李懷敏 陳秀明
(阜陽(yáng)師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,安徽 阜陽(yáng) 236041)
“新工科”作為我國(guó)工程教育改革方向,其核心思想是以德樹(shù)人為根本,以應(yīng)對(duì)變化、創(chuàng)造未來(lái)為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。具有戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開(kāi)放式的特征[1]。自2017年2月,教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)以來(lái),國(guó)內(nèi)各高校及高校教師積極探索適應(yīng)新工科要求的教學(xué)改革與實(shí)踐,并取得了較為豐富的成果。其中,文獻(xiàn)[2]以新工科為背景探索大數(shù)據(jù)專業(yè)的建設(shè)與培養(yǎng),并以西南科技大學(xué)為例著重介紹大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式、課程體系、實(shí)踐教學(xué)等方面的綜合教學(xué)改革與實(shí)踐,為新工科專業(yè)建設(shè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。文獻(xiàn)[3]將CDIO工程教育模式與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合,從課堂的教育理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法和課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)Java 程序設(shè)計(jì)課程開(kāi)展教學(xué)改革,取得較好的效果。
CDIO工程教育模式是國(guó)際工程教育改革的重要成果,是人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式,強(qiáng)調(diào)以產(chǎn)品/項(xiàng)目的生命周期(Conceive(構(gòu)思)、Design(設(shè)計(jì))、Implement(實(shí)施)、Operate(運(yùn)作))為載體[4],以案例和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式為基礎(chǔ),堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向,使學(xué)生在工程實(shí)踐中不斷啟迪智慧、建構(gòu)知識(shí),再反過(guò)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐,在理論與實(shí)踐相互促進(jìn)中提升工程實(shí)踐能力和銳意進(jìn)取的精神。但是,按照CDIO 教育理念,課程教學(xué)的內(nèi)容將不再局限于書(shū)本,而是圍繞項(xiàng)目周期展開(kāi)的豐富的、有機(jī)的、系統(tǒng)化的工程教學(xué)內(nèi)容,這是在傳統(tǒng)課堂授課模式下難以完成的,更難以達(dá)到工程教育的目的?;旌辖虒W(xué)把傳統(tǒng)課堂與線上教學(xué)相融合,實(shí)現(xiàn)“在‘適當(dāng)?shù)摹瘯r(shí)間,通過(guò)應(yīng)用‘適當(dāng)?shù)摹瘜W(xué)習(xí)技術(shù),對(duì)‘適當(dāng)?shù)摹瘜W(xué)習(xí)者傳遞‘適當(dāng)?shù)摹芰?,有效解決了傳統(tǒng)課堂時(shí)間和地點(diǎn)的限制[5]?;旌辖虒W(xué)已成為教育領(lǐng)域普遍提倡的教學(xué)模式,數(shù)據(jù)研究表明混合教學(xué)在高等教育教學(xué)中是最有效的教學(xué)方式。
綜上所述,本文專注于研究基于CDIO的混合教學(xué)模式,該模式以工程教育理念為核心,采用混合教學(xué)組織形式,通過(guò)混合遞階實(shí)踐教學(xué)體系來(lái)保證工程化教學(xué)內(nèi)容的有效開(kāi)展。并以數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程為教學(xué)改革實(shí)踐對(duì)象來(lái)介紹基于CDIO的混合教學(xué)模式的實(shí)施舉措和實(shí)施效果。
基于CDIO 的混合教學(xué)體系架構(gòu)[6],如圖1所示。
圖1 基于CDIO混合教學(xué)體系架構(gòu)
由圖1可知,基于CDIO混合教學(xué)體系主要由工程化的教學(xué)內(nèi)容、混合式教學(xué)、混合遞階實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)以及混合教學(xué)評(píng)價(jià)體系四個(gè)模塊組成,同時(shí)這四個(gè)模塊都以智慧教學(xué)平臺(tái)為支撐??梢?jiàn),該體系架構(gòu)在智慧教學(xué)平臺(tái)(本研究采用的是“超星學(xué)習(xí)通”)的支撐下,以層次化的工程項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),采用三段式(課前、課中、課后)混合教學(xué)組織形式,建立遞階多元化(課上、課下、課外)實(shí)踐教學(xué)體系,從而形成以“學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)、應(yīng)用創(chuàng)新為目標(biāo)、實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)”的創(chuàng)新工程教學(xué)模式。并制定了基于智慧教學(xué)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、課堂表現(xiàn)、項(xiàng)目完成情況和考試成績(jī)的多元混合教學(xué)評(píng)價(jià)體系。
