林新平,潘婷婷
基于CDIO理念的ASP.NET程序設(shè)計教學(xué)改革研究
林新平,潘婷婷
(汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東汕頭515078)
為了有效提升職業(yè)院校軟件專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計技能素質(zhì),徹底改變重模仿、輕創(chuàng)新、重個人、輕團(tuán)隊(duì)等問題,文章基于CDIO理念,以《ASP.NET程序設(shè)計》課程教學(xué)為例,提出了基于CDIO的ASP.NET課程教學(xué)模式,并進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與實(shí)踐。結(jié)果表明,學(xué)生能夠系統(tǒng)的掌握項(xiàng)目開發(fā)流程,動手能力和操作能力有所增強(qiáng),就業(yè)能力大幅度增強(qiáng)。
CDIO;教學(xué)改革;ASP.NET
美國麻省理工學(xué)院(MIT)聯(lián)合瑞典3所大學(xué)(查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、林克平大學(xué)、皇家技術(shù)學(xué)院)從2000年就開始一起合作并開發(fā)了一種前所未有的適用于工程領(lǐng)域的教育理念,稱為CDIO[1]。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)作(Operate)[2]。“構(gòu)思”的意思就是指要做好客戶的需求工作,并且要考慮企業(yè)戰(zhàn)略、企業(yè)技術(shù)和企業(yè)制度等各種因素,對技術(shù)、概念以及商業(yè)計劃不斷地進(jìn)行改進(jìn)[3];“設(shè)計”就是要在制訂開發(fā)某個產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種圖紙、各種計劃以及各種算法;“實(shí)施”就是一個把設(shè)計思想和理念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程,具體過程和項(xiàng)目包括編程實(shí)現(xiàn)、軟件測試、硬件制造、檢查和驗(yàn)證;“運(yùn)行”指對產(chǎn)品的維護(hù)、優(yōu)化和淘汰等[4]。CDIO是目前工程教育領(lǐng)域的一種基于工程項(xiàng)目的全過程的學(xué)習(xí),是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”教育理念的集中概括和體現(xiàn)[5],它的核心思想是以學(xué)生為中心,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠自己動手自己實(shí)踐、能夠分析問題和解決問題[6]。CDIO作為目前國際工程教育的主流標(biāo)準(zhǔn),它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)[7]。
大量實(shí)驗(yàn)研究的證明,CDIO的教育理念是一種先進(jìn)的理念,它是一種遵循工程科技人才成長規(guī)律和特點(diǎn)的教育理念,這種理念對于培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型高素質(zhì)工程技術(shù)人才起到重要作用。近年,不少高職院校對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)進(jìn)行了各種各樣新的教學(xué)模式的教學(xué)探究,從而得到了較為一致的結(jié)果,那就是高職計算機(jī)類專業(yè)應(yīng)當(dāng)要根據(jù)實(shí)際崗位來培養(yǎng)高等應(yīng)用型人才。新的人才培養(yǎng)模式必須打破原有的、傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課—專業(yè)課—實(shí)踐課的學(xué)科型課程體系,建立以動手操作能力、實(shí)踐能力為本位這一職業(yè)教育的目標(biāo)[8]。其有如下特點(diǎn):第一、CDIO不僅僅是單方面專項(xiàng)能力的培養(yǎng),而是注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng),不僅注重各專業(yè)知識和實(shí)踐能力,而且還注重人與人之間的溝通、合作等社會能力,注重解決問題的能力、批判創(chuàng)新的能力、系統(tǒng)思維的能力、計劃的能力、終生學(xué)習(xí)自我提升的能力等,同時還注重良好的職業(yè)倫理職業(yè)態(tài)度等。