基于CDIO的Web開發技術課程教學改革研究與實踐

段壽建　楊艷麗

摘 要： 針對Web開發技術課程傳統教學模式中存在的問題，將CDIO教育理念引入教學中，以“做中學”和“項目案例”為載體組織教學活動，有效地開展了教學改革與實踐，使學生不僅掌握課程內容，還能運用所學知識解決實際問題，真正做到學以致用。

關鍵詞： CDIO模式； Web開發技術； 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）08-71-02

Research and practice of teaching reform for Web development technology course based-on CDIO

Duan Shoujian1， Yang Yanli2

（1. College of information， BaoShan University， Baoshan， Yunnan 678000， China； 2. College of mathematics， BaoShan University）

Abstract： For the problems existing in the traditional teaching mode of Web development technology course， CDIO education idea is introduced into the teaching. Taking "learning through doing" and "project case" as the carrier to organize the teaching activity， carry out the teaching reform and practice effectively， so that students not only master the course content， also can use the knowledge to solve practical problems， truly apply what they have learned.

Key words： CDIO model； Web development technology； teaching reform

0 引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出要倡導啟發式、探究式學習，幫助學生學會學習，激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造有益于獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境[1]。主要培養學生使用動態開發技術（如ASP、PHP或JSP等），結合數據庫（如Access、MySQL、SQL Server或Oracle等），開發基于B/S模式的網絡應用系統。本文針對傳統的Web開發技術課程教學模式存在的不足，在課程教學中引入CDIO 教育模式，以有效地開展教學改革與實踐。

1 傳統Web開發技術課程教學存在的弊端

Web開發技術課程的前導課程一般為網頁設計和數據庫技術。其中網頁設計課程內容主要是網頁制作的基礎知識、HTML、CSS和JavaScript等前端開發技術，數據庫技術課程內容主要是數據庫的基本原理和相關操作。Web開發技術課程內容主要是動態開發技術，結合數據庫，開發基于B/S模式的網絡應用系統。在動態開發技術的選擇上，PHP由于其開源免費、簡單易學、安全可靠和跨平臺等優點，成為首選的編程語言，MySQL由于其體積小、速度快和開源免費等特點，成為首選的數據庫技術，所以PHP+MySQL成為目前高校Web開發技術課程的首選組合。

目前在多數高校中，Web開發技術課程主要采用“多媒體理論教學+上機實踐”教學形式，理論教學以教師講解為主，幫助學生熟練掌握語言基礎。一般是先利用幻燈片向學生介紹基本語句、語法，方法和事件等，然后通過例題講解其實現過程[2]。在整個課堂教學過程中，學生更多的是“聽眾”角色，跟著教師的思路去理解和記憶相關的知識點，這種傳統的教師主動“教”的模式，會使學生的“學”比較被動。傳統教學模式下，該門課程的教學內容一般如圖1所示。

[PHP基礎

1.PHP概述

2.PHP的服務配置

3.PHP的語言基礎

（語法、數據類型、

變量與常量、流程

控制語句、數組、

函數、文件操作等）][MySQL基礎

1.MySQL概述

2.MySQL數據庫管理

3.MySQL數據表的管理（瀏覽、插入、更新、刪除等）

＼&][PHP+MySQL的綜合實例

＼&]

圖1 傳統教學模式下Web開發技術課程教學內容安排

在這種傳統模式下，教師講解時感覺枯燥，學生在學習過程中普遍感到吃力，容易失去學習的興趣和信心，學生不能積極主動地思考，編程能力得不到充分的鍛煉，更談不上對知識和技術的主動應用，很難達到預期的教學目標。

2 CDIO工程教育模式的特色及啟示

CDIO模式作為近年來國際工程教育改革的最新成果，是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達，它以工程項目從研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[3]。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate），經過20多年的研究與探索，CDIO已經得到國際高等工程教育界的廣泛認可，形成了非常鮮明的工程教育特色[4]。

CDIO相比于傳統的教學模式是顛覆性的，主要體現在教學與學習的過程，以及學習的經驗獲取方式和技能的訓練方法上。因此首先是教師要更新教學觀念，從過去的“以教師為中心、傳授知識為目的”的傳統教育觀念，轉變成“以學生為中心，提高學生對知識的運用能力為目的”的新觀念，學生由被動的接受者轉變為獲取信息的主體，教師由知識的傳授者轉變為引導者、促進者。讓學生從解決工程問題的角度學習專業知識，掌握工程思維方法，進而形成對工程的興趣，提高獨立分析問題、認識問題、解決問題的能力[5]。

