導(dǎo)語(yǔ)：計(jì)算機(jī)導(dǎo)論融合CDIO信息化教學(xué)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在計(jì)算機(jī)科學(xué)教育中，《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》作為主要的專業(yè)入門課程之一，其主要的教學(xué)目標(biāo)就是為幫助計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生更好地對(duì)自己需要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有效的了解和熟悉，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。本文主要針對(duì)目前《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題進(jìn)行分析，探討在《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中運(yùn)用CDIO理念的策略和方法，為相關(guān)教師的教學(xué)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：CDIO理念；計(jì)算機(jī)導(dǎo)論；教學(xué)理念

在計(jì)算機(jī)科學(xué)的相關(guān)專業(yè)中，學(xué)生首先要學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》這一專業(yè)課程。這一課程主要介紹的就是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、設(shè)計(jì)語(yǔ)言以及軟件工程等等一些專業(yè)入門知識(shí)和信息技術(shù)等。通過對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)，能讓學(xué)生更加全面地了解計(jì)算機(jī)專業(yè)體系，將學(xué)生的求知欲充分地激發(fā)出來(lái)，幫助學(xué)生樹立自信心?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程不僅能體現(xiàn)專業(yè)理論知識(shí)和技術(shù)知識(shí)，同時(shí)在建立專業(yè)思想和構(gòu)建學(xué)習(xí)方法上也有十分重要的作用；另外，該課程也能有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力以及分析問題和解決問題的能力等。本課程雖然是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，但傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在一系列亟待改進(jìn)的問題，比如教學(xué)理論基礎(chǔ)比較薄弱，教學(xué)方法合理性較低，教學(xué)實(shí)踐適應(yīng)性不高等問題，所以需吸收新的教學(xué)理念，探索全新的教學(xué)模式，使該課程能發(fā)揮在專業(yè)人才教育中應(yīng)有的作用。為適應(yīng)現(xiàn)代工程教育的需要，吸收歐美先進(jìn)的CDIO工程教育理念，結(jié)合我院的實(shí)際情況和《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程所承擔(dān)功能，對(duì)本科《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程的教學(xué)進(jìn)行改革非常必要。將CDIO教學(xué)模式融入《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程教學(xué)中，會(huì)使學(xué)生在工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)這四個(gè)層面上達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

1《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)

在《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程中，主要的的教學(xué)目標(biāo)就是要讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有效的了解，同時(shí)運(yùn)用這些知識(shí)解決問題。學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程，可使計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己要學(xué)什么以及怎樣去學(xué)，作為一名合格的計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生，通過學(xué)習(xí)該課程也可知道自己應(yīng)具備的素質(zhì)和能力是什么。在開展《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程的過程中，其中的教學(xué)內(nèi)容主要包括的有計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問題、計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)以及計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論等一些十分重要的內(nèi)容。

