陳艷 魏星 李志梅

摘 要：CDIO在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)課程中的探索與實(shí)踐，一要以工程能力為目標(biāo)，構(gòu)思和調(diào)整課程教學(xué)目標(biāo)；二要以項(xiàng)目案例為載體，設(shè)計(jì)和制訂教學(xué)方案；三要以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為中心，實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)；四要在具體運(yùn)作中，實(shí)施CDIO工程能力評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：CDIO；數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-0845（2013）03-0136-02

一、CDIO概述及其基本步驟

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)用（Operate）4個(gè)單詞的縮寫。“構(gòu)思”指明客戶的需求，考慮技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素，不斷改進(jìn)概念、技術(shù)和商業(yè)計(jì)劃；“設(shè)計(jì)”指制訂開發(fā)的產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種計(jì)劃、圖紙和算法；“實(shí)施”指把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程，包括硬件制造、軟件編程、測(cè)試、檢查和驗(yàn)證；“運(yùn)作”指對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的維護(hù)、優(yōu)化和淘汰等[1]。CDIO是“做中學(xué)”原則和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)[2]，它將工程職業(yè)實(shí)踐環(huán)境作為工程教育環(huán)境，通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)方法實(shí)施“做中學(xué)”，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、職業(yè)道德、學(xué)術(shù)知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)解決問題能力、團(tuán)隊(duì)工作能力、交流能力和系統(tǒng)掌控能力，旨在培養(yǎng)應(yīng)用性工程科技人才[3]。

CDIO工程教育以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，按照企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)流程即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行4個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，要求學(xué)生具備通過這4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)的能力，形成初步的應(yīng)用學(xué)科知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)產(chǎn)品及系統(tǒng)制作的能力。

二、CDIO在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)課程中的應(yīng)用

1.以工程能力為目標(biāo)，構(gòu)思和調(diào)整課程教學(xué)目標(biāo)

課程的教學(xué)目標(biāo)決定課程的教學(xué)內(nèi)容，制定合理的教學(xué)目標(biāo)，有利于選取適合的教學(xué)內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)課程在以往教學(xué)中容易出現(xiàn)以下問題：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏主動(dòng)性和靈活性，只是盲目模仿練習(xí)教師上課時(shí)使用的案例或?qū)崿F(xiàn)教材中的例題，沒有進(jìn)行思考和創(chuàng)新；學(xué)生學(xué)完該課程，仍然不知道在具體的項(xiàng)目中如何使用數(shù)據(jù)庫(kù)，不能靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)。CDIO工程教育要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)技術(shù)中深厚的應(yīng)用知識(shí)、培養(yǎng)善于“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”新產(chǎn)品系統(tǒng)的技能，適應(yīng)現(xiàn)代化開發(fā)環(huán)境。因此，我們將該課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為理解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理，具備一定的系統(tǒng)分析能力，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)方法，即具有熟練應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作小型信息系統(tǒng)管理項(xiàng)目的能力。

2.以項(xiàng)目案例為載體，設(shè)計(jì)和制訂教學(xué)方案

將CDIO引入到數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)規(guī)劃和執(zhí)行過程中，充分體現(xiàn)其“做中學(xué)”、以“項(xiàng)目案例”為載體組織整個(gè)教學(xué)過程、以案例開發(fā)過程為驅(qū)動(dòng)來安排教學(xué)的內(nèi)容和方法的教學(xué)思想；加強(qiáng)情景教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)機(jī)制，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與參與性，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

