CDIO教育模式在技師院校軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用

植駿

摘要：如何提高軟件工程教學(xué)質(zhì)量，努力探索出一條教學(xué)方法與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的道路，是目前所有高校面臨的重要問題。而CDIO教學(xué)模式的引入，為解決這個(gè)難題提供了重要的指導(dǎo)。該文所討論的即是CDIO教育模式在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用，希望能為技師院校的教學(xué)工作提供一些有益的參考。

關(guān)鍵詞：CDIO教育模式；軟件工程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）06-0198-02

當(dāng)前我國軟件工程教學(xué)所面臨的問題，主要是專業(yè)教學(xué)的內(nèi)容與社會(huì)環(huán)境以及國際水準(zhǔn)差距較大，無法滿足社會(huì)進(jìn)步與企業(yè)發(fā)展的客觀需求。因此，提高軟件工程教學(xué)質(zhì)量，盡快培養(yǎng)出合格的軟件工程人才，是所有高校需要重視的一項(xiàng)工作。然而長期的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)產(chǎn)生了很多的問題，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量低下，例如看重理論研究忽視實(shí)踐應(yīng)用、強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)成果阻礙團(tuán)隊(duì)合作等，給教學(xué)工作帶來了很大的壓力。想要改變教學(xué)質(zhì)量，首先就要改變教學(xué)模式。CDIO作為麻省理工學(xué)院與瑞典皇家工學(xué)院合作研究的工程教學(xué)理論及實(shí)踐體系，近年來受到了廣泛的關(guān)注，它分別包含了四個(gè)部分，即構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它繼承了歐美的先進(jìn)教育理念，并發(fā)展出了具有極強(qiáng)可操作性的培養(yǎng)策略，制定出了完善的實(shí)施及測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，為CDIO在其他國家的進(jìn)一步推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。CDIO將軟件工程教學(xué)分為四個(gè)部分，基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、溝通能力和系統(tǒng)能力，學(xué)生只有在四個(gè)部分中都達(dá)到教學(xué)目標(biāo)才算教學(xué)合格。自該教學(xué)模式問世以來，先后受到了數(shù)十所高等院校的歡迎，其教學(xué)效果也得到了較高的評(píng)價(jià)；該模式所培養(yǎng)的學(xué)生也在工作崗位上展示了出色的能力，進(jìn)一步印證了該教學(xué)模式的積極作用。本文所要討論的內(nèi)容，就是將CDIO教學(xué)模式引入到技師院校軟件工程教學(xué)當(dāng)中，為提高教學(xué)效率，培養(yǎng)出色的軟件工程人才，貢獻(xiàn)一份力量。

1 軟件工程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

軟件工程一直是工學(xué)科目中的一個(gè)大項(xiàng)，它包含了多種專業(yè)課程，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中既要具備扎實(shí)的理論知識(shí)，又要在實(shí)際操作的環(huán)節(jié)中得到有效的鍛煉，以保證理論與實(shí)際緊密結(jié)合。這樣學(xué)生畢業(yè)之后才能順利地走上工作崗位，不會(huì)因?yàn)橹R(shí)體系陳舊脫節(jié)而難以就業(yè)。但是目前軟件工程教學(xué)中有很多的問題需要解決，主要來自于三個(gè)方面。

1.1 教學(xué)手法僵化

教師在教學(xué)過程中過于依賴教學(xué)用具，如課件、教材、習(xí)題等；盡管使用教學(xué)用具能夠?qū)⒋蟛糠种R(shí)點(diǎn)直觀地展示出來，但是教學(xué)的目的在于傳授知識(shí)，要讓學(xué)生完全地理解和吸收教學(xué)內(nèi)容。因此在使用教具的同時(shí)，教師還要配合進(jìn)行詳細(xì)的講解，多啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考。過于依賴教具的直接影響就是理論闡述占據(jù)了較多的課時(shí)，使學(xué)生陷入到了枯燥的灌輸模式中，不僅影響到了基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更容易使學(xué)生失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