數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程的主要任務(wù)是使學(xué)習(xí)者能夠應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理、商品化的 DBMS和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)面向各種實(shí)際問(wèn)題的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)[7]。而數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是典型的工程項(xiàng)目。所以,將基于CDIO的混合教學(xué)模式引入數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程建設(shè),設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容、依托智慧教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展混合式教學(xué)。
CDIO 教育理念是以實(shí)際工程項(xiàng)目的生命周期為載體,將教學(xué)內(nèi)容滲透到工程項(xiàng)目中,隨著工程項(xiàng)目的不斷推進(jìn),使學(xué)生們?cè)谡鎸?shí)的情境中循序漸進(jìn)地掌握相關(guān)知識(shí)和技能[8]。所以,項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是開(kāi)展工程教育的基礎(chǔ),這要求對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)——項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容,將相關(guān)的理論知識(shí)滲透到具體的項(xiàng)目實(shí)踐中。因此,本文結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用的工程實(shí)踐和課程的培養(yǎng)目標(biāo),設(shè)計(jì)三個(gè)層次的項(xiàng)目,即數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目和數(shù)據(jù)庫(kù)綜合創(chuàng)新項(xiàng)目,將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地融入項(xiàng)目教學(xué)中,注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,重視學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
(1)基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目
基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目是以熟知、易懂的數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目為研究對(duì)象(一般采用教材中的案例)將數(shù)據(jù)庫(kù)原理的基礎(chǔ)理論知識(shí)融入項(xiàng)目的相應(yīng)階段,按照項(xiàng)目的實(shí)施設(shè)計(jì)成單元項(xiàng)目(詳見(jiàn)表1),并在教材實(shí)例的基礎(chǔ)上增加一定的難度和創(chuàng)新,引導(dǎo)學(xué)生依托項(xiàng)目進(jìn)行理論驗(yàn)證,同時(shí)學(xué)會(huì)用驗(yàn)證的理論解決實(shí)際問(wèn)題?;A(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目通過(guò)對(duì)熟知、易懂的數(shù)據(jù)庫(kù)的分析(C)、設(shè)計(jì)(D)、實(shí)現(xiàn)(I)和使用(O),使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)原理的基礎(chǔ)理論知識(shí),具備基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰突鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)能力,并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用有一定的認(rèn)知。
(2)應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目
應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目是由教師給出,主要選取與學(xué)生生活和學(xué)習(xí)密切相關(guān)的實(shí)際課題(如學(xué)生宿舍維修上報(bào)管理系統(tǒng)、線上考試系統(tǒng)、小型超市管理系統(tǒng)、疫情信息管理系統(tǒng)等),課題規(guī)模和進(jìn)度由教師把控,學(xué)生分組(每組5-6人,選一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組內(nèi)協(xié)調(diào))選擇感興趣的課題。確定課題之后,各小組結(jié)合所學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料和對(duì)課題業(yè)務(wù)的調(diào)研分析,并在教師指導(dǎo)下按照企業(yè)和社會(huì)的工程實(shí)踐構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行(CDIO)項(xiàng)目。應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目的進(jìn)度通常與基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目同步,是基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充。通過(guò)應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目可以進(jìn)一步提升學(xué)生的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)能力、自主探究和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生工程思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流意識(shí)。
