基于CDIO的Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

段壽建　楊艷麗

摘 要： 針對(duì)Web開發(fā)技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，將CDIO教育理念引入教學(xué)中，以“做中學(xué)”和“項(xiàng)目案例”為載體組織教學(xué)活動(dòng)，有效地開展了教學(xué)改革與實(shí)踐，使學(xué)生不僅掌握課程內(nèi)容，還能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，真正做到學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞： CDIO模式； Web開發(fā)技術(shù)； 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）08-71-02

Research and practice of teaching reform for Web development technology course based-on CDIO

Duan Shoujian1， Yang Yanli2

（1. College of information， BaoShan University， Baoshan， Yunnan 678000， China； 2. College of mathematics， BaoShan University）

Abstract： For the problems existing in the traditional teaching mode of Web development technology course， CDIO education idea is introduced into the teaching. Taking "learning through doing" and "project case" as the carrier to organize the teaching activity， carry out the teaching reform and practice effectively， so that students not only master the course content， also can use the knowledge to solve practical problems， truly apply what they have learned.

Key words： CDIO model； Web development technology； teaching reform

0 引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出要倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，營(yíng)造有益于獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境[1]。主要培養(yǎng)學(xué)生使用動(dòng)態(tài)開發(fā)技術(shù)（如ASP、PHP或JSP等），結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)（如Access、MySQL、SQL Server或Oracle等），開發(fā)基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。本文針對(duì)傳統(tǒng)的Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)模式存在的不足，在課程教學(xué)中引入CDIO 教育模式，以有效地開展教學(xué)改革與實(shí)踐。

1 傳統(tǒng)Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)存在的弊端

Web開發(fā)技術(shù)課程的前導(dǎo)課程一般為網(wǎng)頁設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。其中網(wǎng)頁設(shè)計(jì)課程內(nèi)容主要是網(wǎng)頁制作的基礎(chǔ)知識(shí)、HTML、CSS和JavaScript等前端開發(fā)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程內(nèi)容主要是數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理和相關(guān)操作。Web開發(fā)技術(shù)課程內(nèi)容主要是動(dòng)態(tài)開發(fā)技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。在動(dòng)態(tài)開發(fā)技術(shù)的選擇上，PHP由于其開源免費(fèi)、簡(jiǎn)單易學(xué)、安全可靠和跨平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)，成為首選的編程語言，MySQL由于其體積小、速度快和開源免費(fèi)等特點(diǎn)，成為首選的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，所以PHP+MySQL成為目前高校Web開發(fā)技術(shù)課程的首選組合。

目前在多數(shù)高校中，Web開發(fā)技術(shù)課程主要采用“多媒體理論教學(xué)+上機(jī)實(shí)踐”教學(xué)形式，理論教學(xué)以教師講解為主，幫助學(xué)生熟練掌握語言基礎(chǔ)。一般是先利用幻燈片向?qū)W生介紹基本語句、語法，方法和事件等，然后通過例題講解其實(shí)現(xiàn)過程[2]。在整個(gè)課堂教學(xué)過程中，學(xué)生更多的是“聽眾”角色，跟著教師的思路去理解和記憶相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，這種傳統(tǒng)的教師主動(dòng)“教”的模式，會(huì)使學(xué)生的“學(xué)”比較被動(dòng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，該門課程的教學(xué)內(nèi)容一般如圖1所示。

[PHP基礎(chǔ)

1.PHP概述

2.PHP的服務(wù)配置

3.PHP的語言基礎(chǔ)

（語法、數(shù)據(jù)類型、

變量與常量、流程

控制語句、數(shù)組、

函數(shù)、文件操作等）][MySQL基礎(chǔ)

1.MySQL概述

2.MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理

3.MySQL數(shù)據(jù)表的管理（瀏覽、插入、更新、刪除等）

＼&][PHP+MySQL的綜合實(shí)例

＼&]

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)模式下Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容安排

在這種傳統(tǒng)模式下，教師講解時(shí)感覺枯燥，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到吃力，容易失去學(xué)習(xí)的興趣和信心，學(xué)生不能積極主動(dòng)地思考，編程能力得不到充分的鍛煉，更談不上對(duì)知識(shí)和技術(shù)的主動(dòng)應(yīng)用，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

2 CDIO工程教育模式的特色及啟示

CDIO模式作為近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)，它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[3]。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)作（Operate），經(jīng)過20多年的研究與探索，CDIO已經(jīng)得到國(guó)際高等工程教育界的廣泛認(rèn)可，形成了非常鮮明的工程教育特色[4]。

CDIO相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式是顛覆性的，主要體現(xiàn)在教學(xué)與學(xué)習(xí)的過程，以及學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)獲取方式和技能的訓(xùn)練方法上。因此首先是教師要更新教學(xué)觀念，從過去的“以教師為中心、傳授知識(shí)為目的”的傳統(tǒng)教育觀念，轉(zhuǎn)變成“以學(xué)生為中心，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力為目的”的新觀念，學(xué)生由被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)楂@取信息的主體，教師由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、促進(jìn)者。讓學(xué)生從解決工程問題的角度學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，掌握工程思維方法，進(jìn)而形成對(duì)工程的興趣，提高獨(dú)立分析問題、認(rèn)識(shí)問題、解決問題的能力[5]。

3 基于CDIO的Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)改革

針對(duì)傳統(tǒng)Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)存在的弊端和CDIO的教學(xué)理念，我們?cè)赪eb開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)中，結(jié)合CDIO教學(xué)理念進(jìn)行了實(shí)踐探索，取得了良好的教學(xué)效果。