3 基于CDIO的Web開發技術課程教學改革

針對傳統Web開發技術課程教學存在的弊端和CDIO的教學理念，我們在Web開發技術課程教學中，結合CDIO教學理念進行了實踐探索，取得了良好的教學效果。

3.1 CDIO在課程中實施的基本思路

在Web開發技術中引入CDIO的基本思路是：以實際工程項目為背景，以項目實施為主線貫穿于課程教學的全過程[6]，具體思路如圖2所示。

[構思

（Conceive）][設計

（Design）][實施

（Implement）][運作

（Operate）][案例剖析

提出要求＼&][指導＼&][演示、答疑＼&][評價、擴展＼&][系統運行、團隊答辯、教師評價、

修改完善；完成其他類似項目][創建數據庫、編寫代碼實現功能、美工制作][設計功能模塊、設計ER模型、進行美工設計][成立項目小組、調研開發需求、寫出開發方案、分配任務][CDIO] [教師：主導] [學生：主體]

圖2 在課程中實施CDIO模式的基本思路

基本思路中結合CDIO教學理論，充分體現以教師為主導，學生為主體的理念。

在構思階段，教師通過對實際項目的剖析，按照軟件工程設計的思想講解基于B/S模式的網絡應用系統（如新聞發布系統）開發的基本流程和開發方案，使學生對項目有一個整體的認識。教師提出開發要求，指定組長，再由組長組建團隊。一個團隊由3-4名學生組成，在組長的帶領下，每個團隊針對選定的具體課題，展開需求分析，研究項目實施方案，對成員進行任務分派。

在設計階段，教師通過對應用系統的功能設計展示，指導學生完成自己設定的課題，即完成相應的功能模塊、ER模型和美工設計。在設計階段要充分考慮功能模塊的可行性，包括技術可行性、功能可行性和法律可行性。

在實施階段，教師通過對典型功能模塊的實現，如數據表的創建、程序的實現、美工圖片的制作等進行詳細剖析和講解，總結其規律，使學生能夠舉一反三，實現多個功能模塊，教師對學生遇到的問題進行答疑。學生團隊成員之間相互支持、共同討論，學會思考與傾聽別人的意見，學會交流溝通并解決問題，培養團隊整體責任意識。

在運作階段，教師演示完整的應用系統的發布和運行過程，對學生實現的項目進行指導和評價，提出改進意見，指導學生修改完善。項目完成后，團隊總結經驗，查找不足，撰寫項目報告，學會提煉成果，并在全班答辯，提高邏輯思維和知識發現的能力。學生成功完成項目后，可以指導學生參加計算機設計大賽，承接實際的開發項目，參加教師的科研項目等活動，使學生的Web開發能力得到進一步提高。

3.2 Web開發技術課程教學內容設計

按照以上描述的基本思路可知，教師演示的示范項目內容至關重要。在實際的教學過程中，我們以“基于PHP的通用新聞管理網站”為例進行講解。該網站規劃如圖3所示。

[網站后臺][信息的維護][用戶管理][日志管理][瀏覽者][留言管理][……][網站前臺] [數據庫][身份認證][信息瀏覽][信息搜索][交互式的操作][……] [管理者]

圖3 基于PHP的通用新聞網站規劃

“基于PHP的通用新聞管理網站”項目案例的教學內容進程安排如圖4所示。

[用戶管理功能][日志記錄功能][用戶登錄功能][網站規劃][網站前臺頁面][留言管理功能][新聞管理功能][欄目管理功能][系統運行和維護]

圖4 項目案例教學內容的進程安排

在項目案例的教學內容進程中，教師強調實用性和實踐性，可將PHP和MySQL等基礎知識作為學生的自學內容，這樣既能充分利用上課時間，也能培養學生獨立學習的能力。在項目開發的各個階段，教師都要做到及時檢查和指導。

4 結束語

基于CDIO的Web開發技術課程教學改革以CDIO工程教育理念為指導，以團隊項目為核心，對課程教學內容進行重新設計。教學改革實踐成果表明，教學改革是成功的，探索是有意義的，我校計算機專業學生申請省級大學生創新創業項目、開展社會服務及參加計算機設計大賽獲獎數量不斷提高，取得了良好的教學效果。教學改革以團隊項目實現為主線，利用學生的主觀能動性，調動學生的學習積極性，培養團隊協作意識。如何進一步提高學生作品開發的質量和改進課程的考核模式，將是下一步研究的重點。

參考文獻：

[1] 管華，李禹生，徐軍利等.基于網絡教學資源平臺的個性化自主學習

研究[J].計算機教育，2012.6：98-102

[2] 張娟.基于CDIO模式的VB程序設計課程教學改革與實踐[J].教育

與職業，2014.1：133-134

[4] 秦磊華，石柯，甘早斌.基于CDIO的物聯網工程專業實踐教學體系[J].

高等工程教育研究，2013.5：168-172

[3] 顧配華.以設計為導向的EIP-CDIO創新型工程人才培養模式[J].中

國高等教育，2009.3.

[5] 吳軍，彭芳，鄔蒙等.CDIO模式下課程教學改革的探索與實踐[J].中國

電力教育，2013.35：117-118

[6] 應宏.基于CDIO工程教育理論的數據庫原理課程教學實踐[J].教育

與職業，2013.6：139-140