基于CDIO地方高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化研究

徐欽桂 李 勇 歐陽(yáng)驥

（東莞理工學(xué)院 機(jī)算機(jī)學(xué)院，廣東東莞 523808）

基于CDIO地方高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化研究

徐欽桂 李 勇 歐陽(yáng)驥

（東莞理工學(xué)院 機(jī)算機(jī)學(xué)院，廣東東莞 523808）

研究基于CDIO地方高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化方法，理論課程體系基于模塊化設(shè)計(jì)，突出數(shù)理基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與編程技術(shù)課程，通過(guò)專(zhuān)業(yè)方向模塊培養(yǎng)與社會(huì)需求對(duì)接人才，基于校企合作培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合運(yùn)用與企業(yè)研發(fā)流程的訓(xùn)練，基于教師指導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，構(gòu)建CDIO要求的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化后課程體系在應(yīng)用實(shí)踐中取得良好效果。

CDIO；課程體系優(yōu)化；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)；校企合作

隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才需求量不斷增加，但地方高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求的矛盾日益突出。一方面企業(yè)有大量空余崗位卻找不到合適人才，另一方面大量地方高校畢業(yè)生找不到自己滿意的工作。原因在于畢業(yè)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與企業(yè)人才需求之間未能接軌，具體表現(xiàn)在:1）算法設(shè)計(jì)能力弱，實(shí)踐動(dòng)手能力不足，工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)缺乏，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力差；2）心態(tài)浮躁，眼高手低，不愿意吃苦，責(zé)任心和紀(jì)律性不強(qiáng)，承受壓力的能力不足［1］。為此，《教育部、財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程”的意見(jiàn)》（教高［2011］6號(hào)文件）要求，實(shí)施“本科教學(xué)工程”旨在解決高等教育人才培養(yǎng)還不完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要這一突出問(wèn)題，特別是針對(duì)高校專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、辦學(xué)特色不夠鮮明、教師隊(duì)伍建設(shè)與培養(yǎng)培訓(xùn)薄弱、大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)等關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)上。要解決這一問(wèn)題，必須按照社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)人才知識(shí)、技能、素質(zhì)的要求，深化教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)課程體系，大力加強(qiáng)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，提高畢業(yè)生綜合素質(zhì)。

CDIO工程教育模式［2-3］是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的新成果，CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，它把構(gòu)思（Conceive）-設(shè)計(jì)（Design）-實(shí)現(xiàn)（Implement）-運(yùn)行（Operate）為工程教育的環(huán)境背景，系統(tǒng)地提出涉及能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)等環(huán)節(jié)，具有可操作性的12條標(biāo)準(zhǔn)［4］，以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，強(qiáng)調(diào)采用探究式課堂教學(xué)（inquiring-based learning）和實(shí)踐教學(xué)（Experimental learning）方法，主張?jiān)凇白鲋袑W(xué)”，注重課程之間有機(jī)聯(lián)系，來(lái)開(kāi)展專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，以求更好地掌握工程理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。它不僅基于社會(huì)需求制訂教學(xué)大綱，而且強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力的要求逐項(xiàng)對(duì)應(yīng)。國(guó)內(nèi)越來(lái)越多高?；贑DIO模式進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)施課程體系優(yōu)化，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)體系，來(lái)培養(yǎng)能更好滿足社會(huì)需求的工程技術(shù)人才［4-6］。CDIO工程教育要培養(yǎng)出來(lái)的人才滿足三個(gè)基本要求［6］:1）知識(shí)要求:具有數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與工程技術(shù)知識(shí)；2）能力要求:具有解決工程問(wèn)題能力、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品能力、創(chuàng)新能力；3）素質(zhì)要求:遵守工程職業(yè)道德，具備人際溝通與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，具有組織管理能力。

CDIO模式重在實(shí)施，實(shí)施方法因?qū)W校層次、專(zhuān)業(yè)定位、辦學(xué)條件、生源狀況而異。本文以CDIO工程教育模式為指導(dǎo)，以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作全過(guò)程為載體，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐能力、個(gè)人素質(zhì)、職業(yè)道德、發(fā)展能力與協(xié)作能力，對(duì)我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行優(yōu)化，以滿足地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求。

