基于建构主义的弹性CDIO模式教学方法研究

邓超

摘要：本文基于建构主义理论、CDIO工程教育模式理论，以《ORACLE数据库》课程项目化教学为实际案例，对教学活动中教学模式的构建、教学内容的设计、实践项目的实施、总结等过程进行了深入的探索和研究，提出了基于建构主义的弹性CDIO模式教学方法。实践证明该教学方法有利于学生理解和掌握本课程内容，同时有效调动了学生积极性，培养了学生的创新能力和团队协作能力，取得了良好的教学效果。

关键词：建构主义;弹性反馈;CDIO;ORACLE数据库

中图分类号：G642             文献标识码：A

在应用型本科高等学校的教育活动中，项目教学法以特有的教学模式和突出的教学特征，得到高校教师的青睐。项目教学法通过将教材中的知识点设计成若干个由教师模拟、结合的实际综合实训项目，以项目任务的完成为目标，学生在自信、愉悦、对成功带有一定渴望的状态下开展项目，在完成工作任务的过程中将理论知识与实践操作融合在一起，相互促进，切实提高学生课本知识的有效学习和知识深度的拓展，同时也提高了学生的动手能力、创造能力、团队合作能力。因此，本文基于建构主义理论，在对项目教学法的相关理论知识学习的基础上，以《ORACLE数据库》课程项目化教学为实际案例[1]，对项目化教学过程中项目教学法的核心、主要环节，以及在项目教学法中如何开展有效的互动进行了深入的探索和研究，提出了基于建构主义的弹性CDIO模式教学方法。

1   建构主义学习理论

建构主义理论从20世纪80年代起开始推广，该理论对教育相关领域产生了较大的影响。建构主义理论关注的是人的认知，建构主义践行者们认为知识的获取过程不是按照一条直线或者曲线一直发展下去的，而是在“修正——完善——发展”这一循环体中成长的，知识主要依靠学习者的内在有意义建构。

2 CDIO工程教育模式基本概念

CDIO代表构思、设计、实现和运作，它以目标、项目或者任务为主导，贯穿任务的整个生命周期，在任务开展的过程中，不仅对学生已经学习课程的理论知识的掌握程度提出较高要求，还强调学生应该具备（在面对仿真项目过程中）对具体问题的分析、解决能力，同时项目组成员的沟通和协作一直贯穿在整个任务的生命周期内。

2.1 CDIO工程教育模式的目标

CDIO工程教育模式的总目标是建立一套能被当前社会普遍认同的，具备较高素质的工程师所必需的知识、经验和价值观体系。这一知识、经验和价值观体系与我国现阶段所倡导的新工科国家标准体系契合度高，在对其涉及标准、能力进行具体细分后，包括以下3个部分：

（1）具备扎实的理论知识和专业技术能力;

（2）具备新产品的构思、设计、实施、运用能力;

（3）能意识到将来任务的重要性和价值。

CDIO的教学大纲主要从3个方面去思考和制定：

（1）当今社会需要培养什么样的人才？

（2）学生应该掌握什么知识、具备什么能力、以什么态度融入社会？

（3）用什么标准去衡量？

2.2 CDIO工程教育模式的内容

因此，CDIO的教学大纲从以上3个方向出发，制定了其内容、目标、操作和最终的培养效果。具体内容如图1所示。

在知识和专业能力部分，所注重的是学生的理论知识、实践能力、思维能力;在个人能力部分，所注重的是学生的个人认知和情感的发展，对问题的推理、解决能力;在交往能力部分，所注重的是学生的合作能力，与组员共同完成项目的协作能力;在系统能力部分，所注重的是学生的系统分析所处环境，协调好社会、企业、个人之间的关系能力。

3 基于建构主义的弹性CDIO 模式在ORACLE数据库课程中的实际应用

ORACLE数据库是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，也是诸多高校计算机专业学生学习的必修课之一，学生在学习该门课程之前已经掌握了数据库的基本原理和结构化的SQL语句[2]。在此基础上，学生在《ORACLE数据库》课程学习中的重要环节和目标就可以定义为：ORACLE服务器数据存储的实现、ORACLE数据库的使用和管理、基于企业需求的ORACLE数据库的仿真设计等。基于建构主义的弹性CDIO模式的思考，我们在ORACLE数据库课程中将构思、设计、实现和运作等四个教学过程引入到整体教学中（图2）。

