型人才的培养。

2.TOPCARES—CDIO教学理念

结合高等教育实际与IT行业人才需求标准，借鉴CDIO工程教育模式，创造性的提出TOPCARES-CDIO教育教学理念。它是一种一体化人才培养模式，即根据市场对IT人才的能力结构需求确立培养计划及目标，制定模块化的课程体系。同时，要求以具体的实践项目贯穿课程教学，让学生在项目实践中系统地、循序渐进地培养学生个人能力、专业技术能力、职业能力、团队合作能力、沟通能力等综合能力。

3.TOPCARES—CDIO理念在Java教学改革中的应用

针对《Java程序设计》课程的特点，根据TOPCARES-CDIO教育理念，对教学内容、教学方法、教学组织形式及课程考核方式等各个环节进行改革。

3.1 改革教学内容

教材是实现课程教学目标的重要指南，为了将TOPCARES- CDIO教育教学理念、知识技能引入课程， 在进行精心讲解的同时需注意难点的合理分解，既保证概念的整体性，又能使学生易于接受，并从软件企业需要学生具备什么样的知识技能入手，实现课程设置、内容模块的设计与技能的培养与企业“零距离”对接。因此，需要打破以知识讲授为主要特征的传统课程模式，转变成以项目与任务为中心组织课程内容，既能突出职业能力培养，又能体现基于职业岗位分析和具体工作过程的课程设计理念。

3.2 改革教学方法

本着以职业岗位能力为中心，以技术应用能力为主线，兼顾知识、能力、素质协调发展， “弱化理论原理、突出操作技能、体现最新技术”的教学思想，把“精讲多练、以学生为主体”的教学方法贯穿在整个教学过程。

3.2.1在理论教学中灵活使用多种教学方法提高课堂教学效率

（1）启发式教学法

由于启发式教学法可以激发学生的思维，增强学习的主动性和创造性，常常用于引入新概念的教学。例如，线程是个难点，讲解时不宜直接给出线程的定义，如果先回忆“进程”的概念，分析一个进程的执行过程，再引出线程的概念，学生就容易获得正确的结论。

（2）讨论式教学法

该方法常用来消化课程教学中的重点和难点。例如，在讲述类的构造中，从实例出发，由学生分组进行自学、讨论，给出该类的属性定义和方法定义，设置变量等，最后由教师进行总结、修改和补充，实现预期的教学效果。

（3）任务驱动教学法

在课堂教學中适时引入一个典型案例，通过分解任务与讲解练习的有机结合，使学生能够积极参与到整个教学过程中来，体现以学生为中心，教师为主导的教学思想。

3.2.2 在实践教学中采用“项目驱动-双主互动”教学方法

在项目综合实训的开始阶段，由教师主导任务的提出，教师对已有的项目案例进行剖析，介绍系统开发中的一些高级编程知识点，鼓励学生树立自主完成项目开发的信心。接下来的开发阶段由学生自主进行，但必须遵循“需求分析→概要设计→详细设计→编程调试→项目扫尾”的过程模式。开发的最后阶段是项目验收阶段：学生自述并演示自己的作品→教师提问、学生进行答辩→教师点评总结并记录成绩。通过验收点评活动，每个学生个体的思维智慧都能为全体学生所共享，从而提高所有学生的项目开发综合技能。

3.2.3理论教学和实践教学交叉互动

教学程序实施“任务驱动，项目导向”模式：情境案例导入 → 相关知识讲授 → 做中学、学中做 → 应用提高训练 → 单项技能实训5个步骤实施，层层递进。

通过课堂讲授案例完成知识讲解，把枯燥的理论、公式转化成实际案例，边讲边练，将相关知识与实际操作紧密结合，培养学生的实际应用能力。把典型工作任务分解为具体的工作项目，实现教师讲解，学生模拟的目的。通过典型案例的分析，使学生掌握相关知识的同时，加强职业道德教育，培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.3 改革教学组织形式

在实践教学安排中，可将实践教学分为三个层次：知识与能力层、过程与方法层、情感态度与价值观层。

3.3.1知识与能力层是与课堂教学相对应的单元项目实践，突出软件开发基本技能的训练endprint

课堂围绕项目组织、实施教学，同时，实验实训也以项目练习为指导，培养学生软件开发基本技能。通过项目实践，学生可以较全面地了解Java面向对象程序设计技术，掌握面向对象软件开发的基本技能，熟练掌握Java基本语法和编程规范。

3.3.2 过程与方法层是基于实际应用的软件项目开发，突出职业岗位能力的培养

通过两周模拟企业工作模式及工作流程的软件项目开发，让学生进一步熟悉Java基本知识和基本技能，并积累其实际项目开发经验。4-5位学生组成软件项目组，针对相应项目进行需求分析，并确定开发目标，制定开发计划，并按照开发计划独立完成项目的开发。整个开发过程中，以学生自主开发为主，教师的作用仅为答疑、开发过程监控以及对共性问题进行总结与归纳、对学生完成的项目进行验收与评价。

3.3.3情感态度与价值观层是创新工作室实践，突出个性化培养与创新能力的培养

对项目开发能力较强并有意从事Java项目开发的学生，应让其参与Java创新工作室的工作。通过自选研究方向，更进一步锻炼其研究性学习能力和创新能力。Java创新工作室采用学生自主管理模式，从技术方向选择，技术研究路线确定，技术实现等均由学生完成，指导教师主要起咨询和引导作用。

3.4 改革课程考核方式

考核方式实行笔试、机试与平时成绩相结合的评分体系，这样的考核标准更加全面、合理和完善。其中理论考核占总成绩的40%，并从内容上加大分析题的比例，加强对知识运用能力的考核。实践考核包括学生平时的实验与课程设计两个方面，根据每次实践活动的实际情况进行累计考核，着重考察学生的实际动手能力以及独立解决的能力，占总成绩的40%。

平时表现包括作业、考勤、实验报告等，占总成绩的20%。

4.教学改革的实践成效

从2011年开始，不断探索该课程的教学改革，并对6个班级190人（3个班级实施传统教学，3个班级利用TOPCARES-CDIO理念教学）进行试卷分析。结果表明，传统教学班级成绩“中等”以上的人数比例约为58%，而利用TOPCARES-CDIO教育教学理念进行教学的班级成绩“中等”以上的人數比例占83%以上，同时，学生成绩“不及格”的人数比例显著下降。

5.结语

教学实践证明：采用基于TOPCARES-CDIO理念的Java教学模式，使得学生对课程的掌握程度远高于传统教学模式，并有助于全面提升学生知识、能力、素质，大大增强学生的职业竞争能力。因此，期望利用TOPCARES-CDIO教育理念对人才培养模式不断创新，培养出更多更好的IT技能型人才。

参考文献

[1]刘宏，宋久科. Java语言程序设计教学改革探析[J].教育与职业， 2013， （9）.

