基于CDIO的計算機軟件工程專業(yè)教學模式改革

劉徑妤

摘 要：在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時代背景下，為了提升計算機軟件工程專業(yè)的教學質(zhì)量，本文分析計算機軟件工程專業(yè)教學模式的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了教學模式的創(chuàng)新改革方法，結(jié)合計算機軟件工程專業(yè)教學模式的重要性及發(fā)展意義，基于CDIO工程教育模式，對教學模式的改革創(chuàng)新提出了以下建議：以培養(yǎng)計算機實踐應用型人才為基礎，建設計算機軟件工程專業(yè)的CDIO實驗與教學平臺，完善計算機軟件工程專業(yè)的實踐課程與教育評估體系，增設軟件工程專業(yè)教學的創(chuàng)業(yè)項目與實習基地，為國家的軟件工程產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的、具有綜合實踐素養(yǎng)的應用型計算機人才，滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下企業(yè)與社會對應用型人才的發(fā)展需求。

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡技術 計算機軟件工程教育 創(chuàng)新教學模式 CDIO理念

現(xiàn)今，我國社會正處于以計算機網(wǎng)絡技術為核心的數(shù)字化信息時代。［1］計算機軟件工程學科是一項專業(yè)性和實踐性較強的教學課程，我國以往的教學模式難以達到理想教學目標，不利于專業(yè)學科教育的進一步發(fā)展。［2］CDIO模式是一種將思想、設計、實際操作以及運行等過程進行協(xié)同、結(jié)合的教學模式。這種教育模式注重對學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，以提高學生的綜合素質(zhì)以及專業(yè)素養(yǎng)為目標。［3］本文通過對計算機軟件工程專業(yè)教學模式發(fā)展現(xiàn)狀的分析，結(jié)合專業(yè)教學以及CDIO模式的發(fā)展意義，應用CDIO教學理念，提出一系列計算機軟件工程專業(yè)教學模式的改革創(chuàng)新路徑，希望可以建立一套與社會發(fā)展和時代背景接軌的、多元化的、以實踐為核心的教學模式，以此來提升計算機軟件工程專業(yè)的教學質(zhì)量，為國家培養(yǎng)具有計算思維能力及實際操作能力的優(yōu)質(zhì)人才，為我國科學技術以及社會經(jīng)濟的發(fā)展奠定良好的基礎。

一、計算機軟件工程專業(yè)教學模式發(fā)展現(xiàn)狀

（一）教學工具與環(huán)境較為單一

傳統(tǒng)的計算機軟件工程專業(yè)教學，多數(shù)是以教師課堂講授理論知識，并結(jié)合多媒體的方式，或者簡單的計算機上機操作，進行淺層知識理論的教學。［4］由于計算機軟件工程專業(yè)的特殊性，學生在學習的過程中必須結(jié)合計算機以及對應的軟件進行深度的學習，才能真正地將理論知識轉(zhuǎn)化為實際的學習成果。在單一的教學工具與環(huán)境當中，學生沒有對計算機知識進行實際的操作，從而不能深刻地理解與消化學習內(nèi)容，僅僅了解專業(yè)課程的基本定義，不能體會所學專業(yè)知識的內(nèi)在邏輯關系，在難以學懂、學會的情況下，會遏制自己對計算機軟件工程專業(yè)的學習興趣，影響了專業(yè)的教學質(zhì)量與效果。

（二）教育評估體系缺乏合理性

在現(xiàn)階段的計算機軟件工程專業(yè)教學中，教育評估僅僅存在于專業(yè)課程的期中、期末階段，且評估考核內(nèi)容較為淺顯。這種時間跨度長、內(nèi)容過于簡單的教育評估體系以及浮于表面的評估形式，不能真實客觀地呈現(xiàn)學生對專業(yè)課程的學習狀態(tài)與學習效果，降低了專業(yè)知識、專業(yè)學科的教學效果與質(zhì)量。