(3)綜合創(chuàng)新項(xiàng)目是面向?qū)嶋H需求的復(fù)雜數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)大作業(yè),綜合性較強(qiáng)。各小組在課后獨(dú)立完成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì),并撰寫(xiě)相關(guān)文檔。這不僅要求學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)理論和技術(shù)進(jìn)行整合,還要能夠創(chuàng)新地應(yīng)用于實(shí)踐,解決實(shí)踐問(wèn)題。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中充分發(fā)揮個(gè)人探究和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,完成系統(tǒng)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用產(chǎn)品的構(gòu)思(C)、設(shè)計(jì)(D)、實(shí)現(xiàn)(I)和運(yùn)行(O)全過(guò)程,著重培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)能力、多學(xué)科交叉能力和開(kāi)拓創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)合作能力。
三個(gè)層次的模塊化項(xiàng)目之間存在由理論到應(yīng)用、由局部到全局、由簡(jiǎn)單到綜合的遞進(jìn)關(guān)聯(lián)性,為學(xué)生提供了“強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)的、建立在真實(shí)世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行(CDIO)過(guò)程”的學(xué)習(xí)情境。可以使學(xué)生在理論指導(dǎo)下完成項(xiàng)目,在項(xiàng)目實(shí)踐中建立起完整的課程知識(shí)體系,最終實(shí)現(xiàn)由“知識(shí)”到“實(shí)踐”到“能力”再到“綜合工程素養(yǎng)”的不斷提升,進(jìn)而能夠解決復(fù)雜的工程問(wèn)題。
基于CDIO混合教學(xué)組織形式仍然是由“課前、課中、課后”所組成三段式教學(xué)模式,每個(gè)階段都為項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容服務(wù),而項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施則按照工程的“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行”等四個(gè)步驟來(lái)組織。具體如圖2所示。
圖2 基于CDIO三段式混合教學(xué)組織
(1)課前項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)入
課前采用線上形式,教師基于智慧教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)情分析,不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),提供高質(zhì)量線上教學(xué)資源,科學(xué)制定學(xué)習(xí)任務(wù)單,完成項(xiàng)目導(dǎo)入;學(xué)生自主完成線上學(xué)習(xí)任務(wù),并反饋問(wèn)題,通過(guò)課前線上的教學(xué)活動(dòng)使學(xué)生提前了解課堂項(xiàng)目教學(xué)的內(nèi)容,初步形成對(duì)項(xiàng)目階段性任務(wù)的構(gòu)思(C)。
(2)課中項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施
課中是線下主題見(jiàn)面課,教師首先講解項(xiàng)目中涉及的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí),同時(shí)對(duì)線上反饋的問(wèn)題答疑解惑,再結(jié)合項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)情景,分解小項(xiàng)目,設(shè)計(jì)互動(dòng)主題,每個(gè)小組課內(nèi)協(xié)作完成,通過(guò)這樣的課堂教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生在課前對(duì)項(xiàng)目任務(wù)有了初步構(gòu)思的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解項(xiàng)目任務(wù),自主完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)(D)和實(shí)現(xiàn)(I)。
(3)課后項(xiàng)目運(yùn)維
課后教師通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展個(gè)性化輔導(dǎo),進(jìn)行階段性測(cè)驗(yàn)等,幫助學(xué)生總結(jié)反思;布置單元項(xiàng)目作業(yè)和應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目的階段性任務(wù)并評(píng)閱相關(guān)文檔。學(xué)生在課后完成線上單元測(cè)驗(yàn)、單元項(xiàng)目任務(wù),在完成任務(wù)的過(guò)程中遇到問(wèn)題可以隨時(shí)線上反饋和討論,按時(shí)在平臺(tái)提交相應(yīng)的文檔資料(如:實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目總結(jié)等)。通過(guò)課后項(xiàng)目相關(guān)文檔的完善以及項(xiàng)目運(yùn)行和維護(hù)(O)可以不斷提升學(xué)生的綜合工程素養(yǎng)。