作者简介：王树宝（1981-），男，山东日照人，硕士， 讲师，研究方向为计算机网络技术及应用。

CDIO课程设计 篇7

关键词：CDIO理念,应用型人才,机械设计

CDIO工程教育模式是2000年10月以来, 由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革研究团队提出, CDIO (Conceivingnesis—Designing—Implementing—Operation) 即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO一体化理念。CDIO程教育模式以产品从研发到运行的整个周期为载体, 让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习。目前国内, 汕头大学康全礼等人提出了CDIO课程计划, 鼓励多学科综合、创造性和创业精神培养, 让学生通过自评、互评改变对学习和生活的态度并逐步形成相应的工作技能;浙江工业大学李红霞等人基于CDIO工程教育大纲提出了理论力学教学改革, 强调了基础教育应与工程教育相结合, 培养工科大学生自主创新、沟通、协调及团队合作能力, 充分调动了学生学习的积极性与主动性, 培养学生分析问题、解决问题的能力, 取得了良好效果。CDIO工程教育理念中国化的实践将成为培养创新应用型人才的有效途径[1]。西安工业大学北方信息工程学院人才培养目标是培养具有创新精神和实践能力、特色鲜明、能够适应市场竞争的本科应用型高级专门人才。结合学院人才培养目标, 基于CDIO工程教育理念, 就机制专业的主要专业基础课机械设计课程, 通过研究课程与学生的特点, 探讨行之有效的教学方法, 不断提高教学质量, 培养学生分析、解决工程问题的能力与勇于创新的精神。

一、机械设计课程的特点

机械设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课之一, 它的地位与重要性不言而喻。该课程具有综合性、理论性与实践性很强的特点。机械设计课程本身所包含的内容比较多, 综合性强, 体现在要具备先修多门课程:材料力学、理论力学、机械制图、机械原理等, 全面学习前期相关的基础知识, 才能顺利过渡到该课程;其理论性很强, 相关原理的学习及重要公式的推导对大多数学生来说有一定难度, 课程所涉及的知识面范围较广, 各章节之间看似无必然的联系等等;实践性体现在通过该课程的系统学习之后, 要求学生具有设计通用零、部件和简单机器的能力, 通过为期两周的课程程设计进一步强化与检验所学的理论知识, 最终为后续专业课的学习及专业产品和机器的设计打下坚实的基础。

二、机械设计教学现状与问题

北信学院作为独立学院, 大多数专业在师资与实验配备方面都依赖其母体学校, 教学大纲、教材的选取等沿用母体学校的, 大纲的要求过高与北信学生特点存在着不适应的地方, 影响学生学习的积极性;在实际的教学过程中, 教学环节中缺乏实践内容, 课程的安排往往忽略各课程的衔接关系, 课程与实践教学环节的教学条件有待于改善, 具体主要有如下方面:

1.课程之间缺乏系统的衔接, 教学大纲要求过高。先修课程的学习情况会直接影响机械设计的学习效果, 由于好多课程一味压缩课时, 上课内容只能删减, 课程的开设、内容的安排缺乏系统地考虑, 使得前后课程关系、衔接上出现脱节现象。学生在学习后一门课的时候, 往往出现前面有些知识点不清楚;有时前后课程有重复的内容, 易造成时间的浪费。教学大纲是实施教育思想与教学计划的基本保证, 由于所用的教学大纲大多沿用母体学校教学大纲, 要求相对较高, 而我院学生整体基础相对薄弱, 过高的要求起不到实质性作用, 很难提高学生的学习兴趣, 只能成为摆设;大纲版本相对比较旧, 教材在不断更新, 新的知识点在不断增加, 旧大纲体现出跟不上发展的需要。

2.教学环节中实践内容的不足。学院实验室还在规划与建设中, 缺少课程必备的教学器材, 给教学带来很大的挑战, 当给学生讲通用零部件的结构、组成时, 只能用PPT图片或画简图的形式讲解, 由于没有必备的零部件模型, 学生没有亲自动手去拆装过, 理解起来就相对困难。例如, 学生在做课程设计时, 对减速器的设计就显得很抽象、困难, 没有动手装拆过减速器, 只见过图片, 有些地方的结构无法设计出来, 有的同学即便画出图来, 也讲不出设计的原理, 更谈不上创新。

3.课程与工程实践培训未很好对接。学院在加强学生工程实践能力培训上做了许多工作, 不仅要求教师要参加工程实践培训, 作为职称评审、教师考核依据, 学生必须参加一定时间工程实践, 以获得必需的学分。但一些技术含量高的高新企业、研究所很难接收学生真正参与它们单位实践, 大多数学生往往参加的是与专业不太一致的简单重复劳动, 对课程的学习作用不大;生产实习时间有限, 往往是参观学习, 又排在机械设计课程结束后, 对该课程学习与课程设计无任何影响。

由于各方面的原因, 加上独立学院学生的基础知识整体薄弱、自觉性相对较差, 对于机械设计这门综合性、理论性相对较强的课来说, 显得相对困难, 在学习方面的积极性不高、兴趣不浓厚, 最终导致理论知识不扎实, 实际动手操作能力难提高。

三、机械设计教学的探讨与建议

目前各个学校、学科都在强调实践环节、工程教育背景, 但硬件设施不足与投入的力度不够, 工作是做了, 口号是喊了, 仍然没有实质性的效果。实践的基础是理论知识的完备, 必须在抓好理论教学的基础上, 加强教师、学生的工程实践能力培训。由于机械设计本身的特点, 充分利用我院有限的教学资源, 基于工程CDIO教育理念, 教学过程中注重学生工程实践能力与创新精神培养, 对机械设计理论教学与实践教学环节, 提出如下改革的思路与建议:

1.修订教学大纲, 灵活调整教学内容。以课程群的形式, 充分考虑各课程之间相互关系与衔接情况, 对原来的教学大纲进行系统修订。结合学生的情况与学院培养目标, 对相关课程的章节内容、学生的要求及考核评价形式做了详细明确的说明, 对某些原理、公式要求以“会用”为尺度, 对其证明与推导过程不过分追求, 重点突出学生灵活应用知识分析、解决问题的能力培养。目前教材琳琅满目, 必须根据大纲要求与学生的特点来挑选适合学生的优秀教材, 使教材成为教师授课与学生课后学习的主要参考书之一。

2.加强教师、学生工程背景培训。由于目前我们的专职教师队伍以青年教师为主, 缺乏工程实践经验, 因此加强工程实践培训显得尤为重要。青年教师利用工作之余进行与专业相同或相近的工程背景培训, 积累自己在工程实际中接触的问题来充实理论教学环节, 通过实际案例分析, 将课堂理论与实践有机结合, 使课堂气氛更加活跃, 充分调动学生学习的积极性与主动性。积极开展与学校周边企业的合作培训, 给学生提供方便、多样化的工程培训机会, 学生可根据自己的专业及兴趣选择, 也可以自行联系合适的单位进行工程培训, 将所学的理论运用于工程实践中, 再通过实践使得对某些原理与理论理解更加深刻。

3.充分发挥多媒体教学的优势。学院实验室在规划与筹建中, 随着逐步分期分批建设, 为机械设计课程购置必备的零部件模型与实验设备仪器, 将为教学顺利开展与提高学生的实际动手能力提供有力保障。教与学的互动是实现有效教学的关键。目前, 充分利用多媒体进行引导与互动, 在讲到传动装置与轴系零部件时装时, 播放相关视频、动画取得良好的效果。

4.发挥好课程设计的作用。机械设计课程设计作为实践课程, 要求学生在老师的指导下在两周的时间里独立完成, 工作量相对较大。机械原理中学的连杆机构和凸轮机构学生无法应用, 致使机械原理与机械设计课程内容脱节, 这两门课程的课程设计分别为机器方案设计和减速器设计, 致使两个课程设计脱节。如何起到预期效果, 值得不断地研究、探索。为了避免传统的题目减速器在网上资料应有尽有, 学生抄袭不利于培养学生创新能力的培养, 把题目设计成包含有减速器的传动装置设计, 在结构与装置的选择上, 使得设计更加灵活, 给学生一定的设计空间, 鼓励他们大胆创新, 充分利用机械原理中所学的机构, 使课程之间自然衔接起来。实施过程中采用以组为单位, 共同讨论设计方案, 在总体方案一致的条件下, 每个同学的部分设计参数有所不同, 来加强学生团队合作精神与创新能力的培养。

今后可将课程设计题目与工程实践相结合, 教师可通过工程拓宽题目内容, 改变传统设计题目比较单一的现状;学生可根据自己的参加实践的情况提出感兴趣的设计题目, 鼓励大胆创新, 从而真正实现理论与实践的结合, 使学生走出学校之前得到充分锻炼。

基于CDIO工程一体化理念, 通过对机械设计课程教学中存在的问题与课程本身特点, 并结合北信学院人才培养目标的要求, 进行初步研究和探讨, 对教学大纲的修订、工程实践培训、课程设计等提出了一些建议, 旨在通过改革, 提高教育教学质量, 培养学生分析、解决工程问题的能力与勇于创新的精神, 为后续专业课的学习、毕业设计及今后从事相关工作打下坚实的基础。

参考文献

[1]康全礼, 陆小华, 熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报, 2008, 31 (4) .