（三）教學內(nèi)容與實際崗位內(nèi)容不對接

許多院校對計算機軟件工程的教學，是以課本的基本內(nèi)容為單位，分散在多個課時與學期進行該專業(yè)的授課與教學。計算機軟件工程是一種更新?lián)Q代速度非常快的技術性內(nèi)容。［5］時間跨度大的教學方法，會出現(xiàn)之前的教學內(nèi)容與現(xiàn)階段教學內(nèi)容不相符的情況，造成學生學習內(nèi)容與實際的職業(yè)崗位需求不對接的問題。這種與實際崗位工作內(nèi)容相脫離的教學模式培養(yǎng)的學生具有較低的綜合實踐能力與職業(yè)素質(zhì)，無法滿足對應崗位的職業(yè)技能需求。這種教學內(nèi)容與實際崗位不能有效對接的教學現(xiàn)狀，嚴重阻礙了我國計算機相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程。

二、基于CDIO計算機軟件工程專業(yè)教學的意義

大數(shù)據(jù)時代的到來，使越來越多的新興產(chǎn)業(yè)以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)開始應用計算機軟件工程方法進行生產(chǎn)運作，包括對信息數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析處理以及監(jiān)測與管理。這種數(shù)字智能化的發(fā)展趨勢，逐漸蔓延至全國的各個領域。［6］為了跟隨時代的發(fā)展腳步，我們必須加強對高質(zhì)量計算機應用型人才的培養(yǎng)，才能滿足我國軟件產(chǎn)業(yè)對人才的發(fā)展需求。將CDIO教育理念應用在計算機軟件工程專業(yè)課程以及專業(yè)教學模式的設計中，可以加強對學生專業(yè)課程相關實踐操作能力的培養(yǎng)，正確引導學生對專業(yè)課程學習的積極性，讓學生在實際的操作中與理論知識相協(xié)同，真正地掌握計算機軟件工程專業(yè)的核心內(nèi)容以及核心邏輯，以此來提升專業(yè)課程的教學質(zhì)量?，F(xiàn)今，以CDIO理念為基礎的計算機軟件工程教育的規(guī)模逐漸增加，具體體現(xiàn)在以下多個方面。舉辦軟件工程相關的研討會、培訓、國際項目交流活動；設立軟件工程實踐課題小組；加強校企合作，展開軟件工程的試點工作。這些計算機軟件工程專業(yè)項目的展開，通過將科學理論、科學技術與非技術以及工程實踐進行融合，促進協(xié)同發(fā)展，保證我國軟件工程領域的進步與發(fā)展，為我國數(shù)字化經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型與改革奠定了良好的基礎。

三、計算機軟件工程專業(yè)教學模式的改革路徑

（一）建設專業(yè)課程的CDIO實踐與教學平臺

優(yōu)質(zhì)的專業(yè)課程實踐與教學平臺，是保證專業(yè)教學穩(wěn)步順利開展的基礎環(huán)節(jié)。CDIO是一種以系統(tǒng)或過程的生命周期為基礎，適應實際的環(huán)境或背景的、協(xié)同專業(yè)理論知識與系統(tǒng)或過程實踐能力的、針對工程設計領域的人才培養(yǎng)理念。這與計算機軟件工程專業(yè)教學的實踐性以及應用性特征相符。因此基于CDIO教育理念，建設以智能網(wǎng)絡為載體的專業(yè)實驗環(huán)境與教學平臺，為每一位學生提供無個體差異的學習工具與平臺，讓學生真正將學到的專業(yè)理論知識應用在計算機網(wǎng)絡當中。通過實際的計算機操作，加強對專業(yè)理論知識的學習印象，使學習內(nèi)容深入人心，從根本上提升計算機軟件工程專業(yè)的教學效果與質(zhì)量。［7］在以智能網(wǎng)絡為載體的實踐教學平臺中，設計滿足專業(yè)需求的硬件、軟件環(huán)境，對于計算機軟件工程專業(yè)來說，主要包括軟件工程的建模工具、計算機人工智能技術的開發(fā)以及承載工具等為基礎的開發(fā)環(huán)境等。這些基礎的專業(yè)性軟件環(huán)境，是教學平臺最重要的配置，保證實踐教學平臺滿足專業(yè)課程及其引申項目的需求，保證基于CDIO實踐理論的專業(yè)課程的順利開展。

