基于CDIO模式的JavaScript課程實驗設計

摘要：闡述以JavaScript課程實驗為例，將CDIO工程教育模式引入計算機專業課程實驗中的課程實驗教學設計和教學方法，分析在課程實驗中使用CDIO教學模式和反射式教學法，能幫助學生快速掌握實驗技能，提高學習主動性和積極性。

關鍵詞：CDIO；課程實驗；JavaScript課程

0 引 言

隨著信息產業技術的高速發展，計算機技術的應用已深入到社會經濟生活的各個層面，市場對計算機人才的需求以每年20%左右的速度增長。經過10多年的建設，國內各高校普遍開設了計算機專業，在為社會提供大量畢業生的同時，也造成了計算機專業學生就業形勢嚴峻。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育教學改革的最新成果，其核心思想是讓學生進行主動學習，加強課程之間的有機聯系，強調實驗實踐在課程教學中的重要地位。CDIO工程教育教學模式系統地提出了具有可操作性的學生能力培養方式，以此解決傳統教學模式中存在的諸多問題。迄今為止，已有幾十所世界著名大學進行了CDIO課程改革，并取得了良好效果，按照CDIO模式培養的學生深受社會與企業歡迎。

CDIO工程教育教學模式強調知識、能力和態度的一體化培養，需要做到課程理論教學和實驗教學一體化設計。對于計算機專業課程中涉及的知識和能力，應建立相應的課程實驗體系、內容和方法，在課程實驗中要模擬真實產品開發和運行過程，實現“做中學”和“學中做”的教學目標。

1 CDIO工程教育模式下課程實驗教學設計

JavaScript技術是一種功能強大的編程語言，可用于實現交互式的Web頁面。它不僅能直接應用于HTML文檔以獲得動態效果，而且還可以運行于服務器端，從而替代傳統的CGI程序，因此，JavaScript課程成為軟件開發類專業的一門必修課程。由于JavaScript語言屬于腳本語言，學生在學習該課程時普遍反映課程難以理解。為了使學生能更好地掌握JavaScript課程知識，并能在教學過程中培養學生的實際動手開發能力，必須結合該課程的特點，改革課程實驗教學設計。

通過對企業調研，JavaScript技術主要用于UI界面設計師、網頁設計師、Web前端設計師等工作崗位。根據對這些工作崗位及工作過程的分析，可將JavaScript課程實驗分為5個模塊，每個模塊對應一項崗位技能。

第1模塊為DOM與CSS結合應用，包括DOM編程接口技術、CSS層疊樣式表技術和DOM與CSS結合應用，共6個學時。通過該模塊實驗，學生能夠使用DOM技術和CSS技術進行界面樣式控制。

第2模塊為DOM與JavaScript結合應用，包括結點獲取技術、結點屬性設置控制技術2個部分，共8學時。該實驗模塊主要教授學生使用JavaScript技術進行界面內容控制。

第3模塊為JavaScript編程原則，包括“預留退路”和“與頁面分離”2個實驗，共4個學時。該模塊實驗幫助學生理解并運用JavaScript原則進行界面內容控制。

第4模塊為JavaScript動態控制，該模塊實驗主要指導學生如何使用JavaScript動態創建、修改界面結點和屬性，共8學時。通過該模塊實驗，學生能夠對界面進行動態控制。

第5模塊為JavaScript動畫控制，包括標簽化置、時間控制2部分實驗，共6學時。完成該模塊實驗后，學生能夠掌握JavaScript進行界面動畫制作。

JavaScript課程實驗設計改變了以往實驗模塊相互獨立，依存度不高的設計思路。JavaScript課程實驗將“美術館項目”有機地融入課程實驗中，以“美術館項目”為5個實驗模塊主線，每個模塊分別實現“美術館項目”局部功能。圖1是JavaScript課程實驗教學設計圖。

2 CDIO工程教育模式下實驗教學方式改革

在市場經濟條件下，企業對畢業生的考核不再主要根據學生的學歷，而是在很大程度上更看重畢業生的實際項目經驗和工作態度，因此，JavaScript課程實驗重點培養學生實踐開發的能力和主動學習的態度。

教有教法，學有學法，教法與學法是相輔相成的。在教學過程中，通過優化“教學互動”，形成和諧的師生互動、生生互動、學習者個體與教學知識的互動，強化人與社會環境的交互影響。

反射式教學法注重學習的過程，要求學牛在學習過程中不斷實驗和反思，通過持續性的實驗讓學生快速抓住知識的重點以及重點知識的實際應用。反射式教學法具體教學步驟如下。

第1階段：快速學習。實驗教師指導學生對實驗相關知識進行快速學習，掌握該實驗技術體系全貌，但對于實驗技術細節不做過深的研究與探討。通過該階段學習，學生能夠了解實驗全貌，并將建立實驗內容與實驗知識體系之問的映射關系，以便于實驗過程中對相關知識和技能進行后續學習。

第2階段：實驗實踐。學生在快速學習的基礎上，運用以往學習的知識和技術進行自主實驗，將實驗中能夠完成的功能盡可能完成，并明確不能完成的部分。該階段的學習主要讓學生綜合運用以往知識和技術實現實驗基本功能，明確實驗中的新知識點，同時給予學生學習壓力，讓其具有進一步學習的緊迫感和使命感，為下一階段學習提供動力。

第3階段：反射學習。實驗教師指導學生建立實驗中不能完成功能與實驗知識點的映射關系，引導學生返回這些知識點進行深入學習與研究，對于共性問題，實驗教師進行集中講解和實驗示范，并組織學生共同探討新知識在實驗中的使用技巧。這一階段的學習之后，學生能夠掌握實驗中需要運用的全部知識與技能，從而解決在第2階段中產生的困惑，釋放壓力。

第4階段：實驗迭代。學生在第2階段實驗成果基礎上，進行一次迭代，將第2階段沒有完成的實驗補充完成，形成最終實驗成果物。通過該階段學習，學生能夠將實驗內容與實驗知識融為一體，全面掌握實驗要求的實驗技能。

第5階段：學習總結。在實驗完成后，學生不但要撰寫實驗報告，同時也要撰寫一份實驗總結報告。實驗總結報告主要從2個方面對實驗情況進行總結，一是實驗中遇到的技術困難和解決方法；二是對實驗過程中自己的內心變化進行回顧。實驗總結除了能夠幫助學生積累知識與技能外，更重要的是讓學生總結學習方法，了解學習曲線，提高未來學習的激情與信心。

反射式教學法以CDIO教學模式為基礎，強調自主學習和快速學習，幫助學生迅速抓住重點，避免學生陷入書海中無法自拔。圖2是JavaScript課程實驗反射式教學法模型圖。

3 JavaScript課程實驗教學改革效果

通過CDIO課程實驗教學改革和反射式教學法的實施，成都東軟學院JavaScript課程實驗教學效果有明顯提高。表1是課程教學改革前后JavaScript課程實驗成績對比分析表，2010級為教學改革前效果，2011級和2012級為教學改革后效果。

4 結 語

教學改革是一項長期而艱巨的任務，還需進一步加大改革的力度和深度，需要實驗教師在教學改革中進一步放開思路、開拓創新。實驗教師應在經過充分論證后，堅決實施CDIO教學改革，從而適應新形勢下的高校實驗教學改革教育的需要。