曲阜師范大學 馬春梅 高仲合 黃寶貴
CDIO是一種全新的國際化工程教育模式,是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO工程教育理念是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助,經過四年的探索研究所創立的,并在2004年成立了以CDIO命名的國際合作組織。
CDIO是Conceive、Design、Implement和Operate四個單詞的縮寫,表示構思、設計、實現和運作,是現代工業產品從構思研發到運行乃至終結廢棄的全部生命過程。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體,為學生提供一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統的構思-設計-實現-運行過程的背景環境基礎上的工程教育,培養學生以下四個方面的工程能力:工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統等方面的能力。讓學生能夠熟練掌握技術基礎知識,領導和參與新產品和新系統的開發和運行,了解技術的研究與發展對社會的重要性和戰略影響。
CDIO教育模式是對以課堂教學為主的教學模式的革命,并給出了檢驗測評的12條判定標準。ASP.NET作為工科院校計算機專業的專業必修課,具有典型的工程性,因此,在教學過程中運用CDIO模式,對學生的工程能力和網站開發專業技能都有很大的提升,對教師素質和教學質量有明顯的改善。本文將對ASP.NET課程在CDIO模式下的改革與實踐在以下幾個方面進行論述:教學內容的改革,教學方法的改革,教學手段的改革與學生考核方式的改革。
《ASP.NET動態網站開發》課程是工程院校計算機專業的一門專業課,教學內容包括了開發動態網站所需的大部分知識與技能,最終以能開發完整的動態網站為總的學習目標,因此,本門課程是一門實踐性和應用性都很強的學科。在傳統的教學中往往是采用在多媒體教室上課和在機房上機相結合的教學方式,這種方式下,在課堂上以教師講解為主,學生只是看和聽,時間被安排的滿滿的,沒有給學生以獨立思考的時間與探索的機會。而且課堂講解后一般不是緊接著上機實踐,中間的間隔使得學生在上機時把老師課堂講解的內容忘記了大部分,上機的效率和質量難以得到保證,逐漸使學生失去了對本課程的學習興趣與熱情。因此這種傳統的教學模式已無法適應社會企業對學生人才素質能力的新要求,學生的個人學習能力、團隊合作能力與交流溝通等工程能力也無從得到培養和鍛煉。
《ASP.NET動態網站開發》課程是我院軟件工程和網絡工程的一門專業必修課,是在數據庫系統概論和軟件工程基礎上開設的專業技能課。通過幾年的教學探索發現,ASP.NET課程完全可以依照CDIO模式進行教學,采用“做中學,學中做”,并與真實項目相結合的教學方法,培養學生網站開發建設與創新的能力,使學生具備團隊協作能力,擁有較強的職業素養,達到企業要求的用工標準。因此,本文將從教學內容、教學方法、教學手段、學生考核方式等幾方面論述所做的教學改革與取得的成效。
(1)課時分配
我院《ASP.NET動態網站開發》課程一共是54學時,課時少,內容多,知識點跨度大,學生學習起來有一定的難度;而且傳統的課時分配是采用“2+1”的方式,即每周2節課堂教學,1節實踐教學,教學與實踐相脫離。因此,本著CDIO理念,課時分配改革如下:每周3節教學與實踐同時進行,且上課地點從多媒體教室改到多媒體機房,學生可以隨聽隨練,緊跟教師的思維前進,也有足夠的時間獨立思考與練習。這種“做中學”模式下,理論與實踐教學沒有明顯界限,教師可根據教學內容的實際情況隨時調整教師講解與學生實踐的時間比例,做到真正的因材施教,使學生能力得到充分的發展。
(2)教學內容組織
《ASP.NET動態網站開發》課程包含了動態網站開發過程中所用到的大部分知識,如C#類、服務器控件、ASP.NET常用內置對象、ADO.NET數據庫編程、數據源與數據綁定控件、站點導航與母版頁、LINQ技術等,知識點較多而且比較分散,如果按傳統的教學方式,以章節內容展開教學,側重于離散的單元知識的講解,沒有一條統一的主線,學生難以學到系統網建網站的知識,更難以將所學到的知識應用于具體的網站項目開發當中,使學生覺得學無所用,挫傷了學生的學習興趣和積極性。
因此,本著CDIO理念,教學內容改革如下:從傳統的以按章節教授知識點為主、實踐為輔轉向以帶學生完成真實的網站建設項目為主、講解所用的到知識點輔助跟隨的教學內容改革。在教學最初階段,就根據學生的實際情況選擇難度適中的真實項目,帶領學生從需求分析開始,進行概要設計、詳細設計、實現與測試等整個項目全過程開發。并將全部知識點融會貫穿于整個項目中,在“做項目”的過程中隨需隨講隨應用,讓學生在“做項目”的過程中扎實地學到實踐應用的知識。這樣可使學生知道學習這門課程對所學專業的價值,讓學生有更多的真實感和參與感,有利于提高學生的學習興趣。
