PBL/CDIO教學模式在數據庫課程中的研究與應用

李　　絮，劉爭艷

（阜陽師范學院計算機與信息工程學院，安徽 阜陽236041）

PBL/CDIO教學模式在數據庫課程中的研究與應用

李絮，劉爭艷

（阜陽師范學院計算機與信息工程學院，安徽 阜陽236041）

摘要：通過分析PBL和CDIO的教學模式，探索一種將兩者相融合的教學模式，即PBL/CDIO教學模式，并針對數據庫課程，從課堂教學、項目教學和課堂之外等多個方面探討了PBL/CDIO教學模式的基本架構和實施策略.實踐證明，基于PBL/CDIO模式的教學改革能夠有效激發學生的學習熱情，提高學生的工程實踐能力和團隊合作能力，取得良好的教學效果.

關鍵詞：PBL；CDIO；數據庫課程；教學改革

PBL（Problem-Based Learning）教學模式是在教學過程中以問題為中心，以問題解決為主線，由教師進行問題情境的創設及問題學習的引導，使學生在問題解決的過程中實現自主學習、協作交流和解決問題的能力.PBL強調以學生的主動學習為主，將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學生投入于問題中，同時強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過學生的自主探究和合作來解決問題，從而形成解決問題的技能和自主學習的能力［1］.

CDIO教學模式是一種全新的國際化工程教育模式，是國際工程教育改革的最新成果，代表著構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）.CDIO強調以產品研發到產品運行的全過程為載體，讓學生在這一過程中能夠以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式來學習工程，從而培養學生的工程基礎知識、實際動手能力、團隊協作能力以及工程管理能力［2］.CDIO的工程教育理念重視學生工程能力的培養，符合教學改革的指導思想和應用型人才培養的目標.

數據庫課程是高等院校計算機專業的一門專業基礎課，內容包括：數據庫原理、數據庫設計、數據庫系統應用.它既是軟件工程、計算機網絡等后續主干基礎課的先行課，也是電子商務、物流管理等非計算機專業的必修基礎課，具有較強的理論性和實用性.該課程旨在通過理論與實踐教學，使學生理解關系型數據庫的有關概念，掌握關系型數據庫的基本操作，培養學生能夠綜合運用所學知識，完成小型數據庫應用系統的開發工作，具備一定的數據庫結構設計的能力.

鑒于此，探索將PBL和CDIO相融合的教學模式，即PBL/CDIO教學模式，嘗試在數據庫課程教學過程中構建PBL/CDIO教學模式，旨在通過問題引導，充分調動學生學習的主動性和積極性，培養學生自主學習和解決問題的能力，通過工程教育，進一步加強學生動手實踐和工程能力的培養，提升學生未來就業的競爭力.

1　PBL/CDIO教學模式的基本架構

PBL/CDIO教學模式采用基于PBL的課堂式教學與基于CDIO的項目式教學相結合方式.基于PBL的課堂式教學主要包括明確學習目標、創設問題情境、以項目輔助課堂教學，自主探究學習幾個環節，基于CDIO的項目式教學主要包括成立學習小組、分配項目任務、項目設計與實施、項目匯報演示幾個環節.同時，在課堂教學之外，PBL/CDIO教學模式下教師還應該積極利用網絡資源，開展網絡課程建設，學生應該積極參與課程相關類競賽活動以及實習實訓工作.PBL/CDIO的具體架構見圖1.

圖1　PBL/CDIO教學模式基本架構

2　PBL/CDIO教學模式的實施策略

2.1基于PBL和CDIO組織課堂式教學

數據庫課程理論知識點眾多，在課堂教學過程中，應該首先讓學生明確學習目標，即在講解知識點之前先使學生清楚需要學習什么.接下來就是如何使學生快樂的主動學習、探索和創新，這需要教師的積極引導.教師基于PBL和CDIO的教學理念，圍繞學習目標，合理恰當地創設問題情境，并選擇能夠貫徹整個課程的實際項目，以問題為中心，以項目為主線，講解具體理論知識點及其實際應用.同時，鼓勵和引導學生進行自主探究學習，獨立解決問題.其中問題設計及項目選擇至關重要，其好壞直接影響著學生的學習興趣和主動性，通常設計的問題要能夠引出課程相關概念和原理，且難度適中，選擇的項目要具有實用價值，功能完善，且利于學生理解［3］.在學生尋求問題解決的過程中，教師應及時給以答疑解惑，幫助學生真正理解和掌握理論知識點.表1為基于PBL和CDIO組織數據庫課程課堂教學的一個應用案例.

