一、引言
CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，是由美国麻省理工学院联合瑞典的查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院等高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系。目前，我国自2008年教育部开展CDIO工程教育模式试点工作起，CDIO工程教育模式已经在我国的部分理工类高校中得以推广，旨在围绕工程能力这一核心问题，对人才培养模式进行全方位改革。
《JSP动态网站设计》课程是一门实践性、技能性很强的课程，是学院软件技术专业和计算机应用专业的专业核心课程，经过课程组的不断改革与实践，《JSP动态网站设计》课程已经成为校级精品课程。虽然取得了一定的成绩，但是课题组为了达到更好地教学效果，培养真正能被软件公司需要的人才，课题组还是在不断地努力尝试新的教学模式。教学改革的关键环节是课程改革，本文针对目前《JSP动态网站设计》课程教学中存在的问题，探讨基于CDIO模式的课程教学改革与实践。
二、CDIO模式在教学改革中的必要性
1、CDIO工程教育模式阐述
CDIO工程教育从"培养什么人"和"怎样培养人"这两个根本问题出发探索工程教育问题，CDIO工程教育模式具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法，为课程改革和实践提供了指南。
CDIO是构思 ( Conceive)、设计 ( Design)、实现 ( Implement)和运作( Operate)四个英文单词的缩写。它是基于"问题系统-工程思想"实施教育的一种高等教育模式，是"做中学"和"基于项目的教育和学习"的集中概括和抽象表达。它的核心思想是以真实系统为基础，将产品从研发到运作的生命周期作为载体，引导学生如何发现问题，分析问题，解决问题，让学生主动学习。通过课程学习和实践操作，一步步实现一个真实的软件系统的开发，提高对理论知识的理解和应用，从而达到培养适应社会需求的人才目标。CDIO教学模式非常适合理工科类专业的教学。
2、《JSP动态网站设计》课程教学现状
《JSP动态网站设计》是软件技术专业一门专业核心课程，它以动态网站设计与实现为目标，使学生掌握 Java Web开发的程序设计方法、具备良好的编程思维能力，具有很强的实践性和实际应用价值，是培养Web程序员岗位技术技能的核心课。同时，为后续计算机课程，如基于Struts的Web应用开发等打下良好的基础。
但目前课程教学中常见的问题有：教学理念落后，忽视了学生的主体地位，教师采用"满堂灌"的方式进行讲授；实训项目设置不合理，学生软件项目开发能力的培养不足，导致学生失去学习兴趣；忽视程序的"设计"过程，学生缺乏分析解决项目的工程能力；缺乏对学生软件开发"软能力"的培养，如团队合作，与人沟通互动能力。
针对本课程教学中存在的问题，同时结合CDIO工程教育理念，笔者对《JSP动态网站设计》课程尝试进行改革。
三、基于CDIO模式的课程内容改革
1、工程项目的选择
在《JSP动态网站设计》课程中体现CDIO大纲理念的标志是整个课程在课程内容选取上以职业岗位能力为主线，以岗位需求为依据，针对动态网站开发的工作流程，对课程内容进行重构和重组，并根据行业的发展及时更新课程内容，保证教学内容的先进性和完整性。笔者结合自己从事动态网站开发的经验，并邀请软件公司相关技术人员参与，确定了"网上订餐系统"和"新文学网站"作为应用于本课程教学的工程项目。
选择"网上订餐系统"和"新文学网站"作为课程教学工程项目的主要原因在于：（1）项目针对一个实际的需求，可实现教学与软件市场的无缝对接；（2）完整大项目的系统开发能更好地培养学生分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生的"软素质"；（3）完整大项目把课程的知识点连成一个有机体系，随着项目功能点的开发逐渐加入新知识的应用，既可以帮助学生理解新知识又可以让学生有成就感，提高学习兴趣。
