基于CDIO的Web开发技术课程教学改革研究与实践

段寿建　杨艳丽

摘 要： 针对Web开发技术课程传统教学模式中存在的问题，将CDIO教育理念引入教学中，以“做中学”和“项目案例”为载体组织教学活动，有效地开展了教学改革与实践，使学生不仅掌握课程内容，还能运用所学知识解决实际问题，真正做到学以致用。

关键词： CDIO模式； Web开发技术； 教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）08-71-02

Research and practice of teaching reform for Web development technology course based-on CDIO

Duan Shoujian1， Yang Yanli2

（1. College of information， BaoShan University， Baoshan， Yunnan 678000， China； 2. College of mathematics， BaoShan University）

Abstract： For the problems existing in the traditional teaching mode of Web development technology course， CDIO education idea is introduced into the teaching. Taking "learning through doing" and "project case" as the carrier to organize the teaching activity， carry out the teaching reform and practice effectively， so that students not only master the course content， also can use the knowledge to solve practical problems， truly apply what they have learned.

Key words： CDIO model； Web development technology； teaching reform

0 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出要倡导启发式、探究式学习，帮助学生学会学习，激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造有益于独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境[1]。主要培养学生使用动态开发技术（如ASP、PHP或JSP等），结合数据库（如Access、MySQL、SQL Server或Oracle等），开发基于B/S模式的网络应用系统。本文针对传统的Web开发技术课程教学模式存在的不足，在课程教学中引入CDIO 教育模式，以有效地开展教学改革与实践。

1 传统Web开发技术课程教学存在的弊端

Web开发技术课程的前导课程一般为网页设计和数据库技术。其中网页设计课程内容主要是网页制作的基础知识、HTML、CSS和JavaScript等前端开发技术，数据库技术课程内容主要是数据库的基本原理和相关操作。Web开发技术课程内容主要是动态开发技术，结合数据库，开发基于B/S模式的网络应用系统。在动态开发技术的选择上，PHP由于其开源免费、简单易学、安全可靠和跨平台等优点，成为首选的编程语言，MySQL由于其体积小、速度快和开源免费等特点，成为首选的数据库技术，所以PHP+MySQL成为目前高校Web开发技术课程的首选组合。

目前在多数高校中，Web开发技术课程主要采用“多媒体理论教学+上机实践”教学形式，理论教学以教师讲解为主，帮助学生熟练掌握语言基础。一般是先利用幻灯片向学生介绍基本语句、语法，方法和事件等，然后通过例题讲解其实现过程[2]。在整个课堂教学过程中，学生更多的是“听众”角色，跟着教师的思路去理解和记忆相关的知识点，这种传统的教师主动“教”的模式，会使学生的“学”比较被动。传统教学模式下，该门课程的教学内容一般如图1所示。

[PHP基础

1.PHP概述

2.PHP的服务配置

3.PHP的语言基础

（语法、数据类型、

变量与常量、流程

控制语句、数组、

函数、文件操作等）][MySQL基础

1.MySQL概述

2.MySQL数据库管理

3.MySQL数据表的管理（浏览、插入、更新、删除等）

＼&][PHP+MySQL的综合实例

＼&]

图1 传统教学模式下Web开发技术课程教学内容安排

在这种传统模式下，教师讲解时感觉枯燥，学生在学习过程中普遍感到吃力，容易失去学习的兴趣和信心，学生不能积极主动地思考，编程能力得不到充分的锻炼，更谈不上对知识和技术的主动应用，很难达到预期的教学目标。

2 CDIO工程教育模式的特色及启示

CDIO模式作为近年来国际工程教育改革的最新成果，是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达，它以工程项目从研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[3]。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate），经过20多年的研究与探索，CDIO已经得到国际高等工程教育界的广泛认可，形成了非常鲜明的工程教育特色[4]。

CDIO相比于传统的教学模式是颠覆性的，主要体现在教学与学习的过程，以及学习的经验获取方式和技能的训练方法上。因此首先是教师要更新教学观念，从过去的“以教师为中心、传授知识为目的”的传统教育观念，转变成“以学生为中心，提高学生对知识的运用能力为目的”的新观念，学生由被动的接受者转变为获取信息的主体，教师由知识的传授者转变为引导者、促进者。让学生从解决工程问题的角度学习专业知识，掌握工程思维方法，进而形成对工程的兴趣，提高独立分析问题、认识问题、解决问题的能力[5]。

