CDIO理念在《web程序設(shè)計(jì)》課程中的應(yīng)用與實(shí)踐

王艷 馬佳琳

摘 要：針對(duì)web程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，結(jié)合CDIO教學(xué)理念，從教學(xué)內(nèi)容組織、課程實(shí)施過程、考核方式三個(gè)方面入手，進(jìn)行教學(xué)改革的嘗試與實(shí)踐，提升學(xué)生的工程項(xiàng)目能力。

關(guān)鍵詞：CDIO；Web程序設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

CDIO（Conceive構(gòu)思、Design設(shè)計(jì)、Implement實(shí)現(xiàn)和Operate運(yùn)作）工程教育模式是美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)共同提出的面向工程教育的教育模式。它以產(chǎn)品從構(gòu)思研發(fā)到運(yùn)行及至廢棄再利用的全過程為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)、實(shí)踐、課程間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，獲得工程能力[1]。

基于CDIO的《web程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革是對(duì)傳統(tǒng)教育理念和模式改革的一次有意義的嘗試。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式三個(gè)方面入手，采用“教學(xué)內(nèi)容模塊化”的教學(xué)方式，讓學(xué)生參與到項(xiàng)目實(shí)踐中去，從而使學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等方面都得到較大的鍛煉和提升。

2 CDIO教育理念[2]下的課程改革實(shí)施策略

（Curriculum reform implementation strategy

based on CDIO）

《web程序設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門集知識(shí)和技能為一體、專業(yè)性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)必修課程。本課程要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握Internet和Web發(fā)展的最新技術(shù)、理解web程序設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)、掌握web程序設(shè)計(jì)工具并進(jìn)行web程序設(shè)計(jì)開發(fā)。

CDIO教育理念強(qiáng)調(diào)一體化和參與性，除了要讓學(xué)生學(xué)習(xí)到相互關(guān)聯(lián)的學(xué)科知識(shí)外，還要使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得人際交往能力、開放性思維能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等多種能力[3]。因此在實(shí)施策略上，在學(xué)習(xí)活動(dòng)組織模式架構(gòu)和課時(shí)分配架構(gòu)兩方面進(jìn)行了如下改革：

（1）學(xué)習(xí)活動(dòng)組織模式的架構(gòu)

學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”的經(jīng)驗(yàn)和，同時(shí)兼顧知識(shí)的掌握和能力的培養(yǎng)。結(jié)合課程內(nèi)容的特點(diǎn)，將課程分解成項(xiàng)目引入、前臺(tái)界面、后臺(tái)代碼、數(shù)據(jù)庫(kù)連接和綜合設(shè)計(jì)五大項(xiàng)目模塊，每個(gè)大項(xiàng)目模塊又分解成多個(gè)任務(wù)模塊。在每個(gè)任務(wù)模塊循環(huán)實(shí)施如圖1中間部分所示的教學(xué)流程。

上述流程中，一級(jí)項(xiàng)目階段要求獨(dú)立完成，目的在于讓學(xué)生掌握基本知識(shí)、強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性。二級(jí)項(xiàng)目階段以小組形式進(jìn)行，要求學(xué)生通過實(shí)際調(diào)研、撰寫系統(tǒng)需求分析，形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書，將重點(diǎn)放在網(wǎng)站設(shè)計(jì)開發(fā)的過程管理上，目的在于幫助學(xué)生進(jìn)一步了解網(wǎng)站開發(fā)過程，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)進(jìn)一步運(yùn)用到實(shí)際生活中，樹立團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提高解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，逐步提升職業(yè)的綜合能力。

（2）課時(shí)分配架構(gòu)

在課時(shí)分配問題上，以兩個(gè)教學(xué)周為一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)周期，具體時(shí)間分配如圖1所示。這樣的教學(xué)過程模式和課時(shí)分配，完全是根據(jù)以學(xué)生為中心的思想設(shè)計(jì)的，雖然縮短了教師講授的時(shí)間，但是增加了學(xué)生實(shí)踐時(shí)間和項(xiàng)目討論時(shí)間，整個(gè)過程更多關(guān)注學(xué)生的參與度和項(xiàng)目進(jìn)展情況。

