基于CDIO 理念的項目驅動教學法研究——以《數據庫應用》課程設計為例

汪利琴，張佳 （長江大學工程技術學院信息系，湖北 荊州434020）

郭麥成 （長江大學工程技術學院，湖北 荊州434020）

CDIO 代表Conceive、Design、Implement和Operate，即構思、設計、實施和運作，是近年來國際工程教育改革和人才培養創新模式的最新研究成果。CDIO 工程教育是一種提倡 “基于項目實踐”和“在做中學”的新型教學模式，其以產品的研發到產品運行的整個生命周期為載體，以工程設計任務為導向，以全面培養學生的工程基礎知識、團隊協作能力、個人能力和工程系統能力為目標，具有全面系統性、實踐可操作性、普遍適用性和國際先進性，育人成效顯著。因此，筆者嘗試在《數據庫應用》課程設計的項目教學過程中進一步引入CDIO 工程教育理念，經過2年多的實踐探索，取得了滿意的教學效果。

1 《數據庫應用》課程設計教學內容設計

《數據庫應用》課程設計教學內容以掌握數據庫理論和進行信息系統的設計與開發為主線，主要包括數據庫原理基礎知識 （數據庫系統概述、關系數據模型、實體聯系模型 （E－R）、關系規范化設計、T－SQL語言、數據表、視圖、存儲過程、數據庫設計和數據庫的管理等）、軟件設計基本能力和數據庫應用系統項目開發的綜合能力。

基于CDIO理念的項目驅動教學設計，筆者構建了《數據庫應用》課程設計教學內容體系（見圖1）。按照CDIO 工程教育模式，一方面教師能從全局的角度和較高的層次把握相關教學內容以及其各自的作用和地位，加強對學生的引導效果；另一方面讓學生以團隊的形式選擇一個項目，按照數據庫系統設計的思想和步驟完成包括構思 （需求分析）、設計 （方案研究）、實現 （編寫代碼）和運作 （系統測試與完善等）一個完整的CDIO 項目周期。通過系統的學習與實踐，幫助學生更好地理解數據庫系統中各內容之間的相關性，凸顯數據庫設計和應用的重要性。

2 應用

2．1 構思

構思是項目開始的第1步，學生要對選題進行充分的調研與分析，從實際需求出發，分析系統目標和任務，進行設計與創作。傳統教學中，通常是教師根據項目設計方案確定實施計劃，然后把具體任務分時分段布置給學生完成，使得學生在學習的過程中缺乏主動性，從而遏制了學生創造力的發揮。采用CDIO 項目驅動教學模式，則構思就是一個很重要的任務，學生是學習的主體和項目的主持人，負責整個設計過程，如任務書的編制、項目的時間安排、計劃實施等全部由各學習小組的多次討論與匯報來決定，最終形成自己的構思方案；教師是項目的協助者，扮演引導的角色，僅提供答疑與指導（見圖2）。推行CDIO 項目教學，可以較大程度提高學生學習的主動性和創造型思維能力。

圖1 數據庫應用課程設計的教學內容體系

圖2 CDIO 工程教學模式

2．2 設計

傳統教學中，學生往往是根據教師給定的項目要求和任務以及規劃好的功能模塊直接進行項目的實施，這樣忽視了項目的設計過程。而CDIO 項目教學建議綜合考慮學生的專業基礎、興趣、習慣、特點等，將全班學生分成若干個學習小組，采取項目組長負責制，以小組為單位集中討論，明確設計任務與設計目標，編寫項目計劃書。教師負責對學生編寫的計劃書進行點評，提出參考意見，學生自行修改與完善項目計劃書。同時，在CDIO 項目教學中，教師增加了方案匯報環節，學生按小組匯報項目的設計思路和方案，學生進行互評，大家共同參與，充分交流，相互啟發，最后形成共識。

2．3 實施

在學生完成了項目的設計過程后，根據項目設計方案把項目分解成若干任務，然后為每個任務安排相應人員去實施。在項目的實施過程中，學生既獨立地完成自己的工作任務又相互之間充分地交流合作，這對于培養學生的實際動手能力、組織協調能力以及團隊精神十分有利。在項目實施過程中，教師負責監督學生，提供技術咨詢，讓學生充分發揮主觀能動性，積極完成界面設計、數據庫設計、編碼和調試等任務。

2．4 運作

項目結束后，學生要以項目組為單位，公開展示和匯報設計思路、關鍵技術、成果、工作過程以及收獲和存在的不足等內容。教師可以邀請在企業工作的項目經理一起參與，對每個項目組的工作和成果進行打分、點評和指導。通過項目的匯報與展示，可以很好地督促學生認真完成項目任務，提高學生的學習興趣，鼓勵學生創新，從而使學生的表達能力、交流能力等得到較好的提升。最后要求學生結合自己所實際負責和參與的工作任務，從項目的構思、設計到項目的實施、運作各階段的工作進行全面的分析并總結撰寫項目報告。

3 注意事項

1）教師需要提升自身的項目經驗。鼓勵教師到企業進行鍛煉，深入了解企業文化，增強實際項目經驗，同時在項目實訓階段邀請相關企業的工程師，并引進企業真實項目進校指導，以便縮小課程理論與實際工作的差距。

2）學生應充分發揮主觀能動性。教學中提倡 “自主設計、自己動手、自由探索”，鼓勵學生積極參與項目小組活動，認真完成自身任務，同時細化項目組和個人的評價考核體系，盡可能較少 “搭順風車”現象。

3）組織學生參觀軟件開發企業，建立校企合作平臺，搭建課程學習網站。組織學生參觀和考察軟件開發企業，可以讓學生真切感受軟件工程師的工作要求和工作環境，增強學生項目參與的積極性，提高學生的認知能力。通過校企合作，建立和項目實施相適應的校外實訓基地，并引進項目經理進入課堂，提高學生參與實際項目的經驗。建設課程學習網站，提供示范項目的具體實踐內容和操作過程及相關視頻，可以為學生提供學習的平臺，幫助學生快速掌握相關理論和實際操作技能，掌握項目設計與實現方法。

4 結語

通過詳細記錄學生每天的工作和完成任務的情況、設計方案匯報與成果展示等，可客觀、真實地考核與評價學生的學習效果，因而應用CDIO 項目驅動教學法在進行 《數據庫應用》課程設計的實踐教學中取得了較好的教學效果。

［1］華東師范大學 “未來課堂”項目研究團隊．基于 “未來課堂”的思維可視化研究 ［J］．中國信息技術教育，2013（1）：83～84．

［2］Edwards S．Nick Coopen Mind Mapping as a Teaching Resource［J］．The Chnical Teacher，2010，7 （4）：236～239．

［3］董晨，戴敏，張樺．基于CDIO 模式的數據庫系統課程實踐教學 ［J］．計算機教育，2012 （9）：81～85．

［4］林澤銘，李姍姍，蔡偉鴻．基于CDIO 的計算機網絡課程項目設計與實踐 ［J］．計算機教育，2012 （7）：73～77．