1.2 知識(shí)體系陳舊

現(xiàn)有的軟件工程教材中，大部分知識(shí)體系都落后于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展環(huán)境，導(dǎo)致學(xué)生不能適應(yīng)社會(huì)變化和工作需求?？陀^地來說，教材中所包含的知識(shí)體系是很完整的，學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)到所有關(guān)于軟件工程學(xué)科的知識(shí)。但是由于教材版面和教學(xué)進(jìn)度的限制，很多應(yīng)用方面的知識(shí)點(diǎn)只能做到點(diǎn)到為止，導(dǎo)致學(xué)生不明就里。同時(shí)，教師的講解經(jīng)常會(huì)針對(duì)某一個(gè)問題來進(jìn)行，缺乏宏觀角度的分析，這使得學(xué)生思維簡(jiǎn)單，在獨(dú)自面對(duì)新問題的時(shí)候無從下手。

1.3 評(píng)價(jià)模式單一

由于軟件工程學(xué)科的特殊性，評(píng)價(jià)模式對(duì)于教學(xué)效果有著舉足輕重的影響。目前流行的評(píng)價(jià)模式過于單一，主要以書面考察形式為主，即期末考試。雖然很多學(xué)校嘗試在考試內(nèi)容中進(jìn)行改革，在考察理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增加了很多最新案例的分析，但是并沒有起到明顯的效果。學(xué)生仍然采取死記硬背的方法來保證自己通過考試，忽視了自身能力的鍛煉，阻礙了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

2 CDIO教學(xué)模式的應(yīng)用

2.1 豐富教學(xué)手法

2.1.1 課堂教學(xué)

1）全面的信息知識(shí)

要利用各種教學(xué)資源，如多媒體教學(xué)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，將關(guān)于軟件工程的信息知識(shí)匯集到一起，然后在課堂上展示給學(xué)生；這樣既保證了教學(xué)手段的多樣化，也符合學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，有效地提高了教學(xué)效率。教師還要幫助學(xué)生在接觸最全面最新鮮的軟件工程知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)起搜集信息、分析信息、處理信息的能力，促進(jìn)學(xué)生自我知識(shí)體系的構(gòu)建，進(jìn)一步完善學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

2）鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)和溝通

運(yùn)用信息知識(shí)的最基本手段，就是語言表達(dá)。教師可以安排學(xué)生輪流到講臺(tái)上進(jìn)行總結(jié)，這既是對(duì)課堂知識(shí)的梳理，也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)。同時(shí)，也為下一個(gè)階段的學(xué)習(xí)起了一個(gè)好的開頭。對(duì)于一些重點(diǎn)的知識(shí)內(nèi)容，要組織專題討論，以小組的形式讓學(xué)生充分得到發(fā)言機(jī)會(huì)，教師則從旁給予必要的指導(dǎo)。這樣不僅鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力，加深了學(xué)生對(duì)于所學(xué)理論知識(shí)的理解，還使得學(xué)生之間的溝通得到加強(qiáng)，營造了團(tuán)結(jié)友愛的氛圍。

2.1.2 實(shí)踐應(yīng)用

實(shí)踐應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例的增加與PBL（Project Based Learning）的引入。

1）增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例

根據(jù)長期以來軟件工程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)可以得知，過于依賴?yán)碚撝v授的教學(xué)結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)社會(huì)環(huán)境的變化與工作崗位的需求，容易導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)體系陳舊。因此，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例，提高學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析能力，鍛煉學(xué)生處理實(shí)際問題的能力，是符合軟件工程教學(xué)的思想的?？紤]到各個(gè)學(xué)校的實(shí)際情況有差異，一般建議在教學(xué)中選擇實(shí)驗(yàn)上機(jī)結(jié)合教師講授的方式，讓學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手操作的過程中充分體驗(yàn)到軟件開發(fā)與運(yùn)行的原理，提高教學(xué)效率。學(xué)?？梢砸罁?jù)自身情況，適當(dāng)調(diào)整上機(jī)的課時(shí)長度和次數(shù)，以達(dá)到幫助學(xué)生樹立先進(jìn)軟件開發(fā)思維、培養(yǎng)扎實(shí)軟件開發(fā)技巧的教學(xué)目的。