實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)內(nèi)容的具體化過(guò)程,是增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、解決問(wèn)題能力和構(gòu)建創(chuàng)新意識(shí)的重要環(huán)節(jié)?;贑DIO的課程教學(xué)改革的核心思想就是將理論知識(shí)滲透到實(shí)際工程項(xiàng)目中,盡可能把理論教學(xué)轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué),以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探索精神?;贑DIO構(gòu)建的“實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)—課下虛擬實(shí)驗(yàn)—課外實(shí)訓(xùn)”的混合遞階實(shí)踐教學(xué)體系為完成項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容提供了重要保證。
(1)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)
課堂教學(xué)全部在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室要求具備教、學(xué)、做一體化的軟硬件配套設(shè)施,教師在實(shí)驗(yàn)室授課,授課內(nèi)容圍繞項(xiàng)目開(kāi)展。在實(shí)際教學(xué)中,教師根據(jù)課前線上學(xué)習(xí)反饋,梳理共性問(wèn)題和重、難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解和演示。然后讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)加深理解。教師可以根據(jù)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)情況,適時(shí)給出啟發(fā)性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義,學(xué)會(huì)用理論解決實(shí)際問(wèn)題?;A(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要在課堂上完成,而應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目和綜合創(chuàng)新項(xiàng)目則主要是由小組成員在課下完成,遇到問(wèn)題在線上進(jìn)行反饋和互相討論。教師根據(jù)線上的反饋和討論找出共性問(wèn)題,在課堂上予以講解,對(duì)于個(gè)別問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo),推進(jìn)項(xiàng)目的順利開(kāi)展。表1給出了基礎(chǔ)驗(yàn)證項(xiàng)目細(xì)分成單元項(xiàng)目后實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)。
表1 單元項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)
從表1可以看出,通過(guò)將理論知識(shí)滲透到實(shí)際工程項(xiàng)目中,真正做到了讓學(xué)生在“學(xué)中做”和“做中學(xué)”。同時(shí)教師根據(jù)學(xué)生在應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目中的問(wèn)題反饋,結(jié)合具體項(xiàng)目答疑解惑,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用,使學(xué)生的工程能力和工程素養(yǎng)得到不斷提升。
(2)課下虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)訓(xùn)
學(xué)院引進(jìn)藍(lán)橋高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),有效解決了大容量的工程實(shí)踐教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限的矛盾,幫助老師輕松完成大規(guī)模的在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程利用藍(lán)橋在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行綜合創(chuàng)新項(xiàng)目的線上實(shí)訓(xùn)。教師將項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容在藍(lán)橋?qū)嶒?yàn)平臺(tái)上以步驟化的形式展示,并對(duì)各步驟設(shè)置自動(dòng)驗(yàn)證,同時(shí)通過(guò)設(shè)置項(xiàng)目挑戰(zhàn)考核,驅(qū)動(dòng)學(xué)生一步步完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),理解項(xiàng)目實(shí)施流程。學(xué)生只需使用瀏覽器登錄“藍(lán)橋在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)站”進(jìn)入課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境就可進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn),提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生也可以將在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)訓(xùn)中產(chǎn)生問(wèn)題和想法帶到課堂上進(jìn)行小組討論,教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。線上實(shí)訓(xùn),較好地克服實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中時(shí)間、設(shè)備等因素的限制,還能保證項(xiàng)目教學(xué)進(jìn)度和質(zhì)量,提高工程教學(xué)效率。