表1　　基于PBL和CDIO組織數據庫課程課堂教學的應用案例

2.2基于CDIO組織項目式教學

利用“學生成績管理系統”輔助課堂教學，學生從中學到了知識和經驗，但并沒有真正地動手去“做”.為了切實提高學生的實際動手與團隊協作能力，按照CDIO理念，采用以項目為導向，以任務為驅動的方法，與“學生成績管理系統”的學習同步進行，選擇類似的項目組織項目式教學，主要采取以小組協作的方式完成項目的開發任務.項目式教學的具體實施如下：（1）成立學習小組，根據學生的能力和特點，對學生按4~6人為一組進行分組，并選取綜合能力較強的學生擔任組長，負責項目組成員的分工協調、項目的設計、實施、監督和匯報等工作.（2）分配項目任務，教師可以提供若干個項目供學生選擇，也可由學生自主確定感興趣的項目，確定項目開發任務后，在組長的統一協調下對小組成員進行分工，明確各自任務，并制定項目進度表，項目需求分析及設計方案，再由教師進行審核.（3）項目設計與實施，小組成員按照各自的任務，利用圖書館和網絡等信息資源，積極查找資料，開展小組討論，在組長的帶領下共同協作完成任務.教師根據項目進度表，對項目進展情況進行監督和檢查，在項目實施過程中若遇到困難，教師應及時給以引導和啟發，使小組成員最大程度地自主完成項目開發任務［4］.（4）項目匯報演示，在規定的時間，要求各小組對完成的項目進行匯報交流，匯報內部包括展示項目成果，介紹項目總體功能與設計方案、項目實施過程中遇到的困難及解決辦法、以及小組成員各自任務的完成情況等多個方面.教師根據匯報情況，從項目完成的復雜度、完整性和界面美觀性等多個方面對項目進行綜合考量和評價，并選出優秀的小組作品進行展示［5］.

2.3課堂之外

為了進一步激發學生的學習熱情，提高學生的動手實踐能力，全面提升學生的綜合素質，課堂之外，積極開展和加強與課程相關的一些工作.

（1）開展網絡課程建設.借助我校Blackboard網絡教學平臺，積極開展數據庫網絡課程建設，將課程與網絡信息技術進行有機的整合，以期達到激發學生自主學習興趣和教師輔助教學的目的.通過網絡課程建設，促進優質教學資源共建共享、強化師生教學互動、探索數字化教學的模式和方法，從而達到提高課程教學質量的目的.

（2）承辦課程相關類競賽活動.為了給學生提供更好的動手實踐環境，可創建多個軟硬件資源優越、設備齊全且功能先進的創作設計實驗室，依托該實驗室，積極承辦各類專業競賽活動，例如全國大學生電子設計大賽、全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、安徽省挑戰杯設計大賽等.通過開展此類競賽活動，學生積極參與，查找資料，熱烈討論，極大地提高了學生的學習熱情，完善了學生的知識結構，提升了學生的動手實踐與交流協作能力.

（3）加強實習實訓工作.筆者所屬院校相當重視實訓基地建設，目前已與多家企業簽訂合作培養協議，建立實習實訓基地，例如上海尚觀、南京東軟、合肥達內、科大訊飛等.學生利用第3學年暑期，由教師帶領進入基地進行為期6到8周的專業實訓，在這一過程中，學生真正接觸到企業項目的構思、設計、實施、運行，進一步加深了對學科知識的認知，豐富了知識領域，開拓了視野，提升了學生的CDIO工程能力及未來就業的競爭力［6］.

3　　結語

為適應新形勢下人才培養的目標和社會與企業對人才的需求，高校應積極開展教學改革的研究與實踐，不斷借鑒新的教學方法、教學模式和教育理念，對數據庫課程進行一系列的改革和探索.筆者在數據庫課程的實際教學過程中，將PBL和CDIO思想相融合，探索PBL/CDIO教學模式在課程中的具體應用，采用以問題為中心，以項目為主線的課堂教學，同時同步開展項目式教學，課堂之外，開展網絡課程建設、課程競賽活動及實習實訓工作.通過這些改革舉措，有效地培養了學生獨立解決問題和協作完成任務的能力，提高了學生的工程實踐能力和適應社會的綜合素養，教學效果顯著.

參考文獻：

［1］吳殿朝.PBL教學模式的內涵探析［J］.河南司法警官職業學院學報，2011，9（3）：122-124.

［2］姜大志.CDIO工程教育模式下的主動式項目驅動學習［J］.汕頭大學學報，2012，28（4）：80-82.

［3］崔琳.“數據庫系統”課程工程化教育模式教學探索［J］.宿州學院學報，2012，27（7）：108-110.

［4］李珍香，陳維興.CDIO模式在微機原理與應用技術課程中的應用［J］.中國民航大學學報，2012，30（4）：54-56

［5］王璐，彭馨儀，董亞則，等.CDIO在Java課程教學中的應用研究［J］.吉林省教育學院學報，2012，28（8）：57-59.

［6］李絮，劉爭艷，張巖.CDIO工程教育模式在“Delphi程序設計”課程中的應用探討［J］.阜陽師范學院學報，2013，30（2）：100-102.

（責任編輯：歐愷）

中圖分類號：G820.2

文獻標識碼：A

文章編號：1007-5348（2015）08-0083-04

［收稿日期］2015-05-07

［基金項目］阜陽師范學院教學研究基金項目（2014JYXM36）；阜陽師范學院教學研究基金項目（2013JYXM38）.

［作者簡介］李絮（1983-），女，安徽宿州人，阜陽師范學院計算機與信息工程學院講師，碩士；研究方向：計算機教育，智能優化.

Research and Application of PBL/CDIO Educational Model in the Database Course

LI Xu，LIU Zheng-yan
（School of Computer and Information Engineering,Fuyang Teachers College,Fuyang 236041,Anhui,China）

Abstract：Based on the analysis of PBL and CDIO teaching model，a new teaching model that PBL/CDIO is to be explored in this paper.For the database course,the basic framework and implementation strategy of PBL/ CDIO teaching model are discussed.It is mainly from several aspects,such as classroom teaching,projects teaching and outside the classroom.Practice has proved that the teaching reform based on the PBL/CDIO model stimulate effectively enthusiasm for learning,improves students'ability of engineering practice and teamwork, and achieves good teaching effect.

Key words：PBL；CDIO；database course；teaching reform