3.1 CDIO在課程中實(shí)施的基本思路

在Web開發(fā)技術(shù)中引入CDIO的基本思路是：以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景，以項(xiàng)目實(shí)施為主線貫穿于課程教學(xué)的全過程[6]，具體思路如圖2所示。

[構(gòu)思

（Conceive）][設(shè)計(jì)

（Design）][實(shí)施

（Implement）][運(yùn)作

（Operate）][案例剖析

提出要求＼&][指導(dǎo)＼&][演示、答疑＼&][評(píng)價(jià)、擴(kuò)展＼&][系統(tǒng)運(yùn)行、團(tuán)隊(duì)答辯、教師評(píng)價(jià)、

修改完善；完成其他類似項(xiàng)目][創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)、編寫代碼實(shí)現(xiàn)功能、美工制作][設(shè)計(jì)功能模塊、設(shè)計(jì)ER模型、進(jìn)行美工設(shè)計(jì)][成立項(xiàng)目小組、調(diào)研開發(fā)需求、寫出開發(fā)方案、分配任務(wù)][CDIO] [教師：主導(dǎo)] [學(xué)生：主體]

圖2 在課程中實(shí)施CDIO模式的基本思路

基本思路中結(jié)合CDIO教學(xué)理論，充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的理念。

在構(gòu)思階段，教師通過對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的剖析，按照軟件工程設(shè)計(jì)的思想講解基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)（如新聞發(fā)布系統(tǒng)）開發(fā)的基本流程和開發(fā)方案，使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。教師提出開發(fā)要求，指定組長(zhǎng)，再由組長(zhǎng)組建團(tuán)隊(duì)。一個(gè)團(tuán)隊(duì)由3-4名學(xué)生組成，在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，每個(gè)團(tuán)隊(duì)針對(duì)選定的具體課題，展開需求分析，研究項(xiàng)目實(shí)施方案，對(duì)成員進(jìn)行任務(wù)分派。

在設(shè)計(jì)階段，教師通過對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)展示，指導(dǎo)學(xué)生完成自己設(shè)定的課題，即完成相應(yīng)的功能模塊、ER模型和美工設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段要充分考慮功能模塊的可行性，包括技術(shù)可行性、功能可行性和法律可行性。

在實(shí)施階段，教師通過對(duì)典型功能模塊的實(shí)現(xiàn)，如數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、程序的實(shí)現(xiàn)、美工圖片的制作等進(jìn)行詳細(xì)剖析和講解，總結(jié)其規(guī)律，使學(xué)生能夠舉一反三，實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能模塊，教師對(duì)學(xué)生遇到的問題進(jìn)行答疑。學(xué)生團(tuán)隊(duì)成員之間相互支持、共同討論，學(xué)會(huì)思考與傾聽別人的意見，學(xué)會(huì)交流溝通并解決問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)整體責(zé)任意識(shí)。

在運(yùn)作階段，教師演示完整的應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)布和運(yùn)行過程，對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)意見，指導(dǎo)學(xué)生修改完善。項(xiàng)目完成后，團(tuán)隊(duì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，查找不足，撰寫項(xiàng)目報(bào)告，學(xué)會(huì)提煉成果，并在全班答辯，提高邏輯思維和知識(shí)發(fā)現(xiàn)的能力。學(xué)生成功完成項(xiàng)目后，可以指導(dǎo)學(xué)生參加計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，承接實(shí)際的開發(fā)項(xiàng)目，參加教師的科研項(xiàng)目等活動(dòng)，使學(xué)生的Web開發(fā)能力得到進(jìn)一步提高。

3.2 Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

按照以上描述的基本思路可知，教師演示的示范項(xiàng)目?jī)?nèi)容至關(guān)重要。在實(shí)際的教學(xué)過程中，我們以“基于PHP的通用新聞管理網(wǎng)站”為例進(jìn)行講解。該網(wǎng)站規(guī)劃如圖3所示。

[網(wǎng)站后臺(tái)][信息的維護(hù)][用戶管理][日志管理][瀏覽者][留言管理][……][網(wǎng)站前臺(tái)] [數(shù)據(jù)庫(kù)][身份認(rèn)證][信息瀏覽][信息搜索][交互式的操作][……] [管理者]

圖3 基于PHP的通用新聞網(wǎng)站規(guī)劃

“基于PHP的通用新聞管理網(wǎng)站”項(xiàng)目案例的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程安排如圖4所示。

[用戶管理功能][日志記錄功能][用戶登錄功能][網(wǎng)站規(guī)劃][網(wǎng)站前臺(tái)頁面][留言管理功能][新聞管理功能][欄目管理功能][系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)]

圖4 項(xiàng)目案例教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)程安排

在項(xiàng)目案例的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程中，教師強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和實(shí)踐性，可將PHP和MySQL等基礎(chǔ)知識(shí)作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容，這樣既能充分利用上課時(shí)間，也能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。在項(xiàng)目開發(fā)的各個(gè)階段，教師都要做到及時(shí)檢查和指導(dǎo)。

4 結(jié)束語

基于CDIO的Web開發(fā)技術(shù)課程教學(xué)改革以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，以團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目為核心，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。教學(xué)改革實(shí)踐成果表明，教學(xué)改革是成功的，探索是有意義的，我校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生申請(qǐng)省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、開展社會(huì)服務(wù)及參加計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)數(shù)量不斷提高，取得了良好的教學(xué)效果。教學(xué)改革以團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)為主線，利用學(xué)生的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。如何進(jìn)一步提高學(xué)生作品開發(fā)的質(zhì)量和改進(jìn)課程的考核模式，將是下一步研究的重點(diǎn)。

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