1 我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)

東莞市處于改革開(kāi)放前沿，制造產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，目前處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期，社會(huì)急需大量信息技術(shù)人才，我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)面向地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，致力于培養(yǎng)軟件開(kāi)發(fā)、企業(yè)信息化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)與其它高級(jí)應(yīng)用型人才。我校確定計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德，知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)；掌握自然科學(xué)與人文科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)科學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能與方法；具有計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)管理基本能力，具備本領(lǐng)域分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本能力；具有自主創(chuàng)新意識(shí)、合作精神，能在計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)、金融、商貿(mào)或行政管理部門(mén)，從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)和管理，身心健康的高級(jí)應(yīng)用型人才。

上述專(zhuān)業(yè)定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)可歸結(jié)成CDIO工程教育對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求:1）知識(shí)結(jié)構(gòu)要求:掌握自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)知識(shí)，具有較強(qiáng)的外語(yǔ)能力，熟悉工程學(xué)基本知識(shí)，掌握較為扎實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)，深入了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本工作原理，了解最新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)，了解產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，了解社會(huì)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)國(guó)內(nèi)外法律法規(guī)。2）能力結(jié)構(gòu)要求:掌握流行開(kāi)發(fā)工具與編程技術(shù)，具有計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)管理基本能力，具備本領(lǐng)域分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本能力，能在計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)、金融、商貿(mào)或行政管理部門(mén)，從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)和管理。3）素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求:具有良好職業(yè)道德修養(yǎng)，責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感強(qiáng)，具有法律意識(shí)強(qiáng)，具有人際溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，具備良好的工程素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的心理素質(zhì)。

2 基于CDIO計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化

2.1 課程體系優(yōu)化思想

東莞理工學(xué)院在制定計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)方案時(shí)，以高等工程教育理念為指導(dǎo)，以培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型計(jì)算機(jī)技術(shù)人才為目標(biāo)，以地方產(chǎn)業(yè)和社會(huì)發(fā)展實(shí)際需求為導(dǎo)向，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性原則，強(qiáng)化理論基礎(chǔ)，注重工程實(shí)踐能力，著重培養(yǎng)學(xué)生解決工程問(wèn)題的綜合能力，從理論知識(shí)、技術(shù)能力、綜合素質(zhì)等三個(gè)層面，建立并優(yōu)化課程體系。具體方法是:

1）按課程模塊組織課程體系，按照人才培養(yǎng)目標(biāo)中知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求設(shè)置各模塊課程組成與學(xué)時(shí)比例，使課程體系的宏觀結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理。

2）增大自然科學(xué)理論、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課程比重，提高模型設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力與發(fā)展能力；增大編程語(yǔ)言、算法設(shè)計(jì)類(lèi)課程比重，加強(qiáng)編程能力與算法設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)；設(shè)置多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向模塊，反映人才分流培養(yǎng)特征，滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)人才的多樣化要求。

3）構(gòu)建層次化實(shí)踐教學(xué)體系，以循序漸進(jìn)方式培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高實(shí)踐教學(xué)效果；實(shí)踐內(nèi)容包括專(zhuān)業(yè)公共部分與專(zhuān)業(yè)方向部分，使不同專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生得到與其未來(lái)崗位相適應(yīng)的訓(xùn)練；實(shí)踐實(shí)訓(xùn)任務(wù)盡可能提供多個(gè)不同類(lèi)型、不同難度的實(shí)踐項(xiàng)目，允許學(xué)生根據(jù)自身基礎(chǔ)、興趣選擇實(shí)踐項(xiàng)目類(lèi)型、難度，實(shí)現(xiàn)因材施教教學(xué)，支持學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

4）提高綜合實(shí)踐項(xiàng)目比重，加強(qiáng)知識(shí)綜合運(yùn)用能力、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力訓(xùn)練；加強(qiáng)主流開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)平臺(tái)、編程語(yǔ)言應(yīng)用的訓(xùn)練，使學(xué)生知識(shí)、技能與社會(huì)需求接軌；注重學(xué)生人文素質(zhì)培養(yǎng)。