1.2《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中存在的問題

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》主要是以理論知識(shí)為主，只是通過課后作業(yè)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)上機(jī)操作，上機(jī)是一種輔助教學(xué)形式?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論》這門課程主要就是概要的介紹計(jì)算機(jī)專業(yè)所涉及到的理論知識(shí)，主要是幫助學(xué)生拓展范圍，而不是知識(shí)深度。這就要求計(jì)算機(jī)教師在實(shí)際的教學(xué)過程中選擇更加合適的教學(xué)方法，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)了解課程的總體內(nèi)容。在開展教學(xué)過程中，要能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，但在傳統(tǒng)教學(xué)方法的背景下，導(dǎo)致目前的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)仍舊存在一些問題，對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生不利的影響。1.2.1教材選擇不當(dāng)截至目前，教師能選擇的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教材有很多，這些教材中的內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)抽象、內(nèi)容枯燥、難于理解，甚至還存在大篇幅的重復(fù)內(nèi)容，加上技術(shù)落后，沒有跟上時(shí)代的發(fā)展和變化。但我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，科技也在不斷的創(chuàng)新和進(jìn)步。在這樣的情況下，都會(huì)對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的興趣產(chǎn)生影響，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不十分理想；1.2.2教學(xué)內(nèi)容過于簡(jiǎn)單或老舊由于本課程是大一開設(shè)的課程，和大二和大三開設(shè)的專業(yè)課相比，往往易被院校和教師忽視，所以無(wú)論是安排任課教師還是對(duì)教學(xué)資料都存在一定不太重視的隨意性，比如院校可能隨意選擇一位非計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師承擔(dān)授課任務(wù)，講授的內(nèi)容往往只停留在一些基本概念，實(shí)踐環(huán)節(jié)可能也只是一些簡(jiǎn)單的Office應(yīng)用，所以多數(shù)學(xué)生都不明白為什么要開設(shè)這門課，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)體系認(rèn)識(shí)不清，所以無(wú)法很好達(dá)到本課程承擔(dān)的教學(xué)功能；1.2.3教學(xué)方法陳舊在以往的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)過程中，主要的教學(xué)內(nèi)容還是以理論為主。因此，學(xué)生真正能接觸計(jì)算機(jī)的機(jī)會(huì)并不很多。教師在選擇教學(xué)手段時(shí)，采用的仍是傳統(tǒng)的多媒體課件方式甚至是板書方式。但《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》這門課的理論內(nèi)容本身就具有較大的信息量和技術(shù)上的知識(shí)，很多都是學(xué)生從來(lái)沒有接觸過。尤其是面對(duì)概念性、原理性的知識(shí)，即使在課堂上教師就已經(jīng)講過，也很難讓學(xué)生完全的理解和掌握。而且在實(shí)際的教學(xué)過程中，學(xué)生以聽為主，并沒有將學(xué)生的主體地位充分地體現(xiàn)，也就不能更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力；1.2.4實(shí)踐教學(xué)手段不先進(jìn)在傳統(tǒng)的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中，教師主要是通過課后作業(yè)的方式引導(dǎo)學(xué)生完成《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》的實(shí)踐內(nèi)容。這種形式不僅無(wú)法對(duì)作業(yè)的完成質(zhì)量進(jìn)行有效的保證，同時(shí)也讓學(xué)生忽視實(shí)踐內(nèi)容，認(rèn)為實(shí)踐內(nèi)容并不重要。但實(shí)際上《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，其中的很多教學(xué)內(nèi)容十分復(fù)雜，只有進(jìn)行反復(fù)的操作，才能熟練掌握所學(xué)的知識(shí)。但在這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，就很難保證學(xué)生的實(shí)際操作質(zhì)量，也就無(wú)法將自己在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)付諸實(shí)踐；1.2.5教學(xué)場(chǎng)所和教學(xué)環(huán)節(jié)形式固定傳統(tǒng)的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)可能只局限在教室和實(shí)驗(yàn)室，離開教室和實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生和教師也就失去聯(lián)系，教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)也就會(huì)暫停，所以教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后有效銜接，也無(wú)法將教學(xué)延伸到課堂之外，學(xué)生也只是在課堂上被動(dòng)地學(xué)習(xí)；1.2.6考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)定方式單一傳統(tǒng)的考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)往往是教學(xué)過程結(jié)束時(shí)的一次考試，忽視考核的連續(xù)性和形成性的評(píng)價(jià)過程，其最根本的缺陷就是重結(jié)果輕過程、重知識(shí)輕能力，忽視學(xué)生的素質(zhì)教育和能力的提高，不利于創(chuàng)新精神和創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)。

2CDIO理念在《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中的運(yùn)用

將CDIO理念融入《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中，注重學(xué)科知識(shí)體系構(gòu)建探究式“做中學(xué)”，而探究式“做中學(xué)”是主要的教學(xué)方法，進(jìn)行一體化課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐，讓學(xué)生在“想明白、做明白、說(shuō)明白”中培養(yǎng)思維能力與品質(zhì)，主要通過課程建設(shè)使互相有聯(lián)系的課程內(nèi)容進(jìn)行整合，制訂明確的課程體系，從選擇教材、擴(kuò)充授課內(nèi)容，改革教學(xué)方法，開展有效實(shí)踐到最終構(gòu)建合理的課程考核體系，具體做法如下：