3 基于CDIO的Web开发技术课程教学改革

针对传统Web开发技术课程教学存在的弊端和CDIO的教学理念，我们在Web开发技术课程教学中，结合CDIO教学理念进行了实践探索，取得了良好的教学效果。

3.1 CDIO在课程中实施的基本思路

在Web开发技术中引入CDIO的基本思路是：以实际工程项目为背景，以项目实施为主线贯穿于课程教学的全过程[6]，具体思路如图2所示。

[构思

（Conceive）][设计

（Design）][实施

（Implement）][运作

（Operate）][案例剖析

提出要求＼&][指导＼&][演示、答疑＼&][评价、扩展＼&][系统运行、团队答辩、教师评价、

修改完善；完成其他类似项目][创建数据库、编写代码实现功能、美工制作][设计功能模块、设计ER模型、进行美工设计][成立项目小组、调研开发需求、写出开发方案、分配任务][CDIO] [教师：主导] [学生：主体]

图2 在课程中实施CDIO模式的基本思路

基本思路中结合CDIO教学理论，充分体现以教师为主导，学生为主体的理念。

在构思阶段，教师通过对实际项目的剖析，按照软件工程设计的思想讲解基于B/S模式的网络应用系统（如新闻发布系统）开发的基本流程和开发方案，使学生对项目有一个整体的认识。教师提出开发要求，指定组长，再由组长组建团队。一个团队由3-4名学生组成，在组长的带领下，每个团队针对选定的具体课题，展开需求分析，研究项目实施方案，对成员进行任务分派。

在设计阶段，教师通过对应用系统的功能设计展示，指导学生完成自己设定的课题，即完成相应的功能模块、ER模型和美工设计。在设计阶段要充分考虑功能模块的可行性，包括技术可行性、功能可行性和法律可行性。

在实施阶段，教师通过对典型功能模块的实现，如数据表的创建、程序的实现、美工图片的制作等进行详细剖析和讲解，总结其规律，使学生能够举一反三，实现多个功能模块，教师对学生遇到的问题进行答疑。学生团队成员之间相互支持、共同讨论，学会思考与倾听别人的意见，学会交流沟通并解决问题，培养团队整体责任意识。

在运作阶段，教师演示完整的应用系统的发布和运行过程，对学生实现的项目进行指导和评价，提出改进意见，指导学生修改完善。项目完成后，团队总结经验，查找不足，撰写项目报告，学会提炼成果，并在全班答辩，提高逻辑思维和知识发现的能力。学生成功完成项目后，可以指导学生参加计算机设计大赛，承接实际的开发项目，参加教师的科研项目等活动，使学生的Web开发能力得到进一步提高。

3.2 Web开发技术课程教学内容设计

按照以上描述的基本思路可知，教师演示的示范项目内容至关重要。在实际的教学过程中，我们以“基于PHP的通用新闻管理网站”为例进行讲解。该网站规划如图3所示。

[网站后台][信息的维护][用户管理][日志管理][浏览者][留言管理][……][网站前台] [数据库][身份认证][信息浏览][信息搜索][交互式的操作][……] [管理者]

图3 基于PHP的通用新闻网站规划

“基于PHP的通用新闻管理网站”项目案例的教学内容进程安排如图4所示。

[用户管理功能][日志记录功能][用户登录功能][网站规划][网站前台页面][留言管理功能][新闻管理功能][栏目管理功能][系统运行和维护]

图4 项目案例教学内容的进程安排

在项目案例的教学内容进程中，教师强调实用性和实践性，可将PHP和MySQL等基础知识作为学生的自学内容，这样既能充分利用上课时间，也能培养学生独立学习的能力。在项目开发的各个阶段，教师都要做到及时检查和指导。

4 结束语

基于CDIO的Web开发技术课程教学改革以CDIO工程教育理念为指导，以团队项目为核心，对课程教学内容进行重新设计。教学改革实践成果表明，教学改革是成功的，探索是有意义的，我校计算机专业学生申请省级大学生创新创业项目、开展社会服务及参加计算机设计大赛获奖数量不断提高，取得了良好的教学效果。教学改革以团队项目实现为主线，利用学生的主观能动性，调动学生的学习积极性，培养团队协作意识。如何进一步提高学生作品开发的质量和改进课程的考核模式，将是下一步研究的重点。

参考文献：

[1] 管华，李禹生，徐军利等.基于网络教学资源平台的个性化自主学习

研究[J].计算机教育，2012.6：98-102

[2] 张娟.基于CDIO模式的VB程序设计课程教学改革与实践[J].教育

与职业，2014.1：133-134

[4] 秦磊华，石柯，甘早斌.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[J].

高等工程教育研究，2013.5：168-172

[3] 顾配华.以设计为导向的EIP-CDIO创新型工程人才培养模式[J].中

国高等教育，2009.3.

[5] 吴军，彭芳，邬蒙等.CDIO模式下课程教学改革的探索与实践[J].中国

电力教育，2013.35：117-118

[6] 应宏.基于CDIO工程教育理论的数据库原理课程教学实践[J].教育

与职业，2013.6：139-140