[2]李红霞, 张淑佳, 李乐胡等.基于CDIO工程教育大纲的理论力学教学改革[J].神州, 2011, (5) .

[3]钱静, 陈安军.CDIO理念下的包装工程专业实践教学初探与思考[J].西南师范大学学报:自然科科学版, 2012, 37 (1) .

[4]吕宏, 王慧, 刘大力.高校机械设计课程有效教学的探讨[J].教育探索, 2013, (8) .

CDIO课程设计 篇8

“C语言程序设计”、“数据结构”、“面向对象程序设计” 是工科院校计算机专业中开设的三门重要的专业基础课。 从学科体系上说,《C语言程序设计》着重讲授C语言的语法和程序设计方法,《数据结构》主要讲授线性和非线性结构的逻辑结构、存储结构及相关算法,《面向对象程序设计》则重在讲解面向对象的思想以及面向对象在程序设计中的应用, 现代软件设计的理论和实践中,从抽象数据类型和面向对象观点来讨论数据结构已经成为一种主流,使得“C语言程序设计”,“数据结构”和“面向对象程序设计”三门课程构成了紧密的内在关联。但是,传统的教学模式通常是将这三门课程分开排定在三个学期,第一学期开设C语言,第二学期开设数据结构,第三学期开设面向对象程序设计,在以往教学中,这三门课程是相对独立、分开授课的,因此导致内容脱节,教学效果差［1］。

一般“C语言程序设计”课程只注重C语言的语法体系, 因此学习过却不能用C语言编写程序的大有人在; “数据结构”则注重讲授抽象的数据关系和算法在计算机中的表示及实现,学生在纸上能写出抽象描述算法,上机实践应用时却无从下手。在实践教学中,教师规定的实验课题多是结合某个现实问题,要求使用教材中介绍的算法,采用编程语言加以实现,这样使学生的注意力集中在算法的分析与理解上, 而忽略了数据结构的定义,尤其是剥离了所研究对象的数据与操作之间内在的联系。在“面向对象程序设计”的教学中, 教师对课程的讲解多是基于语法体系的,重语法轻实用。在实践教学中,由于实验内容没有针对性,验证性实验多而综合性实验少,学生上机通常只是照搬书本上的程序输入到计算机,调试发现语法上的错误,最后得到输出结果。这样的方式只能让学生机械地记住一些编程语言的语法知识,不能够培养学生的自主学习能力,无法调动学生的积极性,编程能力实际上得不到充分有效提高［1］。

这种以学科知识体系为本位的教学模式违背了时下高校学生培养原则,以致于学生普遍认为C语言难学,数据结构更难懂,面向对象难用。首先,解决问题的完整过程被拆分。用计算机解决一个实际问题通常需要两个过程: 解决问题的算法和用计算机实现算法。数据结构描述了解决一个问题的算法思路,C语言和面向对象程序设计可以将算法在计算机上实现,这两个过程原本属于共同的统一整体,却分开在三个学期,使学生将完整的过程分开学习,不符合学习的规律。然而这三门课程都以培养学生解决实际问题的程序设计能力为共同目标。因此,如何将这三门课程有机地结合起来,构建C语言、数据结构面向对象程序的程序设计的新体系,改革教学方法,提高教学质量,成了当前教学改革中亟待解决的问题。

从完整地解决一个实际问题的角度看,数据结构课程注重培养学生的逻辑思维能力和分析解决问题的能力,提供解决实际问题的算法思想,C语言作为一种语言工具,可以将算法用计算机付诸实现,而面向对象思想则展示提供了程序设计的思维的建立和对实际问题的解决。这三门课程对于应用计算机解决一个实际问题来说是缺一不可的,也是密不可分的。从课程内部的知识结构看,C语言和面向对象中体现了数据结构的思想,数据结构中应用了C语言和面向对象的知识。

国内外的经验证明CDIO的“做中学”适合大学工科教育教学过程的各个环节,CDIO教学模式以产品的研发、运行生命周期———构思( Conceive) 、设计( Design) 、实现( Implement) 和运作( Operate) 为载体,让学生以实践的、主动的、课程之间有机联系的方式学习工程,以培养复合型创新人才为目标,在教学内容、教学方式和考核方式等教学环节对C语言程序设计、面向对象程序设计和数据结构等三门课程进行改革即已成为切实可行的研究思路和现实可用的方案探索［2 －3］。

1改革理念与思路

本课程的设计改变了以往“C语言程序设计”、“数据结构”和“面向对象程序设计”分开的模式,而是以C语言为主线,将各种类型的数据结构糅合其中,并辅助以面向对象的思维解决问题,使C语言与数据结构有机地结合在一起。这不但解决了数据结构中的算法描述问题,而且在算法的实现过程中用C语言为工具,以面向对象的思想进行程序设计, 三者相辅相成,互相促进。学生更好地掌握最常用的数据结构,理解数据结构内在的逻辑关系,理解数据与关系在计算机中的存储表示以及用C语言描述这些数据结构的运算和实际的执行算法,提高了解决实际问题的程序设计能力,适应了学科迅速发展和知识更新的需要。

1. 1整合后的课程目标

根据以上对三门课程传统教学的分析和课程间的内在关联,本课程改革的目标是: 将C语言、数据结构和面向对象的知识内容有机整合,设计一些生活中常用的案例和项目覆盖教学知识点,在解决问题的同时学习知识,注重培养学生应用数据结构知识分析解决实际问题的能力和以C语言为工具应用计算机解决问题的能力。

1. 2课程整合的原则

在课程整合时本着“兴趣导向,应用为本,理论够用”的原则,抛弃按学科体系组织教学内容的传统模式,代之以“应用能力培养”为目标组织教学内容的新模式,案例和项目的选择既能激发学生的学习兴趣,又具有实用性,将三门课程中相同或相通的知识点有机有序地结合,以完整的案例和应用项目为依托将所有零散的知识难易适当、循序渐进、设置合理地分配、贯穿在其中。让学生在相同时间里掌握更多的知识,提高对编程语言和数据结构课程的理解。形成具有CDIO特点的全新的教学知识体系。

1. 3课程整合后的教学方法与教学手段

CDIO教育模式概括起来可以理解为“基于项目教育和学习”和“做中学”( Project based education and learning) 。在日常教学中,通过对学生的引导,让其主动学习,让学生明确所开设课程在本专业的地位及作用; 让学生预先了解在学习该门课程时所需掌握的知识和能力。通过保障学生积极参与大量的设计性和综合性实验,来锻炼学生的实际动手能力,进而培养学生的主动学习能力。与此同时,也必将培养学生分析问题和解决问题的行之有效的学习应用能力。

本项目将基于CDIO,对融合后的课程进行教学改革,拟进行的课程改革整体架构如图1所示,在融合后的课程的教学中,应用CDIO教育模式。以“做中学”为出发点,探索“知识讲解案例化、课内课外协作化、实战演练一体化”的教学模式。

为实现CDIO模式所倡导的在“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,本课程教学将由传统的教师引领课堂转变为以学生为主体,课本中的知识点转变为“项目”主导, 如此即将传统的课堂模式转变为以实际经验为核心的情境建构教学模式。