CDIO的這個目標(biāo)是全面的、完整的、全方位的,它涵蓋了人們在從事工程工作中所需要的所有能力[9];第二、CDIO與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系密切,CDIO是一種以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的教育模式,它的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容必須與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展同步,教學(xué)理論和應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合,它以培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀工程技術(shù)人才為目標(biāo),是一種融于產(chǎn)業(yè)發(fā)展并與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相同步的工程教育模式;第三、CDIO是一種系統(tǒng)的工程教育改革,評定CDIO教育模式一共有12條標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施CDIO教育模式需要社會、產(chǎn)業(yè)和學(xué)校密切的合作,需要學(xué)校在各個部門、各個環(huán)節(jié)給予積極配合,需要從方案策劃開始,到實(shí)施、評估等一系列的具體環(huán)節(jié),是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
ASP.NET是目前三大主流開發(fā)技術(shù)之一,它是一種建立在微軟新一代.NET平臺架構(gòu)上的最先進(jìn)的技術(shù),它利用公共語言運(yùn)行庫(Common Language Runtime)在服務(wù)器后臺為用戶提供建立強(qiáng)大的企業(yè)級Web應(yīng)用服務(wù)的編程框架,同時它也支持多語言協(xié)同開發(fā)[10],最重要的是,它雖然功能非常強(qiáng)大,但是非常簡單易學(xué),是學(xué)生必須掌握的一種軟件開發(fā)工具。
ASP.NET是綜合了計算機(jī)軟件技術(shù)、信息管理、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等專業(yè)的一門職業(yè)技能課程,是一門非常重要的核心課程。伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及以網(wǎng)頁為載體的網(wǎng)絡(luò)信息的廣泛傳播,ASP.NET程序設(shè)計已經(jīng)成為信息技術(shù)人員必須掌握的職業(yè)技能之一[10],它是網(wǎng)頁設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計以及SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等課程的綜合運(yùn)用,它具有典型的工程特性和非常強(qiáng)的實(shí)踐性,它旨在培養(yǎng)學(xué)生客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序設(shè)計的基本能力和基本技能。
《ASP.NET程序設(shè)計》這門課程具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性,課程包含了動態(tài)網(wǎng)站制作全過程各方面知識點(diǎn),如母版頁、頁面框架、級聯(lián)樣式表(CSS)和JavaScript、服務(wù)器控件、用戶控件、應(yīng)用程序、站內(nèi)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)綁定等[8]。課程知識點(diǎn)多,體系分散。相對于其他傳統(tǒng)的學(xué)科的課程而言,該課程建設(shè)方面的積累比較少,并且可以借鑒的資源非常有限,再加上各種參考書良莠不齊。就授課內(nèi)容來說,因?yàn)槲④浌緦υ撻T技術(shù)的高度封裝,要入門很快很容易,都是一些傻瓜式操作,致使很多人認(rèn)為能拖幾個控件就能夠進(jìn)行.NET的開發(fā)了。但是知道原理的人甚少,可供深入學(xué)習(xí)資料也是很少,很多學(xué)生不能用它來做一些相對大一點(diǎn)的項(xiàng)目開發(fā)。
《ASP.NET程序設(shè)計》每周是6課時,某院計算機(jī)系采用的是每周3節(jié)理論課加3節(jié)實(shí)踐課的教學(xué)。理論課的教學(xué),是老師在多媒體教室進(jìn)行講解和演示,可是,講解和演示完了以后,學(xué)生并沒有馬上進(jìn)行實(shí)踐加深理解,這樣,到了下一次課的上機(jī)實(shí)踐,其效果就達(dá)不到預(yù)期。學(xué)生很容易出現(xiàn)畏難及厭學(xué)情緒,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析問題能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力不能得到有效地鍛煉和提高。
3.1確定課程教學(xué)目標(biāo)
我們的目標(biāo),是要將CDIO這種先進(jìn)的的工程教育理念融入到計算機(jī)系A(chǔ)SP.NET程序設(shè)計的教學(xué)過程中,融入到每一個項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)踐過程中,在教學(xué)過程中。采取一種基于真實(shí)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的全新的教學(xué)模式,不斷地整合課程內(nèi)容,不斷地強(qiáng)化實(shí)踐。緊緊抓住能力培養(yǎng)這條主線,以實(shí)例項(xiàng)目驅(qū)動進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué),采用理論實(shí)踐一體化模式教學(xué)。