(3)課外實(shí)訓(xùn)
簡(jiǎn)單的校園學(xué)習(xí)是培養(yǎng)不出優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員的。第二課堂與校企合作相結(jié)合的課外實(shí)訓(xùn)則是簡(jiǎn)單校園學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充。如:以賽促教,創(chuàng)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)常組織、培訓(xùn)學(xué)生參加相關(guān)的科技創(chuàng)新競(jìng)賽;鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合項(xiàng)目到企業(yè)相關(guān)部門(mén)進(jìn)行調(diào)研,了解與分析企業(yè)的業(yè)務(wù)需求,調(diào)研結(jié)果在課堂上做匯報(bào),并進(jìn)行討論;定期集中安排學(xué)生到校企合作實(shí)訓(xùn)基地參加實(shí)訓(xùn),這不僅能讓學(xué)生真正體驗(yàn)企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)的全過(guò)程,還能向企業(yè)工程師學(xué)習(xí)項(xiàng)目研發(fā)中使用技術(shù)、方法和管理經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步了解企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)規(guī)范等,是對(duì)校園學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充。通過(guò)這樣的課外實(shí)訓(xùn),學(xué)生們不僅可以獲得更多的新知識(shí)、新技術(shù)、新信息,也可以更好地實(shí)現(xiàn)由“知識(shí)”到“實(shí)踐”到“能力”再到“綜合工程素養(yǎng)”的不斷提升,為將來(lái)就業(yè)提供核心競(jìng)爭(zhēng)力。
傳統(tǒng)的結(jié)果性評(píng)價(jià)機(jī)制難以體現(xiàn)學(xué)生的工程實(shí)踐和應(yīng)用創(chuàng)新能力,因此,基于CDIO的混合教學(xué)模式依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)了“形成性評(píng)價(jià)+結(jié)果性評(píng)價(jià)”的多元混合評(píng)價(jià)體系,通過(guò)對(duì)具體指標(biāo)賦予權(quán)重強(qiáng)化過(guò)程性評(píng)價(jià),重點(diǎn)考查學(xué)生在混合學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中態(tài)度、能力和綜合工程素養(yǎng)等方面表現(xiàn)。建立了多元化混合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,見(jiàn)表2。
表2 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程多元化混合評(píng)價(jià)指標(biāo)
如表2顯示,課程的總評(píng)成績(jī)=線上平時(shí)成績(jī)(35%)+線下平時(shí)成績(jī)(35%) +考試成績(jī)(30%)。其中,線下平時(shí)成績(jī)各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分依據(jù)是各層次項(xiàng)目的完成情況和課堂綜合表現(xiàn),而項(xiàng)目完成情況的綜合得分由教師對(duì)各組評(píng)價(jià)得分、小組間的互評(píng)得分和組內(nèi)成員互評(píng)得分的加權(quán)平均計(jì)算得到。文章旨在通過(guò)這樣多維度、全方位展現(xiàn)學(xué)生能力的多元化混合評(píng)價(jià)體系,能更全面、更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力和素質(zhì),促進(jìn)和鼓勵(lì)學(xué)生全面發(fā)展。
將基于CDIO的混合教學(xué)模式引入數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程建設(shè),并開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐,正是授課前就確定了一個(gè)普通班(55人)和一個(gè)試驗(yàn)班(52人)。普通班仍采用原來(lái)的授課模式,課堂教學(xué)區(qū)分理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),按照教材順序開(kāi)展相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容。試驗(yàn)班則采用基于CDIO的混合教學(xué)模式,課堂教學(xué)全部在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,配合課前線上導(dǎo)入和課后線上拓展,圍繞項(xiàng)目開(kāi)展相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。期末閉卷考試采用同一套試卷。
