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軟件工程教學(xué)中CDIO構(gòu)思環(huán)節(jié)的應(yīng)用工程論文
1教學(xué)過程中構(gòu)思環(huán)節(jié)的設(shè)計
1.1訪談?wù){(diào)研，查明原因
現(xiàn)在學(xué)生普遍存在的困惑是:學(xué)校開設(shè)的某些課程到底有什么用，或者學(xué)它用來干什么?針對學(xué)生上述疑惑，筆者分別對我校2010～2012級計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)的3屆學(xué)生進(jìn)行了專題訪談?wù){(diào)查.整理、匯總了學(xué)生反饋的部分問題。發(fā)現(xiàn)癥結(jié)在于學(xué)生“沒想過要用所學(xué)技術(shù)去做些什么”，不能夠?qū)W以致用.既沒有動腦去思考過，又沒有動手去實踐過，當(dāng)然難以理解學(xué)習(xí)這門課程的重要作用.因此，必須首先解決“想做什么”的問題，即想辦法引導(dǎo)學(xué)生去思考自己感興趣的東西，明確“做”的目標(biāo)，即在頭腦中構(gòu)思出要完成的項目.如果很好地解決了CDIO教學(xué)模式的構(gòu)思環(huán)節(jié)，其后續(xù)的設(shè)計、實現(xiàn)、應(yīng)用各環(huán)節(jié)的實施自然就能水到渠成，CDIO工程化教育模式就可以很好地貫徹到軟件工程的教學(xué)過程中以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高課程教學(xué)質(zhì)量.
1.2針對問題，設(shè)計方案
軟件工程課程的內(nèi)容廣，而且相對抽象，該課程教學(xué)的課時安排只有48～52課時，內(nèi)容多課時少的矛盾非常凸出.所以，為了緩解這一矛盾，我們將CDIO構(gòu)思環(huán)節(jié)安排在課外完成，主要采用以下兩種形式:
(1)在課程開始階段，以課外作業(yè)的形式要求學(xué)生獨立思考，每人完成8～10個點子.
(2)以3～5人自由組合成小團隊，通過課外集體交流、討論共同完成25～40個點子.所有點子主要來源于學(xué)生所熟悉的、利用計算機軟件能夠為人們提供便捷服務(wù)的各個領(lǐng)域，如人們?nèi)粘５纳a(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂、健康等方面.要求學(xué)生將自己思考的點子形成文檔在規(guī)定的時間內(nèi)提交，根據(jù)點子質(zhì)量的高低進(jìn)行評分，計入平時作業(yè)成績.全部點子最后匯總形成點子庫，供所有學(xué)生共享.接下來，再讓興趣相同或相近的學(xué)生自由組隊，2～3人一組，從點子庫中去整合與發(fā)掘創(chuàng)意，孵化出各組的自主創(chuàng)新項目，為后續(xù)的設(shè)計、實現(xiàn)及應(yīng)用環(huán)節(jié)的順利實施提供基礎(chǔ)，以解決“學(xué)生不知道為什么要學(xué)習(xí)這門課程”的問題.
1.3設(shè)立目標(biāo)，保障效果
針對學(xué)生創(chuàng)新思維與能力素質(zhì)的培養(yǎng)，教學(xué)過程中構(gòu)思環(huán)節(jié)設(shè)計的目標(biāo)如下:
(1)有效地調(diào)動學(xué)生的思維，想自己喜歡的事情，從而調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，克服教師布置的題目學(xué)生不能完全理解或者沒有興趣的問題.
(2)以2～3人組隊完成項目需求分析的全過程，有效鍛煉學(xué)生的團隊意識以及團隊協(xié)作的能力.
(3)在項目需求分析過程中，提高學(xué)生主動探索、尋找新的知識和技術(shù)解決遇到的實際問題的能力.
(4)通過項目實施過程中所需各種技術(shù)的運用，帶動學(xué)生對其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí).
(5)通過“做中學(xué)”鍛煉能力，彌補學(xué)生項目經(jīng)驗的不足，在實踐中加深對軟件工程課程內(nèi)容的理解和掌握，為今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ).
(6)在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)，提升未來就業(yè)的核心競爭力.
(7)通過課外反哺課內(nèi)，解決課時安排嚴(yán)重不足的問題.