經(jīng)過項(xiàng)目的構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)的完整過程,實(shí)現(xiàn)課程的“做中學(xué),學(xué)中做,做中教”,使學(xué)生在校內(nèi)的學(xué)習(xí)階段就有機(jī)會接觸與專業(yè)相關(guān)的實(shí)際項(xiàng)目,積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),學(xué)會使用ASP.NET技術(shù)解決實(shí)際問題,同時注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、人際溝通交流及創(chuàng)新能力,大大提高學(xué)生的職業(yè)技能和素質(zhì)[11]。
3.2調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容
CDIO教育理念是提倡在基礎(chǔ)專業(yè)知識、個人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個層面上進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)的教學(xué)模式[12]。所以,我們可以在《ASP.NET程序設(shè)計》的日常教學(xué)中進(jìn)行項(xiàng)目化的教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法是一種通過實(shí)施若干個完整真實(shí)的項(xiàng)目來進(jìn)行教學(xué)以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的方法,目的是在教學(xué)中進(jìn)行理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,用以培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。項(xiàng)目化教學(xué)有三個方面的轉(zhuǎn)變,以教材為中心向以項(xiàng)目為中心轉(zhuǎn)變,以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變,以課堂為中心向以實(shí)踐為中心轉(zhuǎn)變[8]。正因?yàn)橛辛诉@三個轉(zhuǎn)變,在日常課堂教學(xué)中,教師要設(shè)計包含各個知識點(diǎn)的典型的動態(tài)網(wǎng)站項(xiàng)目,拋棄傳統(tǒng)的按章節(jié)內(nèi)容教學(xué),過渡到以項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)過程。還有,在本課程《ASP.NET程序設(shè)計》的前置課程《程序設(shè)計語言》的設(shè)置上,考慮到與時俱進(jìn),也考慮到與《ASP.NET程序設(shè)計》順利、有效地銜接,可以改用《C#程序設(shè)計基礎(chǔ)》,而不必一直沿用《C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)》。例如,C語言中的“指針”在主流開發(fā)工具中幾乎絕跡。[13]
3.3合理安排教學(xué)組織
在教學(xué)組織的安排過程中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)知識的實(shí)際情況,以3~5人為一組,并確定一個組長,對班上的學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分組。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分組是為了更加有效地、有的放矢地鍛煉學(xué)生的溝通能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力,同時,也可以減少單個學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行過程中遇到的障礙,讓他們能夠相互學(xué)習(xí)、相互討論等。
根據(jù)CDIO工程教育理念,依次對應(yīng)于軟件工程的“需求分析、項(xiàng)目設(shè)計、項(xiàng)目實(shí)施和調(diào)試維護(hù)”四個階段來完成課程任務(wù)。
1)需求分析——CDIO理念的構(gòu)思階段(Conceive)
需求分析是整個項(xiàng)目的起點(diǎn),這部分工作是讓學(xué)生了解客戶的需求,讓學(xué)生準(zhǔn)確地了解并知道最終做出來的這個軟件產(chǎn)品是干什么用的,這個項(xiàng)目系統(tǒng)有哪些功能需要實(shí)現(xiàn)。教學(xué)開始時,教師可以讓學(xué)生自己去挖掘自身在學(xué)習(xí)、生活過程中的需要來進(jìn)行需求分析,也可以與學(xué)生一起對項(xiàng)目進(jìn)行需求分析,然后根據(jù)給定的任務(wù)書,對目標(biāo)系統(tǒng)的各個功能進(jìn)行確定。然后讓學(xué)生帶著任務(wù)、帶著問題去查閱各類控件的使用方法,包括如何對控件的常用屬性進(jìn)行控制、如何把控件添加到頁面中、如何把代碼添加到控件中等,通過這一階段的訓(xùn)練,讓學(xué)生把基礎(chǔ)知識框架構(gòu)建起來,為實(shí)現(xiàn)以項(xiàng)目訓(xùn)練、促進(jìn)能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
