基于建構主義理論的軟件工程理實一體化網絡系統構建

陳巧莉（陜西國防工業職業技術學院，陜西西安，710302）

基于建構主義理論的軟件工程理實一體化網絡系統構建

陳巧莉
（陜西國防工業職業技術學院，陜西西安，710302）

本文引入建構主義理論的思想，并結合現代網絡技術，設計出應用于《軟件工程》課程教學的網絡教學系統，并利用ASP. NET技術與C#語言，從課程理論和課程實踐方面對網絡系統進行了功能建構，從而充分實現了現代網絡技術與現代教育理念的結合。

CDIO模式和理念；教學做理實一體化；案例項目任務驅動

1 系統構建的技術可行性分析

現代網絡技術的發展使得人們網絡化成為當前社會的主流，以網絡學習系統為代表的新型教學系統正在改變著傳統的教學方式。同時以Java、C#等為代表的語言開發技術，也正在別大范圍的應用在系統的開發。因此，對系統的開發從技術和使用人群方面都提供了開發的可行性。

2 系統構建的理論

2.1CDIO的理念和模式

CDIO代 表構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）、運行（operate）之意，它是現代工業產品從構思研發到運行改良乃至終結廢棄的生命全過程，CDIO的基本內容包括“1個愿景，1個大綱和12條標準”。

2.2建構主義理論和教學思想

建構主義內容很豐富，但其核心思想強調：“以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構”，與傳統教學方式中強調“以教師為中心”，強調“教”，有明顯的區別，它更多強調“以學生為中心”，強調“學”，這是兩種教學思想和觀念的最根本分歧點。在建構主義理論和教學模式中主要推薦三種教學方法，即：“支架式”教學；“拋錨式”教學；“隨機進入教學”。

從建構主義教學模式和方法中不難看出建構主義思想正是CDIO 12條標準形成的基礎，CDIO教學設計的每個環節（C-DI-O）都滲透著建構主義教學設計的背景。建構主義教學方法的意旨與CDIO大綱對學生的4個層面的能力要求是完全一致的。由于建構主義理論所要求的學習環境得到了當代最新信息技術成果的強有力的支持，從而成為國內外學校深化教學改革的指導思想。

2.3教學做理實一體化

“教、學、做”理實一體化，就是將教師的教、學生的學以及任務或案例項目的實施要連續進行，“教、學、做理實合一”。其實質是將教室與工作環境（實驗機房）盡量融為一體，將教學與實踐緊密結合起來，讓學生感受到情景教學的氛圍，在項目案例教學中學習技能，獲取知識和能力，在宏觀上實現教、學、做理實一體化進行。基于CDIO理念的教學做理實一體化教改的關鍵是，讓學生主動地把課程知識結構有機地聯系到學習和實踐的全過程中，既注重抽象理論知識的“教”和“學”，又強調實踐過程中的“做”的重要性，學習過程和效果目標是通過一系列“教”、“學”和“做”的一體化的學習經驗來實現的。

3 教-學-做理實一體化教改網絡系統總體設計

基于上述的理論與技術分析，本文提出構建基于CDIO理念的《軟件工程》課程網絡平臺，實現教、學、做理實一體化，從而形成一套完整的，科學有效的軟件工程網絡教學系統，實現對教學的額外補充。

3.1教學系統設計理念和思路

系統要滿足軟件工程課程教學需要，幫助學生將所學的理論知識能夠運用于平臺中的項目案例匯總，幫助學生在較短時間內，取得學習所需要的各種信息。軟件工程教改平臺需要體現出CDIO的理念與建構主義理論，以此為基準確定教學目標、教學活動結構以及界面設計，項目案例以及文件資料的表現形式要多樣化，如文本、圖像、視頻等合一，從而使軟件工程教學更加的生動有趣。

