摘 要：為提高學(xué)生程序設(shè)計綜合實踐能力，加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育，使其樹立正確的理想信念，自覺踐行社會主義核心價值觀，針對普通本科院校授課經(jīng)驗，分析了當(dāng)前 Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程中存在的問題，提出以“CDIO+思政”理念為指導(dǎo)，采用線上線下混合式教學(xué)模式，以項目驅(qū)動、小組討論等教學(xué)方法為手段，探索Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程教學(xué)改革。實踐教學(xué)顯示，提出的教學(xué)模型不僅提高了學(xué)生分析、解決問題的工程實踐能力，還培養(yǎng)了學(xué)生精益求精的工匠精神和科技報國的使命感。

　　關(guān)鍵詞：CDIO;思政教育;混合式教學(xué);Java;教學(xué)改革

　　0 引言

　　2020 年 6 月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，就要寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀[1]。作為高校教師，應(yīng)把握好課程建設(shè)“主戰(zhàn)場”、利用好課堂教育“主渠道”，承擔(dān)好育人責(zé)任，守好一段渠、種好責(zé)任田[2-3]，要在課程教學(xué)中把馬克思主義教育與培養(yǎng)科學(xué)精神結(jié)合起來，提高學(xué)生認(rèn)識、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神和科技報國的家國情懷與使命擔(dān)當(dāng)。

　　CDIO 工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果[4]，通過結(jié)合構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operator)，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動、實踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)[4]。在 Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程(以下簡稱Java 課程)教學(xué)中采用 CDIO 模式旨在解決教學(xué)理論與實踐相脫節(jié)的問題，將理論、實踐和創(chuàng)新融為一體，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力[4]。李潔[5]將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)方式和考評機(jī)制 4 個方面進(jìn)行整合，構(gòu)建基于 CDIO教育理念的思政課教學(xué)體系。

　　何磊等[6]圍繞高等教育立德樹人的核心任務(wù)，以工程導(dǎo)論為例，通過調(diào)整課程大綱、配置融合思想政治理念和工程知識資源庫，設(shè)立課程評價體系進(jìn)行基于 CDIO 工程教育模式的專業(yè)課程思政建設(shè)。葉進(jìn)等[7]探索 CDIO 理念在高校思想政治教育實踐育人的獨特優(yōu)勢和二者之間的共同愿景、層次綱領(lǐng)、實踐路徑等方面的契合性，在 CDIO 理念的基礎(chǔ)上提出構(gòu)建多元一體的復(fù)合主體。Java 語言是目前互聯(lián)網(wǎng)最受歡迎的語言之一[8-10]，同時 Java 課程也是計算機(jī)類專業(yè)的核心課程，是 Java Web、J2EE、軟件工程、移動終端開發(fā)與實踐等課程的先修課程，集理論性、應(yīng)用型、實踐性和工程性于一體。通過學(xué)習(xí)該課程，使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本原理與方法，具備面向?qū)ο蟮木幊趟季S，將現(xiàn)實世界的實際問題采用面向?qū)ο蠓绞竭M(jìn)行建模，并編寫代碼進(jìn)行建模。林宏等[11]依據(jù) CDIO 能力大綱，以 Java 程序設(shè)計為例討論了在有限教學(xué)環(huán)境和師資條件下的課程建設(shè)及改革措施。

　　楊曉歡等[12]以西南財經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院為例，基于 CDIO 教學(xué)模式對 Java 課程群教學(xué)中存在的問題，以就業(yè)為導(dǎo)向，以項目驅(qū)動為載體進(jìn)行教學(xué)模式改革。李金忠等[13]以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實踐框架，以項目驅(qū)動和小組討論方法為教學(xué)手段，探索了多維度混合式教學(xué)改革探索，針對思政教育難以有機(jī)融入專業(yè)課程問題，探索了如何將思政元素有機(jī)融入課程教學(xué)，并從課程思政意識、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課外實踐 4 個方面提出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程思政的實施措施。通過以上文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，目前針對 Java 課程進(jìn)行“CDIO+思政”模式的教學(xué)改革研究較少。為此，本文采用線上、線下混合式教學(xué)模式，以項目驅(qū)動和小組討論等教學(xué)方法為手段，探索Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程教學(xué)改革。

　　1 Java程序設(shè)計課程問題

　　Java 課程是大學(xué)二年級開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涵蓋內(nèi)容較多，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想較為抽象，實踐性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)難度大，目前在教學(xué)中仍存在諸多問題尚待解決。

