基于CDIO理念的数据库课程教学改革与实践

  • 投稿杨文
  • 更新时间2015-09-07
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陕西职业技术学院计算机科学系 罗彩君

【摘 要】CDIO是“做中学”战略下的一种模式,是一种将实践教育与理论教育相结合的教育理念。针对高职数据库课程特点及教学现状,将CDIO理念引入数据库课程教学中,构建项目化教学,能有效的解决课程理论与实践的整合问题,进一步加强教学内容与实际工作之间的相关性和贴近度。教学实践表明,基于CDIO理念的项目化教学模式极大地提高了学生学习的积极性和主动性,开创了学生的创造性思维,提高了学生数据库开发应用能力及职业能力。

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关键词 CDIO理念;项目化教学;课程设计;实践

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)14-0043-02

作者简介:罗彩君,女,副教授,教研室主任。研究方向:计算机应用技术、数据处理。

基金项目:本文系陕西省教育科学“十二五”规划2014年立项课题“基于CDIO教育理念的高职数据库应用技术课程教学改革研究”(课题编号:SGH140932)的研究成果。

一、CDIO理念的内涵

CDIO 理念是“做中学”和“基于项目化的教育和学习”的集中概括和抽象表达,是一种将实践教育与理论教育相结合的教育理念。其主要理论依据来源于杜威的“做中学”思想。它的重要性在于提供了一个很好的框架和理念,它以产品从研发到运行的整个生命周期为载体,在构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(0perate)的每个环节,使学生能够以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习。“做中学”原则从根本上改变了传统的师生关系,使得教学方式最大程度地脱离了填鸭式教学和学生被动接受的现状,推动学生在整个教学中成为积极主动的参与者,而教师则成为学生学习的引领者。基于项目的学习是一种强调主动探究和创新实践的教学模式,是以学生为中心,通过一个长期的任务,促使学生在完成作品和执行任务的学习中进行质询和实证,从而获得知识和技能。

二、高职数据库应用技术课程教学现状

《SQL Server数据库应用技术》课程具有理论基础强、实践应用性突出、学科间知识综合性明显、前沿新技术发展迅速等特征。通过本课程的学习,不仅培养学生数据库的开发、管理和维护能力,而且要培养学生的团队协作及可持续学习的能力。但在实际教学过程中发现,学生很难将所学知识点贯穿起来,学生缺乏系统的、完整的数据库知识结构,缺乏数据库项目开发的实践经验,缺乏分析问题和解决问题的能力。究其原因,传统的SQL Server数据库课程教学中存在以下问题:

1.课程知识零散、缺乏系统性和完整性。在SQL Server 数据库教学过程中,普遍采用章节的形式进行教学,每个章节的案例都是相互独立的,很少与前后章节的知识相联系起来,即使有些教材采用项目教学,也只是前半部分讲解各个章节的理论,后半部分开发一个比较简单的小项目,并没有真正的把各章节的知识点融入到项目中去。这样的教学方式,缺乏系统性和完整性,学生只是掌握了一些孤立的知识点和一些软件的基本操作,难以将各个部分的知识有机结合起来,也很难掌握数据库开发设计的全部过程。

2.教学模式单一、学生学习的积极性不高。目前该课程的教学模式单一,以教材为中心,强调书本知识的学习。教师在授课过程中重理论轻应用,只是把教材的知识介绍给学生,而不是把知识的应用方法教给学生,忽视了学生创新能力的培养。这种教学方式,学生学习的积极性不高,学生被动接受书本知识,自学能力差,缺乏分析问题和解决问题的能力,缺乏开发项目的实践经验,教学效果不理想。

3.实践教学内容不全面、难以培养学生的开发设计能力。SQL Server 作为常用的后台数据库,与其他开发软件有着紧密的联系,在实践过程中必然会与其他课程的知识相结合,这就要求教师拓展实践内容。但是,目前对SQL Server 数据库实践教学,很少与其他课程的知识结合起来,学生无法深刻理解知识之间的结构关系及与其他课程知识的联系,难以很好地培养学生的开发设计能力。

三、将CDIO理念引入数据库应用技术课程教学的必要性

CDIO 模式作为近年来国际工程教育改革的最新成果,它是“做中学”和“基于项目化的教育和学习”的全面概括与表达,项目化教学是实现CDIO“做中学”基本理念的有效方法。

基于建构主义的教学法要求,在学习过程中,要以学生为中心,教师应起帮助者的角色,利用情境、协作等学习环境要素,充分发挥学生的主体性和创造性。它关注的是学生积极的从事“做”的活动,而不是被动的“接受”知识。项目化教学,实质上是一种基于建构主义理论的探索性学习方式。在项目化教学中,活动给学生提供一种学习的经历,学生能够建构自身的知识,学生通过发现问题、分析问题、解决问题的过程,实现知识的构建,从而有力地促进学生实践能力的发展与提高。

《SQL Server 数据库应用技术》课程是一门集知识与技能于一体、理论与应用结合很强的课程,其教学目的不仅是让学生掌握基本的知识,还要培养学生数据库开发的能力、自学能力和解决问题的能力。在SQL Server 数据库教学中,如果将学生的学习活动与具体的项目相结合,采用项目化教学模式,以“项目导向”、“任务驱动”的方式来组织教学,既能将各个部分的知识有机结合起来形成知识的系统性和完整性,又能使理论知识和工作技能紧密融合,使学生更快地获得规划、实施和管理中小型数据库应用系统的方法技能。