笔者采取了"双项目"驱动的工程项目教学设计，这主要是考虑到每个学生的认知水平和实践操作能力是不同的，为了充分体现因材施教，激发每个学生的学习兴趣，采用以"网上订餐系统"作为教学示范项目，要求每个学生都要完成，课堂教学打破传统的学科知识体系的禁锢，采用"以项目构模块，以模块构知识"的方式展开教学，让学生既学到了JSP课程的所有核心知识，也知道把知识应用到实际的项目功能开发中，真正达到"学以致用"的目的。由于学生认知程度不同，能力强的学生普遍存在"吃不饱"现象，为此笔者还专门设置了"新文学网站"上机实训项目的开发，有能力的同学可以自行完成项目开发，自行与同学，老师进行项目开发中的问题沟通与交流。这种"双项目"驱动的工程项目设计充分达到了"发展优等生，提高中等生，帮助学困生"的目的。
2、工程项目的分组安排
笔者在组建学生开发小组时，一般采用"学生自愿组合、教师适度调整"的原则，每组控制在6人左右。学生比较了解彼此，这种"自愿组合"原则，可以保证小组成员之间的关系融洽，沟通交流无障碍，团队的热情和团结力远远好于教师强制性制定的组合。而"教师适度调整"原则又可以考虑到每个小组的学生水平，尽量让每个小组的不同水平学生都有，这样可以更好地开展学生之间的互帮互助。同时，小组管理采用组长负责制，组长负责项目分工、实施以及与教师、同学的沟通，明确每个小组成员在项目中的角色。在项目的进行过程中，做到人人有事做，人人有话说，这也是教师在项目评价时的一个重要指标。
3、教学方法的创新
为了适应并实施CDIO教学模式，要求发展教学、学习的方法，促使教学模式由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以项目为中心。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以CDIO教学大纲为指导，笔者在《JSP动态网站》课程的教学中进行了大胆的探索，采用多种教学方法组合的方式开展教学。
首先，在教师头脑中确立以学生为主体的理念。在理论教学环节中，教师和学生不仅分别承担传统的教学者和学习者角色，还共同担任研究者的工作。采用讨论式的教学模式，由教师提出问题，学生收集知识，师生在教学过程中共同研讨学问，通过解决学生实际问题从而达到学习知识的教学活动。在实践教学环节，改变以往填鸭灌输式的教学模式，转而强调"做、完成规定的实训任务"。秉承"做中学"、"边做边学"的原则，注重对学生引导和启发。遇到问题和困难，教师不直接告知结论，而是启发学生如何去思考和分析。通过自主学习，独立分析解决问题，团队协作，充分发挥学生的积极性，协作性，锻炼逻辑思维和口头表达的能力。
其次，采用项目化教学。针对课程内容，笔者采用"双项目"驱动的工程项目教学设计，项目的设计采用"以项目构模块，以模块构知识"的方式组织教学内容。以教学示范项目"网上订餐系统"为例，该项目的开发从系统需求分析，系统功能概述，数据库设计，数据库实现等方面进行模块划分和功能开发，在功能开发的过程中传授需要的知识点，使学生清楚地知道自己所学的知识在实际项目开发中的应用，激发学生学习兴趣。
第三，采用分层教学。由于考虑到每个学生个体的能力差异，笔者在课堂上，摒弃了传统课堂的齐步走的教学方式，采用分层教学，积极鼓励学生根据自己的能力，尽量地激发每个学生的潜能。学能较高的学生，要求完成教学示范项目"网上订餐系统"的开发，同时根据自己对项目开发的理解，可以完善项目开发中的功能，同时可以自行完成上机实训项目"新文学网站"；学能较弱的学生，可以根据教师的步骤，按部就班的完成教学示范项目即可。整个教学过程，注重师生之间的互动，调动学生的学习自觉性和主动性，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。
4、制定针对CDIO理念的考核方式