在教學(xué)過程中，考慮學(xué)生實(shí)際狀況，結(jié)合其課程特征和應(yīng)用方向，我們選取學(xué)生比較熟悉的“教學(xué)管理系統(tǒng)”項(xiàng)目開發(fā)作為整個(gè)教學(xué)過程的主線。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)將該項(xiàng)目分成8個(gè)不同的子項(xiàng)目，將教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)子項(xiàng)目之中，依項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)課程教學(xué)單元，課堂上依據(jù)案例教學(xué)闡釋相關(guān)知識(shí)理論，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知與應(yīng)用；在實(shí)驗(yàn)過程中逐步實(shí)現(xiàn)“教學(xué)管理系統(tǒng)”項(xiàng)目，有層次、有梯度地引導(dǎo)學(xué)生掌握各知識(shí)點(diǎn)的技能。圍繞“教學(xué)管理系統(tǒng)”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)，按照“認(rèn)識(shí)→體驗(yàn)→技術(shù)→經(jīng)驗(yàn)”的順序組織課程內(nèi)容。首先，介紹數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)；其次，從實(shí)際出發(fā)分析該系統(tǒng)建立的目標(biāo)，確定數(shù)據(jù)庫(kù)需要的數(shù)據(jù)表及其字段，系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的功能模塊，包括數(shù)據(jù)查詢、錄入、修改與打印等，融入課程知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這些功能的案例，讓學(xué)生在完成案例實(shí)踐中體會(huì)設(shè)計(jì)與開發(fā)的樂趣，掌握相關(guān)技術(shù)，逐漸積累經(jīng)驗(yàn)。整個(gè)教學(xué)過程，既是傳授基礎(chǔ)知識(shí)的過程，又是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)解決問題的過程。因?yàn)榻虒W(xué)管理涉及的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和工作任務(wù)是學(xué)生所熟悉的，因此學(xué)生比較容易進(jìn)入工程角色，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。該項(xiàng)目是一個(gè)濃縮的、貼近學(xué)生生活的、容易理解和掌握的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其基本模塊包括學(xué)生基本信息管理、教師管理、課程管理、選課成績(jī)管理等，同時(shí)在學(xué)習(xí)的過程中可以讓學(xué)生根據(jù)自身理解和實(shí)際情況對(duì)該系統(tǒng)功能進(jìn)行拓展，進(jìn)一步實(shí)踐CDIO構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作4個(gè)環(huán)節(jié)。

依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)課程內(nèi)容和開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的工作過程，我們將“教學(xué)管理系統(tǒng)”項(xiàng)目分解成如表1所示的子項(xiàng)目和相應(yīng)的工作任務(wù)：

表 1 分階段子項(xiàng)目工作任務(wù)安排

3.以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為中心，完善和實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

CDIO注重實(shí)踐性教學(xué)，主張課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該從具體實(shí)際出發(fā)，然后上升至理論，最后再回到實(shí)際操作中來，以創(chuàng)作最終產(chǎn)品為教學(xué)目標(biāo)[4]。通過建立CDIO項(xiàng)目庫(kù)，分為基本項(xiàng)目學(xué)習(xí)、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目實(shí)習(xí)3個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，以使學(xué)生充分獲得與職業(yè)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)。

基本項(xiàng)目學(xué)習(xí)主要是在平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)中通過“教學(xué)管理系統(tǒng)”示范項(xiàng)目的各個(gè)子項(xiàng)目實(shí)施“做中學(xué)”，從而使學(xué)生掌握課程基本知識(shí)和技能，逐步完成教學(xué)中示范項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)，經(jīng)歷項(xiàng)目開發(fā)的全過程，具備全面理解和運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的能力?？紤]到每位學(xué)生都要求熟練掌握數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)基本知識(shí)與操作技巧，因此在該階段主要以個(gè)人形式實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的分階段任務(wù)，通過完成分階段任務(wù)，逐步完成教學(xué)管理系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生自行構(gòu)思設(shè)計(jì)對(duì)該系統(tǒng)功能進(jìn)行拓展，如增加教師論文管理模塊、教師參與課題管理模塊、院系管理模塊等。

項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的中心。課程基礎(chǔ)教學(xué)結(jié)束后，需要具體而嚴(yán)格的實(shí)訓(xùn)教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，促成CDIO學(xué)習(xí)效果的形成。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)是在項(xiàng)目學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過項(xiàng)目小組的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)探討，從項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行四個(gè)環(huán)節(jié)展開項(xiàng)目管理過程，學(xué)生自主安排項(xiàng)目進(jìn)程，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。項(xiàng)目實(shí)習(xí)是指進(jìn)一步學(xué)習(xí)“Web應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”等后續(xù)課程后，到實(shí)習(xí)基地或企業(yè)進(jìn)行考察，適當(dāng)給學(xué)生分配一些具體事務(wù)，讓學(xué)生將所學(xué)的技術(shù)知識(shí)現(xiàn)實(shí)化，加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，熟悉企業(yè)的工作流程和運(yùn)行模式，學(xué)習(xí)采用企業(yè)運(yùn)作模式進(jìn)行項(xiàng)目需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試的完整過程訓(xùn)練和管理，使學(xué)生的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)有較大提高。