2)項(xiàng)目設(shè)計——CDIO理念的設(shè)計階段(Design)
設(shè)計階段分為兩個階段,分別叫“概要設(shè)計”和“詳細(xì)設(shè)計”。概要設(shè)計包括以下內(nèi)容:項(xiàng)目系統(tǒng)總體解決方案的確定,對項(xiàng)目的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析,系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計,對實(shí)體和ER圖進(jìn)行分析,對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計;而詳細(xì)設(shè)計階段則是在概要設(shè)計的基礎(chǔ)之上具體給出更加詳細(xì)、更加具體的解決方案。以“網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)”為例,“網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)”主要包括兩大模塊,分別是教師模塊和考生模塊??忌K是指考生所能看見的界面,用于實(shí)現(xiàn)其考試的全過程,其主要功能有:用戶注冊、登錄、驗(yàn)證,隨機(jī)抽題,在線考試,時間控制,交卷,自動閱卷,保存成績等。教師模塊主要功能有:教師登錄、調(diào)用試題庫、設(shè)置組卷參數(shù)、保存組卷參數(shù)、維護(hù)題庫等。這兩大模塊各種功能,涵蓋了大部分相應(yīng)的知識點(diǎn)。
3)項(xiàng)目實(shí)施——CDIO理念的實(shí)施階段(Imp lement)
在構(gòu)思和設(shè)計完成之后,具體的編碼實(shí)現(xiàn)工作則是在這個階段完成,這個階段的分工協(xié)作尤為重要,組長需將最終的大項(xiàng)目分解成眾多的小項(xiàng)目、子項(xiàng)目,團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)領(lǐng)各個子項(xiàng)目并加以實(shí)現(xiàn)。子項(xiàng)目的最后整合可由組內(nèi)經(jīng)過協(xié)商后專人負(fù)責(zé)完成。
4)調(diào)試維護(hù)——CDIO理念的運(yùn)作階段(Operate)
這個階段是在軟件產(chǎn)品基本完成后對項(xiàng)目進(jìn)行簡單測試和檢驗(yàn),在測試過程中可能會發(fā)現(xiàn)一些不足或者錯誤,此時,對不足的部分應(yīng)進(jìn)行完善,對錯誤的部分應(yīng)進(jìn)行改正。在完善和改正過后,各小組成員還可以進(jìn)行一些討論,比如添加某個功能,又或者將界面設(shè)計的更漂亮一些。這個過程能讓學(xué)生更好地了解自己對各個知識點(diǎn)的掌握情況,讓學(xué)生更好地發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.4創(chuàng)新教學(xué)方法和手段
CDIO工程教育理念,就是要樹立一種以學(xué)生為中心的觀念,教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。以學(xué)生自己為中心,所有學(xué)習(xí)活動都是以學(xué)生自己為主體,不再是以老師為主體。具體操作方法:上課前讓學(xué)生自己先做預(yù)習(xí),然后以小組分工的方式,讓學(xué)生輪流上臺演講,使學(xué)生能夠以自己的語言展現(xiàn)他們對課堂內(nèi)容的理解。這樣,不僅可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,還可以形成一種終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,更加有助于教師觀察學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容理解的創(chuàng)新點(diǎn)和盲點(diǎn),倡導(dǎo)“做中學(xué)、學(xué)中做、做中教”的教學(xué)方法。通過校內(nèi)外相結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合以及課內(nèi)外相結(jié)合的方式,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)促進(jìn)應(yīng)用,通過應(yīng)用更加加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,使學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用之間形成一種良性的互動。同時為了彌補(bǔ)高校教師工程經(jīng)驗(yàn)缺乏的這一缺陷,可以聘請校外有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的ASP.NET工程師作為校外導(dǎo)師,與校內(nèi)老師一起組成指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),這樣將更加有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。
3.5課程考核方式的改革
