數據庫課程中的PBL_CDIO教學模式改革探討

曾喜良　任劍　高海波　徐紅

摘 要： 為了改變傳統數據庫課程教學模式，文章以數據庫技術課程為基礎，提出以PBL問題為引導的CDIO項目式教學模式，對該課程模式應用的方式方法以及存在的問題進行了探討。實踐證明，該模式注重學生創新思維和創新能力培養，能有效調動學生學習主動性，培養學生團隊合作意識，提高學生數據庫技術應用能力。

關鍵詞： 數據庫課程； PBL； CDIO； 項目式教學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）08-70-03

Discussion on the reform of PBL_CDIO teaching mode in database course

Zeng Xiliang， Ren Jian， Gao Haibo， Xu Hong

（Hunan University of International Economic， Changsha， Hunan 410205）

Abstract： In order to change the teaching mode of the traditional database course， this paper， based on the database technology course， puts forward the CDIO project teaching mode guided by the PBL （Problem-Based Learning） problem， and probes into the ways and methods of the application of the course pattern and the existing problems. The practice proves that the mode pays attention to the students' creative thinking and creative ability training， can effectively mobilize the students' learning initiative， cultivate the students' team cooperation consciousness， and improve the students' application ability of database technology.

Key words： database course； PBL； CDIO； project teaching

0 引言

近年來，隨著大學計算機應用型、創新型人才培養改革的不斷深入，大學計算機基礎課程體系在培養學生的計算機應用和創新能力、計算思維及輔助專業學習的作用日漸突出。

數據庫技術課程作為該體系中的一員，既是軟件工程、計算機網絡等后續主干基礎課的先行課，也是金融會計、電子商務、物流管理等非計算機專業的必修基礎課，具有較強的理論性、實用性和綜合性。該課程旨在培養學生能夠綜合運用所學知識，完成小型數據庫應用系統的開發工作，讓學生具有一定的數據庫結構設計的能力。但目前的教學存在著教學單元目標不明確、理論教學和實踐應用脫節且沒有連貫性、教學方法單調、考核方式單一等問題，培養的學生學習表現盲目、創新思維和創新能力缺乏、項目實踐能力不強。

1 數據庫課程

數據庫技術是一門計算機專業基礎課，主要由數據庫基本原理、數據庫設計和數據庫應用技術三個部分組成。如今知識越來越呈現出跨學科、綜合化的趨勢，數據庫技術課程正是一門綜合性很強的課程，它除了涉及數據庫原理及基本技術和操作外，還涉及軟件工程、程序設計、算法、管理信息系統等方面的理論和技術。要想達到好的教學效果，就要在教學內容和組織方式上有所革新，從內容的選擇、組織和呈現方式上尋找新的方法，培養學生的創新思維和創新能力，提高項目實踐能力，以勝任企業應用型人才的崗位。同時，課程必須具有時代特征，使新知識、新概念的形成建立在學生現實生活的基礎上，內容需反映學生的知識需求。除此之外，課程講授還應處理好理論抽象性與現實復雜性的關系，既要系統闡述該課程的基本理論及基礎知識，又要積極探討數據庫技術實踐問題，保持教學內容理論與實踐的緊密結合[1]。

2 PBL_CDIO模式

1969年，美國神經病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首創PBL（Problem-Based Learning）模式，目前已成為國際上較流行的一種教學方法。以此類教學法出名的包括荷蘭頂級大學馬斯特里赫特大學等世界著名院校。該模式是在教學過程中以問題為中心，以問題的解決為主線，由教師進行問題情境的創設及問題學習的引導，強調學生主動性和創新能力的培養[2]。

CDIO是構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運行（Operate）四個步驟的英文縮寫。以美國工程院院士Edward F.Crawley教授為首，由四所大學合作組成跨國研究小組，于2004年共同創立的工程教育改革模式[3]。CDIO以項目開發的生命周期為載體，讓學生進行主動的、實踐的、協作式的學習，在理論知識、專業技能、職業素質、創新能力、團隊協作能力、溝通表達能力和競爭意識等多個方面獲得全面的訓練和提高。

課程組以數據庫課程為研究對象，構建了以問題為引導、以項目為載體的PBL_CDIO教學模式。即將課程所有需要學習和掌握的內容都以某工程項目設計為主線，根據項目周期分模塊設定問題，整個教學和學習過程形成一個有機聯系的整體，同步開展項目實踐教學。下面對模式的實施步驟和存在的問題進行探討。

3 數據庫課程中的PBL_CDIO教學模式改革

實施PBL_CDIO項目教學時，教師按照教學周歷和項目進度完成每一個模塊或階段學習任務，每一階段又按照PBL模式問題提出、分析、解決和遷移四個步驟。即針對教學項目提出問題，分析和解決問題，然后要求各小組針對自選項目按照CDIO過程進行問題遷移，并分析和解決問題，實現項目的構思、設計和代碼實現。

