基于CDIO理念的特色專業(yè)建設(shè)

摘 要：基于CDIO理念開展計算機軟件工程的教學，是解決傳統(tǒng)教學模式弊端，提高教學水平與教學質(zhì)量，全面發(fā)展學生計算機專業(yè)素質(zhì)的重要保障。論文對高校計算機軟件工程學科的CDIO教學模式與方法進行了分析與探討，并提出了提供計算機軟件工程CDIO教學水平的建議，以進一步推進計算機軟件工程CDIO教學工作開展和普及。

關(guān)鍵詞：CDIO理念；計算機軟件工程；教學方法

中圖分類號：G718.5

我國高校教學工作的開展大都是通過課堂教學的方式進行，通過教師對知識點或范例進行講解以達到學生理解掌握知識的教學目的，對于實踐性較強的學科則是通過課堂教學與實踐教學相結(jié)合的教學方法開展教學，例如增加課程實驗等，這是提高學生知識掌握水平的重要途徑。計算機軟件工程是高校計算機專業(yè)課程的重要組成部分，對于提高學生計算機專業(yè)知識水平與計算機軟件應(yīng)用能力具有重要意義，但由于計算機軟件知識具有很強的專業(yè)性，單純的依靠課堂教學或?qū)嶒灲虒W很難實現(xiàn)預期的教學目標。因此，對計算機軟件工程教學進行創(chuàng)新與改革，將CDIO教學理念引入到計算機軟件工程教學工作中，激發(fā)學生學習興趣與積極性，在實踐中實現(xiàn)學生掌握專業(yè)知識與提高實踐能力的雙重發(fā)展。

1 CDIO教學理念

CDIO是Conceive、Design、Implement、Operate四個英文單詞首字母的縮寫，CDIO是將構(gòu)思、設(shè)計、實施與運行的有機結(jié)合體，概括了現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從無到有再到更新?lián)Q代的全過程。CDIO教學理念是改變傳統(tǒng)的課堂教學模式，將課程知識的學習過程融入到某一個特定的項目中，學生組成項目研究團體，對項目整體運行周期包括項目構(gòu)思、流程設(shè)計以及實際操作等，在項目實踐過程中掌握專業(yè)知識，并加深對知識的理解程度，提高專業(yè)知識運用能力。CDIO教學理念增強了實踐教學的開展力度，對培養(yǎng)學生實踐能力、動手能力、交流能力、團體合作能力以及分析問題與解決問題的能力具有重要的促進作用。我國社會經(jīng)濟的建設(shè)與發(fā)展需要大量的優(yōu)秀人才，CDIO教學體系的建設(shè)是全面提高學生專業(yè)素質(zhì)，推進我國社會主義建設(shè)的基礎(chǔ)保證。

2 計算機軟件工程專業(yè)CDIO教學模式的建設(shè)

在CDIO教學理念的基礎(chǔ)上建設(shè)計算機軟件工程教學模式的過程中，要根據(jù)CDIO教學理念的基本構(gòu)成，合理確定計算機軟件工程的教學模式。計算機軟件工程CDIO實踐教學是以產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。CDIO工程教育模式對軟件工程人才培養(yǎng)的啟示是：（1）不斷加強專業(yè)基礎(chǔ)教育，同時還要關(guān)注工程實踐，重點應(yīng)該放在實踐環(huán)節(jié)；（2）有機地將個人職業(yè)技能與人際交往能力結(jié)合起來；（3）強調(diào)綜合創(chuàng)新能力，適應(yīng)社會大環(huán)境，并且能在其環(huán)境下不斷成長。依據(jù)CDIO工程教育模式理念，培養(yǎng)軟件工程能力目標可以分為5個等級，即編程能力、系統(tǒng)構(gòu)建能力、職位勝任能力、適應(yīng)社會能力、理論解決實際問題能力。通過這種培養(yǎng)目標可以建立實踐教學階段的目標模型，將實踐教學環(huán)節(jié)與不同程度的能力模型有機對應(yīng)起來，將不同實踐教學環(huán)節(jié)與不同程度的能力訓練結(jié)合，構(gòu)建以軟件工程實踐能力為核心、“學習-實踐-學習-實踐”能力不斷進步的軟件工程實踐教學模式。

3 計算機軟件工程專業(yè)CDIO教學體系的建設(shè)

計算機軟件工程CDIO教學體系建設(shè)工作的重點是加強工程實踐能力培養(yǎng)渠道的建設(shè)，不斷建立符合CDIO教育模式及大綱要求的工程教育實踐體系，確立“以技能培養(yǎng)為基礎(chǔ)、以工程能力培養(yǎng)為核心”的實踐體系建設(shè)指導方針，要根據(jù)CDIO實踐教學特點以及人類認知客觀事物的規(guī)律，針對學生工程實踐能力的培養(yǎng)要求，可以嘗試建立以“課程學習+項目實訓+企業(yè)實訓+畢業(yè)設(shè)計”為主線的軟件實踐教學體系，實現(xiàn)從“課程學習到專題技能實訓”、“項目實訓到工程項目能力實訓”、“企業(yè)實習到社會適應(yīng)與社會拓展能力訓練”、“創(chuàng)新能力訓練到研發(fā)實踐”的過渡，從而獨立、完整地構(gòu)建“畢業(yè)設(shè)計到產(chǎn)品或系統(tǒng)能力訓練”的不同能力培養(yǎng)的教學體系目標。