2.2 模塊化理論課程體系設(shè)計(jì)

按照以上課程體系優(yōu)化思想，我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示理論課程體系，整個(gè)體系劃分為通識(shí)類(lèi)課程、專(zhuān)業(yè)必修課程、專(zhuān)業(yè)選修課程與專(zhuān)業(yè)方向課程等四個(gè)模塊，每個(gè)模塊又劃分成多個(gè)子模塊。

通識(shí)類(lèi)課程模塊主要培養(yǎng)學(xué)生自然科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)與人文科學(xué)素養(yǎng)、外語(yǔ)能力與跨專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，又劃分為數(shù)理基礎(chǔ)、人文素質(zhì)、外語(yǔ)類(lèi)、跨專(zhuān)業(yè)等四個(gè)課程子模塊。數(shù)理基礎(chǔ)課程子模塊主要包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、大學(xué)物理5門(mén)自然科學(xué)類(lèi)基礎(chǔ)課程，學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)越扎實(shí)，模型設(shè)計(jì)能力、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力越強(qiáng)，發(fā)展后勁越足，考慮到目前用人單位對(duì)畢業(yè)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)偏弱的反饋較多，優(yōu)化后理論課程體系將高等數(shù)學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)提升到192學(xué)時(shí)；人文素質(zhì)課程子模塊包括6門(mén)課程，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德、法律意識(shí)、心理健康、承受壓力等方面的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生文字寫(xiě)作能力，提高學(xué)生人文素養(yǎng)；跨專(zhuān)業(yè)課程子模塊包括工程制圖、企業(yè)管理導(dǎo)論等2門(mén)課程，主要講授企業(yè)管理方面的基本知識(shí)、工程制圖的基本規(guī)范與基本方法，是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員從事很多應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行管理需要掌握的基本知識(shí)。外語(yǔ)類(lèi)課程子模塊包括大學(xué)英語(yǔ)、跨文化交際2門(mén)課程，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員從事計(jì)算機(jī)技術(shù)研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)所需基本語(yǔ)言技能，學(xué)生外語(yǔ)能力還將在實(shí)踐教學(xué)中通過(guò)安排英文手冊(cè)、技術(shù)資料、學(xué)術(shù)論文閱讀等過(guò)程得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

圖1 模塊化理論課程體系

專(zhuān)業(yè)必修課模塊包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課程與專(zhuān)業(yè)課程，分為編程類(lèi)、硬件類(lèi)、軟件類(lèi)等三個(gè)子模塊。編程類(lèi)課程子模塊包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等4門(mén)課程涵蓋C、C++、Java等三種主流編程語(yǔ)言及算法設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)具備的基本編程能力與算法算計(jì)能力；硬件類(lèi)課程子模塊主要有電路與模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)4門(mén)課程，系統(tǒng)地講授計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、基本工作原理、外設(shè)接口與輸入輸出控制方法，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)獲得較為完整的認(rèn)識(shí)與較為清晰的概念；軟件類(lèi)課程子模塊主要包括操作系統(tǒng)、編譯原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、軟件工程、Linux系統(tǒng)等6門(mén)課程，使學(xué)生能較為完整地把握計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)基本工作原理、網(wǎng)絡(luò)互連原理、數(shù)據(jù)信息管理技術(shù)、大型軟件開(kāi)發(fā)方法；專(zhuān)業(yè)必修課模塊涵蓋教育部計(jì)算機(jī)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)分委員會(huì)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)規(guī)范”公共核心課程［7-8］。