　　1.1 缺乏明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)高等教育的專業(yè)性特點要求學(xué)生掌握扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主觀能動性與自學(xué)能力的培養(yǎng)。但是大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)并不明確，缺乏學(xué)習(xí)動力和正確的價值導(dǎo)向，沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲，在學(xué)習(xí)過程中一味地被動接收知識，學(xué)習(xí)效果一般。

　　1.2 基礎(chǔ)知識與實際應(yīng)用相脫節(jié)Java 課程中涵蓋的知識點較多，面向?qū)ο蟾拍钶^為抽象，Java 的基本語法及基礎(chǔ)應(yīng)用占用了大量學(xué)時，使學(xué)生無法深入了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的高級部分。此外，教學(xué)采用的案例較為陳舊，知識點間的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，缺乏系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，編程練習(xí)大多為一些驗證性實驗，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致在面對具體問題時，學(xué)生的動手能力依然較差。

　　1.3 教學(xué)模式單一，教學(xué)手段陳舊Java 課程強(qiáng)調(diào)理論與實踐相結(jié)合，因此采用理論課結(jié)合上機(jī)實踐的模式進(jìn)行教學(xué)。理論課主要以教師為主體，學(xué)生被動接收知識，然而目前的教學(xué)案例相對分散，難以使學(xué)生形成系統(tǒng)思維，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較差，課堂參與度低;上機(jī)實踐則針對理論課講授的知識點，要求學(xué)生編寫相對簡單的程序，因此在課程結(jié)束后，學(xué)生依然未能開發(fā)實際項目。

　　1.4 考核模式單一Java 課程的考核分為過程性考核和期末考核。過程性考核主要以實驗和出勤成績?yōu)橹?期末考核為則主要為機(jī)試，僅考核課程的理論性知識與學(xué)生的實際編程能力。

　　2 基于“CDIO+思政”理念的教學(xué)改革與實踐

　　Java 課程注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思維解決實際問題，在具備扎實的專業(yè)知識基礎(chǔ)上，建立對專業(yè)的感性認(rèn)識，產(chǎn)生專業(yè)認(rèn)同感、歸屬感和使命感。基于“CDIO+思政”理念的教學(xué)改革與實踐思路通常以“CDIO+思政”理念為指導(dǎo)，在課程中融入思政元素，培育和踐行學(xué)生的社會主義核心價值觀，做到潤物細(xì)無聲，采用線上、線下混合式教學(xué)模式，以項目驅(qū)動和小組討論教學(xué)方法為手段，探索面向普通本科院校學(xué)生的教學(xué)改革與實踐分析。

　　2.1 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)幫助學(xué)生了解專業(yè)特點、研究領(lǐng)域和就業(yè)前景，明確課程學(xué)習(xí)中應(yīng)掌握的理論知識、專業(yè)技能和學(xué)習(xí)目標(biāo)。在學(xué)習(xí)過程中，充分發(fā)揮自身的主觀能動性，積極參與課堂教學(xué)，提高學(xué)生的自學(xué)能力和工程實踐能力。此外，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生從課程所涉及的專業(yè)領(lǐng)域、發(fā)展歷史、國內(nèi)外發(fā)展形式中建立專業(yè)認(rèn)同、職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范，增強(qiáng)學(xué)生的科技報國使命感。

　　2.2 項目驅(qū)動的加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)在教學(xué)過程中，要實現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)理念，教師根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)及能力要求將所授知識融入實際項目，在項目實施中按照軟件工程思想進(jìn)行分析問題、詳細(xì)設(shè)計、編碼實現(xiàn)、調(diào)試總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上完成項目開發(fā)，構(gòu)建系統(tǒng)化知識體系，增強(qiáng)項目實戰(zhàn)能力。

　　2.3 教學(xué)模式創(chuàng)新采用線上線下混合式教學(xué)方法，將傳統(tǒng)面授教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合[14-15]，打破了傳統(tǒng)教學(xué)時間和空間的限制，實現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教育理念，豐富了教學(xué)內(nèi)容與形式，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自學(xué)能力，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。線上教學(xué)采用優(yōu)慕課平臺(http：//eplat.imau.edu.cn/meol/jpk/course/blended_module/index.jsp?courseId=36889)。其中，在線學(xué)習(xí)包括課程預(yù)習(xí)、在線測試、作業(yè)、答疑討論、問卷調(diào)查等內(nèi)容。在教學(xué)組織上，從課前、課中、課后三個模塊組織教學(xué)。