2.1選擇合適的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教材

在選擇教材的過程中，教師要選擇最新的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教材，其內(nèi)容應(yīng)更新穎，能緊跟計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教材相比，里面還應(yīng)加入一些新的教學(xué)內(nèi)容，不僅包括計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問題、計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論等一些內(nèi)容，還可加入一些辦公軟件的使用、計(jì)算機(jī)病毒原理與防范、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全知識(shí)、常用系統(tǒng)工具軟件的使用及系統(tǒng)維護(hù)等方面的知識(shí)；此外，還應(yīng)加入計(jì)算機(jī)前沿知識(shí)，比如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等知識(shí)內(nèi)容，這些知識(shí)能有效幫助學(xué)生拓展知識(shí)面。

2.2構(gòu)建基于學(xué)科體系的教學(xué)內(nèi)容

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程的教學(xué)內(nèi)容往往是分章節(jié)概要性的介紹計(jì)算機(jī)專業(yè)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)和技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、Office應(yīng)用、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)、網(wǎng)站設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、多媒體技術(shù)等，在教學(xué)中應(yīng)盡量涵蓋專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)和基本技術(shù)；除了這些，還要涉及當(dāng)今新的信息技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等，讓學(xué)生了解新時(shí)代前沿新技術(shù)，為后續(xù)一些較新的計(jì)算機(jī)技術(shù)和課程學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。當(dāng)然，針對(duì)基于學(xué)科體系的教學(xué)內(nèi)容，在教師的選派上不應(yīng)隨意，可選擇具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和具有一定企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的教師共同承擔(dān)《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)中既保證教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容有宏觀把控的能力，也能讓學(xué)生學(xué)習(xí)很多關(guān)于計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)和內(nèi)容。

2.3教學(xué)方法改革

在選擇教學(xué)方法的過程中，相關(guān)教師可有效地運(yùn)用現(xiàn)代多媒體教學(xué)課件，在實(shí)際的教學(xué)過程中充分運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和雨課堂和學(xué)習(xí)通等線上教學(xué)平臺(tái)，才能讓學(xué)生更感興趣，讓他們的學(xué)習(xí)效果得到顯著的提高。例如：教師在給學(xué)生講解計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可提前給學(xué)生下載一些相關(guān)的圖片。比如我國(guó)的最原始計(jì)算工具“算盤”、巴貝奇的差分機(jī)、到現(xiàn)在的掌上電腦，通過圖片的方式，將計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程展現(xiàn)在學(xué)生面前。在這個(gè)過程中，不僅能將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分地激發(fā)，同時(shí)還能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)和探索。教師在實(shí)際的教學(xué)過程中不僅可運(yùn)用圖片進(jìn)行教學(xué)，還可有效地運(yùn)用視頻資源。例如：教師在給學(xué)生講解CPU的結(jié)構(gòu)與制造過程時(shí)，就可在課堂上給學(xué)生播放CPU的制作流程動(dòng)畫視頻，通過更加生動(dòng)、直觀的方式，讓學(xué)生看到CPU的制作工藝及過程，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)內(nèi)容，替代傳統(tǒng)、枯燥的文字講解。這樣可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行有效的提升，集中學(xué)生的課堂注意力。