專(zhuān)業(yè)方向課程模塊由嵌入式系統(tǒng)、電子商務(wù)、企業(yè)信息化、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全5個(gè)平行的課程子模塊構(gòu)成，每個(gè)子模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向，培養(yǎng)不同類(lèi)型崗位所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，對(duì)學(xué)生按專(zhuān)業(yè)方向分流，提高畢業(yè)生的崗位適應(yīng)性。嵌入式系統(tǒng)方向子模塊包括微處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)、電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等4門(mén)課程，培養(yǎng)學(xué)生從事嵌入式系統(tǒng)設(shè)備與數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)、移動(dòng)通信與工業(yè)控制等應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需技術(shù)技能；電子商務(wù)方向子模塊有電子商務(wù)概論、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)與電子商務(wù)法、網(wǎng)絡(luò)信息采集與編輯、電子商務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)等課程，培養(yǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)所需技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)才能；企業(yè)信息化方向子模塊主要課程是ERP系統(tǒng)概論、J2EE構(gòu)架與程序設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)與供應(yīng)鏈、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，培養(yǎng)企業(yè)信息化所需技術(shù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理與ERP實(shí)施所需技術(shù)能力；網(wǎng)絡(luò)工程方向子模塊包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與編程技術(shù)、無(wú)線與移動(dòng)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)，培養(yǎng)大型網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、維護(hù)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需技術(shù)能力；信息安全方向子模塊的主要課程為信息安全基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)安全、安全防范技術(shù)、信息安全管理與測(cè)評(píng)，培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全管理、安全應(yīng)用開(kāi)發(fā)、安全測(cè)評(píng)所需理論、知識(shí)、技術(shù)、方法。

專(zhuān)業(yè)選修課模塊包括模型設(shè)計(jì)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、技術(shù)前沿三類(lèi)課程，數(shù)學(xué)建模、計(jì)算方法、人工智能、數(shù)字圖像處理有助于進(jìn)一步提高模型設(shè)計(jì)能力，軟件測(cè)試、單片機(jī)原理與應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目管理進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用開(kāi)發(fā)與工具使用技能，云計(jì)算等課程有助于學(xué)生了解技術(shù)前沿。這些課程供學(xué)生根據(jù)自身專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣、職業(yè)規(guī)劃選修，構(gòu)建個(gè)性化知識(shí)體系。

2.3 三位一體實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)體系由課內(nèi)實(shí)踐、課外實(shí)踐、非專(zhuān)業(yè)實(shí)踐部分構(gòu)成的三位一體實(shí)踐教學(xué)體系（如圖2所示）。

圖2 三位一體實(shí)踐教學(xué)體系

2.3.1 基于校企合作的課內(nèi)實(shí)踐

課內(nèi)實(shí)踐部分基于校企合作，以循序漸進(jìn)方式培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，進(jìn)行知識(shí)綜合運(yùn)用能力、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力訓(xùn)練，包括課程實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)踐、綜合實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)方向?qū)嵺`、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等6中實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐形式。

由于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，大多數(shù)專(zhuān)業(yè)理論課程安排一定比例的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程理論的理解與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用。由于編程與算法設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的基本技能，但往往又是畢業(yè)生專(zhuān)業(yè)技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)。為提高學(xué)生編程能力，我們對(duì)編程類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行改革。改變以往按知識(shí)點(diǎn)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方法，借鑒專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)企業(yè)與大型IT企業(yè)進(jìn)行編程技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，以微案例設(shè)計(jì)為主線組織實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。微案例是一種能綜合課程主要知識(shí)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)項(xiàng)目，其任務(wù)是要求學(xué)生運(yùn)用課程所學(xué)知識(shí)、技術(shù)、技能完成一個(gè)小型應(yīng)用程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。在編程類(lèi)課程開(kāi)始時(shí)，以大作業(yè)或?qū)嵱?xùn)任務(wù)形式安排1～3個(gè)微案例實(shí)訓(xùn)任務(wù)，讓學(xué)生有一個(gè)明確的學(xué)習(xí)方向。根據(jù)完成一個(gè)微案例所需知識(shí)點(diǎn)、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、基本編程技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用教師講授、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、視頻講解等多種方式指導(dǎo)學(xué)生完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)，最后由學(xué)生綜合運(yùn)用課程知識(shí)點(diǎn)完成微案例應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)。每門(mén)課程可設(shè)置難易程度不同的多個(gè)微案例，由學(xué)生根據(jù)各自興趣與知識(shí)掌握程度進(jìn)行選擇。微案例庫(kù)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可對(duì)已有大作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行工程化改造而成或從專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)企業(yè)引進(jìn)。

