CDIO理念下《Java程序设计》一体化课程教学改革研究
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）09-0170-02
Research of Integration Curriculum "Java Programming" in the Concept of CDIO
LIU Jian-fang， ZHENG Hao
（Pingdingshan University， Pingdingshan 467000， China）
Abstract： Introducing CDIO teaching concept into the integration teaching practice of Java Programming. Following the teaching concept of "knowledge servicing application". Learning from CDIO engineering teaching ideas and methods， Through the project practice， using Project driven teaching with task study. Improving the students' interest in learning and exploring ability.
Key words： CDIO； Integration； Java
1 CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的国际合作组织。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
2 课程教学目标定位
平顶山学院于2012年9月开始实施理论与实践统一、教学做结合的一体化教学方式。结合CDIO工程教育理念，《Java程序设计》课程的教学目标是通过做项目激发学生的学习热情和求知欲望，使学生在做项目的过程中对Java语言的编程思想、基本语法、核心技术及在真实项目中的应用有较深的理解，掌握系统开发的流程，从需求分析、软件设计到编程调试的整个过程。培养学生具备良好的Java实际应用开发能力，掌握Java技术的同时，使其掌握项目开发的流程，从而形成良好的软件开发思维方式和编程习惯，能够灵活地应用Java解决实际的问题。通过该课程培养学生分析问题、解决问题的能力，同时培养学生创新精神和团队协作意识。
3 课程教学方法
遵循“应用为本，学以致用”的教学理念，在学习和借鉴CDIO工程教学理念与方法的基础上，通过项目教学实践，采用项目驱动教学，用任务引领学习。教师由传统的授课角色转为项目发布人兼项目导师的角色，通过发布实际任务激发血色会难过的学习热情，挖掘学生的内在潜力，通过指导学生亲自完成实际任务来掌握相关知识要点，掌握工程项目实施理念和方法。这种以项目为核心的教学方式打破了教室和实验室的界限，实现了理论教学和实践教学一体化的高度融合，学生的工程实践能力得到显著加强。通过做项目，培养了学生的创新精神与团队合作意识，使学生通过做项目学会了做事，也学会了合作，使学生毕业时真正成为“懂专业、技能强、能合作、会做事”的可以直接上岗的技术应用型人才。
4 教学实施安排
《Java程序设计》课程以某小型图书馆系统为例，主要实现对图书馆图书借阅信息的管理，主要管理读者信息、图书信息、借阅与归还信息、系统用户的信息。
（1）读者信息管理：能够对读者的基本信息进行管理，包括新增读者，如学校新来一名教师，想要借书，就必须先添加读者信息；读者信息的修改，如学生转到别的专业，此时要修改学生的基本信息；删除读者的信息，比如某个学生中途退学了，可以将其信息删除。查询读者的信息，比如有同学拾到了一张借阅卡，卡上有学生的编号，通过此号来查询学生的联系电话，从而可以找到学生。
（2）图书信息管理：能够对图书的基本信息进行管理，包括新增图书，学校每年会购进新书，此时需要将新书的信息录入系统中；图书信息的修改，如学生借书后将图书丢失，此时需要修改图书的总数量，使总数减1；删除图书，学校在购进新书的同时，每年会对过期的图书进行清理，不再提供借阅，此时就需要将这些图书的信息从系统中删除。查询图书的信息，比如要查看有哪些是Java相关的书籍或者指定ISBN号的图书等。
（3）图书借阅信息管理：能够对图书的借阅信息进行记录，包括读者信息、图书信息、借阅时间等信息。
（4）图书归还信息管理：能够对图书的借阅信息进行记录，包括读者信息、图书信息、归还时间、是否超期、罚金等信息。
（5）系统用户信息管理：能够对系统用户的信息进行管理，包括增加新的系统操作用户，对当前系统用户的密码进行修改，以及删除某一用户。
课程具体实施过程根据软件开发生命周期进行课程的设计与安排，采用分析项目所需核心知识-->教师讲解核心知识和技术-->教师选择具有代表性的模块带领学生完成设计-->教师布置具体实践内容，由学生自己动手实践-->教师根据学生实践情况进行总结。下面以系统数据访问层为例，介绍具体实施过程。
（1）教师讲解使用JDBC访问数据的重要类和接口；
（2）教师讲解并演示导入JDBC包，注册JDBC驱动程序，创建数据库连接对象，创建语句对象，执行查询、返回结果集对象，处理结果集；
（3）教师演示使用JDBC对数据库进行访问的示例；
（4）教师带领学生完成项目中创建基本数据访问操作类和读者操作类；
（5）教师布置作业，由学生按小组分任务完成图书操作类、读者类型操作类、图书类型操作类、图书借阅操作类、用户操作类；
（6）教师巡视教师，对学生提出的具有代表性的问题进行解答。
5 结束语
本文阐述了将CDIO工程教学理念运用到《Java程序设计》一体化课程教学中的改革实施研究，通过项目教学实践，采用项目驱动教学，用任务引领学习。激发了学生的学习热情和求知欲望，教学效果较好。