2改革具体实践方案

在培养方案中,研究仍将程序设计类课程放在前三个学期,把程序设计类课程分为三个部分,如图2所示,程序设计1———C语言程序实定在第1学期开设,64学时,讲授C语言的语法和程序设计方法,并同期开设16个学时的程序设计实践1,注重对给定问题的系统功能的实现。在第2个学期开设程序设计2———数据结构,64学时,讲授数据的逻辑结构、存储结构及相关算法,并同期开设16个学时的程序设计实践2,注重在上学期实现的系统基础上演练数据的组织和系统的重构。在第3个学期开设程序设计3———面向对象程序设计,32学时,讲授面向对象的思想以及面向对象在程序设计中的应用,并同期开设32个学时的实践课程: Java/C#/ MFC应用开发( 学生根据以后的学习方向,三选一) ,注重以面向对象的设计思想重构之前的系统并实现。

虽然程序类课程仍然分为三个学期,三门课程,但这三门课程采用了统一的教学大纲、统一的教学方法、统一的考核手段,有效避免了课程之间的脱节,加强了课程之间的衔接,使三门课程形成一个整体,重点突出,相互补充,使学生能学以致用。

2. 1教学大纲融合

应用CDIO原则,针对学生的编程能力、项目开发能力实施重新规划,进而重新撰写教学大纲,在教学大纲中,需要明确指出该课程应该培养学生哪种方面的能力,而该能力又需要哪些知识体系,把能力培养和课程教学有机结合起来。同时,更要重新梳理课堂教学的教学内容。以能力培养为中心,分阶段、分层次进行教学。具体解析如下。

( 1) 教学内容分阶段。对应软件工程开发周期模型,将融合后程序设计课程的内容进行阶段式分解,形成一套完善连贯的剧本式教案。

( 2) 知识难度分层次。按教学大纲中知识难易程度,将教学内容难易分开,对不同层次的学生开展有针对性的教学。在各个阶段,融入不同能力培养目标,形成基本理论、基本操作、综合设计三大知识体系结构,基础、提高、综合运用三位一体的教学环节。

2. 2教学方法融合

以CDIO中工程为载体的教学模式,引入项目机制,以案例驱动教学,采用“教、学、做”相结合的引探教学法,注重培养学生的动手能力、表达能力、协作能力和自学能力。在实施过程中综合运用了案例教学、分组教学、团队教学等多样化教学方法,教学手段上也同时采用阶段式、层次式、讨究式、互动式,使学生在学习过程中融会贯通。

在教学中,通过打破传统的章节划分,即以知识群为核心,并以完成一个具体案例为终期目标,重点讲授完成一个案例所需知识点,让学生在做中学,培养学生对具体问题的分析和解决能力。图3说明了融合课程的部分教学案例。

2. 3实践内容的融合

在实践方面,进一步采用了课内验证性实验和单独开设的综合性实践相结合的方式。具体地,验证性实验加强学生对知识的理解和掌握,一般是小型的以知识点为核心展开的题目,以便于学生掌握相关知识的运用为目标,综合性实践采用贯穿性案例,在三个学期的综合性实践多将采用同一案例,在不同的阶段,提出不同的要求,程序设计实践1注重对系统功能的实现,程序设计实践2注重系统中数据的组织和系统的重构,Java/C#/MFC应用开发注重以面向对象的设计思想重构系统并予以实现,让学生掌握相关知识在实际问题中的综合运用。相应地,图4展示了一定制综合性案例——— “航空管理系统”在三个阶段的实践中的不同要求。

2. 4考核方式融合

研究中,一改以往书面考查的简单形式,以CDIO倡导的 “过程评价”为基础研发展开,关注知识、技能的学习过程,关注实践环节及工程应用能力,关注学生、教师不同主题的评价。侧重强调的是学生课程实践能力和解决问题能力,以课程项目和课程作业为主要考核指标。结合本院学生实际情况,采取将理论考试、上机测试与课程作业考核相结合的形式进行考核,如图5所示,图中实线矩形框表示理论考核,点划性矩形框表示编程和综合实践能力考核。

由图5可知,各类考核方式的含义内容可描述如下:

( 1) 理论知识的考核。将理论考试作为阶段性的测试, 考核学生对核心知识能力的掌握程度。

( 2) 编程能力的考核。采用多阶段的综合测评编程考核。通过平时的上机测试,期末的编程能力上机测试,综合测评学生的编程能力、程序设计的逻辑思维和分析能力。

( 3) 综合实践能力考核。对学习进行综合实践能力的培养,实行分组教学,推进团队协作学习。以CDIO的思想进行综合实践能力的培养,培养学生的团队合作及工程项目研发能力,让学生在团队环境下获得较真实的软件开发经验,提高学生在项目规划、工作分配、成员交流等多方面的能力,培养积极向上的合作精神。在培养实践能力的同时,注重培养职业素养; 为学生创建与工作环境相似的场景,以期更好地适应现代化开发团队和开发环境,提高工程能力。对于综合实践能力考核,则采取多元化的评价方式,对包括团队合作能力、问题的分析和解决能力、设计和编码能力、测试和容错能力、成果展示能力、设计文档编程能力等多种能力进行考核。

这样,过程考核变单一考核为复合考核,变静态考核为动态考核,既提高了学生对平时学习的重视程度,激发了学生学习的进取性,又考核了学生掌握知识的实际情况,让学期成绩能真实地评估学生在学习过程中已具有的编程能力, 从而长足、显著地提升了学生综合素质。

3结束语

将“C语言程序设计”、“数据结构”和“面向对象程序设计”三门课程有机结合的教学改革,能够深层激发学生的学习兴趣,进而有效提高学生的学习效率。学生在掌握基本理论和知识的同时,C语言的程序设计能力、程序的阅读能力、 面向对象的思维和设计能力,数据结构的应用设计能力得到了首要且主导性的培养。

教师在教学中将贯穿“C语言”、“数据结构”和“面向对象”三条主线,并将三门课程整合在一起,以任务驱动进行整体设计; 采用“情境教学法”和“重建任务驱动法”进行单元设计。基于CDIO,采用做中学一体的形式开展课堂教学。 这样提高了教学效率,使学生的技术应用能力、职业实践能力和创新能力得到了符合现实需要的理想培养,因而取得了良好的教学效果。

摘要：“C语言程序设计”、“数据结构”、“面向对象程序设计”是工科院校计算机专业中开设的三门重要的专业基础课,传统的教学相对独立、分开授课,因此导致内容脱节,教学效果差。这三门课程对于应用计算机解决一个实际问题来说是缺一不可的,也是密不可分的,本文提出将三门程序设计类课程在教学大纲、教学方法、实践内容和考核方式进行融合,以C语言为主线,将各种类型的数据结构糅合其中,并辅助以面向对象的思维解决问题,使C语言与数据结构有机地结合在一起。这样能够很好地激发学生的学习兴趣,有效地提高学生的学习效率。学生在掌握基本理论和知识的同时,C语言的程序设计能力、程序的阅读能力、面向对象的思维和设计能力,数据结构的应用设计能力也得到了很好的培养。

CDIO课程设计 篇9

宁波工程学院作为2010年教育部公布的首批61所“卓越工程师教育培养计划”实施高校之一，在近一年从上到下为此作出了极大的努力。我们结合全校公共计算机教学任务积极投入到卓越工程师培养的研究与实践中。

本文介绍的基于CDIO理念的公共程序设计课程教学改革，在实施后取得了良好的教学效果，为卓越工程师培养起到了一定的作用。

一、公共程序设计课程面临的问题

随着社会信息化的不断深入，计算机不再只是专业计算机人士的独享工具，而是已成为各领域的必备工具。对计算机的熟练使用和工作原理的正确理解已成为一个人信息素养的基本指标。非计算机专业学生通过学习程序设计不仅可以提升信息素养，还可以培养学生严密的逻辑思维能力和探索创造能力。