對(duì)編程類(lèi)、硬件類(lèi)、軟件類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程子模塊中，各選出一到兩門(mén)主干課程安排課程實(shí)踐（或課程設(shè)計(jì)）。編程類(lèi)課程設(shè)置程序設(shè)計(jì)實(shí)踐、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐等兩個(gè)課程實(shí)踐，采用微案例方式培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生編程能力。硬件類(lèi)課程安排數(shù)字邏輯課程實(shí)踐及計(jì)算機(jī)組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程實(shí)踐等兩個(gè)課程實(shí)踐，前者運(yùn)行數(shù)字邏輯課程知識(shí)，利用集成電路芯片設(shè)計(jì)難易程度適中的邏輯部件或數(shù)字系統(tǒng)，后者基于學(xué)生的計(jì)算機(jī)原理知識(shí)，利用邏輯部件設(shè)計(jì)完成一個(gè)處理器的設(shè)計(jì)，這兩個(gè)課程實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生訓(xùn)練學(xué)生數(shù)字電路設(shè)計(jì)能力，加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理的理解。軟件類(lèi)課程設(shè)置操作系統(tǒng)課程實(shí)踐，由學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論，在教師指導(dǎo)下，基于一個(gè)小型操作系統(tǒng)框架分析，對(duì)其功能模塊進(jìn)行擴(kuò)展、增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能較為完善的操作系統(tǒng)，加深對(duì)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理、技術(shù)的理解。

綜合實(shí)踐中，學(xué)生綜合利用程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、軟件工程、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程中獲得的知識(shí)，補(bǔ)充必要的WEB應(yīng)用技術(shù)知識(shí)，采用企業(yè)開(kāi)發(fā)模式，以小組為單位，項(xiàng)目成員之間分工協(xié)作，按照軟件工程規(guī)范，完成一個(gè)完整的應(yīng)用軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。綜合實(shí)踐運(yùn)用主要編程類(lèi)、軟件類(lèi)課程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)課程間有機(jī)聯(lián)系，訓(xùn)練主流開(kāi)發(fā)工具使用，其實(shí)踐模式培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力，使學(xué)生感受工程技術(shù)思想，積累工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。綜合實(shí)踐題目來(lái)自于企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目，綜合實(shí)踐實(shí)施以企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理與自身工程師指導(dǎo)為主，學(xué)校教師為輔進(jìn)行，以保證實(shí)踐訓(xùn)練效果。

專(zhuān)業(yè)方向?qū)嵺`按專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)目標(biāo)與專(zhuān)業(yè)方向子模塊課程知識(shí)點(diǎn)選擇實(shí)踐項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生適合不同類(lèi)型技術(shù)崗位所需專(zhuān)業(yè)技術(shù)與實(shí)踐技能，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后直接參加項(xiàng)目研發(fā)工作。不同專(zhuān)業(yè)方向的實(shí)踐題目類(lèi)型有很大差異，如嵌入式系統(tǒng)方向的實(shí)踐項(xiàng)目有智能家居、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)或汽車(chē)電子等軟硬件應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)；企業(yè)信息化方向?qū)嵺`可選擇管理信息系統(tǒng)、企業(yè)門(mén)戶網(wǎng)站或ERP應(yīng)用擴(kuò)展模塊的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試；電子商務(wù)方向?qū)嵺`可選擇電子商務(wù)系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)；網(wǎng)絡(luò)工程方向可選擇大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等；信息安全方向可選擇具有特定功能網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)、協(xié)議分析或入侵檢測(cè)軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

頂崗實(shí)習(xí)是學(xué)生以準(zhǔn)員工身份進(jìn)入企業(yè)工作，按照企業(yè)規(guī)章制度要求，在企業(yè)工程師帶領(lǐng)下，參與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，參加技術(shù)討論，完成分配的任務(wù)，學(xué)生通過(guò)頂崗實(shí)習(xí)感受企業(yè)文化，了解企業(yè)運(yùn)作模式，提高社交能力，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用從理論課程、實(shí)踐訓(xùn)練中獲得理論、知識(shí)、技術(shù)、技能，完成一個(gè)具有一定工作量與難度項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，除進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生工程實(shí)踐能力，還培養(yǎng)資料查閱、論文攥寫(xiě)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與表達(dá)能力，是對(duì)學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的訓(xùn)練。