2.4開展CDIO項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教師在實(shí)際的教學(xué)過程中要充分地注重實(shí)踐內(nèi)容，作為正常教學(xué)任務(wù)開展實(shí)踐教學(xué)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。實(shí)踐內(nèi)容的完成情況對(duì)學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的基本知識(shí)、基本理論的理解都有著重要的影響。因此，教師在開展實(shí)踐教學(xué)的過程中，就要緊跟理論內(nèi)容。例如：在開展理論課程教學(xué)的過程中，教師在給學(xué)生介紹計(jì)算機(jī)硬件的相關(guān)知識(shí)時(shí)，就可有效地開展實(shí)踐課程，引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)拆裝廢舊的機(jī)器，仔細(xì)的觀察主板等硬件的組成，才能讓學(xué)生進(jìn)一步對(duì)機(jī)箱內(nèi)部的硬件進(jìn)行有效的認(rèn)識(shí)。在講述Office操作時(shí)，可以每位同學(xué)畢業(yè)時(shí)都要撰寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行講解并提前演練實(shí)踐，也可讓學(xué)生制作自己的個(gè)人簡(jiǎn)歷。在講述網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，可讓學(xué)生制作一個(gè)較簡(jiǎn)單的個(gè)人網(wǎng)頁(yè)。在講解數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，可讓學(xué)生用Access設(shè)計(jì)的一個(gè)功能簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)。這種項(xiàng)目式教學(xué)可將學(xué)科理論教學(xué)和項(xiàng)目實(shí)踐達(dá)到融合，有效提高教學(xué)效果。不僅如此，在開展實(shí)踐教學(xué)的過程中，教師同樣可采取分組的形式。以小組為單位，給學(xué)生設(shè)置獨(dú)立完成的任務(wù)，以及集體完成的內(nèi)容。在課程結(jié)束后，讓學(xué)生以小組為單位上交報(bào)告，并體現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的分工情況；另外，還可定期組織開展討論，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行演講，然后一起進(jìn)行討論。通過這種方式，就能給學(xué)生提供更多可進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解理論內(nèi)容，同時(shí)能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和集體合作精神進(jìn)行有效的增強(qiáng)。

2.5創(chuàng)建延伸和開放式課堂

為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可采用智慧教學(xué)平臺(tái)，比如雨課堂，課前推送預(yù)習(xí)課件，課中適時(shí)的推送題目增加有效互動(dòng)，課后布置作業(yè)等，將課前、課中、課后環(huán)節(jié)有效銜接。這樣，時(shí)間上從課內(nèi)向課外延伸，空間上也從教室向圖書館、實(shí)驗(yàn)室甚至是宿舍拓展，內(nèi)容上從教材向參考資料拓展，最終創(chuàng)建一個(gè)虛擬的延伸和開放式課堂，這樣的全新課堂使教師的教和學(xué)生的學(xué)都發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)生不但學(xué)會(huì)課本知識(shí)，還學(xué)會(huì)怎樣有效學(xué)習(xí)、探究和解決問題，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有效提升。

2.6優(yōu)化考核方式

在傳統(tǒng)考核方式的基礎(chǔ)上，對(duì)考核方式進(jìn)行優(yōu)化，學(xué)生的最終成績(jī)由理論成績(jī)和實(shí)踐成績(jī)兩大部分按比例加權(quán)，比如設(shè)置最終成績(jī)=理論成績(jī)*50%+實(shí)踐成績(jī)*50%，這相對(duì)于傳統(tǒng)的考核方式加大了實(shí)踐成績(jī)的比重。在這兩大部分成績(jī)構(gòu)成中，其中理論成績(jī)又取決于理論課授課環(huán)節(jié)的雨課堂答題情況和最終的試卷成績(jī)，而實(shí)踐成績(jī)又按比例取決于個(gè)人成績(jī)和小組成績(jī)。這樣的考核方式可從全方位、全過程對(duì)學(xué)生進(jìn)行較客觀和立體的評(píng)價(jià)。

3總結(jié)

總之，cdio作為一種全新的教學(xué)模式，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但卻能展現(xiàn)十分強(qiáng)大的生命力。本文主要分析在《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教學(xué)中存在的一些問題，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討如何在教學(xué)中運(yùn)用CDIO教學(xué)理念，并將改革措施實(shí)踐到筆者們所在的保定理工學(xué)院2021級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)大一新生，實(shí)踐表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，平均成績(jī)也比上屆學(xué)生提高4.6分；另外，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也得到提升，教學(xué)效果良好。雖然教學(xué)改革取得了一定成效，但教學(xué)改革永遠(yuǎn)在路上，后續(xù)會(huì)繼續(xù)探究如何更有效將CDIO教學(xué)理念應(yīng)用到計(jì)算機(jī)專業(yè)類課程，從而提高教學(xué)效果。

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作者：翟偉芳 冀松 馮娟 單位：保定理工學(xué)院