“CDIO+ADDIE”理念在高职图形图像处理课程教学中的应用研究

摘要：经调查分析，高职教育正面临着新的挑战和要求，传统的知识传授和考试评价已经不再适应高职教育的需求，相比之下更加注重的是学生实践能力、创新能力和解决问题能力的培养。CDIO教育理念强调的是实践能力的培养，项目驱动学习让学生在真实工程项目中实践，从而提升操作能力；ADDIE模式强调系统化的教学设计和评估，确保课程内容与行业需求、学生需求相匹配，提高教学质量和教学效果。因此，应用CDIO+ADDIE教学设计以高职图形图像处理课程为例，以期在整合模式下满足高职学生的培养目标，并推动高职教育的发展。

关键词：高职；CDIO理念；ADDIE模式；图形图像处理；应用

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）02-0161-04 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 前言

习近平总书记在党的十九大曾提出“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气。”强调了教育需要逐步转变为注重工程实践的教育模式，体现了高职教育中实践能力培养的重要性[1]。因此，教师需要不断学习和探索结合工程实践和教学设计，在课程设计中引入项目驱动的学习方式，激发学生学习兴趣，提高实践能力。本文是基于CDIO理念下的ADDIE模式在高职课程图形图像处理的应用研究，在理论上将有助于深化工程实践与教学设计的整合，促进学生创新思维和实践能力的培养，为高职教育的改革和发展提供有益的经验与借鉴。

1 概念界定

1.1 CDIO 教育理念

CDIO代表构思、设计、实现和运作，它通过产品研发到运行的生命周期作为载体，集中概括和抽象表达了“做中学”和“基于项目教育和学习”，这个教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施、运行全生命周期为背景的教育理念为载体，以CDIO教学大纲和标准为基础，让学生以主动的、实践的、跨课程有机联系的方式学习和获取工程能力。

1.2 ADDIE 教学模式

ADDIE教学模式是一种经典且广泛应用的教学设计模式，也是一套基于系统论的模式，之后发展为以建构主义为基础，以“学” 为中心来开展教学设计，主要包括“要学习什么，怎样去学习，怎样去判断学习者已达到学习效果。学者们根据需要将教学设计环节分配到 ADDIE 模式的各个要素中，分别是分析、设计、开发、实施、评价。

1.3 CDIO+ADDIE 教学模式

CDIO+ADDIE 的教育整合模式探讨如何应用ADDIE模式设计和开发课程，以提升学生的学习效果和实践能力，并促进教学质量的提高。探索如何应用CDIO的教育理念让高职学生把课程当作参加项目的方式去学习，学生在项目中通过自主探究和解决问题来获取知识和技能。这种方式可以激发学生自主学习的动力，也能培养学生沟通与团队合作的能力[2]。

2《 图形图像处理》教材分析及教学现状分析

2.1 课程教材分析

图形图像处理是一门注重实践技能培养的课程，涉及的基础理论和学科领域相当广泛。本门课程具有起点高、难度大、理论性和实践性都很强的特点。鉴于此，坚持以科学发展观为统领，结合计算机图形图像处理技术发展的新形势和新特点，根据计算机图形图像设计制作的操作规程和处理软件的技术应用，以实训项目为依托，内容翔实、浅显易懂、图文并茂，深入浅出地讲解理论知识。通过指导学生实训、加强实训实践，以达到学以致用、强化技能培养的目的，因此它普遍作为高职院校数字媒体技术、动漫设计、计算机应用等相关专业的教学专用书。

2.2 教学现状分析

为了更好地了解高职学生在学习中存在的问题，通过问卷的方式对学生学情、学习方法、学习能力等方面进行调查，为后期的教学设计与实践应用提供依据，本次调查对象为某高等职业学校计算机专业学生，共发放问卷150份，回收问卷150份，有效问卷150 份，回收率100%。

由表1所知，学生上机操作明显不足，图形图像处理是一门操作性强的课程，在教学设计时有必要为学生留够充足的练习时间，提升他们的实践能力。通过对学生上机操作情况分析，发现该课程在教学中还存在以下问题。

2.2.1 计算机基础相对薄弱

首先我国大部分地区在进入大学之前的教育特点是注重文化课的学习，并没有对计算机进行专业系统的学习，甚至有的学生从未接触过计算机。一些高职计算机专业的学生学习能力不高，基础较差。

