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基于CDIO模式的计算机和软件工程专业应用型实践教学体系建设研究  

2010-08-20 08:03:45|  分类： 教育阵地 |  标签： |字号大中小 订阅

冯志林1，周佳男2

（1. 浙江工业大学之江学院，浙江杭州310024；

2. 浙江商业职业技术学院信息技术学院，浙江杭州 310053） 

摘  要：计算机和软件工程专业课程是一类实践性质很强的课程，实践教学是对课堂教学的补充、深化和拓展，迫切需要通过CDIO模式的实践教学模式，深化学生对理论知识的认识，使学生具备开发实际工程系统的能力，并培养学生解决实际问题的能力、创新能力和团队合作精神。本文针对计算机和软件工程专业实践教学体系建设进行探索，提出一些教学体系建设的改革理念和思路。

关键词：CDIO；应用型；实践教学

一、引言

随着就业市场对软件技术人才的需求与日俱增，掌握主流工程化软件专业技术无疑能为学生提供更多、更好的就业机会。目前，通过工程化的方法来开发软件已经成为业界的共识，作为从事软件开发工作的优秀人才，除应具备坚实的理论基础、严谨的科学素养、丰富的专业知识和较好的创新能力之外，还应拥有较强的工程化设计和实施能力以及优良的职业化素质。

目前，国内应用型本科院校中计算机和软件工程专业课程的实践教学一直是该类专业课程教学的薄弱环节，而实践教学，在提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力方面，具有任何理论教学所不可替代的作用。应用型本科院校中的计算机和软件工程专业的课程建设要高度重视实验、实习等实践性教学环节。要大力开展实践教学内容与教学方法的改革，引导和鼓励学生参加科研活动，开展研究型教学，不断提高学生的动手能力、创新能力，甚至是创业能力。

二、计算机和软件工程专业实践环节教学现状

目前国内应用型本科院校在讲授计算机和软件工程专业课程时，实验环境往往就是让学生上机实现书上的示例，没有与社会实际需要的专业技术及应用技术的最新发展联系起来。造成这一现象的重要原因是国内计算机和软件工程专业的教学基本还停留在传统的理工科人才培养模式，基础理论知识和针对个人动手能力的实验构成了教学的主体，普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练，同时也缺乏进行这些训练所需的教学环境，因此培养出的学生与产业界的需求往往存在较大的脱节，难以很快融入现代IT 企业的运作。

因此，国内应用型本科院校需要从计算机和软件工程专业的实践教学体系进行工程化改造，逐步建立工程化实践教学体系，着力培养学生的工程化开发能力和职业素质，并进而形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体化培养机制，使学生的基础知识、科学素养、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。

近年来，国内外的很多大学展开了CDIO（构思、设计、实现和运作）工程教育模式的改革，CDIO 倡导“做中学”和“基于项目教育和学习”的新型教学模式。CDIO 通过每一门课，每一个模块，每一个教学环节来落实产业对能力的要求，以满足产业对工程人才质量的要求。采用CDIO 教学方法，不仅可以取得好的教学效果，而且还可以提高学生自学和解决实际问题的能力，以及协调沟通和团队协作的能力。国内外经验表明，CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的，完全适合应用型本科院校中计算机和软件工程专业教学过程各个环节的改革。

三、实践教学体系建设的意义

    计算机和软件工程专业的课程是一类实践性质很强的课程，所学的内容和需要实践的东西是一个整体，同时实践教学是对课堂教学的补充、深化和拓展，迫切需要通过构建递进型的实践教学模式，深化学生对理论知识的认识，使学生具备使用专业知识开发实际系统的能力，并培养学生解决实际问题的能力、创新能力和团队合作精神。

    工程化实践教学是培养学生实践、动手能力的主要途径，实践教学体系建设主要包括案例型教学、项目驱动型教学等环节，使学生更深入理解系统开发与管理过程。通过实践教学，可以培养学生分析问题和解决问题的综合能力，激发学生的创新能力。通过案例型工程实践、工程项目驱动实践教学，使学生真正明白学以致用的含义，大大激发学生的学习热情，达到教学目的。

通过实践教学体系建设可以打破传统的以验证理论为主的实验课程教学模式，开设多学科设计的综合性工程实践课程，为学生提供系统连贯的实践机会和创新能力的训练机会，在培养应用型软件人才培养方面迈出成功的步伐。