3.1 加強教師工程教育能力培訓，提升教師改革素質

PBL_CDIO作為一種開放式的教學模式，對教師自身的素質和教學技巧都有很高的要求，要求教師對本專業、本課程的內容熟練掌握，以及扎實掌握相關學科知識；具備提出問題、解決問題的能力、靈活運用知識的能力、嚴密的邏輯思維能力和良好的組織管理能力，要善于調動學生積極性、寓教于樂、控制課堂節奏等技巧。這就需要加強教師工程教育能力培訓，提升教師素質，提升其專業理論與技能教學能力，制訂合理可行的改革計劃。具體措施上，一是明確教師責任，加強校企合作，為教師創造到相應企業鍛煉的機會，引入工程實踐案例，加強“雙師型”教師隊伍建設；二是引導教師努力為企業和學生創業發揮作用，企業導師，學生創業者等，并為此制訂合理的師資、培訓、經費計劃等。

3.2 制訂問題為引導的項目式課堂教學組織方案

將PBL模式和CDIO模式相結合組織課堂教學。即在數據庫課程教學組織中，將課程所有需要學習和掌握的內容都以某工程項目設計為主線，根據項目周期分模塊設定任務目標和問題，整個教學和學習過程形成一個有機聯系的整體，同步以CDIO工程理念開展項目實踐。通過問題引導，任務驅動，調動學生的主動性和積極性；通過項目角色仿真，運用所學知識解決現實問題。內容有分模塊問題的設置、項目輔助課堂教學、小組自主探究學習、項目任務分配、項目構思設計與實施、項目運作演示等環節的設計[4]。

3.3 借力校企合作，共同制訂實踐實訓組織方案

雖有項目輔助課堂教學，學生從中學到了知識和經驗，但并沒有真正地動手去做。按照CDIO 理念，構建“階梯式”實踐教學體系，包括如課程基礎性實驗、課程綜合性設計、研究創新性實訓[5]，同時選擇相適應的項目，與輔助教學項目系統的學習同步進行。實現以學生為中心，以知識結構為組織形式，采用基于工作過程的教、學、做一體化教學形式，加強學生動手實踐和工程應用能力，強調培養學生創新思維和團隊合作精神。使學生真正參與到項目的構思、設計、實施和運行的全過程。實現理論與實踐結合，模擬與實戰結合，學校與企業結合，切實提高學生的動手能力、創新能力與團隊協作能力，進一步加深對學科知識的認知，激發學生的學習興趣和潛能。

3.4 建設教學資源平臺

以工程項目完整性實施為目標，圍繞主題靈活多樣建設立體式課堂和課外教學資源。包括課堂輔助教學項目和實踐工程項目的選擇、素材建設、教學大綱、實踐實訓大綱等。從知識、能力與情感角度分階段設立教學目標，構建各階段的教學任務及所需教學資源，并在后期的教學和實踐過程中逐步積累和完善教學資源。

3.5 改革考核評價形式

考核方法以評價學生應用技能為中心，考試不再是主要形式，而是以以工程項目的完成過程及效果為主要手段，過程評價、表現評價與總結評價相結合，從學生成長記錄、教學測驗、作品展示、答辯等多維度綜合評價學生的理論基礎、技術能力、工程素質、團隊協作能力和創新能力。

4 存在的問題

PBL_CDIO教學的成功開展，除了對教師素質和教學技巧有很高的要求，同時也需要學生的主動配合，從準備資料開始，就要結合項目去查閱大量的文獻資料，并積極與其他同學交流溝通，大家齊心協力。我們的學生由于長期接受“填鴨式”教育，對傳統教育模式形成了一定的依賴性，缺乏主動發現問題、解決問題的積極性和能力，部分學生只滿足于獲取好的“分數”，所以對PBL教學改革形式會覺得太“花費”時間，這也是一種依賴于以往教學理念和學習方法的表現，因此，學生也應從自身出發，完成角色轉換，從被動的學習者轉變為學習的主人。除此之外，完整完成工程項目實踐訓練需依托校企合作、實踐實訓基地、大學生創新創業研究基地，這些都需要進一步完善。

5 結束語

本文以數據庫技術課程為基礎，構建以PBL問題為引導的CDIO項目教學模式，對實施步驟和存在的問題進行探討。課程組通過在相關專業的數據庫技術課程中初步實踐，證明該模式能有效激發學生學習的興趣，調動學生學習主動性，培養學生創新思維和創新能力，培養學生團隊合作意識，提高項目實踐能力。該模式目前需要研究和解決的是課程中理論教學與實踐教學實施中比例最佳平衡點的問題、教師模式創新的積極性和教學質量的評價激勵問題；該模式的研究目前主要集中在數據庫技術課程，課程類型存在一定的限制，下一步的研究工作將探討跨學科跨專業課程中PBL_CDIO模式教學，希望以點帶面，對其他課程教學模式改革也能提供一定的借鑒意義。

參考文獻（References）：

[1] 曾喜良，馮艷，高海波，寧礦鳳.創新教育背景下基于PBL的數

據庫課程項目式教學[J].計算機時代，2017.6（300）：87-89

[2] 蔡朝朝，謝嵐，李湘.案例法結合PBL教學模式在數據庫課程

中的應用[J].計算機教育，2014.9（17）：66-70

[3] 姜大志.CDIO工程教育模式下的主動式項目驅動學習[J].汕

頭大學學報，2012.28（4）：80-82

[4] 王登科，胡豐華，陳天虹.“卓越計劃”下基于工程項目的開放

性實驗研究與實踐[J].教育教學論壇，2012.（18）：180-181

[5] 李絮，劉爭艷.PBL/CDIO教學模式在數據庫課程中的研究

與應用[J].韶關學院學報·自然科學，2015.36（8）：83-86