四、基于CDIO理念的数据库应用技术课程项目化教学改革与实践

基于CDIO理念的项目化教学把生产一线中的实际项目引入课堂,能有效地解决课程理论与实践整合问题,进一步加强教学内容与实际工作之间的相关性和贴近度,有力于培养学生的创新能力、实践能力、独立分析问题、解决问题的能力及职业能力。在《SQL Server 数据库应用技术》课程中采用项目化教学模式进行课程设计,以项目设计为主线贯穿整个教学过程。通过项目将整个课程知识有机、系统地结合起来,形成一个整体,使学生得到构思、设计、实现、运作的整体训练。

《SQL Server 数据库应用技术》课程设计主要包括教学内容设计、训练项目设计、能力拓展设计、考核方案设计等。

1.教学内容设计:项目贯穿整个教学过程、突出课程的系统性和实用性。SQL Server数据库作为一门系统性和实用性很强的课程,可以在教学中采用一个完整项目贯穿整个教学过程。因此,在教学中改变原有的思路,采用“倒叙”的方式,即在课程开始,就引入一个完整的项目——商品销售管理信息系统。从对项目的使用开始分析,给学生介绍一个应用系统包含的各个部分,比如从系统登录到用户管理,从数据采集到数据操纵,从统计分析到打印输出,从一般应用到后台维护与管理等。首先让学生对实际应用系统有一个完整、清晰的结构思路,从而为以后各部分知识的学习和应用打下基础。

在整个教学过程中,以项目为导向,任务为驱动组织教学。课程教学不按传统的章节进行,而是根据数据库项目开发及其工作过程重新整合,设计项目及教学情境,每个项目均为具体的工作项目,每个项目由若干任务组成,每个任务就是具体的工作任务,通过完成每个任务推动项目的完成。课程教学过程,也就是任务的完成过程,将理论知识融入到项目、任务中,通过项目、任务的训练提高学生的职业技能,并在训练技能的过程中传授知识,加深学生对知识的理解、记忆和应用,提高教学效果。

2.训练项目设计:强化实践教学、提升学生的设计与开发能力。借鉴软件企业项目管理和开发的组织形式,收集一些典型项目供学生开发,让学生掌握数据库管理技能、数据库项目开发的一般步骤和方法。

课程训练项目设计的组织形式是采用分组的方法,每一组负责一个设计项目,设计项目由组内全体成员共同研究确定。每组设置一名学生担任组长,负责总体设计和内部分工、考核,主持组内讨论和总结汇报等,相当于实际软件开发项目的经理。教师作为项目设计的指导,要针对每组学生的设计内容、设计方法和步骤进行一个整体的讲解,给学生一个整体印象和设计的思路,同时在设计过程中,要随时了解各个项目的进展情况,对产生的问题及时了解并帮助学生解决,对一些有代表性的或普遍存在问题,则应组织全体学生进行讨论解决。每个小组在项目完成后应上交设计报告,其中要求学生对项目的需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计和开发过程等进行阐述,教师还要对学生的设计结果进行运行和验收检查,并且选择几个完成较好的设计进行演示。

通过引入课程项目设计,虽然在原有课程基础上学生的学习负担似乎加重了,但是由于设计项目大多是学生自行选定,带有兴趣,并且项目还具有多样性、实用性、自由性等特点,不但不会让学生感到负担,反而会让他们感受到更多的成就感,会大大地激发他们的学习热情,完善他们的知识结构,很好地培养他们的开发设计能力。

3.能力拓展设计:提升学生的自学能力、职业能力及团队协作精神。在项目开发中,SQL Server数据库只能提供后台数据库的管理功能,要完成一个完整的系统开发,还需要前台开发软件的支持。为了实现数据库的功能,学生需要选择一种熟悉的软件对系统进行界面设计,并通过界面与后台数据连接,实现数据库的各种操作。在系统开发过程中,不可避免会遇到各种技术问题,学生可以通过各种途径查找资料,最终解决问题。这个过程的实现主要以学生自学为主,进一步拓展学生的知识面。

在掌握了该课程基本技能后,组织学生到软件企业进行实习,参与实际项目开发。在项目实习阶段,学生广泛地接触企业技术人员,学习他们的优秀品质和团队精神,树立劳动观、集体观和创业精神,提升学生综合解决问题的能力、职业能力及团队协作精神。

4.考核方案设计:重在过程考核、以考促学。课程加大过程考核力度,把考核贯穿学习的始终,以学生项目的完成情况、创新能力及团队协作能力来综合评价学生。主要包括学生在课堂的表现、课程设计完成情况、学生承担的任务、试卷考核情况等,以提高能力为目标,以完成实际的数据库项目和任务为重点,以考促学,实施“知识、技能、素质”三位一体的考核方案。

5.课程教学实践及效果分析:学生职业能力提高、教学效果显著。将CDIO 理念应用于数据库课程教学改革与实践中,有效地解决了理论与实践的整合问题、教学过程中知识零散的问题。在教学过程中,以学生为中心,以项目为载体,把教学内容融入到具体项目、任务中,对于实践性较强的典型工作任务,邀请企业经验丰富的技术人员进行讲解,让学生真正了解和掌握工作岗位所需的职业能力,与工作岗位紧密对接。教学实践表明,通过课程改革,教学效果有了显著的提高,培养的学生获得了系统的、完整的数据库知识结构,能很好地将数据库知识进行融会,同时,提高了学生数据库项目开发能力。

将CDIO理念应用到《SQL Server 数据库应用技术》课程教学改革中,能够有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的职业能力及团队协作精神,使学生具有较强的数据库应用开发、管理能力,为学生日后适应相关工作岗位打下坚实的基础。

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参考文献

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[3]王向辉,崔巍,徐俊丽.基于CDIO 的数据库课程教学改革方案研究[J].计算机教育,2011,(2):38-39.

(编辑:秦俊嫄)