2.2.2 教学质量的落后

其次课程设计不合理、内容过时等问题[3]。计算机专业发展日新月异，更新换代十分迅速，一些教师多年的教学已形成定式，一味地延续传统的知识理念进行教学，只是教学内容越教越熟练，但所教内容已完全脱离社会。

2.2.3 学生缺乏上机操作

最后计算机专业是一门实践性较强的专业，只学习理论知识是无法掌握计算机相关内容。虽然近年来国家也进行了相关课程改革，在教学过程中增加了实践的环节，但不少教师往往只走过场、注重形式而忽视效果，为了赶进度完成学校设置的教学目标，实践课程往往一语带过，谈不上实践训练。

3 CDIO+ADDIE 应用于高职图形图像处理课程的必要性分析

通过对高职图形图像处理课程的教学现状分析，结合计算机专业学生的培养标准，该课程在高职教育中存在教学质量落后的情况，课程目标定位不准确，课程评价体系比较单一，以上这些问题存在偏离高职课程的培养理念[4]。CDIO+ADDIE 的教学设计围绕课程培养理念，不仅使学生获得理论与实践知识（直接应用） ，而且教师通过得到反馈及时调整教学思路更好地达到教学效果（间接应用） 。接下来主要从以下两个方面进行必要性分析。

3.1 提升学生的实践能力

在传统教学中，教师通常以讲授为主，注重理论知识的学习，从而实践教学往往会被忽略。高职图形图像处理是一门实践能力很强的课程，对学生的动手操作能力要求很高，它注重学生逻辑思维的锻炼与实践能力的培养，仅传授理论无法满足学生对专业知识的学习需求。CDIO+ADDIE 新型的教学模式满足了对实践能力培养的重要性，CDIO是做中学的集中体现，是以项目为基础，实践为过程，应用ADDIE模式贯穿整个教学过程中，让学生主动地参与课程实践，有助于提升学生的实践能力。

3.2 改变传统的评价方式

图形图像处理是一门理论与实践并重的课程，我们需要从理论知识和实践知识两个方面对学生的学习效果进行全方位评价，传统的评价方式往往只是从学生期末成绩上单方面进行评价，并不能作为评价学习效果的标准[5]。CDIO+ADDIE 新型的教学模式在进行课程教学中，评价覆盖整个教学设计，从多个方面、不同角度对教师和学生进行评价，通过对学生学习效果的检测，及时发现并改进教师教学中存在的问题，使学生达到最佳学习效果。

4 研究思路分析

将CDIO理念和ADDIE模式应用在高职课程图形图像处理的教学中，首先开展该课程设计在高职院校的教学调查，接下来通过分析国内外的CDIO理念与ADDIE模式的发展，构建基于CDIO的课程设计教学理念，运用ADDIE模式将其与课程相关内容相结合，对课程的教学目标、教学内容、教学评价、教学模式和教学策略进行研究设计。研究思路图如图1所示。

基于CDIO教育理念下的课程项目开发四阶段分别为需求分析、课程设计、课程实现、课程运行[6]，与ADDIE教育模式的分析、设计、开发、实施四阶段一一对应，ADDIE作为解决教育技术问题的一种逻辑方式，在实际操作中它是一个非线性、动态的过程，强调因地制宜。同时它本身又是一个启发式模型，评价和修改贯穿于模型的各个环节，交叉同步进行。

5 CDIO+ADDIE 教学模式的课程实践应用

5.1 课程实践应用设计

运用项目式教学的方法选取36名高职计算机相关专业学生进行课堂教学与实践，制作基于CDIO+ADDIE模式下网店商品主图——形状工具应用的教学设计（表2） ，根据班级人数将其六人分为一组，分别完成教师布置的任务。教学过程是根据具体的教学分析、教学设计、活动流程等对学生学习效果进行评价分析，探索他们在学习过程中的变化与发展。在该项目中学生在CDIO理念的加持下打破了传统的学习方式，主动参与实践中[7]。

要在有限的时间里让学生参与课堂实践中，将理论知识与实践教学相结合，帮助学生快速掌握新知识。教师可遵循“需求分析——猜想引出新知——项目演示——任务驱动实施”的授课主线[8]。

5.1.1 需求分析

在进行形状工具应用的教学中，教师使用多媒体设备展示形状处理工具处理前后的图像对比，讲解形状处理工具的作用，帮助学生了解形状处理工具在生活中应用的实际需求。

5.1.2 猜想引出新知

向学生展示使用图像处理工具的部分应用过程，以使他们能够看到实际的加工效果，增强学生的好奇心与求知欲望，进一步对理论知识的学习和实践知识的操作奠定基础。

5.1.3 项目演示

选择多媒体的形式对形状工具编辑图像内容进行上机演示，演示过程中要突出重难点，学生根据自身学习情况书写课堂笔记，对形状处理工具的基本功能有所理解，加快对形状处理工具的使用。

