CDIO理念在《web程序設計》課程中的應用與實踐

王艷 馬佳琳

摘 要：針對web程序設計課程的特點，結合CDIO教學理念，從教學內容組織、課程實施過程、考核方式三個方面入手，進行教學改革的嘗試與實踐，提升學生的工程項目能力。

關鍵詞：CDIO；Web程序設計；教學改革

中圖分類號：TP311.1 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

CDIO（Conceive構思、Design設計、Implement實現和Operate運作）工程教育模式是美國麻省理工學院、瑞典皇家工學院等四所大學共同提出的面向工程教育的教育模式。它以產品從構思研發到運行及至廢棄再利用的全過程為載體，讓學生以主動、實踐、課程間有機聯系的方式學習工程，獲得工程能力[1]。

基于CDIO的《web程序設計》課程教學改革是對傳統教育理念和模式改革的一次有意義的嘗試。從教學內容、教學方法以及考核方式三個方面入手，采用“教學內容模塊化”的教學方式，讓學生參與到項目實踐中去，從而使學生在基礎知識、個人能力、團隊合作能力等方面都得到較大的鍛煉和提升。

2 CDIO教育理念[2]下的課程改革實施策略

（Curriculum reform implementation strategy

based on CDIO）

《web程序設計》是計算機科學與技術專業一門集知識和技能為一體、專業性和實踐性都很強的專業必修課程。本課程要求學生學習和掌握Internet和Web發展的最新技術、理解web程序設計實質、掌握web程序設計工具并進行web程序設計開發。

CDIO教育理念強調一體化和參與性，除了要讓學生學習到相互關聯的學科知識外，還要使學生在學習過程中獲得人際交往能力、開放性思維能力、團隊合作能力等多種能力[3]。因此在實施策略上，在學習活動組織模式架構和課時分配架構兩方面進行了如下改革：

（1）學習活動組織模式的架構

學習活動的組織要為學生提供學習“構思—設計—實現—運作”的經驗和，同時兼顧知識的掌握和能力的培養。結合課程內容的特點，將課程分解成項目引入、前臺界面、后臺代碼、數據庫連接和綜合設計五大項目模塊，每個大項目模塊又分解成多個任務模塊。在每個任務模塊循環實施如圖1中間部分所示的教學流程。

上述流程中，一級項目階段要求獨立完成，目的在于讓學生掌握基本知識、強調基礎性。二級項目階段以小組形式進行，要求學生通過實際調研、撰寫系統需求分析，形成系統設計說明書，將重點放在網站設計開發的過程管理上，目的在于幫助學生進一步了解網站開發過程，引導學生將學到的知識進一步運用到實際生活中，樹立團隊意識，提高解決現實問題的能力，逐步提升職業的綜合能力。

（2）課時分配架構

在課時分配問題上，以兩個教學周為一個學習任務周期，具體時間分配如圖1所示。這樣的教學過程模式和課時分配，完全是根據以學生為中心的思想設計的，雖然縮短了教師講授的時間，但是增加了學生實踐時間和項目討論時間，整個過程更多關注學生的參與度和項目進展情況。

圖1 教學活動流程及時間分配圖

Fig.1 Teaching activities process and time allotment

3 CDIO教育理念下的教學內容組織（Teaching

content organization based on CDIO）

根據CDIO工程教育的理念，教學過程的展開應以項目為主線，按照項目驅動逐步進行。項目的選擇應該貼近學生生活或在學生認知領域內進行。將課程的相關知識點融入到工作任務中，由易到難，相互關聯又彼此獨立，便于學生自由安排學習時間和進度。項目的主要模塊、工作任務以及相關知識點如表1所示。

眾所周知的，即使再精心選擇和設計的項目，也不可能將一門課程所有的知識點都包含其中。對于那些沒有融入到項目中的知識點，可以考慮通過知識擴展以及課后討論練習的方式予以補充，以保證知識傳播的完整性和系統性。

4 CDIO教育理念下的課程實施過程（Curriculum

implementation process based on CDIO）

基于CDIO的教育理論，需要以培養實踐能力為目標組織教學。在教學過程中，形成“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”的基本方針，鼓勵學生自主學習、團隊協作，加強職業能力訓練，運用多種互動式教學方法完成課程教學任務。如演示式教學法，教師通過對Visual Studio軟件平臺的操作演示，使學生掌握其操作方法；角色扮演式教學法，在項目分析、設計過程中，學生模仿IT企業的工作模式，對學生進行公司化管理，小組成員根據項目要求進行分工、承擔不同的從業人員角色，幫助學生加強對相關崗位職能和業務的理解；課內外結合的討論教學法，教師在任務周期結束時布置一些課內沒有涉及的知識點，交由學生查找相關資料完成自主學習過程，在問題交流時間通過交流討論，再結合任課教師的點評總結，使學生理解掌握相關知識，以保證知識的完整性和系統性。

5 CDIO教育理念下的課程考核方式（Examination

methods based on CDIO）

CDIO教育理念提倡主動學習，讓學生致力于問題的思考和解決，因此有必要打破原有的考核制度中“一卷定乾坤”的考核方式，將考試方法劃分成形成性考核（50分）和終結性考核（50分）兩方面的內容。在形成性考核過程中，我們積極調動學生主動學習意識，幫助學生樹立“通過努力獲得成績”的思想。例如，在平時成績一欄中添加了討論，只有認真參與討論，觀點得到認可的同學才能獲得該項分數，這就調動了廣大學生的參與熱情和積極性。同時降低了終結性考核的權重，這種設置方式結合了定性分析和定量分析，是一種相對客觀的考核方式。具體內容如表2所示。

6 結論（Conclusion）

將CDIO教育理念引入到web程序設計課程中，通過在教學內容、教學方法和課程考核三方面的改革，充分實現學生“學中做、做中學”的教育目標。從教學效果看，提高了學生學習的興趣，增強了學習的主動性和積極性。同時在掌握課程知識的基礎上，提高了學生的自主學習能力、解決分析問題能力、人際交往能力以及團隊合作能力。

參考文獻（References）

[1] 顧佩華，等.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（8）：24-26.

[2] 王洪發，于鋒.基于CDIO理念的web程序設計教學改革探索

[C].The 3rd International Annual Conference on Teaching

Management and Curriculum Construction，2012：35-38.

[3] 楊萍，黃天春.基于TOPCARES-CDIO的ERP原理與應用教

學改革[J].物流工程與管理，2015（37）：123-125.

作者簡介：

王 艷（1980-），女，博士，講師.研究領域：計算機網絡，信

息安全，人工智能.

馬佳琳（1972-），女，碩士，教授.研究領域：數據庫.