2.3.2 基于教師指導(dǎo)的課外實(shí)踐與非專(zhuān)業(yè)實(shí)踐

課外實(shí)踐部分，利用課外時(shí)間，依靠學(xué)生自學(xué)或在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，允許學(xué)生根據(jù)自身基礎(chǔ)、興趣選擇實(shí)踐項(xiàng)目類(lèi)型、難度，實(shí)現(xiàn)因材施教教學(xué)，支持學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，包括科技興趣小組、IT認(rèn)證、專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目、產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目、教師科研等6種形式。非專(zhuān)業(yè)實(shí)踐部分利用課外時(shí)間參加與專(zhuān)業(yè)無(wú)關(guān)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生人文素質(zhì)，有職業(yè)規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、演講辯論、社會(huì)實(shí)踐、學(xué)生社團(tuán)、夏令營(yíng)、書(shū)畫(huà)攝影、英語(yǔ)競(jìng)賽等不同形式。

科技興趣小組是由學(xué)生根據(jù)興趣組成學(xué)習(xí)小組，安排專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室和指導(dǎo)教師，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)主流開(kāi)發(fā)工具、編程技術(shù)、開(kāi)發(fā)平臺(tái)，補(bǔ)習(xí)相關(guān)知識(shí)，用較短的時(shí)間完成一個(gè)或多個(gè)自選項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目是學(xué)生經(jīng)過(guò)調(diào)研分析后確定的一個(gè)具有一定創(chuàng)新性的軟件、應(yīng)用系統(tǒng)或軟硬件一體化設(shè)備，用較長(zhǎng)的時(shí)間，采用最新的平臺(tái)、工具或技術(shù)開(kāi)發(fā)。前者適合大一、大二階段學(xué)生，后者適合大三、大四階段學(xué)生。這兩種實(shí)踐形式給學(xué)生提供了充分自由發(fā)揮的機(jī)會(huì)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮其創(chuàng)造能力、創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)編程技術(shù)、技能的有效實(shí)踐方式。

在IT認(rèn)證實(shí)踐中，學(xué)生深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)知識(shí)后，參加認(rèn)證考試，取得表示某種就業(yè)資格的證書(shū)，如軟件工程師證書(shū)、嵌入式系統(tǒng)工程師證書(shū)、思科認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)工程師等，是培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的一種有效實(shí)踐形式。專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐中，來(lái)自全國(guó)或同一地區(qū)高校的學(xué)生在一起同臺(tái)競(jìng)技，將作品放在一起展示，由專(zhuān)家按同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)出獲獎(jiǎng)等級(jí)，能客觀公正地反映參賽學(xué)生的專(zhuān)業(yè)水平與創(chuàng)新能力，也是用人單位發(fā)現(xiàn)人才的一種重要場(chǎng)合，為地方高校學(xué)生證明自身能力創(chuàng)造了一個(gè)良好平臺(tái)，深受學(xué)生、學(xué)校與企業(yè)喜愛(ài)。專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、創(chuàng)新能力，其形式有ACM程序設(shè)計(jì)大賽、軟件設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人大賽等。

教師科研與產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目研究領(lǐng)域前沿或企業(yè)技術(shù)問(wèn)題，這類(lèi)實(shí)踐能使學(xué)生算法設(shè)計(jì)能力、文檔編寫(xiě)能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力得到較為全面的訓(xùn)練，科研能力得到一定鍛煉。非專(zhuān)業(yè)實(shí)踐部分培養(yǎng)學(xué)生組織管理能力、策劃能力、表達(dá)交流能力、社會(huì)責(zé)任感、興趣愛(ài)好、藝術(shù)素養(yǎng)，這些人文素質(zhì)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員越來(lái)越重要。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究CDIO實(shí)施方法，給出一種地方本科院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)基于CDIO課程體系優(yōu)化方法。理論課程體系采用模塊化設(shè)計(jì)，突出數(shù)理基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與編程技術(shù)課程，通過(guò)專(zhuān)業(yè)方向模塊培養(yǎng)適應(yīng)不同崗位所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)，使人才培養(yǎng)與社會(huì)需求對(duì)接。實(shí)踐教學(xué)體系中，基于校企合作，以有序增長(zhǎng)方式培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，通過(guò)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目研發(fā)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合運(yùn)用與企業(yè)研發(fā)流程的訓(xùn)練，基于教師指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，重視人文素質(zhì)培養(yǎng)。