宁波工程学院在本科一年级理工科所有专业中均开设C语言程序设计课程。在过去的教学中发现面临以下问题。

1.刚入学的学生对大学学习节奏和形式不太适应，未明白高中阶段与大学阶段学习的区别，未找到适应大学学习任务的学习方式。

2.程序设计课程内容多且抽象，难理解;学生的计算机水平和能力个体差异较大，思维方式多样;教学学时有限;面对几十个学生，教师一人的辅导作用有限。因此，需要学生投入一定时间自主协作学习。传统教学方式中的教学设计力度不够，导致整体学习效果不理想。

3.缺少对学生工程能力的培养和综合素质的考评。主要以期末测试成绩作为学生的课程总评成绩，导致很多学生平时不努力，期末突击应付，很难实现教学目标。

二、改革意义

在研究与实施中我们发现，基于CDIO理念改革公共程序设计课程具有以下特点与意义。

1.CDIO代表的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)可以看作程序设计的各个阶段，通过本门课可以很好地向学生传递工程教育理念。

2.本门课面向一年级的理工科学生。理论基础课多，实践课比较少。CDIO提倡以实践的方式培养学生的工程能力。本门课是一年级课程中实践课占总课时比例较高的课程(一般为50%)，在此中实践CDIO模式，可以使学生进校就能接受不同于高中阶段的工程教育理念熏陶，培养学生一定的工程素养及能力，为今后进一步培养打下基础。

3.本门课一般面向全校理工科学生，课程质量的好坏影响面广。在此中实施CDIO教学理念，对学校的“卓越工程师教育培养计划”有很大的促进作用。

三、基于CDIO理念改革公共程序设计课程

与传统的以学科为基础的教学方法不同，CDIO强调学生的主动学习，强调把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力[2]。在CDIO理念指导下，在实践中我们采用教师引导、激励，学生主动协作学习的模式。

（一）课堂教学模式改革

在传统教育观念中，课堂教学以教师为中心。教师凭借教案、口头语言向学生讲授知识，学生只是被动地听课。教师的一言堂可能导致教学内容多而细碎，学生的主体作用没有展现。

CDIO工程能力培养模式指出，课堂教学不单单是传授有效的知识，更要注重培养学生的创新能力和动手能力，让他们掌握本门学科的研究方法[3]。基于CDIO教学理念我们改革了课堂教学。具体措施有以下方面。

1. 课堂上不再仅是教师单方面的讲解，而是把约一半时间用于通过请学生上台讲评、实践作业等方式考查学生对已学知识的掌握情况，通过提出问题、引发讨论等方式让学生自己去开拓思维，发现错误，总结规律。

2. 教师讲解新知识点的时间减少。讲解时只是引导学生初步理解新知识，为下一次的实践内容打下基础。语言语法不用讲得面面俱到，只需讲解程序设计的新思路和相应的设计方式方法。对新知识的深入理解和细节的语法规定让学生在课后和实践课上去消化。

（二）激发学生在实践课上、在课余时间自主协作，实现“做中学”

CDIO理念是让学生实现“做中学”。教师在课堂上仅仅是引导学生初步理解了新知识，对知识完全理解、能进行简单应用、上升到灵活应用，要学生主动去研究、去实践。我们采用以下方法促进学生实现“做中学”。

1. 提供详细的实践指导手册。

我们根据公共程序设计课程的教学任务，编写了每周详细的实践指导手册。指导手册中对各周实践目的、实践知识的语法规定、容易犯的语法错误等都进行说明，再将每次的实践任务分为三类列出：即每个学生必须完成部分(如改错题、程序填空题、简单的程序设计题)、大部分学生需完成的提升部分及不要求必做的难题部分。每个实践程序都是精挑细选。学生通过做这些题能对程序思路、语法细节等了然于心，并且使每个同学在实践课上都有挑战、有收获。

2. 组织学习团队。

人际交流、协同工作能力是工程能力的重要方面。为了培养学生这些方面的能力，我们把学生组织成多个学习团队。要求同组成员必须相互交流、讨论、互助完成实践任务。教师对每组协同学习效果进行抽测并记录下来。

3. 提供丰富的学习资料。

即建立本门课的教学网站。在网站上发布所有教学资料的电子文稿、有关精品网站的网址链接、历届计算机等级考试试卷与题目汇编、与学生专业相关的小型应用软件等，为学生实现“做中学”提供条件。

（三）考核方式改革

课程考核是学校教学活动中的重要环节，它既有反馈功能，又有导向功能。针对CDIO能力要求及我们的改革方案，须制定公正、合理的考核方式，使学生根据考核方式调整学习方法，调动他们学习的积极性和主动性。

一般而言，课程总评成绩由期末成绩和平时成绩按一定比例算出。期末考试成绩用于评价学生学习的最终效果，而平时成绩用于考核学生在学习过程中的学习进展情况和各方面能力状况。平时成绩更能体现学生的CDIO能力，相比过往，我们提高了平时成绩的比重，即规定学期课程总评成绩中期末考试成绩占50%的比重，平时成绩占50%。

平时成绩主要考核学生课外学习的主动性如何，知识扩展如何，综合分析能力如何，组织、合作、语言表达能力如何等。具体由课堂表现(20%)、随机抽查成绩(30%)、所在团队总评成绩(20%)、团队内表现成绩(20%)、出勤情况(10%)给出。这些成绩通过学习过程中的记录报告、自评、互评等形式获得。

四、改革效果

基于CDIO理念的公共程序设计课程教学改革方案与采用传统方式的教学比较，具有以下显著优点。

1.学生主动学习的积极性显著提高。在教师引导和考评机制刺激下，学生会主动研究，实践课上也能积极互助地完成学习任务。

2.学生的表述勇气和能力得到锻炼和提高。在传统方式的教学中，只有少数学生有机会表达。采用新方案后，每个学生都被要求到台前展示讲解自己或自己团队的设计方案，对别人的设计方案发表见解。这些表现都会被记录下来作为考评成绩的依据。学生从战战兢兢、话不成句的状态到能积极从容地讲出自己的观点和想法。

3.交流合作能力和集体意识得到提升。在新方案中，每个学生在团队内的表现都会影响团队总成绩和个人在团队内的表现成绩，从而促使大家积极参与到交流、合作中，提高学生的协作能力。

4.课程知识掌握更好。过去，很多学生平时不认真，考试靠期末突击应付。采用新方案后，迫使他们加强平时的学习、积累，知识理解和应用能力得到提升。刚结束本门课程教学的2010级学生期末成绩良好以上约占60%，及格率约占98%，与过去的30%、88%相比实现大幅度提升。

通过实施基于CDIO理念的公共程序设计课程教学改革方案，使学生进入大学就受到工程教育理念的熏陶，大大提高课程学习效果，提升学生的综合能力，为将他们培养成优秀的工程师打下基础。今后我们还将继续探索、修改、完善改革方案，为“卓越工程师教育培养计划”作出更大贡献。

摘要：本文从课堂教学方式、实践教学安排和考核方式等方面介绍基于CDIO理念的公共程序设计课程教学改革方案。实践证明, 该方案符合课程特点, 能够有效培养学生的工程能力。

关键词：CDIO,公共程序设计课程,教学改革

参考文献

[1]Edward F, Crawl ey, Johan Mal mgvi st.顾佩华, 沈民奋, 陆小华译.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社, 2009.

[2]陈文杰, 任立军, 张林, 杨锋.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J].职业技术教育, 2009, (35) .