四、实践教学体系建设的探索

   CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式，能引导学生提出问题，找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识，又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。

本文根据CDIO模式来确立课程的教学方法改革理念和思路，具体表现在以下几个方面：

1、围绕核心培养目标，创设情景教学环境，采用符合学生认知水平的教学方法，激发学生求知欲。充分利用应用型本科院校校内实训机构的优势，把企业方的实际项目带进实践教学环节，由学生组合成若干小组，完成项目的总体规划、可行性分析、系统分析、系统总体设计、系统详细设计，编码测试，安装实施等全过程，并完成各个阶段的系统文档资料。通过情景教学环境，可以使学生掌握实际项目的开发过程及方法、项目管理方法，培养学生解决实际问题的能力与团队合作精神，锻炼学生的意志及吃苦耐劳的精神。

2、采用CDIO项目驱动教学模式，引入情景教学和互动教学的机制，提高学生在教学过程中的参与度。CDIO是一种新的公认的高等工科教育模式，引入该模式到实践教学课程的教学规划和执行过程中，将充分体现其“做中学”和以“项目案例”为载体来组织整个的教学过程，以案例开发过程为驱动来安排教学的内容和方法的教学思想。项目驱动教学方法要求在教学过程中，以完成一个具体的项目(任务)为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，自己解决问题。在完成项目的过程中，学生培养了创新意识、创新能力以及自主学习的习惯，学会如何去发现问题、寻找解决问题的方法。

3、建立和完善CDIO项目库，加强CDIO项目学习中所涉及课程的知识要求。CDIO项目库的建设方案将注重培养学生的工程应用能力和工程素质，把实验、课程设计和实习实训等各个实践环节有效地配合和衔接起来。通过整体设计其内容，形成一个有梯度、有层次、有阶段性的实践教学体系。在教学中，注重教学模块的学分制分配，安排好理论与实践课程的比重，以实践环境的授课为主，重点培养学生的动手能力和实际操作水平，使其能适应企业的需要，达到教学的目的。

4、利用产学结合平台，建立校内培养和校内实训交替的培养模式。通过将企业项目引进和将学生进行校内实训等多种合作方式，让学生在做实际工程项目的同时学习专业技术和职业能力。通过新型的培养模式，使学生快速进入实际操作的应用当中，提高学生的职业技能与业务素质，解决他们的具体操作实践及学习能力问题。彻底摆脱理论优先，操作第二的传统培养模式，从真正意义上实现实践教学的理念。在实践教学中，注重开发学生的个人技能特色，以因人施教的方式挖掘学生的潜能，提高学生个人的才华。

    浙江工业大学之江学院是浙江省内知名应用型本科院校，2010年被评为全国优秀独立学院。多年来，之江学院始终坚持以教学为中心，强化实践，致力于培养知识结构合理、富有创新和实践能力的高级人才。特别地，之江学院近年来不断积极致力于计算机和软件工程专业的CDIO实践教学体系建设探索和实践，并以社会需求为导向，秉承“知识结构合理，富有实践与创新能力的高级应用型人才”的培养思路，不断挖掘与软件行业、企业的合作渠道，通过加入行业协会，邀请行业专家担任学科带头人，并广泛建立校内外实习基地，与软件企业合作开展实训项目等方式让学生夯实理论基础和提升专业技能。

目前，浙江工业大学之江学院是杭州市服务外包实训重点培育基地，并已与IBM软件产品实训基地华点软件学院、加拿大达内科技有限公司、美国安博教育集团、杭州东忠科技有限公司、浙江华为通信技术有限公司等多家知名企业建立合作关系，推出了多种类型的企业CDIO实践实训项目。

通过在计算机和软件工程专业中的CDIO模式的教学体系建设探索和实践，改变了该类专业课程在实践教学中存在的问题，通过体系建设，使学生更好地理解和掌握如何将课程知识运用于实际应用开发中，有效提升了计算机和软件工程专业毕业生就业竞争力，并有效实现了计算机和软件工程专业人才培养与企业实际用人需求的无缝对接。

参考文献：

[1] 林艺真.CDIO 高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008;29(4):137-140

[2] 顾佩华,陆小华,沈民奋.CDIO大纲与标准[M].汕头大学出版社,2008

作者简介：冯志林（1977-），副教授，研究方向：软件工程教育与研究；

  周佳男（1982-），讲师，研究方向：计算机实践课程教育。