教学考核是课堂教学的有机组成部分，是评价学生学习效果和教师教学质量的重要手段，同时CDIO教学模式认为不同的能力用不同的方式进行考核。笔者在《JSP动态网站设计》课程中改革单一的以考试为主的考核方式，建立多元化的考核方式，以突出对工程能力的正确评价。在该课程的考核评价中，我们针对不同的能力要求采用不同的考核方式，具体如下：
1）技术知识。技术知识的考核采取笔试与上机、实训项目开发成绩相结合的方式进行，其中上机和实训成绩根据学生学习态度、对工具使用的熟练程度和任务的完成质量等进行评定。
2）人际交往与团队协作。根据平时讨论、辩论、演讲、答辩、项目互评、项目任务分解合理性、交流工具的适用性、交流过程的流畅性、完成项目的质量和团队的凝聚力等环节，采取个人自评、组内互评、组间它评和教师评定相结合的办法进行评定。
3）创新能力。主要根据学生对项目的扩展情况和新技术的应用情况进行评价。
四、CDIO教学模式效果分析
在《JSP动态网站设计》课程中采用 CDIO 教学模式，实现教师讲授与学生自主学习两种方式融合的教学模式，取得了较好的教学效果。为了更为客观的反映CDIO教学模式的实践效果，笔者对软件技术专业的60名学生进行了问卷调查。综合问卷调查结果和任课教师反馈，CDIO教学模式的效果主要体现在以下3个方面。
第一，增进了学生对于课程内容的理解。问卷调查结果显示，82%学生表示通过CDIO教学模式可以增加对课堂知识的理解，93%的学生表示还可以起到拓宽知识面的作用。在以教师为主的授课过程中，学生是被动的接受知识，学生与授课内容之间存在距离感。
第二，提高了学生学习的积极性。CDIO教学模式突破了原有以教师为主的授课体系，依托一个完整的项目，使枯燥无味的课程知识、软件开发技术等不再是支离破碎、不成体系的抽象概念。由于要求每个学生都要参与项目的汇报，并计入成绩中，这客观上也起到了调动学生学习的主动性和积极性的作用。
第三，提高了学生的团队合作能力和沟通能力。首先，在项目的准备阶段、实施阶段和结果汇报阶段，小组成员之间的合理分工和顺利进行都体现了学生的团队凝聚力和合作能力。问卷调查中，有 95%的学生认为在项目的进展中与同学之间合作愉快，75%的学生认为开展 CDIO教学模式可以增进团队间的合作。其次，在项目进行中，小组成员间的讨论，与教师的讨论，以及汇报时的提问环节，拉进了学生之间、学生与老师之间的距离，有效地提高了学生的表达与沟通能力。
虽然 CDIO教学模式在《JSP动态网站设计》课程的应用中取得了一定效果，但是问卷调查结果中也反映出一些问题。一是问卷调查显示有24%的学生认为项目很难，15%的学生认为项目非常容易，这与预期达到的中等难度存在一定偏差。二是在学生回答CDIO教学模式带来的负面影响时，除了有83%的学生表示增加了学习的任务量，还有7名同学，占学生总数的9.8%，认为CDIO教学模式浪费了课堂时间。这表明还有一部分学生还没有完全适应自主学习，而且项目小组宣讲的质量和互动性还有待提高。在今后的教学中，应该针对上述问题进行调整。通过提供难度更为适合的备选项目，在考核中加入宣讲效果评分，甚至可以考虑采用学生直接评分的方式，调动学生主动调节宣讲效果，从而不断完善 CDIO教学模式在《JSP动态网站设计》课程中的应用。
五、结束语
本文以《JSP动态网站设计》课程改革为例，提出了基于CDIO模式课程改革的基本思路，并从工程项目的选择、工程项目的分组、教学方法创新、考核模式等方面给出了具体的课程改革方案。改革实践证明，基于CDIO模式的课程改革能有效提高课堂教学效果。
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论文作者:黄华
论文发表刊物:《中国教工》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/5
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