基于CDIO的高校数据库实践教学改革与探索

周泓+刘金岭+冯万利

摘要：科系淮阴工学院数据库实践课程的教学实际，提出了基于CDIO工程教育模式的全新数据库实践教学模式，集教学主体、教学内容、教学方法和教学评价为一体，并阐述了该模式的具体实施方案及成效。经实践证明，该教学模式能显著提高学生的实践能力、工程素养、职业能力及道德，实现人才培养与企业需求的“无缝对接”，是高校工程教育改革之有效途径与方法，具有良好的启示作用与借鉴意义。

关键词：CDIO；工程教育；高校；实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）30-0134-03

Reformation and Exploration of Database Practical Teaching in Colleges and Universities Based on CDIO

ZHOU Hong1， LIU Jin-ling2， FENG Wan-li3

（Department of Computer and Software Engineering， Huaiyin Institute of Technology， Huaian 223003， China）

Abstract： Considering the actual situation of database practical teaching in Huaiyin Institute of Technology， a new practical teaching model of database curriculum based on CDIO is proposed which is a set of teaching subjects， teaching contents， teaching methods and teaching evaluation. In addition， the specific implementation plan and effectiveness of this model are described. This teaching model is proved by practices that it can significantly improve students' practical ability， engineering quality， professional competence and professional ethics， achieve "the seamless connection" between talent training and enterprise demands. Therefore this practical teaching model is an effective method for engineering education reformation which has a good inspiration and reference for other colleges or universities in China.

Key words： CDIO； engineering education ； University； practical teaching

1 概述

为应对经济全球化趋势下，产业发展对创新性工程人才与日俱增的需求，近年来各高校都在积极探索如何通过工程化的方法来教育、培养学生。而CDIO作为工程教育的先进模式，在国际上备受教育界及产业界之关注与推崇。该模式始于2000年，由美国MIT为首的4所国际工程院校联合发起，旨在营造能够体现理论与实践间有机知识关联的教学情境，以产品研发到运行的生命周期为载体，从构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、到运作（Operate）， 让学生在“做中学”，进而全面培养学生的工程综合能力[1]。在中国，CDIO模式自2005年由汕头大学首次引入，至今已有试点高校57所之多，且教学成果显著[2-3]。

2 教学改革背景

鉴于该教育模式的国际先进性、全面系统性及实践可操作性，结合淮阴工学院应用型本科院校之定位，本校数据库教学研究小组自2011年起，将CDIO教育理念引入数据库实践课程，以本校计算机学科学生为研究对象，进行了一系列教学改革尝试。2011年以前，本校计算机工程学院（现已更名为计算机与软件工程学院），面向计算机学科共开设数据库类实践环节8个，其中课程实验均包含于对应的课程中，其余环节均为单开实践课程，具体可见表1。

相较于数据库理论课程而言，本校数据库实践教学相对薄弱，成为本校工程教育发展之瓶颈，其主要问题有：

1）师资队伍的工程背景比较薄弱，缺乏一线工程实践经验。

2）实践教学中以学科知识传授与技能训练为主，人文教育缺位或关注不足，学生工程伦理或职业道德缺失。

3）实践教学构建上更关注于内容“Content”，而忽略情境“Context”。

4）实践教学评价机制单一、死板，无法客观、全面地评价学生的综合实践能力。

3 教学改革总体规划

实践教学改革要解决的首要问题在于“培养什么样的人”和“如何培养”。在“培养什么样的人”方面，本次改革借鉴《CDIO教学大纲》[4]，提出了面向计算机学科的数据库实践教学培养之愿景，即“培养掌握深厚数据库基础知识，具备领导数据库产品或系统开发与运行的创新能力，理解数据库技术的研究与发展对社会的深远影响，且拥有社会与历史责任感的卓越工程师”，具体目标可见表2。而在“如何培养”方面，则以CDIO的建构主义教育理论为基础，构建了以教师与学生为双主体的一体化数据库实践教学体系，其中实践环节从简单到复杂、从单一到综合、从课堂到校外，层层递进、环环相扣，具体架构可见图1。并以《CDIO标准》[5]为指导实施实践教学改革，具体实施标准可见表3。