CDIO课程设计 篇10

一以行业岗位职能需求为基础进行课程构思

1课程目标定位

动画角色造型是动画设计的前提和基础, 更是整部动画片的支撑和灵魂, 动画角色造型成功与否直接影响到动画片的成败。作为培养学生创意设计和造型能力的必修课, 动画角色造型设计成为动画专业目前最重要的课程之一。需要综合运用素描、色彩、动画速写等前期课程的基础知识和技法, 同时, 对于后续的动画运动规律、动画设计稿、动画分镜头设计等专业课的学习具有奠基作用, 在整个专业课程体系中肩负着承前启后的重任。通过该课程的学习, 学生理解影视动画各种造型的意义, 具备较强角色的创意设计和动手绘制能力, 养成积极主动学习的态度, 拥有勇于开拓创新精神和良好的团队合作意识。

通过动画角色造型设计课程的学习, 学生可以系统地了解动画设计制作流程;掌握动画设计工具软件的使用方法;运用“项目化案例”的实践教学模式, 使得学生不再单一的进行动画角色造型创作任务, 而是懂得如何与前后知识进行衔接与配合, 能够对二维、三维动画角色造型设计工作有所了解;具有一定的分析问题和解决问题的能力, 对动画设计所涉及到的技术原理有较深的认识, 从而达到一名动画角色造型设计师所具备的技能与知识框架, 为今后所从事的动画角色造型设计工作打下坚实的基础。

2课程建设思路

动画角色造型设计以应用能力的培养为重点, 强化以提高学生动手实践和设计能力为目的的教学环节。通过循序渐进的学习, 学生理解人物比例、透视、表情、动作、性格、服装及道具在动画创作中的作用, 并能将其融会贯通, 运用到动画角色造型的设计中去, 逐步掌握动画设计中复杂的动画角色造型设计与制作方法, 并学会在创作的过程中统筹思考动画角色塑造的艺术性和技术性。

传统的动画角色造型设计课程是采用理论与实例相结合的叙述方法, 这远不能适应当今动画角色造型师职业岗位的需求。结合CDIO教学理念, 围绕动画职业岗位群所需要的知识、技能和素质要求, 动画角色造型设计课程将从工作岗位职能需求着手优化课程结构与内容, 探索新的教学方法和手段。

二以典型项目化案例为载体开展课程设计

1课程结构框架

CDIO作为构思 (Conceive) 、设计 (Design) 、实现 (Implement) 和运作 (Operate) 集中概括, 主要目标是以C-D-I-O的产品生命周期为教育, 以工程实践为载体, 培养学生掌握基础工程技术知识, 培养动手操作能力, 在新产品的开发过程中引导创新[1]。借签CDIO生命周期理论, 动画角色造型设计突破传统学科课程设计, 搭建了模块横向和项目纵向的课程体系结构。

在课程结构横向设计上, 以模块方式选择理论教学内容, 将相关与相近的学科内容和体系进行板块集合, 使这些知识共同服务于具体项目的创作。譬如对于动画角色的设计, 引导学生综合前期课程所学知识, 从动画角色策划和创意、动画角色脚本文案到动画角色的造型设计, 形成一体化的创作。通过对理论教学内容的模块式融合, 改掉学生急功近利心态, 引导学生在深刻理解动画角色个体特性的基础上, 善于将生活经历和感悟渗透到动画角色性格的塑造中, 使动画角色具有内在的生命力和张力。

在课程结构纵向设计上, 采用项目化案例组织实践教学内容。传统的案例教学方法以理论为中心, 案例的选择和分析都是为理论服务, 不利于学生整体设计观的形成。项目化案例教学法是以项目为导向, 在实施项目的过程中通过案例来掌握各知识点和操作技能的教学法[2]。

动画角色造型设计根据“工学结合”的课程设计思想, 分析市场岗位需求, 以实际工作任务为中心选择、组织案例, 将案例教学和实际项目操作结合, 共设计五个实训项目, 即动画角色造型设计基础、动画角色造型设计流程、动画角色造型创作技法、动画角色造型设计创作要点及动画角色造型设计案例分析。对于实训项目教学的实施, 强调以市场的产品作为“项目”过程运作能力培养, 由此提高学生的市场适应能力和就业竞争力, 完成专业与市场的紧密结合。

2课程内容组建

课程内容是课程教学改革最重要的环节, 直接决定课程目标和任务能否实现。结合行业最新动画角色造型设计理念及与之关联的优秀案例, 将动画角色造型师的工作流程进行细分, 打造真实典型的项目背景, 按照项目模块所需要的素质和技能要求构建教学课程内容。具体来说, 根据动画角色造型师工作过程和工作项目将动画角色造型设计的教学内容分解为“三个五”, 即五个项目、五个任务、五个过程, 从而加强课程内容与工作之间的相关性, 提高学生应用能力培养的效率。

动画角色造型设计围绕实际应用和就业需要选择内容, 更注重学生动手能力和综合素质的培养, 让学生能学到最新、最具有实效价值的知识技能, 就业时能够迅速进入工作岗位。

三以“教、学、做”一体化教学模式促成课程实现

1课堂组织形式

动画作品的创作讲求团队合作, 动画角色造型设计采用项目化团队小组的形式完成各个实训项目。学生每4至5人为一组, 由团队小组长根据自己对各成员的了解, 进行创作过程各环节的具体分工。每个学生都能在实训项目的训练中发挥自己的特长, 同时又要汲取团队的意见和建议, 增强项目操作的可行性。通过项目团队小组形式完成各个项目的实训任务, 既注重个体钻研精神和踏实工作态度的培养, 又增强学生的团队意识, 培养学生与他人的沟通及协作能力。

2课程授课模式

CDIO的最大特点便是“基于项目驱动教学”和“做中学, 学中做”, 动画角色造型设计改变以教师演示为主的教学模式, 将“教、学、做”融入到整个教学过程, 实现一体化教学模式。在具体的教学过程中, 以学生的需求为主导, 由多名教师合作集中指导, 对不同的学生进行个性化引导, 将精炼实用的教学和快捷有效的实训相融合。教师主要起到抛砖引玉的作用, 对于具体的动画角色造型设计, 教师只提出明确的目的, 指点路径, 由学生自主选择感兴趣或能引发强烈表现欲望的物象完成动画角色造型设计。由此形成教师宏观控制教学进程的教与学互动机制, 学生在具体的创作过程中潜能得以充分的发挥与释放。

3建立“N+2”考核方式

动画角色造型设计课程基于本专业EIP-CDIO理念的课程成绩评价标准采用“N+2考核”方式, 即过程考核与期末考核相结合的考核制度。其中, “N”是指课程进行过程中考核项, 动画专业考核项目包括课堂讨论、课堂测验、课堂陈述、课题训练、成型实验、实际项目操作、调研报告、实地考察、论文撰写等多种形式, 教师从中任选三项, “2”是指期末考试与课堂笔记, 以综合方式测评学生的课程成绩。新的考核方式直接引导学生进行全面多向的发展, 提高自身的综合素质。

四整合多方资源确保课程运作

1建立网络课程

以往的教学过程中过多采用量化的形式, 缺乏创新的环境。学生缺少发挥的空间, 在学习的过程中感到被动、枯燥。动画角色造型设计网络课程改变原有的以教师为主, 单一课堂教学的传统模式, 形成面授教学课堂与网络自学课堂双课堂。该网络课程采用Flash视频动画全程模拟课堂教学, 解决技能操作型课程通过网络自学的技术难题。通过鼠标操作点击动画模块可以给动画角色进行换装、添加角色表情、搭配服饰颜色等, 与网络平台进行互动, 使学生对知识点有身临其境的创作体验, 培养学习兴趣。

其次是课程交流平台, 设置了画作展示版块、作业提交版块、作业讲评版块及课后答疑版块等功能。学生使用网络平台在线涂鸦绘制模块可以实时进行绘画练习, 通过调色板、笔刷、滤镜等工具, 将完成的作业及项目作品直接上传并进行展示。课程网站的建设将理论教学与实践练习合二为一, 实现课堂与实训地点一体化的目的。