4 提高計算機軟件工程CDIO教學質(zhì)量的建議

4.1 建立完善的計算機軟件工程CDIO實踐教學環(huán)境

完善的實踐教學環(huán)境是計算機軟件工程CDIO教學順利開展的基礎(chǔ)，是學生對項目生命周期進行研究的實踐過程中的物質(zhì)保障，實踐教學環(huán)境的質(zhì)量直接影響到項目研究結(jié)果的質(zhì)量，因此要加強CDIO實踐教學環(huán)境的建設(shè)。計算機軟件工程CDIO實踐教學環(huán)境包括軟件環(huán)境和硬件環(huán)境兩部分，軟件環(huán)境與硬件環(huán)境的具體建設(shè)要根據(jù)計算機軟件工程的教學需要，一般軟件環(huán)境包括建模工具、NET系列語言的集成開發(fā)環(huán)境、Java系列語言的集成開發(fā)環(huán)境等基本工具以及研究項目涉及到的專業(yè)軟件等。此外，軟件構(gòu)架以及數(shù)據(jù)庫軟件也要根據(jù)計算機軟件工程的教學要求，確保實踐教學環(huán)境具有基本的配置，保證實踐教學環(huán)境能滿足項目研究過程中的需要，確保CDIO教學工作的順利開展。

4.2 注重驗證性實踐教學于探索性實踐教學的有機結(jié)合

計算機軟件工程CDIO教學要根據(jù)學生的計算機軟件知識水平與動手能力，有層次、有，目的的制定CDIO教學方案，逐步開展CDIO實踐教學。由于教學初期學生專業(yè)知識和實踐能力水平較低，因此CDIO實踐教學初期應(yīng)以驗證性實踐教學為主，在學生專業(yè)知識水平有了一定的提高后，適量增加探索性實踐教學，例如，確定項目生命周期的構(gòu)思部分，明確項目研究思路，讓學生完成其余的設(shè)計與實踐部分，逐步提高學生對項目整體的掌握能力、實踐能力以及專業(yè)知識水平。計算機軟件工程CDIO實踐教學過程中，實現(xiàn)驗證性實踐教學與探索性實踐教學的結(jié)合，是確保計算機軟件工程教學質(zhì)量、提高學生計算機軟件知識與編程水平的重要保障。

驗證性實踐教學的開展目的是對課堂教學中講解的知識點或?qū)嶒灛F(xiàn)象進行驗證，使學生在實踐教學中獲得實踐能力，掌握實踐方法和專業(yè)技能，驗證性實踐在計算機軟件工程教學中試不可或缺的，這是因為軟件工程的基本知識、方法與技能是學生進一步學習的基礎(chǔ)，只有確保學生完全掌握了基本知識，才能繼續(xù)開展探索性實踐或綜合性實踐。探索性實踐是在驗證性實踐的基礎(chǔ)上，以進一步提高學生專業(yè)知識技能和探索能力為目的而開展的實踐教學。探索性實踐教學是對學生安排具有一定難度實踐項目，使學生在實踐過程中探索研究發(fā)現(xiàn)新知識與新方法，在提高學生專業(yè)素質(zhì)水平的同時也與有利于培養(yǎng)學生的探索能力、研究能力與創(chuàng)新能力，是對學生基礎(chǔ)學習的提高。計算機軟件工程CDIO教學過程中，要實現(xiàn)驗證性實踐教學與探索性實踐教學的有機結(jié)合，過分的注重驗證性實踐，學生只能掌握基本的專業(yè)知識，學生專業(yè)優(yōu)勢小，這在競爭力逐漸增加的社會中不利于學生的成長；過分的注重探索性實踐教學則相當于在不穩(wěn)固的地基上建設(shè)房子，根基不穩(wěn)不能保證房子的順利建設(shè)，學生沒有熟悉基礎(chǔ)軟件工程知識的情況下開展探索性實踐教學，學生基礎(chǔ)知識水平低，會導致教學質(zhì)量差，不能確保實踐教學實現(xiàn)預期的教學目的。教師應(yīng)根據(jù)學生的學習狀態(tài)以及專業(yè)知識的掌握情況，對驗證性實踐和探索性實踐進行合理的調(diào)整，在確保學生打下良好專業(yè)基礎(chǔ)的情況下逐步提高學生的專業(yè)水平。

5 結(jié)束語

CDIO教學理念在高校課程中的應(yīng)用是提高高校課程教學質(zhì)量，全面提高高校學生的專業(yè)素質(zhì)、科學研究能力、創(chuàng)新探索精神的根本途徑與重要保障。計算機軟件工程CDIO實踐教學實現(xiàn)了計算機軟件教學的新局面，能全面、穩(wěn)定、快速提高學生計算機水平，逐步培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，為我國社會經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才和社會主義接班人。

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作者簡介：張艷釵（1976-），女，安徽人，?？诮?jīng)濟學院信息工程學院，副教授，Adobe認證設(shè)計師、MAYA國際認證講師，研究方向：影視動畫、圖形圖像處理。

作者單位：?？诮?jīng)濟學院信息工程學院，?？?570203

基金項目：海南省教育科學“十二五”規(guī)劃課題，課題編號為QJY125043。