采用本文課程體系培養(yǎng)方案的實(shí)施取得良好效果，在最近組織由企業(yè)工程師指導(dǎo)為主的軟件工程綜合實(shí)踐與嵌入式系統(tǒng)方向應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主觀能動(dòng)性與創(chuàng)新性，出勤率100%，學(xué)生以小組方式分工協(xié)作，開(kāi)發(fā)出一系列體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維特性較強(qiáng)的軟硬件作品。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生在一系列國(guó)家或省級(jí)程序設(shè)計(jì)大賽、軟件設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人大賽、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽中取得優(yōu)異成績(jī)。畢業(yè)生工程實(shí)踐能力不斷提高，不少學(xué)生進(jìn)入中興通信、網(wǎng)易、迅雷等知名企業(yè)工作并表現(xiàn)突出，就業(yè)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)崗位學(xué)生的比例也逐年提高，愿意從事編程開(kāi)發(fā)的女生越來(lái)越多。

［1］ 段利華，顧應(yīng)龍，左國(guó)超.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀分析和人才培養(yǎng)模式改革研究［J］.高等理科教育，2007（2）:82-84.

［2］ 陶勇芳，商存慧.CDIO大綱對(duì)高等工科教育創(chuàng)新的啟示［J］.中國(guó)高教研究，2006（11）:81-83.

［3］ 張慧平，戴波，劉娜，等.基于CDIO教育理念的自動(dòng)化課程的改革與實(shí)踐［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（suppl.）:138-141.

［4］ 顧學(xué)雍.聯(lián)結(jié)理論與實(shí)踐的CDIO-清華大學(xué)創(chuàng)新性工程教育的探索［J］.高等工程教育研究，2009，1（1）:11-23.

［5］ 劉勝輝，姚登舉，張宏國(guó)，等.基于CDIO的軟件工程專(zhuān)業(yè)課程體系優(yōu)化的研究［J］.科技與管理，2013（3）:29.

［6］ 王天寶，程衛(wèi)東.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2010（1）:25-31.

［7］ 徐寶林，李承高，李春平，等.基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)探討［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī):下半月版，2012（3）:26-29.

［8］ 蔣宗禮，王志英，李曉明，等.構(gòu)建計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)公共核心課程［J］.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2007（11）:45-47.

The Curricular System Optimization of Computer Scienceand Technology Major of Local University Based on CDIO

XU Q in.gui LIYong OUYANG Ji
（Computer College，Dongguan University of Technology，Dongguan 523808，China）

This study is about curricular system optimization method of the computer science and technology major of local universities is studied.Theory course system is designed with modules，and core mathematical and physics courses，core major course and programming courses are placed in an important position.Talents that satisfy operating post are trained by setting major field modules.Engineering practical ability is constructed based on cooperation between school and enterprises.Synthesized application of knowledge and training of enterprise research and development flow are strengthened.Creative ability is trained under tutors' instruction.Knowledge，ability and quality structure are therefore constructed.Good results are obtained by applying the optimized curricular system.

CDIO；curricular system optimization；computer science and technology major；cooperation between school and enterprise

G642.0

A

1009-0312（2014）01-0103-06

2013-08-31

廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（2013362）；專(zhuān)業(yè)綜合改革項(xiàng)目（2012049）。

徐欽桂（1967—），男，湖南長(zhǎng)沙人，副教授，博士，主要從事計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、信息安全和計(jì)算機(jī)控制研究。