2建立CDIO创新项目工作室

开辟动画专业创作场地, 打造CDIO创新项目工作室。该项目室面积达100平米, 配有先进电脑设备, 24小时开放, 为学生持续创作开辟绿色通道。对于学生成果每个学期举办2至3次学生专题讲座及优秀作品展, 同时将优秀学生作品推荐参加社会各类设计竞赛, 目前学生设计作品获国家级、省级奖几十项, 通过讲座、展览、参赛、获奖等形式, 促进学生在创作上形成你追我赶的良性竞争氛围。

3开展校企合作

开展校企合作, 为学生提供校外实习基地。目前本专业已与广州多家动漫设计公司开展合作。在与广州海力动漫文化传播有限公司合作的过程中, 将横向课题“Q版三国”系列动画电视连续剧的设计与研究分解到课程项目中, 学生直接参与具体项目的设计与制作。

总之, 通过将CDIO教育模式融入动画角色造型设计教学过程中, 有效地提高了教学水平与教学质量, 课程的改革得到学生的积极反馈。但在目前的实施阶段, 仍存在许多有待改进的地方, 如教学课件的优化、校企合作的深度拓展等。我们将进一步深化和完善CDIO在课程设计和实施中的运用, 以点带面, 推动其它课程教学改革, 加强动画专业学科建设, 为学生的成长和成材提供坚实的教学基础。

参考文献

[1]Crawley, e.f..Malmqvist, J.Ostludn, S.&Brodeur, D.R.Rethinking Engineering Education:The CDIO Ap2proach, Springer, New York, 2007, p2.

CDIO课程设计 篇11

【摘 要】针对自动化专业，打破在传统单门专业课程中设置综合设计性实验的教学模式，以CDIO工程教育培养的教学模式探索和实践独立开设综合设计型实验课程。实践表明，这种方式为学生提供了一个很好的综合性实践平台，进一步激发了学生的学习兴趣和创新意识，提升了学生的工程能力。

【关键词】综合设计     CDIO    教学模式     实践

探索创新型工程人才的培养模式优化教学方法，提高高校学生的综合能力，已经成为全球工程教育的发展趋势。教学过程围绕着产品的制作、调试和运行作为学习的内容，以完成产品设计、安装、调试和运行作为一个学习周期，是近年来国际工程教育改革的最新成果。

我国工科的教育实践还存在不少问题，如重理论轻实践，强调个人学术能力而忽视团队协作精神，重视知识学习而轻视开拓创新的培养等。根据教育部“全面推进素质教育，以培养学生创新精神和实践能力为重点”的教育精神和“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想[1]，我校在自动化专业《综合设计型实验》课程中引入CDIO工程教育培养模式，经过近几年的探索和实践，在培养创新人才和提高教学质量方面取得了一定的效果和经验。

1 基于CDIO课程体系构建

《综合设计型实验》课程是面向我校自动化专业学生开设的一门专业课程，为期两周时间，集中于三年级下学期末进行[2]。基于CDIO教学理念，将课程的目标定位为“构建综合设计性强，具有能培养创新性人才的自动化专业综合设计实验课程体系”，编制的课程大纲要求以综合的培养方式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到预定目标。

2 基于CDIO教学模式的实施

2.1教学组织

多形式开展教研活动，组织专业指导教师对CDIO教学模式和方法进行学习和讨论，不断树立CDIO工程教学理念，改变以往传统的实验教学模式。在教学上倡导由学生和指导教师共同组成以学生为主导、教师参与的团队，教学过程临摹科研工作的程序实施。考虑到按教学计划在学期末两周集中教学时间的有限性，并借鉴以往开展该课程教学的经验[3]，开学期初由教研室主任根据指导教师确定的项目方向，以学生自愿报名等形式分配学生，然后再由指导教师组织学生进行立项选题、确定方案、明确任务，分组后由学生自主利用课余进入资料查阅、搜集和实验过程。

2.2 教学实施

2.2.1提出要求

由于设计型实验是一种研究性、探索性实验，指导教师在学生进入工作前可参照科研立项工作基本要求，即按照立（选）题→确定实验内容、路线方案→实验设计→进行实验→实验结果分析及討论→设计调整并实验→实验报告或论文撰写等基本步骤，让学生了解设计型实验与科研工作的相关性，使学生早期树立科学研究的意识。同时要求学生根据实验需求和实验室操作规程，正确选择实验方法及实验仪器，合理设计实验步骤，独立操作完成实验全过程，并且自行解决实验中遇到的各类问题，独立完成实验报告。

2.2.2 选题构思与实验设计

学生以2～3人组成一个实验小组，利用大约一周的时间进行文献查阅和行业需求调研，然后与指导教师讨论共同确定实验题目。

2.2.3 设计实现与实验运行

两周集中教学环节及之前这段时间是CDIO教学模式设计方案的实现和运行环节阶段，也是整个教学过程的主要工作阶段。学生的主要工作是根据设计方案完成电气原理设计和硬件系统制作、安装、调试、相关软件编程和总结分析及撰写实验报告;教师的主要工作是观察、指导和督促学生进行实验，并检查、记录各组项目实施运行情况，此外这期间指导教师还要定期组织各组学生对阶段性实验进行分析和总结。

3 实践效果

基于CDIO教学模式的教学实施，为学生提供了一个发挥潜能、培养自主能力的平台，有效地锻炼了学生的工程和创新技能，主要体现出以下几方面的效果：

（1）由于工程理念的引入，学生工程意识和学习兴趣明显增强，学生发现问题和解决问题的能力得到提高，创新能力和团队合作能力得到锻炼。

（2）由于实验过程几乎涵盖一个学期，学生的专业技能得到了很大程度地提高，主要体现在学生熟练掌握了大部分实验设备的使用和操作、专业认知度不断提升、实际动手能力得到了充分训练。

（3）由于经过该教学环节的训练，促进学生自主接触和掌握了更多与专业相关的新知识和技术，一定程度上增加了学生毕业后的择业机会和竞争力。

（4）师生关系更为融洽。每个小组的学生与教师组成的共同体实际就是一个团队，近一个学期在一起的课余学习和工作，冲淡了学生和教师之间的陌生感，拉近了学生和教师的距离，让学生感觉到教师不仅是教给自己知识的导师，更是引领自己人生的益友。

（5）教师在参与教学改革的过程中，理论与工程实际结合的意识得到提高，教学观念有了进一步转变，不再拘泥于传统的书本传授方式，增强了教师提高实践教学能力的紧迫感;同时学生工程实践能力的提高，也对教师提出了更高的要求，促使教师不断提高自身的实践教学能力和水平。

【参考文献】

[1]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]青海大学教务处.青海大学本科培养方案，2010.

CDIO课程设计 篇12

1 战略营销实践课程体系构建逻辑

战略营销学科具有内涵上的多元性,从学科内涵看,战略营销学是以战略管理的原理为指导,通过一系列营销努力提升竞争优势并实现与顾客的交易,最终达到提高企业绩效的目标。从学科定位上看,战略营销学具有以下特征:

①战略营销学兼具竞争导向和顾客导向,但又不是二者的简单相加,而是对两种导向的延伸和超越;②该学科的主要研究对象是战略营销活动,即关注战略营销的具体实施环节与步骤;③战略营销学科反映了战略管理与营销管理的融合发展动态,对理论与实践相结合提出较高要求;④战略营销学科更强调以实现对内外部环境的管理为依据,学以致用的目的更为明确。

课程体系构建是以特定的教育目标和理念为基础,按照科学合理的标准选择和组织课程内容,搭建有助于实现目标的教学平台体系。围绕这一思路,战略营销实践课程体系必须服务于学生管理理念与实践能力的提高,构建以就业需求为导向,提高学生战略营销的综合技能为目标。同时,实践课程体系设计要坚持两个“统一”,即学科教学模式与专业能力教学模式的统一,坚持职业岗位能力培育与全面职业能力培育的统一,构建学生在营销岗位上的战略营销执行能力为中心,全面分析管理能力为重点,实现与其他课程体系之间的优化与整合。

