汪利琴，張佳 （長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院信息系，湖北 荊州434020）

郭麥成 （長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，湖北 荊州434020）

CDIO 代表Conceive、Design、Implement和Operate，即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作，是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革和人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式的最新研究成果。CDIO 工程教育是一種提倡 “基于項(xiàng)目實(shí)踐”和“在做中學(xué)”的新型教學(xué)模式，其以產(chǎn)品的研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的整個(gè)生命周期為載體，以工程設(shè)計(jì)任務(wù)為導(dǎo)向，以全面培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、個(gè)人能力和工程系統(tǒng)能力為目標(biāo)，具有全面系統(tǒng)性、實(shí)踐可操作性、普遍適用性和國(guó)際先進(jìn)性，育人成效顯著。因此，筆者嘗試在《數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中進(jìn)一步引入CDIO 工程教育理念，經(jīng)過(guò)2年多的實(shí)踐探索，取得了滿意的教學(xué)效果。

1 《數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容以掌握數(shù)據(jù)庫(kù)理論和進(jìn)行信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為主線，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)原理基礎(chǔ)知識(shí) （數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述、關(guān)系數(shù)據(jù)模型、實(shí)體聯(lián)系模型 （E－R）、關(guān)系規(guī)范化設(shè)計(jì)、T－SQL語(yǔ)言、數(shù)據(jù)表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理等）、軟件設(shè)計(jì)基本能力和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的綜合能力。

基于CDIO理念的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)，筆者構(gòu)建了《數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容體系（見(jiàn)圖1）。按照CDIO 工程教育模式，一方面教師能從全局的角度和較高的層次把握相關(guān)教學(xué)內(nèi)容以及其各自的作用和地位，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)效果；另一方面讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式選擇一個(gè)項(xiàng)目，按照數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想和步驟完成包括構(gòu)思 （需求分析）、設(shè)計(jì) （方案研究）、實(shí)現(xiàn) （編寫代碼）和運(yùn)作 （系統(tǒng)測(cè)試與完善等）一個(gè)完整的CDIO 項(xiàng)目周期。通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中各內(nèi)容之間的相關(guān)性，凸顯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要性。

2 應(yīng)用

2．1 構(gòu)思

構(gòu)思是項(xiàng)目開(kāi)始的第1步，學(xué)生要對(duì)選題進(jìn)行充分的調(diào)研與分析，從實(shí)際需求出發(fā)，分析系統(tǒng)目標(biāo)和任務(wù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)作。傳統(tǒng)教學(xué)中，通常是教師根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案確定實(shí)施計(jì)劃，然后把具體任務(wù)分時(shí)分段布置給學(xué)生完成，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中缺乏主動(dòng)性，從而遏制了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。采用CDIO 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，則構(gòu)思就是一個(gè)很重要的任務(wù)，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體和項(xiàng)目的主持人，負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，如任務(wù)書的編制、項(xiàng)目的時(shí)間安排、計(jì)劃實(shí)施等全部由各學(xué)習(xí)小組的多次討論與匯報(bào)來(lái)決定，最終形成自己的構(gòu)思方案；教師是項(xiàng)目的協(xié)助者，扮演引導(dǎo)的角色，僅提供答疑與指導(dǎo)（見(jiàn)圖2）。推行CDIO 項(xiàng)目教學(xué)，可以較大程度提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造型思維能力。

圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容體系

圖2 CDIO 工程教學(xué)模式

2．2 設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生往往是根據(jù)教師給定的項(xiàng)目要求和任務(wù)以及規(guī)劃好的功能模塊直接進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施，這樣忽視了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程。而CDIO 項(xiàng)目教學(xué)建議綜合考慮學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、興趣、習(xí)慣、特點(diǎn)等，將全班學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，采取項(xiàng)目組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，以小組為單位集中討論，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)目標(biāo)，編寫項(xiàng)目計(jì)劃書。教師負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生編寫的計(jì)劃書進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提出參考意見(jiàn)，學(xué)生自行修改與完善項(xiàng)目計(jì)劃書。同時(shí)，在CDIO 項(xiàng)目教學(xué)中，教師增加了方案匯報(bào)環(huán)節(jié)，學(xué)生按小組匯報(bào)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路和方案，學(xué)生進(jìn)行互評(píng)，大家共同參與，充分交流，相互啟發(fā)，最后形成共識(shí)。