為了調(diào)查基于CDIO的混合教學(xué)模式是否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,課程結(jié)束后,一方面通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)對(duì)試驗(yàn)班開(kāi)展了課程體驗(yàn)問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷主要調(diào)查學(xué)生對(duì)教學(xué)體系的評(píng)價(jià)和教學(xué)效果滿意度。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:絕大多數(shù)同學(xué)對(duì)新的教學(xué)體系和教學(xué)效果表示滿意,都給出了正向肯定的評(píng)價(jià),這與學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)相互佐證。
另一方面,將試驗(yàn)班和普通班的學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行比較。由于試驗(yàn)班采用多元化混合評(píng)價(jià)體系(詳見(jiàn)3.4節(jié))與普通班的綜合評(píng)價(jià)體系(平時(shí)成績(jī)(40%)+期末考試成績(jī)(60%))不同,所以比較兩個(gè)班的卷面成績(jī)。卷面成績(jī)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。可以看出試驗(yàn)班卷面成績(jī)整體優(yōu)于普通班,進(jìn)一步說(shuō)明項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容有助于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。
表3 期末閉卷考試卷面成績(jī)分檔統(tǒng)計(jì)表
綜上,基于CDIO的混合教學(xué)模式達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,且相比于原來(lái)的教學(xué)模式有如下優(yōu)勢(shì):
(1)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升自主學(xué)習(xí)能力
基于CDIO混合教學(xué)組織形式促使學(xué)生在課前完成項(xiàng)目導(dǎo)入,在課堂上可以帶著想法和問(wèn)題學(xué)習(xí),在老師的指導(dǎo)下和項(xiàng)目實(shí)踐中證實(shí)自己的想法、解決遇到的問(wèn)題,在學(xué)習(xí)中不斷獲得成就感,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,興趣是最好的老師能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行多渠道自主學(xué)習(xí),自主學(xué)習(xí)能力不斷提升。
(2)更有助于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力
基于CDIO混合教學(xué)為學(xué)生提供了強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)、建立在真實(shí)世界產(chǎn)品的學(xué)習(xí)情境,學(xué)生的產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行的工程思維在不同層次的項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境中得到訓(xùn)練和強(qiáng)化,工程實(shí)踐能力不斷提高。具體表現(xiàn)在試驗(yàn)班的同學(xué)相比于普通班更喜歡迎難而上,積極參加各類大學(xué)生競(jìng)賽,動(dòng)手能力更強(qiáng);課堂更活躍,積極參與討論,基礎(chǔ)知識(shí)掌握扎實(shí),能夠應(yīng)用實(shí)踐解決實(shí)際問(wèn)題。
(3)更能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流意識(shí)
基于CDIO混合教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)合作,特別是應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目和綜合創(chuàng)新項(xiàng)目必須是小組成員分工合作,共同完成,過(guò)程中遇到問(wèn)題先是組內(nèi)討論解決,仍有問(wèn)題帶到課堂上進(jìn)行交流、討論。教師在課堂上可以結(jié)合共性問(wèn)題統(tǒng)一講解,講解的過(guò)程中拋出問(wèn)題讓學(xué)生思考進(jìn)行教學(xué)互動(dòng),若是個(gè)別問(wèn)題則進(jìn)行一對(duì)一指導(dǎo)。在項(xiàng)目的推進(jìn)過(guò)程中小組成員都積極參與,有問(wèn)題共同解決,使學(xué)生在潛移默化中培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和交流意識(shí)。
基于CDIO的混合式教學(xué)模式遵循CDIO教育思想,通過(guò)混合教學(xué)的組織形式,開(kāi)展以學(xué)生為中心、項(xiàng)目為主線的多元實(shí)踐教學(xué),并設(shè)計(jì)了強(qiáng)調(diào)形成性評(píng)價(jià)的多元混合教學(xué)評(píng)價(jià)體系。以數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程為實(shí)踐對(duì)象,首先設(shè)計(jì)模塊化項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容,然后以項(xiàng)目為載體,智慧教學(xué)平臺(tái)為支撐開(kāi)多元遞階實(shí)踐教學(xué)。教學(xué)效果表明:基于CDIO的混合式教學(xué)使學(xué)生們?cè)凇皩W(xué)中做、做中學(xué)”的良性循環(huán)中,收獲學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和各種能力的提升,獲得了良好的教學(xué)效果,符合新工科背景下教學(xué)改革的目標(biāo)。