通过上述分析可知,战略营销实践课程体系较适合采用模块教学作为主的逻辑,这样的设计思路为CDIO教学模式的引进提供条件,在学生已经掌握相关基础理论知识的基础上,引入系统的专业能力训练体系,强化商科专业人才培养目标与实践教学课程体系设计的衔接,在战略营销整体能力形成过程中体现出CDIO教学模式的重要构成部分及其顺序。

2 战略营销实践课程设计的不足之处

我国本科院校的市场营销专业课程设置中,战略营销学尚未得到应有的重视,围绕战略营销构建的实践课程体系更是很多高校市场营销专业人才培养的薄弱环节。通过对若干所高校的课程体系进行结构和分析,发现战略营销实践课程设计主要存在以下方面的不足。

2.1 战略营销课程体系偏理论化,对实践课程重视程度不足

从部分开设战略营销课程的高校看,大部分高校的战略营销课程在教学方式方法上仍以理论讲授为主。造成这一问题的原因主要在于战略营销在我国是较年轻的学科,是在我国市场营销专业逐渐发展成熟的背景下引入和开始的课程,因此课程体系发展尚未成熟。实际上,从我国市场营销专业发展现状看,大部分应该以实践为导向的课程体系也同样存在理论教学比重过高的问题,例如在市场调查、销售管理、商务谈判等课程中,所设置的实践课时量依然偏少,大多数高校仍以理论讲授为主。

2.2 战略营销课程体系未能考虑到专业实际应用,且课程内容与现有其他相关课程交叉重复

对于本科院校而言,市场营销专业将案例教学、实验教学、实习教学和毕业论文作为实践课程的主要构成部分,原因在于这四种实践课程能够与市场营销专业学生的社会岗位能力需求相对应。战略营销实践课程体系设计上与其他相关课程的教学内容未能形成完整的系统,加上任课教师之间缺乏沟通,同样的实践内容在多门课程中重复出现,就战略营销实践课程内容而言,与之相重叠的课程可能包括市场营销、战略管理、销售管理、营销策划等课程,这就导致学生对每门课程的实践要求把握得模糊不清,也容易对相同内容的实践教学产生厌烦感。

2.3 现有实践教学项目之间缺少逻辑连续性,课程设计缺乏前瞻性

尽管目前已有部分本科高校意识到实践教学在战略营销课程能力培养中的重要性,也纷纷围绕战略营销教学目标增加了实践教学环节,但实践教学各个项目的设置由于缺少对战略营销整体把握,在实践环节的连贯性上出现断裂现象。究其原因,大部分任课教师在设置战略营销实践教学环节时,缺少对战略营销课程定位的深刻理解,或对战略营销在市场营销专业中的培养目标模糊不清,导致实践课程设计与市场营销其他专业课程的实践环节雷同,很难体现出战略营销学科前瞻性的特点,市场营销专业学生也就无法通过实践学习形成完成整体战略营销项目的能力。

2.4 战略营销实践教学的保障机制和效果评价体系不够完善,无法有效控制实践课程的教学效果

无论是理论课程还是实践课程的设置,都需要考虑对教学效果的保障和完善评价体系。战略营销作为一门具有交叉性特征的课程,对教学过程管理的规范性提出更高的要求,但从现有战略营销实践课程开设的情况看,采用的效果保障与评价方法大多比较守旧,难以将理论知识转化为实践能力,更严重的是学生对战略营销问题的分析与解决能力无法得到全面提升。

基于以上分析,我国本科高校战略营销课程的实践教学课程体系设计还需要进一步系统化,以体现出对市场营销专业适用性和操作可行性的特点,尤其重视以解决实际问题的流程为依据,基于对战略营销课程教学目标定位和岗位能力的分析,对战略营销实践教学课程体系设计、实践教学场所建设、实习实训基地建设等工作进行整合与改革。

3 CDIO教学模式与战略营销实践课程设计相结合的策略与方法

如上所述,战略营销学是一门新兴的交叉学科,国外高校较早对商学专业的本科生开设战略营销课程,经过长时间的发展,无论是理论课程体系还是实践课程体系的设置都较为成熟;但是在我国高等院校中,战略营销课程的设置和构架还处于启蒙阶段,仅有少数重点大学的经管学院或商学院设置了战略营销学专业,因此课程体系的设计尤其是实践课程设计尚需要以成熟的教育教学模式为基础。CDIO教学模式作为一种指导人才培养模式改革和教学课程体系完善的观念与方法,强调了学生能力不仅包括个人的理论知识,还应包括持续学习的能力、团队交流的能力和系统掌握事件流程的能力。由此可以看出,CDIO教学模式与战略营销课程培养目标具有一致性,源自产品运作和生产的CDIO思想对战略营销实践教学课程改革的思路具有积极的指导意义。

第一,以CDIO教学模式为依托,围绕战略营销的教学目标建立稳定的校内外实训平台。实践教学是培养商学应用型人才的重要环节,着重培养学生在管理分析和解决管理实际问题的能力,因此优质的实训平台是将CDIO教学模式融入战略营销实践课程的基础。根据战略营销的课程设置目标,开始该课程的所在学院应该与企业共同设计和建立集教学、实训于一体的管理平台,把实践课程搬上模拟工作岗位,以CDIO四大核心构成为核心设计实训体系。

第二,要以专业人才的培养目标为中心,改变单向授课的模式,提高战略营销课程能力培育的效果。尽管各个高校已经充分认识到“填鸭式”的传统教学模式存在弊端,并将案例分析法、情景模拟、沙盘模拟等实践为主的教学方法引入商科专业教学过程中,但仍无法很好匹配战略营销教学目的的需要。借鉴CDIO模式,有助于强化项目式教学在能力培育方面的作用,帮助学生融入虚拟工作情境,转变实践学习过程中的角色和心态,从而提高战略营销实践教学的效果。

第三,合理运用多种考核方式对CDIO教学模式下的战略营销实践课程效果进行评价,完善战略营销实践课程教学考核标准体系。课程的考核标准以及在此基础上构建的评价体系是衡量学生实践效果的方法和手段,但传统的考核大多依靠期末卷面考试来进行,使得考核方式与实践教学目标相脱离,既无法科学评估学生的能力提升效果,也难以调动学生参与实践教学的积极性。在CDIO教学模式的框架下,应当建立起教师评价、学生评价、学校评价以及社会评价多维度的考核体系,以实践项目制的特征为基础,采用笔试、口试、表现评分、营销项目评估和团队自我测评等多种方法,综合评价学生在CDIO各环节上的学习质量。

通过以上分析可以看出,CDIO教学模式与战略营销实践课程目标具有较高的一致性。基于此,本文结合我国高校战略营销实践课程设计的不足之处,将CDIO教学模式引入战略营销实践课程设计中,并围绕CDIO的项目实施流程强化学生的学习能力与实践应用能力,培养学生运用战略营销专业知识和方法找出问题、分析问题和解决问题的系统性思维,真正实现商科专业学生培养出针对战略营销环境、营销业务流程、战略营销绩效评估等科学分析能力的目标。

摘要：以战略营销实践课程构建逻辑为基础,对我国战略营销实践课程设计现状进行分析,发现该学科的实践课程存在偏理论化、与其他课程交叉重复、缺少设计逻辑以及评价体系不完善等问题。针对这些不足,将CDIO教学模式引入战略营销实践课程改革中,通过建立实训平台、采用多种授课方法以及完善考核标准等措施提高实践课程的教学效果。

关键词：战略营销,CDIO教学模式,课程设计

参考文献

[1]克劳雷.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]康全礼,等.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报,2008(4).

[3]龚峰.市场营销调研课程实践教学方法的设计与探索[J].物流工程与管理,2011(8).