圖1 教學(xué)活動(dòng)流程及時(shí)間分配圖

Fig.1 Teaching activities process and time allotment

3 CDIO教育理念下的教學(xué)內(nèi)容組織（Teaching

content organization based on CDIO）

根據(jù)CDIO工程教育的理念，教學(xué)過程的展開應(yīng)以項(xiàng)目為主線，按照項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)逐步進(jìn)行。項(xiàng)目的選擇應(yīng)該貼近學(xué)生生活或在學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行。將課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入到工作任務(wù)中，由易到難，相互關(guān)聯(lián)又彼此獨(dú)立，便于學(xué)生自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度。項(xiàng)目的主要模塊、工作任務(wù)以及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

眾所周知的，即使再精心選擇和設(shè)計(jì)的項(xiàng)目，也不可能將一門課程所有的知識(shí)點(diǎn)都包含其中。對(duì)于那些沒有融入到項(xiàng)目中的知識(shí)點(diǎn)，可以考慮通過知識(shí)擴(kuò)展以及課后討論練習(xí)的方式予以補(bǔ)充，以保證知識(shí)傳播的完整性和系統(tǒng)性。

4 CDIO教育理念下的課程實(shí)施過程（Curriculum

implementation process based on CDIO）

基于CDIO的教育理論，需要以培養(yǎng)實(shí)踐能力為目標(biāo)組織教學(xué)。在教學(xué)過程中，形成“以項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的基本方針，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作，加強(qiáng)職業(yè)能力訓(xùn)練，運(yùn)用多種互動(dòng)式教學(xué)方法完成課程教學(xué)任務(wù)。如演示式教學(xué)法，教師通過對(duì)Visual Studio軟件平臺(tái)的操作演示，使學(xué)生掌握其操作方法；角色扮演式教學(xué)法，在項(xiàng)目分析、設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生模仿IT企業(yè)的工作模式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行公司化管理，小組成員根據(jù)項(xiàng)目要求進(jìn)行分工、承擔(dān)不同的從業(yè)人員角色，幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)相關(guān)崗位職能和業(yè)務(wù)的理解；課內(nèi)外結(jié)合的討論教學(xué)法，教師在任務(wù)周期結(jié)束時(shí)布置一些課內(nèi)沒有涉及的知識(shí)點(diǎn)，交由學(xué)生查找相關(guān)資料完成自主學(xué)習(xí)過程，在問題交流時(shí)間通過交流討論，再結(jié)合任課教師的點(diǎn)評(píng)總結(jié)，使學(xué)生理解掌握相關(guān)知識(shí)，以保證知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性。

5 CDIO教育理念下的課程考核方式（Examination

methods based on CDIO）

CDIO教育理念提倡主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生致力于問題的思考和解決，因此有必要打破原有的考核制度中“一卷定乾坤”的考核方式，將考試方法劃分成形成性考核（50分）和終結(jié)性考核（50分）兩方面的內(nèi)容。在形成性考核過程中，我們積極調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，幫助學(xué)生樹立“通過努力獲得成績(jī)”的思想。例如，在平時(shí)成績(jī)一欄中添加了討論，只有認(rèn)真參與討論，觀點(diǎn)得到認(rèn)可的同學(xué)才能獲得該項(xiàng)分?jǐn)?shù)，這就調(diào)動(dòng)了廣大學(xué)生的參與熱情和積極性。同時(shí)降低了終結(jié)性考核的權(quán)重，這種設(shè)置方式結(jié)合了定性分析和定量分析，是一種相對(duì)客觀的考核方式。具體內(nèi)容如表2所示。

6 結(jié)論（Conclusion）

將CDIO教育理念引入到web程序設(shè)計(jì)課程中，通過在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核三方面的改革，充分實(shí)現(xiàn)學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”的教育目標(biāo)。從教學(xué)效果看，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。同時(shí)在掌握課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、解決分析問題能力、人際交往能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 顧佩華，等.以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的EIP-CDIO創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)

模式[J].中國(guó)高等教育，2009（8）：24-26.

[2] 王洪發(fā)，于鋒.基于CDIO理念的web程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革探索

[C].The 3rd International Annual Conference on Teaching

Management and Curriculum Construction，2012：35-38.

[3] 楊萍，黃天春.基于TOPCARES-CDIO的ERP原理與應(yīng)用教

學(xué)改革[J].物流工程與管理，2015（37）：123-125.

作者簡(jiǎn)介：

王 艷（1980-），女，博士，講師.研究領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，信

息安全，人工智能.

馬佳琳（1972-），女，碩士，教授.研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)庫(kù).