基于CDIO模式的JavaScript课程实验设计

摘要：阐述以JavaScript课程实验为例，将CDIO工程教育模式引入计算机专业课程实验中的课程实验教学设计和教学方法，分析在课程实验中使用CDIO教学模式和反射式教学法，能帮助学生快速掌握实验技能，提高学习主动性和积极性。

关键词：CDIO；课程实验；JavaScript课程

0 引 言

随着信息产业技术的高速发展，计算机技术的应用已深入到社会经济生活的各个层面，市场对计算机人才的需求以每年20%左右的速度增长。经过10多年的建设，国内各高校普遍开设了计算机专业，在为社会提供大量毕业生的同时，也造成了计算机专业学生就业形势严峻。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育教学改革的最新成果，其核心思想是让学生进行主动学习，加强课程之间的有机联系，强调实验实践在课程教学中的重要地位。CDIO工程教育教学模式系统地提出了具有可操作性的学生能力培养方式，以此解决传统教学模式中存在的诸多问题。迄今为止，已有几十所世界著名大学进行了CDIO课程改革，并取得了良好效果，按照CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。

CDIO工程教育教学模式强调知识、能力和态度的一体化培养，需要做到课程理论教学和实验教学一体化设计。对于计算机专业课程中涉及的知识和能力，应建立相应的课程实验体系、内容和方法，在课程实验中要模拟真实产品开发和运行过程，实现“做中学”和“学中做”的教学目标。

1 CDIO工程教育模式下课程实验教学设计

JavaScript技术是一种功能强大的编程语言，可用于实现交互式的Web页面。它不仅能直接应用于HTML文档以获得动态效果，而且还可以运行于服务器端，从而替代传统的CGI程序，因此，JavaScript课程成为软件开发类专业的一门必修课程。由于JavaScript语言属于脚本语言，学生在学习该课程时普遍反映课程难以理解。为了使学生能更好地掌握JavaScript课程知识，并能在教学过程中培养学生的实际动手开发能力，必须结合该课程的特点，改革课程实验教学设计。

通过对企业调研，JavaScript技术主要用于UI界面设计师、网页设计师、Web前端设计师等工作岗位。根据对这些工作岗位及工作过程的分析，可将JavaScript课程实验分为5个模块，每个模块对应一项岗位技能。

第1模块为DOM与CSS结合应用，包括DOM编程接口技术、CSS层叠样式表技术和DOM与CSS结合应用，共6个学时。通过该模块实验，学生能够使用DOM技术和CSS技术进行界面样式控制。

第2模块为DOM与JavaScript结合应用，包括结点获取技术、结点属性设置控制技术2个部分，共8学时。该实验模块主要教授学生使用JavaScript技术进行界面内容控制。

第3模块为JavaScript编程原则，包括“预留退路”和“与页面分离”2个实验，共4个学时。该模块实验帮助学生理解并运用JavaScript原则进行界面内容控制。

第4模块为JavaScript动态控制，该模块实验主要指导学生如何使用JavaScript动态创建、修改界面结点和属性，共8学时。通过该模块实验，学生能够对界面进行动态控制。

第5模块为JavaScript动画控制，包括标签化置、时间控制2部分实验，共6学时。完成该模块实验后，学生能够掌握JavaScript进行界面动画制作。

JavaScript课程实验设计改变了以往实验模块相互独立，依存度不高的设计思路。JavaScript课程实验将“美术馆项目”有机地融入课程实验中，以“美术馆项目”为5个实验模块主线，每个模块分别实现“美术馆项目”局部功能。图1是JavaScript课程实验教学设计图。

2 CDIO工程教育模式下实验教学方式改革

在市场经济条件下，企业对毕业生的考核不再主要根据学生的学历，而是在很大程度上更看重毕业生的实际项目经验和工作态度，因此，JavaScript课程实验重点培养学生实践开发的能力和主动学习的态度。

教有教法，学有学法，教法与学法是相辅相成的。在教学过程中，通过优化“教学互动”，形成和谐的师生互动、生生互动、学习者个体与教学知识的互动，强化人与社会环境的交互影响。

反射式教学法注重学习的过程，要求学牛在学习过程中不断实验和反思，通过持续性的实验让学生快速抓住知识的重点以及重点知识的实际应用。反射式教学法具体教学步骤如下。

第1阶段：快速学习。实验教师指导学生对实验相关知识进行快速学习，掌握该实验技术体系全貌，但对于实验技术细节不做过深的研究与探讨。通过该阶段学习，学生能够了解实验全貌，并将建立实验内容与实验知识体系之问的映射关系，以便于实验过程中对相关知识和技能进行后续学习。

第2阶段：实验实践。学生在快速学习的基础上，运用以往学习的知识和技术进行自主实验，将实验中能够完成的功能尽可能完成，并明确不能完成的部分。该阶段的学习主要让学生综合运用以往知识和技术实现实验基本功能，明确实验中的新知识点，同时给予学生学习压力，让其具有进一步学习的紧迫感和使命感，为下一阶段学习提供动力。

第3阶段：反射学习。实验教师指导学生建立实验中不能完成功能与实验知识点的映射关系，引导学生返回这些知识点进行深入学习与研究，对于共性问题，实验教师进行集中讲解和实验示范，并组织学生共同探讨新知识在实验中的使用技巧。这一阶段的学习之后，学生能够掌握实验中需要运用的全部知识与技能，从而解决在第2阶段中产生的困惑，释放压力。

第4阶段：实验迭代。学生在第2阶段实验成果基础上，进行一次迭代，将第2阶段没有完成的实验补充完成，形成最终实验成果物。通过该阶段学习，学生能够将实验内容与实验知识融为一体，全面掌握实验要求的实验技能。

第5阶段：学习总结。在实验完成后，学生不但要撰写实验报告，同时也要撰写一份实验总结报告。实验总结报告主要从2个方面对实验情况进行总结，一是实验中遇到的技术困难和解决方法；二是对实验过程中自己的内心变化进行回顾。实验总结除了能够帮助学生积累知识与技能外，更重要的是让学生总结学习方法，了解学习曲线，提高未来学习的激情与信心。

反射式教学法以CDIO教学模式为基础，强调自主学习和快速学习，帮助学生迅速抓住重点，避免学生陷入书海中无法自拔。图2是JavaScript课程实验反射式教学法模型图。

3 JavaScript课程实验教学改革效果

通过CDIO课程实验教学改革和反射式教学法的实施，成都东软学院JavaScript课程实验教学效果有明显提高。表1是课程教学改革前后JavaScript课程实验成绩对比分析表，2010级为教学改革前效果，2011级和2012级为教学改革后效果。

4 结 语

教学改革是一项长期而艰巨的任务，还需进一步加大改革的力度和深度，需要实验教师在教学改革中进一步放开思路、开拓创新。实验教师应在经过充分论证后，坚决实施CDIO教学改革，从而适应新形势下的高校实验教学改革教育的需要。