基于建構(gòu)主義的彈性CDIO模式教學(xué)方法研究

鄧超

摘要：本文基于建構(gòu)主義理論、CDIO工程教育模式理論，以《ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)》課程項(xiàng)目化教學(xué)為實(shí)際案例，對(duì)教學(xué)活動(dòng)中教學(xué)模式的構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施、總結(jié)等過(guò)程進(jìn)行了深入的探索和研究，提出了基于建構(gòu)主義的彈性CDIO模式教學(xué)方法。實(shí)踐證明該教學(xué)方法有利于學(xué)生理解和掌握本課程內(nèi)容，同時(shí)有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義;彈性反饋;CDIO;ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在應(yīng)用型本科高等學(xué)校的教育活動(dòng)中，項(xiàng)目教學(xué)法以特有的教學(xué)模式和突出的教學(xué)特征，得到高校教師的青睞。項(xiàng)目教學(xué)法通過(guò)將教材中的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成若干個(gè)由教師模擬、結(jié)合的實(shí)際綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以項(xiàng)目任務(wù)的完成為目標(biāo)，學(xué)生在自信、愉悅、對(duì)成功帶有一定渴望的狀態(tài)下開展項(xiàng)目，在完成工作任務(wù)的過(guò)程中將理論知識(shí)與實(shí)踐操作融合在一起，相互促進(jìn)，切實(shí)提高學(xué)生課本知識(shí)的有效學(xué)習(xí)和知識(shí)深度的拓展，同時(shí)也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，本文基于建構(gòu)主義理論，在對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法的相關(guān)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以《ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)》課程項(xiàng)目化教學(xué)為實(shí)際案例[1]，對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中項(xiàng)目教學(xué)法的核心、主要環(huán)節(jié)，以及在項(xiàng)目教學(xué)法中如何開展有效的互動(dòng)進(jìn)行了深入的探索和研究，提出了基于建構(gòu)主義的彈性CDIO模式教學(xué)方法。

1? ?建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義理論從20世紀(jì)80年代起開始推廣，該理論對(duì)教育相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了較大的影響。建構(gòu)主義理論關(guān)注的是人的認(rèn)知，建構(gòu)主義踐行者們認(rèn)為知識(shí)的獲取過(guò)程不是按照一條直線或者曲線一直發(fā)展下去的，而是在“修正——完善——發(fā)展”這一循環(huán)體中成長(zhǎng)的，知識(shí)主要依靠學(xué)習(xí)者的內(nèi)在有意義建構(gòu)。

2 CDIO工程教育模式基本概念

CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，它以目標(biāo)、項(xiàng)目或者任務(wù)為主導(dǎo)，貫穿任務(wù)的整個(gè)生命周期，在任務(wù)開展的過(guò)程中，不僅對(duì)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)課程的理論知識(shí)的掌握程度提出較高要求，還強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)該具備（在面對(duì)仿真項(xiàng)目過(guò)程中）對(duì)具體問(wèn)題的分析、解決能力，同時(shí)項(xiàng)目組成員的溝通和協(xié)作一直貫穿在整個(gè)任務(wù)的生命周期內(nèi)。

2.1 CDIO工程教育模式的目標(biāo)

CDIO工程教育模式的總目標(biāo)是建立一套能被當(dāng)前社會(huì)普遍認(rèn)同的，具備較高素質(zhì)的工程師所必需的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和價(jià)值觀體系。這一知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和價(jià)值觀體系與我國(guó)現(xiàn)階段所倡導(dǎo)的新工科國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系契合度高，在對(duì)其涉及標(biāo)準(zhǔn)、能力進(jìn)行具體細(xì)分后，包括以下3個(gè)部分：

（1）具備扎實(shí)的理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)能力;

（2）具備新產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)用能力;

（3）能意識(shí)到將來(lái)任務(wù)的重要性和價(jià)值。

CDIO的教學(xué)大綱主要從3個(gè)方面去思考和制定：

（1）當(dāng)今社會(huì)需要培養(yǎng)什么樣的人才？

（2）學(xué)生應(yīng)該掌握什么知識(shí)、具備什么能力、以什么態(tài)度融入社會(huì)？

（3）用什么標(biāo)準(zhǔn)去衡量？

2.2 CDIO工程教育模式的內(nèi)容

因此，CDIO的教學(xué)大綱從以上3個(gè)方向出發(fā)，制定了其內(nèi)容、目標(biāo)、操作和最終的培養(yǎng)效果。具體內(nèi)容如圖1所示。

在知識(shí)和專業(yè)能力部分，所注重的是學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐能力、思維能力;在個(gè)人能力部分，所注重的是學(xué)生的個(gè)人認(rèn)知和情感的發(fā)展，對(duì)問(wèn)題的推理、解決能力;在交往能力部分，所注重的是學(xué)生的合作能力，與組員共同完成項(xiàng)目的協(xié)作能力;在系統(tǒng)能力部分，所注重的是學(xué)生的系統(tǒng)分析所處環(huán)境，協(xié)調(diào)好社會(huì)、企業(yè)、個(gè)人之間的關(guān)系能力。

3 基于建構(gòu)主義的彈性CDIO 模式在ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)課程中的實(shí)際應(yīng)用

ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)是美國(guó)ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的一組軟件產(chǎn)品，也是諸多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的必修課之一，學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程之前已經(jīng)掌握了數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理和結(jié)構(gòu)化的SQL語(yǔ)句[2]。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生在《ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)》課程學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)和目標(biāo)就可以定義為：ORACLE服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)、ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的使用和管理、基于企業(yè)需求的ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的仿真設(shè)計(jì)等?；诮?gòu)主義的彈性CDIO模式的思考，我們?cè)贠RACLE數(shù)據(jù)庫(kù)課程中將構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等四個(gè)教學(xué)過(guò)程引入到整體教學(xué)中（圖2）。