(3)教材的使用
傳統教學方式下,必須要選定一本書做為教材,并按教材的內容按章節講解知識點。但教材種類繁多,不能保證每種教材能包含所用到的所有知識點,因此本門課程不再為學生指定教材,根據項目的需要,提供給學生幾本參考書,并讓學生多利用網上與圖書館的資源,學會在做項目過程中隨用隨查,多種資源合理利用。這樣既能為學生節省下購買教材的費用,又能培養學生按所需查找資源的能力,提高學生自己解決問題的能力。
根據CDIO的教育模式,本課程采用真實項目驅動的教學方法,讓學生從單純學知識的學生轉變為真實項目的參與者,賦予學生責任感與使命感,提高知識能力的同時加強其團隊合作交流能力。
項目驅動教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。傳統的項目教學中的項目是針對某個教學內容或者某個課程而設計的、能由學生獨立完成、可以收到良好教學效果的任務,做出的網站只是一個雛形,不具備商業價值。而CDIO理念中的項目是指真實項目的,讓學生參與其中,完成整個項目產品的研發,讓學生能夠熟練掌握技術基礎知識,領導和參與新產品和新系統的開發和運行,了解技術的研究與發展對社會的重要性和戰略影響。因此,這種真實項目驅動比傳統的教學項目驅動更具有挑戰性與應用性,具有深遠的意義。
本課程將“ASP.NET網上學堂”精品課程建設網站這個真實完整的實際項目貫穿始終,按軟件工程的思想分步驟進行需求分析、概要設計、詳細設計、代碼編寫與運行測試,并將ASP.NET動態網站開發的知識和技術要點全部穿插到整個項目中進行講解,讓學生掌握各知識點的實際應用的同時更能感覺到自己作為一個項目成員應有的責任感與緊迫感,充分調了學生的學習積極性和主動性,提高學生分析問題、解決問題的實際能力,并在項目參與過程中培養學生的團隊合作交流能力。
(1)分組學習
“ASP.NET網上學堂”網站分為前臺和后臺兩大模塊,前臺模塊內有首頁、教學隊伍、教學資源、學習任務、課程設計、交流中心、學生作品與資源共享等八大模塊,后臺有教工信息維護、學生信息維護、班級信息維護、學生成績維護、退出系統等五大模塊。項目內容比較多,在學時有限的情況下,必須要將學生分組來共同完成。可將學生5-6人分為一組,每一組完成一個模塊,在教師講解知識點的過程中,對于自己組內模塊所涉及到的知識點要格外認真仔細學習。對于每個組的同學,分工一定要明確,為避免吃“大鍋飯”情況出現,可任用一名負責的同學為小組長,完成組內日常事務的分配、監督、協調并及時與教師交流出現的各種問題。分組學習即可以提高學生的團隊合作精神,也可以培養學生的責任感和使命感。
(2)項目分解
“ASP.NET網上學堂”網站項目中涉及到了網站建設所需的大部分知識點,教師可將項目分成若干個子項目,提練每個子項目中涉及的知識點,并據難易程度和學習需要進行講解,通過這種形式將知識點貫穿于整個項目。使學生明確所學知識點的實際應用價值,并迅速提高對知識點的理解。
傳統的考核方式以一張試卷成績加平時成績綜合評定,對于實踐性很強的ASP.NET課程來講,這種方式不能反映出學生掌握知識的真實水平,尤其是實踐動手方面的能力。CDIO標準中的第11條,要求學生的基本個人能力和人際能力,產品、過程和系統構建能力以及學科知識都要融入到專業考核之中。因此本課程的考核方式改革如下:課程考核主要以項目小組為單位進行成績的評定。學生的成績由三部分組成:一是平時成績,占20%,由教師來完成成績的評定,主要從學生的課堂到課率情況,學習的態度等方面進行考核;二是項目成績,占50%,由項目小組長與組內同學共同商量來評定,主要從學生在小組內完成的任務與做出的貢獻及與小組其他同學協作的態度與合作交流能力等方面考核;三是答辯成績,占30%,由教師及其他組的同學共同給出成績,主要是通過答辯的形式考查小組的項目完成情況、項目的功能與性能質量、畫面美工及代碼規范等。
這種考核方式使學生成績的考核遍布整個教學過程的始終,有利于提高學生學習的自覺性和主動性,并增強學生的責任感和集體意識,有利于培養學生團隊協作、溝通交流、語言表達等職業能力,避免了突擊應付考試的現象,能顯著提高教學效果。
教學改革是一個不斷探索、實踐的過程。在總結以往教學經驗的基礎上,為適合現代企業對人才的需求,我院在《ASP.NET動態網站開發》課程中進行了一系列的探索與改革,實踐證明,在CDIO教育模式下采用以真實項目的開發為主導的教學方式,能有效地培養學生的個人學習與創新思考能力,可培養學生發現問題及自主靈活地解決問題的能力,同時可以有效地激發學生的學習熱情和學習興趣,培養團隊合作交流與工程控制能力。在學生個人能力發展及提高教學效果方面收益非淺。
[1]http://www.chinacdio.cn.
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