2）引入PBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Project Based Learning，即PBL，其含義是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。它是在歐美國家得到廣泛應(yīng)用的一種新型教學(xué)模式，以布魯納的認(rèn)知學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)需求，制定出實(shí)際的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)和理解相關(guān)的知識(shí)，屬于探究型的學(xué)習(xí)模式。根據(jù)現(xiàn)有的資料來看，PBL對(duì)于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的形成有著很好的幫助，對(duì)信息處理能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力也有一定的培養(yǎng)作用，適合在軟件工程教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用。

2.2 優(yōu)化知識(shí)體系

1）選擇教材

為了更好地優(yōu)化知識(shí)體系，使教材內(nèi)容做到與時(shí)俱進(jìn)，我們建議學(xué)?？梢赃x擇Roger S. Pressman的著作《軟件工程：實(shí)踐者的研究方法》（第六版）。該書系統(tǒng)地介紹了軟件工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，并對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的講解，最重要的是，它可以根據(jù)軟件工程教學(xué)的實(shí)際要求，對(duì)軟件開發(fā)和應(yīng)用的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；在不影響理論完整性的基礎(chǔ)上，最大程度地簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠更容易理解所學(xué)的知識(shí)，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2）補(bǔ)充案例

及時(shí)補(bǔ)充一些最新的案例，如軟件行業(yè)的技術(shù)開發(fā)、軟件工程的成功運(yùn)行等，這些真實(shí)的項(xiàng)目能夠提供最好的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到書本上沒有的知識(shí)；同時(shí)還可以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)體系的更新，保證與社會(huì)發(fā)展的同步。還要有針對(duì)性的補(bǔ)充一些失敗的案例，在某種程度上，失敗的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于初出校門的學(xué)生來說更加珍貴，它能夠讓學(xué)生從中吸取教訓(xùn)，避免以后走上同樣的道路。

2.3 多種評(píng)價(jià)模式

采取多種評(píng)價(jià)模式并行的目的，就是培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)觀，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，避免出現(xiàn)為了通過考試而盲目“用功”的現(xiàn)象。教師要把學(xué)生日常的課堂表現(xiàn)與作業(yè)完成度加入評(píng)價(jià)體系之中，引起學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重視。無論是回答正確還是回答錯(cuò)誤，只要是認(rèn)真思考、積極發(fā)言，就值得肯定，就是課堂表現(xiàn)優(yōu)異的證明。學(xué)生的思維活躍了，對(duì)于知識(shí)的理解和運(yùn)用就會(huì)逐漸提高，從而加強(qiáng)了自身的學(xué)習(xí)能力。教師還可以組織一些長遠(yuǎn)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作項(xiàng)目，幫助學(xué)生培養(yǎng)溝通和合作的能力。軟件開發(fā)工作經(jīng)常需要多個(gè)部門通力合作才能完成，學(xué)會(huì)利用團(tuán)隊(duì)的力量是幫助學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的重要手段。每個(gè)項(xiàng)目可以分成若干個(gè)部分，由不同的人來負(fù)責(zé)；設(shè)立組長來督促項(xiàng)目的進(jìn)度，并定期進(jìn)行討論，以及時(shí)對(duì)項(xiàng)目中的不足之處進(jìn)行修改，并對(duì)下一個(gè)階段的工作進(jìn)行合理的安排。項(xiàng)目最終完成之后，也要加入到最終評(píng)價(jià)中；教師不僅要檢查項(xiàng)目完成的效果，還要考慮在項(xiàng)目進(jìn)行的過程中每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)，做到綜合而全面的評(píng)價(jià)。

3 總結(jié)

CDIO理念在歐美國家得到了很好的印證，但是將它引入到我國的軟件工程教學(xué)中仍是一次大膽的嘗試。它對(duì)于軟件工程教學(xué)有著積極的作用：不僅很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還幫助學(xué)生構(gòu)建起了先進(jìn)的知識(shí)體系，使傳統(tǒng)教學(xué)中內(nèi)容陳舊的缺陷得到了解決。但是學(xué)生能否適應(yīng)這種教學(xué)方法，以及各個(gè)院校的實(shí)際教學(xué)條件，都會(huì)對(duì)最終的教學(xué)效果產(chǎn)生影響。本文的目的就是希望尋找到一種更加適合我國教學(xué)實(shí)際的方法，為軟件工程教學(xué)工作提供一些有益的參考，從而培養(yǎng)出優(yōu)秀的軟件工程人才。

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