2．3 實(shí)施

在學(xué)生完成了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程后，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案把項(xiàng)目分解成若干任務(wù)，然后為每個(gè)任務(wù)安排相應(yīng)人員去實(shí)施。在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生既獨(dú)立地完成自己的工作任務(wù)又相互之間充分地交流合作，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、組織協(xié)調(diào)能力以及團(tuán)隊(duì)精神十分有利。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師負(fù)責(zé)監(jiān)督學(xué)生，提供技術(shù)咨詢，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極完成界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、編碼和調(diào)試等任務(wù)。

2．4 運(yùn)作

項(xiàng)目結(jié)束后，學(xué)生要以項(xiàng)目組為單位，公開(kāi)展示和匯報(bào)設(shè)計(jì)思路、關(guān)鍵技術(shù)、成果、工作過(guò)程以及收獲和存在的不足等內(nèi)容。教師可以邀請(qǐng)?jiān)谄髽I(yè)工作的項(xiàng)目經(jīng)理一起參與，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目組的工作和成果進(jìn)行打分、點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。通過(guò)項(xiàng)目的匯報(bào)與展示，可以很好地督促學(xué)生認(rèn)真完成項(xiàng)目任務(wù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，從而使學(xué)生的表達(dá)能力、交流能力等得到較好的提升。最后要求學(xué)生結(jié)合自己所實(shí)際負(fù)責(zé)和參與的工作任務(wù)，從項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)到項(xiàng)目的實(shí)施、運(yùn)作各階段的工作進(jìn)行全面的分析并總結(jié)撰寫項(xiàng)目報(bào)告。

3 注意事項(xiàng)

1）教師需要提升自身的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。鼓勵(lì)教師到企業(yè)進(jìn)行鍛煉，深入了解企業(yè)文化，增強(qiáng)實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)階段邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)的工程師，并引進(jìn)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)校指導(dǎo)，以便縮小課程理論與實(shí)際工作的差距。

2）學(xué)生應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。教學(xué)中提倡 “自主設(shè)計(jì)、自己動(dòng)手、自由探索”，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與項(xiàng)目小組活動(dòng)，認(rèn)真完成自身任務(wù)，同時(shí)細(xì)化項(xiàng)目組和個(gè)人的評(píng)價(jià)考核體系，盡可能較少 “搭順風(fēng)車”現(xiàn)象。

3）組織學(xué)生參觀軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)，建立校企合作平臺(tái)，搭建課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站。組織學(xué)生參觀和考察軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)，可以讓學(xué)生真切感受軟件工程師的工作要求和工作環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生項(xiàng)目參與的積極性，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。通過(guò)校企合作，建立和項(xiàng)目實(shí)施相適應(yīng)的校外實(shí)訓(xùn)基地，并引進(jìn)項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)入課堂，提高學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。建設(shè)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，提供示范項(xiàng)目的具體實(shí)踐內(nèi)容和操作過(guò)程及相關(guān)視頻，可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的平臺(tái)，幫助學(xué)生快速掌握相關(guān)理論和實(shí)際操作技能，掌握項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)詳細(xì)記錄學(xué)生每天的工作和完成任務(wù)的情況、設(shè)計(jì)方案匯報(bào)與成果展示等，可客觀、真實(shí)地考核與評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，因而應(yīng)用CDIO 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在進(jìn)行 《數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果。

［1］華東師范大學(xué) “未來(lái)課堂”項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)．基于 “未來(lái)課堂”的思維可視化研究 ［J］．中國(guó)信息技術(shù)教育，2013（1）：83～84．

［2］Edwards S．Nick Coopen Mind Mapping as a Teaching Resource［J］．The Chnical Teacher，2010，7 （4）：236～239．

［3］董晨，戴敏，張樺．基于CDIO 模式的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程實(shí)踐教學(xué) ［J］．計(jì)算機(jī)教育，2012 （9）：81～85．

［4］林澤銘，李?yuàn)檴?，蔡偉鴻．基于CDIO 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐 ［J］．計(jì)算機(jī)教育，2012 （7）：73～77．