(8)通過引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生課外完成項目，促進(jìn)教師工程能力的提高，改善教學(xué)質(zhì)量.
2構(gòu)思環(huán)節(jié)的實施效果
按照構(gòu)思環(huán)節(jié)的上述設(shè)計方案與目標(biāo)，結(jié)合軟件工程課程教學(xué)計劃，在最近2輪的教學(xué)過程中貫徹實施，取得了初步效果.在匯總的點子庫中共收集196名學(xué)生1640個點子，通過對點子的歸類統(tǒng)計形成的思維導(dǎo)圖，涉及醫(yī)療、電子、語音、圖像、軟件、物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域的主題，每個主題又細(xì)分為子主題，對各級主題涉及的學(xué)生人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計:
(1)學(xué)生課外構(gòu)思出的100多個相關(guān)子主題，表明已有效調(diào)動起了學(xué)生的主動思維，為引導(dǎo)他們實現(xiàn)自己的目標(biāo)奠定了基礎(chǔ).另外，對于這些主題涉及的領(lǐng)域內(nèi)容，教師在有限課時內(nèi)難以完成講授，甚至還不完全具備所有這些主題的領(lǐng)域知識.
(2)各個領(lǐng)域被關(guān)注的主題數(shù)與學(xué)生人數(shù)反映出軟件工程方向的學(xué)生跟蹤當(dāng)前主流技術(shù)的現(xiàn)狀，符合學(xué)生實際情況.比如，“軟件”領(lǐng)域三個主題中，編譯技術(shù)確實難度很大，只有2個子主題被2人關(guān)注;移動APP是當(dāng)前熱門技術(shù)，有21名學(xué)生關(guān)注;Web應(yīng)用受到32人關(guān)注，是因為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣泛使用，同時它們也是移動APP的數(shù)據(jù)源.另外，關(guān)注“物聯(lián)網(wǎng)”、“語音”領(lǐng)域的學(xué)生人數(shù)明顯多于關(guān)注“電子”、“圖像”領(lǐng)域的人數(shù)，這也符合軟件專業(yè)學(xué)生能力層次的實際情況.
(3)軟件工程課程教學(xué)中CDIO構(gòu)思環(huán)節(jié)的實施產(chǎn)生了明顯效果，學(xué)生能主動思考各領(lǐng)域中可能面臨的實際問題，選擇自己感興趣的內(nèi)容去實踐，充分調(diào)動起了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.此外，CDIO的后續(xù)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的效果也很明顯.通過共享點子庫，由2～3個興趣相同或相近的學(xué)生自由組成團隊，整合多個小點子形成小組創(chuàng)意，孵化出團隊自主創(chuàng)新項目40余項，參與的學(xué)生100余人.其中被立項的項目有Google大學(xué)生創(chuàng)新項目1項，湖南省大學(xué)生創(chuàng)新性項目1項，懷化學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新性項目10項，計算機系大學(xué)生創(chuàng)新性項目6項.從部分已完成項目情況來看，學(xué)生作品參加各種課外科技競賽活動獲省級以上獎項20余項，其中國家級2、3等獎3項，省級1、2、3等獎17項，獲獎學(xué)生50余人.實踐表明，CDIO構(gòu)思環(huán)節(jié)的實施在軟件工程課程教學(xué)中收到了預(yù)期效果，學(xué)生對軟件工程課程內(nèi)容的掌握與運用效果較理想，軟件開發(fā)與組織能力顯著提高.
3結(jié)束語
通過2年多的實踐探索，對軟件工程課程的教學(xué)改革積累了一些經(jīng)驗和體會，尤其在CDIO工程化教學(xué)模式、教學(xué)方法與運用的探索方面，提出了融通課內(nèi)與課外教學(xué)、強化了課外實踐，通過“做中學(xué)”培養(yǎng)創(chuàng)新能力的立體化方法.在軟件工程課程教學(xué)過程中引入CDIO方法具有重要意義，通過構(gòu)思環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生主動思考，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，提升學(xué)生在軟件工程方面的學(xué)習(xí)興趣和積極性，為培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力、提升學(xué)生未來就業(yè)競爭力打下了較好的基礎(chǔ)。
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