PBL/CDIO教学模式在数据库课程中的研究与应用

李　　絮，刘争艳

（阜阳师范学院计算机与信息工程学院，安徽 阜阳236041）

PBL/CDIO教学模式在数据库课程中的研究与应用

李絮，刘争艳

（阜阳师范学院计算机与信息工程学院，安徽 阜阳236041）

摘要：通过分析PBL和CDIO的教学模式，探索一种将两者相融合的教学模式，即PBL/CDIO教学模式，并针对数据库课程，从课堂教学、项目教学和课堂之外等多个方面探讨了PBL/CDIO教学模式的基本架构和实施策略.实践证明，基于PBL/CDIO模式的教学改革能够有效激发学生的学习热情，提高学生的工程实践能力和团队合作能力，取得良好的教学效果.

关键词：PBL；CDIO；数据库课程；教学改革

PBL（Problem-Based Learning）教学模式是在教学过程中以问题为中心，以问题解决为主线，由教师进行问题情境的创设及问题学习的引导，使学生在问题解决的过程中实现自主学习、协作交流和解决问题的能力.PBL强调以学生的主动学习为主，将学习与更大的任务或问题挂钩，使学生投入于问题中，同时强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过学生的自主探究和合作来解决问题，从而形成解决问题的技能和自主学习的能力［1］.

CDIO教学模式是一种全新的国际化工程教育模式，是国际工程教育改革的最新成果，代表着构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）.CDIO强调以产品研发到产品运行的全过程为载体，让学生在这一过程中能够以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程，从而培养学生的工程基础知识、实际动手能力、团队协作能力以及工程管理能力［2］.CDIO的工程教育理念重视学生工程能力的培养，符合教学改革的指导思想和应用型人才培养的目标.

数据库课程是高等院校计算机专业的一门专业基础课，内容包括：数据库原理、数据库设计、数据库系统应用.它既是软件工程、计算机网络等后续主干基础课的先行课，也是电子商务、物流管理等非计算机专业的必修基础课，具有较强的理论性和实用性.该课程旨在通过理论与实践教学，使学生理解关系型数据库的有关概念，掌握关系型数据库的基本操作，培养学生能够综合运用所学知识，完成小型数据库应用系统的开发工作，具备一定的数据库结构设计的能力.

鉴于此，探索将PBL和CDIO相融合的教学模式，即PBL/CDIO教学模式，尝试在数据库课程教学过程中构建PBL/CDIO教学模式，旨在通过问题引导，充分调动学生学习的主动性和积极性，培养学生自主学习和解决问题的能力，通过工程教育，进一步加强学生动手实践和工程能力的培养，提升学生未来就业的竞争力.

1　PBL/CDIO教学模式的基本架构

PBL/CDIO教学模式采用基于PBL的课堂式教学与基于CDIO的项目式教学相结合方式.基于PBL的课堂式教学主要包括明确学习目标、创设问题情境、以项目辅助课堂教学，自主探究学习几个环节，基于CDIO的项目式教学主要包括成立学习小组、分配项目任务、项目设计与实施、项目汇报演示几个环节.同时，在课堂教学之外，PBL/CDIO教学模式下教师还应该积极利用网络资源，开展网络课程建设，学生应该积极参与课程相关类竞赛活动以及实习实训工作.PBL/CDIO的具体架构见图1.

图1　PBL/CDIO教学模式基本架构

2　PBL/CDIO教学模式的实施策略

2.1基于PBL和CDIO组织课堂式教学

数据库课程理论知识点众多，在课堂教学过程中，应该首先让学生明确学习目标，即在讲解知识点之前先使学生清楚需要学习什么.接下来就是如何使学生快乐的主动学习、探索和创新，这需要教师的积极引导.教师基于PBL和CDIO的教学理念，围绕学习目标，合理恰当地创设问题情境，并选择能够贯彻整个课程的实际项目，以问题为中心，以项目为主线，讲解具体理论知识点及其实际应用.同时，鼓励和引导学生进行自主探究学习，独立解决问题.其中问题设计及项目选择至关重要，其好坏直接影响着学生的学习兴趣和主动性，通常设计的问题要能够引出课程相关概念和原理，且难度适中，选择的项目要具有实用价值，功能完善，且利于学生理解［3］.在学生寻求问题解决的过程中，教师应及时给以答疑解惑，帮助学生真正理解和掌握理论知识点.表1为基于PBL和CDIO组织数据库课程课堂教学的一个应用案例.