3.1 构思阶段

（1）ORACLE数据库课程设计题目的确定。成立课程小组，课程组成员可以独立查阅ORACLE数据库经典项目案例，然后课程小组集中对课程的考核知识点、考核方式、考核目的进行充分探讨后，共同分析与商议，确定ORACLE数据库课程设计所涉及的知识点、实现步骤、项目组织、实现方式等。

（2）项目分工。教师把全班学生分成6～7个项目团队。学生项目团队项目经理由老师进行能力和工作任务分析，并提出参考建议，最后由项目小组成员协商共同推选。项目经理负责项目小组的项目进度把控;项目小组可以细分为项目团队，每个团队可以由2～3人组成，通过团队内部选出小组组长，在教师和项目经理的共同协商下，将需要开展的项目划分为多个模块，确定各模块间的接口规范，并进行任务划分。项目团队的组员、分工情况须制作成表格，张贴在项目实施场地。

（3）需求分析。需求分析是项目化教学过程的关键阶段，教师在项目需求分析过程中，参考项目的实现难度、学生项目团队的整体知识水平，提出基于鼓励、适度拓展的建设性建议。项目团队共同确定数据输入需求，獲得结果需求，系统输出需求等。

（4）ORACLE数据库课程设计项目系统体系结构的确定。

3.2 设计阶段

（1）功能设计。项目团队成员根据前期构思，在老师的指导下，项目小组成员采取包括小型会议、网络会议等沟通渠道，不断完善，最后确定系统的目标、范围、定义和功能。

（2）数据库设计。数据库设计主要包括概念结构设计、逻辑结构设计和存储设置。

3.3 实现阶段

（1）数据库实现。数据库的实现主要是基于数据库设计对表、序列、索引、视图、存储过程、函数、包、触发器等对象的创建，数据文件和表空间的管理。数据库实现是整个综合实训课程中的知识关键点之一。

（2）代码实现。项目小组在完成前期工作后，由项目经理依照项目小组所划分的任务进行任务分配，并形成任务清单及任务实现进度安排表，将此清单与表在所属范围进行张贴，小组成员按照清单和时间安排进行代码的实现工作。

（3）系统整合。项目小组根据前面步骤确定的相关接口规范，对各子模块进行系统的整合与测试。

3.4 运作阶段

（1）系统测试。系统测试主要是项目组对已经完成开发的系统进行功能性测试，在这个阶段，教师帮助指导学生制定对应的测试数据，由学生进行测试，在测试过程中参考实际测试情况对系统进行修改，直到达到课程设计目标为止。

（2）项目总结。项目小组成员根据软件开发规范的需求分析、总体设计、详细设计、运行与测试等生命周期撰写总结报告，对项目开发过程中涉及的知识要点、困难、解决办法进行总结，通过该环节，项目小组的综合能力得到进一步的巩固和提升。

（3）评价评分。项目的评价评分阶段由授课老师与每个项目小组的经理组成评价小组，在听完项目小组的项目总结报告后，进行评分并给出对应的看法和建议。

3.5 全过程弹性反馈

教师对项目开展过程中学生制定的具体方案、设计、实现手段进行实时指导，提出对应的建议，该过程应以鼓励为主、适度拔高为原则，每个项目实现方式、具体功能可以存在差异，保证每个小组在完成项目的基础上，不但能够对知识本身进行思考和拓展，而且亦能感受到获取知识的乐趣[3-4]。

4 结语

本文基于建构主义理论、CDIO理论，以《ORACLE数据库》课程项目化教学为例，对教学过程中如何开展有效的互动式学习进行了深入的探索和研究[5]，在项目开展过程中我们发现基于建构主义的弹性CDIO模式的教学方法有利于学生理解和掌握本课程内容，同时在项目开展过程中，学生一直保持着愉悦、自信的思想状态，他们相互协调各自的任务，积极主动地学习知识，拓展知识的深度和宽度，项目整体取得了良好的教学效果。

参考文献

[1] 苏靖枫，柳菊霞.应用型本科院校《oracle数据库》课程教学模式研究[J].教育教学论坛，2012：249-250.

[2] 陆汝华，周彤，李亚兰.案例教学法在Oracle数据库课程中的应用[J].科技创新导报，2015，12（5）：155-156.

[3] 李贯峰，李萍，秦飞舟.融入CDIO理念的计算机专业毕业设计[J].计算机教育，2014（8）：22-26.

[4] 曾文婕.课堂教学设计[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

[5] 冯秀琪，赵可云.梅瑞尔首要教学原理与网络课程评價[J].开放教育研究，2005，11（5）：67-71.