3.2系統開發環境

與以往的網絡教學不同，軟件工程教改網絡系統主要包括課件、題庫與實踐三大部分，并與B/S模式將系統的整體結構表現出來。此外，網站建設是基于UNIX服務器中配置的PHP運行環境。選擇UNIX服務器主要在于其具有高度的系統安全性、穩定性以及可用性，因為它能夠支持大型文件系統與數據庫系統。題庫部分則主要應用VB開發工具結合SQL Server數據庫制作成C/S模式的自測系統。

3.3系統的總體功能設計

軟件工程網絡教學系統分三個部分，分別是：

（1）教學系統課件部分：包括教學區、提問解答區；

（2）教學系統題庫部分：自測系統；

（3）教學系統實踐部分：包括提交作業區、文件下載區等。

3.4系統整體架構設計

圖1　 系統總體布局

對系統的架構，本文采用的是B/S與C/S相結合的混合架構模式。因此，其具體的架構布局則如圖2所示。

圖2　 系統整體架構設計

4 系統詳細設計流程

4.1課件部分

該部分是系統的一個重要功能，它主要包含了教學區和提問解答區，教學區主要供學生通過B/S模式實行在線的課程學習和閱讀，而提問解答區則為了便于教師和學生進行無障礙溝通互動等（詳見圖3）。當學生在具體章節學習過程中遇到一些問題時，能夠向教師或其他學生提出疑難問題，老師或是其他學生可將問題的解答填寫在文本對話框中，將其自動上傳到服務器中，合法用戶可在登錄系統之后，點擊“查看所有問題”按鈕，就可以查看服務器中的所有問題以及相關的解答了。

圖3　 課件部分流程圖

4.2試題庫部分

軟件工程網絡教學系統的題庫部分即自測系統，自測系統的數據庫采用了Microsoft公司的SQL Server2008關系數據庫，它具備較好的兼容性，而且也能夠支持XML語法系統。自測系統整體結構如圖3所示，其功能模塊主要分為基本信息管理模塊、考試試題管理模塊、題庫管理模塊以及考試管理模塊，各功能模塊訪問數據庫時，均可通過ADO的方式進行，實現應用程序直接訪問并修改數據源。

4.3實踐部分

軟件工程教學的實踐是教學過程中一個特色的部分，不但可以豐富學生的項目經驗，而且能夠提高學生在實際工程項目中的應變能力。該部分為學生設計了具體的工程項目，學生需要在規定的時間內在網絡教學系統中逐步完成項目的設計并提交項目文檔。在實踐部分中，學生需要使用Web技術進行數據的上傳工作和下載文件等。

5 結語

本文所涉及的教學理念以及網絡系統設計都具有較強的適用性，該系統以教-學-做理實一體化的實際特點出發，使學生在學習軟件工程理論時，能夠通過項目案例及時檢查所學習的效果，該系統能夠為其他學科發展網絡教學系統提供參考，通用性與實用性較強。

［1］ 陳巧莉.基于CDIO的教學做一體化軟件工程課改構思和實踐［J］，軟件，2013.7

［2］ 于佐東，黨承華等.以建構主義的學習理論認識CDIO工程教育模式［J］，中國電力教育，2012，（4）

［3］ 李彤，趙娜.基于CDIO的軟件工程國家精品課程建設［J］.計算機教育，2012，（1）

［4］ 陳巧莉，宮護震等.基于CDIO的教學做一體化ASP.NET課改和實踐［J］，軟件，2012，33（12）

Constructivist theory of software engineering network system construction based on the integration of theory and Practice

Chen Qiaoli
（Shaanxi Vocational College of National Defense Industry，Xi'an，710302）

This paper introduces the theory of Constructivism idea，combined with themodern network technology，designs the network teaching system should beused for"software engineering"course teaching，and the use of ASP.NET technology and C# language，from the curriculum theory and curriculumpractice of network system function construction，so as to fully achieve thecombination of modern network technology and modern educational conceptthe.

CDIO mode and idea；Integration of theory and practice of teaching to do；Project case task driven

2014-06-21

課題基金項目：陜西省級規劃課題編號：SGH12596

陳巧莉（1965-），女，陜西戶縣人，研究生，副教授，主要從事計算機軟件及應用和單片機教學工作