表1　　基于PBL和CDIO组织数据库课程课堂教学的应用案例

2.2基于CDIO组织项目式教学

利用“学生成绩管理系统”辅助课堂教学，学生从中学到了知识和经验，但并没有真正地动手去“做”.为了切实提高学生的实际动手与团队协作能力，按照CDIO理念，采用以项目为导向，以任务为驱动的方法，与“学生成绩管理系统”的学习同步进行，选择类似的项目组织项目式教学，主要采取以小组协作的方式完成项目的开发任务.项目式教学的具体实施如下：（1）成立学习小组，根据学生的能力和特点，对学生按4~6人为一组进行分组，并选取综合能力较强的学生担任组长，负责项目组成员的分工协调、项目的设计、实施、监督和汇报等工作.（2）分配项目任务，教师可以提供若干个项目供学生选择，也可由学生自主确定感兴趣的项目，确定项目开发任务后，在组长的统一协调下对小组成员进行分工，明确各自任务，并制定项目进度表，项目需求分析及设计方案，再由教师进行审核.（3）项目设计与实施，小组成员按照各自的任务，利用图书馆和网络等信息资源，积极查找资料，开展小组讨论，在组长的带领下共同协作完成任务.教师根据项目进度表，对项目进展情况进行监督和检查，在项目实施过程中若遇到困难，教师应及时给以引导和启发，使小组成员最大程度地自主完成项目开发任务［4］.（4）项目汇报演示，在规定的时间，要求各小组对完成的项目进行汇报交流，汇报内部包括展示项目成果，介绍项目总体功能与设计方案、项目实施过程中遇到的困难及解决办法、以及小组成员各自任务的完成情况等多个方面.教师根据汇报情况，从项目完成的复杂度、完整性和界面美观性等多个方面对项目进行综合考量和评价，并选出优秀的小组作品进行展示［5］.

2.3课堂之外

为了进一步激发学生的学习热情，提高学生的动手实践能力，全面提升学生的综合素质，课堂之外，积极开展和加强与课程相关的一些工作.

（1）开展网络课程建设.借助我校Blackboard网络教学平台，积极开展数据库网络课程建设，将课程与网络信息技术进行有机的整合，以期达到激发学生自主学习兴趣和教师辅助教学的目的.通过网络课程建设，促进优质教学资源共建共享、强化师生教学互动、探索数字化教学的模式和方法，从而达到提高课程教学质量的目的.

（2）承办课程相关类竞赛活动.为了给学生提供更好的动手实践环境，可创建多个软硬件资源优越、设备齐全且功能先进的创作设计实验室，依托该实验室，积极承办各类专业竞赛活动，例如全国大学生电子设计大赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、安徽省挑战杯设计大赛等.通过开展此类竞赛活动，学生积极参与，查找资料，热烈讨论，极大地提高了学生的学习热情，完善了学生的知识结构，提升了学生的动手实践与交流协作能力.

（3）加强实习实训工作.笔者所属院校相当重视实训基地建设，目前已与多家企业签订合作培养协议，建立实习实训基地，例如上海尚观、南京东软、合肥达内、科大讯飞等.学生利用第3学年暑期，由教师带领进入基地进行为期6到8周的专业实训，在这一过程中，学生真正接触到企业项目的构思、设计、实施、运行，进一步加深了对学科知识的认知，丰富了知识领域，开拓了视野，提升了学生的CDIO工程能力及未来就业的竞争力［6］.

3　　结语

为适应新形势下人才培养的目标和社会与企业对人才的需求，高校应积极开展教学改革的研究与实践，不断借鉴新的教学方法、教学模式和教育理念，对数据库课程进行一系列的改革和探索.笔者在数据库课程的实际教学过程中，将PBL和CDIO思想相融合，探索PBL/CDIO教学模式在课程中的具体应用，采用以问题为中心，以项目为主线的课堂教学，同时同步开展项目式教学，课堂之外，开展网络课程建设、课程竞赛活动及实习实训工作.通过这些改革举措，有效地培养了学生独立解决问题和协作完成任务的能力，提高了学生的工程实践能力和适应社会的综合素养，教学效果显著.

参考文献：

［1］吴殿朝.PBL教学模式的内涵探析［J］.河南司法警官职业学院学报，2011，9（3）：122-124.

［2］姜大志.CDIO工程教育模式下的主动式项目驱动学习［J］.汕头大学学报，2012，28（4）：80-82.

［3］崔琳.“数据库系统”课程工程化教育模式教学探索［J］.宿州学院学报，2012，27（7）：108-110.

［4］李珍香，陈维兴.CDIO模式在微机原理与应用技术课程中的应用［J］.中国民航大学学报，2012，30（4）：54-56

［5］王璐，彭馨仪，董亚则，等.CDIO在Java课程教学中的应用研究［J］.吉林省教育学院学报，2012，28（8）：57-59.

［6］李絮，刘争艳，张岩.CDIO工程教育模式在“Delphi程序设计”课程中的应用探讨［J］.阜阳师范学院学报，2013，30（2）：100-102.

（责任编辑：欧恺）

中图分类号：G820.2

文献标识码：A

文章编号：1007-5348（2015）08-0083-04

［收稿日期］2015-05-07

［基金项目］阜阳师范学院教学研究基金项目（2014JYXM36）；阜阳师范学院教学研究基金项目（2013JYXM38）.

［作者简介］李絮（1983-），女，安徽宿州人，阜阳师范学院计算机与信息工程学院讲师，硕士；研究方向：计算机教育，智能优化.

Research and Application of PBL/CDIO Educational Model in the Database Course

LI Xu，LIU Zheng-yan
（School of Computer and Information Engineering,Fuyang Teachers College,Fuyang 236041,Anhui,China）

Abstract：Based on the analysis of PBL and CDIO teaching model，a new teaching model that PBL/CDIO is to be explored in this paper.For the database course,the basic framework and implementation strategy of PBL/ CDIO teaching model are discussed.It is mainly from several aspects,such as classroom teaching,projects teaching and outside the classroom.Practice has proved that the teaching reform based on the PBL/CDIO model stimulate effectively enthusiasm for learning,improves students'ability of engineering practice and teamwork, and achieves good teaching effect.

Key words：PBL；CDIO；database course；teaching reform