4.在運(yùn)作中實(shí)施CDIO工程能力評(píng)價(jià)

CDIO注重能力的培養(yǎng)，因此不同的能力要用不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。CDIO倡導(dǎo)多樣化的考評(píng)體系。考核評(píng)價(jià)方式要朝著有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐技能、解決實(shí)際問題能力為原則進(jìn)行改革。本課程的考核方式也是基于多方面的，綜合筆試、子項(xiàng)目實(shí)施情況、項(xiàng)目構(gòu)思與設(shè)計(jì)展示、項(xiàng)目匯報(bào)與答辯、學(xué)生的自評(píng)與互評(píng)、教師與企業(yè)工程師的評(píng)價(jià)等多種方式，用不同的方法衡量學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、個(gè)人自身能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、設(shè)計(jì)項(xiàng)目和開發(fā)系統(tǒng)的能力。

三、CDIO在教學(xué)實(shí)施中應(yīng)注意的問題

1.CDIO工程教育的實(shí)施需要教師提升自身的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)

我校制定了相關(guān)政策，大力支持和鼓勵(lì)教師到企業(yè)進(jìn)行鍛煉，增強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)或項(xiàng)目實(shí)習(xí)階段采取讓相關(guān)企業(yè)的工程師引進(jìn)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目來校進(jìn)行指導(dǎo)，縮小課程與實(shí)際工作崗位的差距。CDIO項(xiàng)目教學(xué)的宗旨是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提高技能，因此教師在項(xiàng)目實(shí)施過程中，要注意把握指導(dǎo)的尺度，有效引導(dǎo)學(xué)生，既不能完全“教”學(xué)生，也不能放任學(xué)生，應(yīng)將自己的指導(dǎo)與鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、主動(dòng)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來。

2.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性

提倡“自主設(shè)計(jì)、自己動(dòng)手、自由探索”，提高學(xué)生分析、解決問題的能力，還要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與項(xiàng)目小組活動(dòng)，將個(gè)人職業(yè)技能與小組協(xié)作能力緊密結(jié)合，不斷提升CDIO工程能力。

3.以課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站為輔助平臺(tái)，注重工學(xué)結(jié)合

提供示范項(xiàng)目的具體實(shí)踐內(nèi)容和操作視頻，輔助學(xué)生快速掌握數(shù)據(jù)庫(kù)基本知識(shí)和技能，并提供項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)引導(dǎo)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)示范等，幫助學(xué)生提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施能力。CDIO的實(shí)施應(yīng)圍繞社會(huì)和企業(yè)的需求，因此還需要加強(qiáng)校企合作，建立與項(xiàng)目實(shí)施相適應(yīng)的校外實(shí)訓(xùn)基地，滿足學(xué)生了解企業(yè)實(shí)際、體驗(yàn)企業(yè)文化的需求，真正做到工學(xué)結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王志強(qiáng)，蔡平，杜文峰. 基于CDIO理念的多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)課 程實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2009（12）：137-138.

〔責(zé)任編輯：孫 凱〕

收稿日期：2012-11-01

基金項(xiàng)目：2012年廣西高等教育教學(xué)改革工程資助項(xiàng)目（2012JGA272）；廣西教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2010年度立項(xiàng)課題（2010C174）

作者簡(jiǎn)介：陳艷（1982-），女，湖北荊州人，講師，碩士，從事數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程研究；魏星（1980-）男，四川資中人，講師，碩士，從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究；李志梅（1972-）女，寧夏陶樂人，副教授，碩士，從事數(shù)據(jù)庫(kù)研究。