卢爱臣 魏建宇 张婷燕

摘要：针对在线教学存在的问题，分析CDIO 教育模式的优势及课程的特点，提出在计算机程序设计课程的在线教学中实施以项目为牵引的CDIO教学方法。结合教学实践，阐述了如何从实际需求出发创设教学项目、利用有效的在线平台组织项目实施、构建“做中学” 的创客环境，给出了展开 CDIO 项目式在线教学的过程建议，并在教学实践中取得了很大成效。

关键词：CDIO;在线教学;项目牵引;实践

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）27-0185-03

在线教学不是简单地把课堂从教室搬到网络平台授课，而应该是以学生为主体，让学生带着问题去获得学习能力上的提升。借助在线平台和手段，可以更有效地组织和开展教学，锻炼学生的自我管理能力，尤其是增强学习自觉性和主动性。

1在线教学存在的效果问题

单纯的在线教学，有更大的自由度和更多的在线资源。但由于屏幕隔离了师生，在教学过程中带来的一些问题，造成教学效果一度比传统课堂还要差。

1.1  学生产生厌烦倦怠

教师的角色从线下传统课堂里的主演变成了网络主播[1]。现场教学搬到线上以后，课堂里大部分时间是教师一个人在镜头前面讲，学生在线上听，有的课堂依旧延续满堂灌的授课方式。教学中，缺乏师生之间、学生之间的互动与交流，缺乏课堂真实感，时间久了，学生心生厌倦，课堂成了一个人的狂欢，一群人的寂寞，学生过早地失去了兴趣。

1.2  缺乏对学生的有效监管

由于屏幕阻隔了教师和学生面对面交流的通道，缺乏课堂的环境和气氛，缺乏真实感。使得本来灵活、方便的教学方式难以发挥它的优势。如果学生的自我约束力差，听课的时候则很难集中精力，有的出现玩游戏、听音乐、上网，甚至出现中途离开课堂的现象[1]，这种学生完全独立自主的学习无法保证教学进度，一段时间以后学生两极分化会很严重。

1.3  线上教学课堂活力不足

学生分散在不同的地点，缺乏老师的现场指导，老师也不能及时发现学生的存在的问题并及时做出调整，师生都容易走弯路。课堂上，难以组织小组讨论，远不如现场教学生動，这样的课堂是冰冷的。

1.4  课后反馈效果不理想

教师布置作业、问卷来巩固和拓展教学内容，并要求学生按时提交，但学生课后作业很容易敷衍、抄袭，或者借助搜索引擎、搜题软件完成任务，这些反馈是没有意义的，教师不能通过学生反馈掌握真实情况并针对具体问题及时做出调整。

2 CDIO项目式创客课堂构建

2.1  CDIO教学模式

2004年，以美国麻省理工学院（MIT）为首的世界多所著名大学首创“CDIO工程教育模式”，并在教学实践中获得成功。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，构思-设计-实现-运行）教育理念是以工程项目从研发到产品运行的全过程为载体，使学生在项目实践中学习工程基础知识，提升工程实践能力、分析解决复杂问题的能力和综合创新能力[2]。

CDIO倡导探究式教学，学生主动参与、探究发现、交流合作[3]，改变过分依赖教师和教材、过于强调接受学习、死记硬背、机械式训练等现象，突出知识的建构和教学方法的导引性，让学生想明白、做明白、说明白，从而实现课堂反转，改变以教师为中心的传统教学，教师由“主播”向“主持人”身份转变，把课堂构建成以学生为主体的创客课堂。依托项目，培养学生计算思维、工程思维和系统思维的能力，提高学生任职能力。在开放式的在线教学中，开展CDIO项目式创客教学模式非常有意义。

2.2  CDIO项目式教学及实践环境构建思路

相比强制的外力约束，通过激发学生兴趣，来激发来自学生内心的学习动力，更易于调动学生学习和钻研的主观能动性。“任何一种兴趣都包含着天性中有倾向性的呼声，也许还包含着一种处在原始状态中的天才的闪光。”哪里没有兴趣，哪里就没有动力。所以，作为一切情况下最好的老师，兴趣才是学问之始，才是学生获得知识的第一步。课堂中，只有准确地抓住学生心动的兴趣点，才能在学习过程中“嗜之越笃，技巧越工”。

以《计算机程序设计》为例，结合课程特点，依据能力导向，提炼学生专业领域的实际需求，设计教学项目，以项目的构思、设计、实现和运行为载体，进行CDIO开放式课堂创建，构建一种“做中学”的线上课堂，实施过程如图1所示。

通过实现实际需求的项目，能紧紧抓住学生的兴趣点。在教学过程中，贯穿项目实现的全过程，采用任务驱动方式开展教学。教学中，以ATmega16单片机为蓝本，结合Win AVR、Proteus虚拟环境，从实验、实践、实用的角度，学习ATmega16单片机C语言程序设计和单片机控制系统的应用技术。

教学项目来源于学生专业需求，知识点就在实施的各个子项目中。项目式教学让学生参与其中，寓教于乐，教学相长，学生受益最直接的就是实现了“要学-好学-乐学”的转变，学并乐在其中。

3以CDIO项目为牵引的在线教学实施方案

依据计算机课程可操作性强、实践性强的特点，采用探究式“做中学”的CDIO教学模式。CDIO教学模式从岗位需求和学生的能力素质培养这个成果目标出发，反向设计教学思路。从学生专业领域和现实生活的问题中，发现需求，构建项目，进一步反推出项目所需的知识模块，设计成教学项目搬进课堂，利用项目来牵引知识。在教学实践中，采用基于CDIO的在线教学模式，契合《计算机程序设计》课对计算机可感知、可操作、可触摸的要求和特点。实施过程中，全面梳理课程思路，结合实际，合理设计教学项目，进行迭代式、增量式、敏捷式教学，打造“知识金字塔”，逐步提升学习挑战度、增加学习难度、拓展学习深度，切实提高教学质量，实现有效在线教学。