5.1.4 任务驱动实施

给出一些形状处理工具的图像处理案例[9]，让学生自己使用图像处理技术上机操作。最后随机选择几位使用所学知识向学生展示操作过程，进一步加深理解，激发学生的学习兴趣。

5.2 课程实践评价设计

5.2.1 形成性评价

镶嵌于CDIO+ADDIE整合模式中的每一个教学环节中，例如应用在课程作业、课堂表现、实践作品质量等活动中，及时掌握学生学习情况，明确课程设计实施中存在的问题，能够及时修改和调整整个课程计划，控制着课程改进的方向，以期达到更加理想的效果。

5.2.2 总结性评价

运用在整个课程设计过程之后，采用问卷等形式，对学生的直观感觉以及学习效果的达成进行评价。将此项目课程中形成性评价运用在课中，反馈学生对形状工具理论知识的学习状况。总结性评价运用在课后，主要是以学生形状工具的应用能力作为参考标准，反馈学生对实践操作知识的学习状况。

最后，本课程考核要素众多，笔者认为具体考核及成绩占比如表3所示。主要是以学生在整合模式四个部分学习到的理论与实践知识为标准进行评价，所以需谨慎安排考核的比重[10]。考核类型由理论知识（50%） 、实践技能（40%） 情感态度与价值观（10%） 三种类型构成，其中理论知识考查学生在课堂学习中对知识概念、操作流程的掌握程度，使学生通过学习获得相关知识与技能，为后期上机操作奠定基础。实践技能考查学生实际操作能力，使学生通过实践获得思维能力、创新能力、沟通能力的培养，有效促进自身综合素质的发展。情感态度与价值观是在学习中通过自我反思获得思想道德品质上的成长。

6 总结

综上所述，在高职图形图像处理课程中，CDIO教育理念重视项目式实践教学，ADDIE模式贯穿整个教学，其评价层次通过作用课堂教学控制学习方向，将两者进行有机结合，相比于单个模式来说，覆盖面更加广阔，学生的实践能力更能得到重视，因此取得了显著的教学效果。学生课程参与度明显提升，尤其是在项目教学过程中，学习激情普遍提高、解决实际问题的能力显著提升。相比传统的教学模式，课程教学内容、教学方法、实验手段、授课方式等多个方面进行了改革，不仅对教师的能力提出了更高的要求，还注重教师对理论与实践相结合的教育模式。在今后的研究中，可以对整个模型进行更加细致的划分及研究，优化教学任务，从而增强学生学习积极性，提升专业知识和实践技能的培养，为国家培养高质量技能人才。

参考文献：

[1] 钟金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育实践教学改革初探[J].实验科学与技术，2009，7（6）：67-69.

[2] 王天宝，程卫东.基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践：成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[3] 肖政宏.基于CDIO工程教育理念“ 3+2” 职教师资人才培养模式探索[J].职教论坛，2011（9）：16-19.

[4] 罗光文.基于CDIO理念的高职应用英语专业人才培养模式研究[J].教育理论与实践，2013，33（24）：27-29.

[5] 肖莉. 基于CDIO理念的应用型创新人才培养模式研究[D].昆明：云南民族大学，2013.

[6] 尚慧文.CDIO对高职教育人才培养的启示[J].教育与职业，2009（11）：95-96.

[7] 单强，徐兵.基于CDIO的高职人才培养模式改革[J].计算机教育，2010（11）：30-34.

[8] 郭晓剑，廖志浓，姜天赐.CDIO工程造价人才培养模式研究[J].江西理工大学学报，2010，31（4）：54-57.

[9] 杨俊，叶泉，朱承平.基于CDIO理念的智能机器人课程项目化教学改革研究[J].机械高职教育，2024（4）：24-28.

[10] 廖文明.CDIO理念下化工设计课程思政教改研究[J].江西化工，2024，40（2）：118-121.

【通联编辑：李雅琪】

基金项目：贵州师范大学校级教改项目“新工科背景下嵌入式系统课程项目化学习模式改革与实践资助”（项目编号：GZNUXJG〔2022〕） ；贵州省普通本科高校“金课”（一流课程） 虚拟仿真实验教学“深度学习技术基础”（项目编号：2024JKXN0016）