合理的考核標(biāo)準(zhǔn)是保證教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的必要條件[14]。同時,考試考核的目的主要是檢驗(yàn)學(xué)生對知識的掌握程度,督促學(xué)生對知識進(jìn)行積累,考查學(xué)生認(rèn)識問題以及解決問題的能力。ASP.NET程序設(shè)計是一門實(shí)踐性較強(qiáng)、綜合性較高的課程,它所涉及的知識面非常廣,特別是課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),更突出其實(shí)踐性強(qiáng)這一特點(diǎn)。因此,對學(xué)生的綜合能力的考核,已經(jīng)不能夠用傳統(tǒng)的考核模式來進(jìn)行了。根據(jù)CDIO標(biāo)準(zhǔn),制定更能考核學(xué)生工程實(shí)踐能力的考核方法,ASP.NET課程考核方式如下:
期末總評成績由平時表現(xiàn)成績和項(xiàng)目成績組成,其中平時表現(xiàn)成績占期末總評成績的30%,項(xiàng)目成績占期末總評成績70%。
平時表現(xiàn)成績由單元考核和平時考勤兩部分組成,其中單元考核占平時表現(xiàn)成績的70%,平時考勤占平時表現(xiàn)成績30%。平時表現(xiàn)成績=平時考勤成績×30%+單元考核成績×70%。
項(xiàng)目成績以項(xiàng)目小組為單位來進(jìn)行成績評定,有一定的主觀性,項(xiàng)目成績由兩部分組成:項(xiàng)目作品成績和答辯成績。項(xiàng)目作品成績由組內(nèi)各同學(xué)、項(xiàng)目組長和老師共同來評定,主要包括合作交流能力、與小組內(nèi)其他同學(xué)協(xié)作的態(tài)度以及完成的任務(wù)等。答辯成績由老師給出成績,主要是通過答辯時學(xué)生回答問題情況和項(xiàng)目功能完成情況來綜合評定。
CDIO工程教育理念在培養(yǎng)高技能動手能力強(qiáng)的ASP.NET工程師的過程中,有效地彌補(bǔ)了當(dāng)前傳統(tǒng)教育模式的不足,通過真實(shí)具體項(xiàng)目全生命周期,有效地實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)”,通過項(xiàng)目的構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)的這4個過程,在課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中引入CDIO教學(xué)理念,有效地針對學(xué)生各自的特點(diǎn),最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不但讓學(xué)生學(xué)習(xí)了知識,還使學(xué)生各方面能力,如理論應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、工程實(shí)踐能力等得到迅速提高[8],使相應(yīng)的ASP.NET軟件開發(fā)人才的質(zhì)量得到提高,更加適應(yīng)企業(yè)的需求,有效地緩解了當(dāng)前結(jié)構(gòu)化失業(yè)的矛盾。
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Research on teaching reform of based on CDIO concept
LIN Xin-ping,PAN Ting-ting
(Shantou Polytechnic,Shantou,Guangdong,China515078)
In order to effectively improve the programming skills of the softwaremajor students in higher vocational colleges and completely change the situation of layingstresson imitation and individual,paying littleattention on innovation and teamwork,and based on CDIO concept and taking the courseas an example,this paper puts forward the ASP.NET course teaching mode based on CDIO and carries on systematic research and practice.The results show that the students can master the project developmentprocess systematicallyand improve the operationalability so that the employmentability isgreatly enhanced.
CDIO;teaching reform;ASP.NET
10.3969/j.issn.2095-7661.2016.02.032】
TP311,G712
A
2095-7661(2016)02-0100-04
2016-02-01
汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院2013年教改一般課題。
林新平(1980-),男,廣東惠東人,汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,碩士,研究方向:軟件開發(fā)。