4 教学改革核心内容

4.1 建设师资队伍

为提高师资队伍的工程能力，组织或选派教师参加各类长、短期工程培训；开展校企合作，教师前往企业脱产实践或兼职；倡导各类科研活动，以科研反哺教学；引进有工程背景的教师。

4.2 坚持素质教育

素质是知识、能力与态度的综合体现，即素质=知识+能力+态度。参照CDIO教育大纲，在工程教育中“知识”包括工程意识、科学思维与技术知识基础等；“能力”包括问题推理及解决能力、学习及实践能力、团队与人际交流能力等；“态度”包括工程伦理、职业道德与社会责任感等[6]。其中“态度”为可正可负的核心因素，直接决定“素质”好坏，只有以人文精神为引导[7]，让学生先学做人、再学做事、最后学做学问，才能发展出人文与科学相和谐的工程价值观，避免出现工程道德与伦理危机。

4.3 构建情境教学

CDIO教育模型指出，工程类实践中需构建或模拟真实工程情境，让学生在“做中学” [8]。本次教学改革将情境理念贯穿实践各阶段（如图1），工程认知阶段在课堂或认知实习中，结合真实案例模拟情境；基础实践阶段将知识情境脉络化，在实验与课程设计中，以问题与任务为驱动打造情境；专业实践阶段结合实习及实训环节，以项目为驱动的设计情境；创新实践阶段在毕设、竞赛、创新创业项目等环节中，以创新为驱动构建情境。

4.4 实施多元评价

本次教学改革以多元化、形成性评价替代了单一化、终结性评价。评价主体上采取以教师为主、学生为辅（包括自评与互评）、第三方（产业方）为补充；评价内容上引入了人文要素，即个人态度、品德等相关评价；评价机制上，加大过程评价比重，合理设置过程各环节评价权重。

5 结论

自2011年以来，本校数据库实践教学改革小组依托校内实验实习中心、科研研究中心、校外实习基地、校企合作单位来加强工程实践，将工程意识、工程伦理及工程过程渗透到日常教学中，开展以工程伦理为导向，以工程过程为主干，以理论知识为基石，以实践活动为根本的数据库相关实践教学。

经过四年的努力与实践，数据库实践改革已达到了预期改革目标。师资方面，通过开展教师进企业工程实践，以及与江苏微软技术中心、上海博为峰科技有限公司等企业合作进行教师工程项目实训，现数据库实践教学团队中的教师工程化率达100%。学生方面，培养出了一批专业基础扎实、实践能力突出、工程素养过硬、职业道德优良、社会责任感强的卓越工程师。2011-2015年间，学生在校期间参与国家大学生创新项目5项，参与江苏省大学生创新项目10项；参与申请发明专利2项，发表论文76篇，登记软件著作9项；国家级学科竞赛获奖共计11人次，省部级学科竞赛获奖共计5人次。

从实施效果可以看出，本文所提出的基于CDIO的数据库实践教学改革方案卓有成效，在实践教学中弱化“教”，强调“做”，突出“创”，将“做人”、“做事”与“做学问”三者合一，能够培养出符合产业需求，品德、能力、素质兼备的卓越工程人才，对同类高校、同类课程的工程教育改革有一定的启示作用。

参考文献：

[1] Crawley E F， Malmqvist J， Ostlund S. Rethinking Engineering Education-The CDIO Approach [M]. New York： Springer， 2007.

[2] 顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（上） [J].高等工程教育研究，2012（3）： 24-40.

[3] 顾佩华，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）： 12-20.

[4] 康全礼，陆小华，熊光晶. CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008（4）：15-18.

[5] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）： 45-53.

[6] 陶勇芳， 商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11） ： 124-130.

[7] 李培根. 人文情怀与工程实践教育[J].高等工程教育研究，2010（4）： 10-13.

[8] 李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教学研究，2008（5）：78-87.