3.1 構(gòu)思階段

（1）ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)題目的確定。成立課程小組，課程組成員可以獨(dú)立查閱ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)典項(xiàng)目案例，然后課程小組集中對(duì)課程的考核知識(shí)點(diǎn)、考核方式、考核目的進(jìn)行充分探討后，共同分析與商議，確定ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)所涉及的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)步驟、項(xiàng)目組織、實(shí)現(xiàn)方式等。

（2）項(xiàng)目分工。教師把全班學(xué)生分成6～7個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目經(jīng)理由老師進(jìn)行能力和工作任務(wù)分析，并提出參考建議，最后由項(xiàng)目小組成員協(xié)商共同推選。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)項(xiàng)目小組的項(xiàng)目進(jìn)度把控;項(xiàng)目小組可以細(xì)分為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)可以由2～3人組成，通過(guò)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部選出小組組長(zhǎng)，在教師和項(xiàng)目經(jīng)理的共同協(xié)商下，將需要開展的項(xiàng)目劃分為多個(gè)模塊，確定各模塊間的接口規(guī)范，并進(jìn)行任務(wù)劃分。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的組員、分工情況須制作成表格，張貼在項(xiàng)目實(shí)施場(chǎng)地。

（3）需求分析。需求分析是項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵階段，教師在項(xiàng)目需求分析過(guò)程中，參考項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)難度、學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的整體知識(shí)水平，提出基于鼓勵(lì)、適度拓展的建設(shè)性建議。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)共同確定數(shù)據(jù)輸入需求，獲得結(jié)果需求，系統(tǒng)輸出需求等。

（4）ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的確定。

3.2 設(shè)計(jì)階段

（1）功能設(shè)計(jì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)前期構(gòu)思，在老師的指導(dǎo)下，項(xiàng)目小組成員采取包括小型會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等溝通渠道，不斷完善，最后確定系統(tǒng)的目標(biāo)、范圍、定義和功能。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主要包括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)設(shè)置。

3.3 實(shí)現(xiàn)階段

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)主要是基于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)對(duì)表、序列、索引、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程、函數(shù)、包、觸發(fā)器等對(duì)象的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)文件和表空間的管理。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)是整個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)課程中的知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)之一。

（2）代碼實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目小組在完成前期工作后，由項(xiàng)目經(jīng)理依照項(xiàng)目小組所劃分的任務(wù)進(jìn)行任務(wù)分配，并形成任務(wù)清單及任務(wù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)度安排表，將此清單與表在所屬范圍進(jìn)行張貼，小組成員按照清單和時(shí)間安排進(jìn)行代碼的實(shí)現(xiàn)工作。

（3）系統(tǒng)整合。項(xiàng)目小組根據(jù)前面步驟確定的相關(guān)接口規(guī)范，對(duì)各子模塊進(jìn)行系統(tǒng)的整合與測(cè)試。

3.4 運(yùn)作階段

（1）系統(tǒng)測(cè)試。系統(tǒng)測(cè)試主要是項(xiàng)目組對(duì)已經(jīng)完成開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行功能性測(cè)試，在這個(gè)階段，教師幫助指導(dǎo)學(xué)生制定對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，由學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中參考實(shí)際測(cè)試情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改，直到達(dá)到課程設(shè)計(jì)目標(biāo)為止。

（2）項(xiàng)目總結(jié)。項(xiàng)目小組成員根據(jù)軟件開發(fā)規(guī)范的需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、運(yùn)行與測(cè)試等生命周期撰寫總結(jié)報(bào)告，對(duì)項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中涉及的知識(shí)要點(diǎn)、困難、解決辦法進(jìn)行總結(jié)，通過(guò)該環(huán)節(jié)，項(xiàng)目小組的綜合能力得到進(jìn)一步的鞏固和提升。

（3）評(píng)價(jià)評(píng)分。項(xiàng)目的評(píng)價(jià)評(píng)分階段由授課老師與每個(gè)項(xiàng)目小組的經(jīng)理組成評(píng)價(jià)小組，在聽完項(xiàng)目小組的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告后，進(jìn)行評(píng)分并給出對(duì)應(yīng)的看法和建議。

3.5 全過(guò)程彈性反饋

教師對(duì)項(xiàng)目開展過(guò)程中學(xué)生制定的具體方案、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)，提出對(duì)應(yīng)的建議，該過(guò)程應(yīng)以鼓勵(lì)為主、適度拔高為原則，每個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)方式、具體功能可以存在差異，保證每個(gè)小組在完成項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，不但能夠?qū)χR(shí)本身進(jìn)行思考和拓展，而且亦能感受到獲取知識(shí)的樂(lè)趣[3-4]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于建構(gòu)主義理論、CDIO理論，以《ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)》課程項(xiàng)目化教學(xué)為例，對(duì)教學(xué)過(guò)程中如何開展有效的互動(dòng)式學(xué)習(xí)進(jìn)行了深入的探索和研究[5]，在項(xiàng)目開展過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)基于建構(gòu)主義的彈性CDIO模式的教學(xué)方法有利于學(xué)生理解和掌握本課程內(nèi)容，同時(shí)在項(xiàng)目開展過(guò)程中，學(xué)生一直保持著愉悅、自信的思想狀態(tài)，他們相互協(xié)調(diào)各自的任務(wù)，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)，拓展知識(shí)的深度和寬度，項(xiàng)目整體取得了良好的教學(xué)效果。

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