　　(1)課前模塊。教師將基礎(chǔ)知識以 PPT、動畫、播客或代碼形式通過線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式呈現(xiàn)，增加教學(xué)趣味性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，通過動畫形式對晦澀理論提供直觀感受，改善學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。同時，以線上視頻或文檔形式加入領(lǐng)域模范人物和先進(jìn)事跡，對學(xué)生進(jìn)行思想政治教育。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺布置學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布學(xué)習(xí)通知，學(xué)生在收到通知后進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，通過自主查閱 PPT、觀看播客等方式進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，并完成在線測試。在此基礎(chǔ)上，通過編寫代碼加深對所學(xué)知識的理解，并進(jìn)行在線提問。此外，對于難點知識學(xué)生也能夠通過線上資源進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)。

　　(2)課中模塊。教師在課堂授課前，先查看線上學(xué)習(xí)反饋結(jié)果，制定針對性地講解方案。由教師發(fā)布課堂作業(yè)，學(xué)生進(jìn)行小組討論，在對問題及解題思路有了充分的認(rèn)識后，由學(xué)生進(jìn)行隨堂演示。對于項目遇見的問題將由教師和學(xué)生共同解決，凸顯學(xué)生主體地位，加強(qiáng)師生、生生互動，對于學(xué)生的優(yōu)秀作業(yè)，可上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺作為典范，供其他同學(xué)參考學(xué)習(xí)。通過學(xué)生彼此之間答疑解惑以提高學(xué)生的榮譽感與獲得感，發(fā)掘榜樣力量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

　　(3)課后模塊。教師針對現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)情況，不定期發(fā)布課程問卷，學(xué)生以匿名形式進(jìn)行作答，也可發(fā)帖暢所欲言。此外，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對學(xué)習(xí)內(nèi)容溫故知新，并通過答疑討論模塊進(jìn)行提問，讓學(xué)生將所學(xué)知識充分內(nèi)化吸收。在實踐課堂中，教師根據(jù) Java課程教學(xué)目標(biāo)及能力要求，綜合考慮知識點的相關(guān)關(guān)系。將所學(xué)知識融入項目，按軟件工程思想引導(dǎo)學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，以3~4人的小組形式完成項目開發(fā)，并通過項目答辯進(jìn)行考核。在項目完成過程中，著重培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、銳意進(jìn)取的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊協(xié)作精神，切實履行計算機(jī)行業(yè)的職業(yè)道德規(guī)范。

　　2.4 考核標(biāo)準(zhǔn)改革

　　基于“CDIO+思政”理念的 Java 課程凸顯學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。因此，需要改革現(xiàn)有考核標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)過程性考核，將平時成績聚焦學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，注重考核學(xué)生對基礎(chǔ)知識和技能的掌握。通過作業(yè)考察學(xué)生的項目完成和團(tuán)隊協(xié)作能力;線上學(xué)習(xí)考核學(xué)生的自學(xué)能力;課堂問答或討論考核學(xué)生的課堂參與能力;期末測試則是對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的總結(jié)性考核。

　　3 實踐效果分析

　　在Java課程改革中，以2019屆內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院計科專業(yè)為例，在實施“CDIO+思政”理念教學(xué)改革后，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情顯著提高，能夠主動進(jìn)行編程演示，積極參與課堂討論，在編程糾錯互動環(huán)節(jié)參與度較高。在課外，學(xué)生能夠主動通過查閱網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源、進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，學(xué)生工程實踐能力也得到了顯著提升，學(xué)生在遇見實際問題時，能從工程角度對其進(jìn)行分析、設(shè)計，并以代碼形式進(jìn)行建模。

　　4 結(jié)語

　　本文以立德樹人為根本出發(fā)點，從課堂教育理念、課堂教學(xué)模式、課堂教學(xué)方法等方面，以“CDIO+思政”理念為指導(dǎo)，采用線上、線下混合式教學(xué)模式，以項目驅(qū)動和小組討論教學(xué)方法為手段，探索并實踐了 Java 課程教學(xué)改革。通過實踐證明，該教學(xué)模式取得了不錯的成效，能夠進(jìn)一步凸顯“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教育理念。

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　　選自期刊《軟件導(dǎo)刊》第 21卷 第 7期

　　作者信息：謝聰嬌，陳俊杰，左東石