（二）完善專業(yè)的實踐課程與教學評估體系

引入CDIO教育理念，應用在計算機軟件工程專業(yè)的課程以及教學評估體系的設計中，加強對專業(yè)課程相關實踐操作能力的培養(yǎng)，讓學生將實際的操作與理論知識相結(jié)合，掌握計算機軟件工程專業(yè)的核心邏輯，提升專業(yè)課程的教學質(zhì)量。［8］根據(jù)CDIO的工程教育理念，我們設計了不同學習階段的實踐課程及對應學生綜合能力的培養(yǎng)方案，如表1所示。

教師在授課的過程中，將表1所示的CDIO理念的實踐課程步驟應用在所有的計算機軟件工程專業(yè)的課程中，進行階段性的學習任務分配，將專業(yè)知識對應的實際項目作為教學的主線，協(xié)同理論知識與實際操作，多方面、多角度地進行專業(yè)課程的實用性講解，加強專業(yè)知識的實用度，以此來提高學生對專業(yè)知識的遷移能力，開發(fā)學生的計算思維能力，實現(xiàn)對學生綜合能力以及工程素質(zhì)的教育與培養(yǎng)。

除了實踐課程的結(jié)合學習，我們也要改善計算機軟件工程專業(yè)的教學評估體系。教學評估是保證學生專業(yè)學習效果的基礎，在實踐型、應用型人才培養(yǎng)原則的基礎上，將傳統(tǒng)的理論考核與實踐課程的考核相結(jié)合，建立多元化的考核方式，形成一種新型的以設計、報告等實踐操作考核為主，以理論知識考核為輔的考評體系，將學生的虛擬項目或者實習項目作為考核的最終模式，突出學生的學習能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力。學生通過多種軟件工程的專業(yè)技能培養(yǎng)強化學習，且在鞏固專業(yè)基礎知識的同時，加強專業(yè)的實踐應用能力，為自身的就業(yè)提供基礎的保障。

（三）增設軟件工程專業(yè)教學的創(chuàng)業(yè)項目與實習基地

對于以CDIO為理論基礎的計算機軟件工程的實踐教學，完成實際項目的開發(fā)設計是專業(yè)課程人才培養(yǎng)的核心目標。為了應對現(xiàn)階段專業(yè)課程與實際職業(yè)崗位不能合理對接的現(xiàn)狀，我們增設與計算機軟件工程專業(yè)教學相關的創(chuàng)業(yè)項目以及實習基地，實現(xiàn)學生與職業(yè)崗位的“零距離”對接。一系列實踐項目的展開，與軟件工程專業(yè)更新?lián)Q代速度快的自身特性相符。這種與實際項目接軌的教學模式，是培養(yǎng)高質(zhì)量計算機人才的最直接、最有效的方案。以CDIO理念以及工程化實踐理念為基礎，加強校企合作項目的展開，開設與專業(yè)對接的實習基地，增加專業(yè)的實踐創(chuàng)業(yè)項目。在校企合作前，校方需結(jié)合本院校的實際情況，在充分的調(diào)研與論證的基礎上，選擇合理的企業(yè)進行合作。在校企合作的過程中，學院需要不斷地探索與改進，以建設適合專業(yè)以及本校學生的合作環(huán)境，鼓勵學生在實際的創(chuàng)業(yè)項目中通過實踐操作完成學習。校企合作實習基地的開設，形成相關企業(yè)的軟件工程開發(fā)系統(tǒng)與學校系統(tǒng)共享的實踐模式，按照企業(yè)的實際工作步驟、工作模式進行運作，可以讓學生設身處地體驗實際崗位的需求以及企業(yè)的工作環(huán)境。以實際的操作項目為基礎，按照企業(yè)嚴格、真實的項目規(guī)范與原則，一步步完成項目的分析分解、項目規(guī)模的估算、工作量的估算以及項目網(wǎng)絡程序的實踐開發(fā)等任務，以顯著提升學生的綜合實踐能力，為學生提供一個更好的與職業(yè)崗位接軌的跳板，滿足現(xiàn)代軟件工程產(chǎn)業(yè)與社會對應用型計算機人才的發(fā)展需求。

四、結(jié)語

為了培養(yǎng)新型的、具有創(chuàng)新實踐思維的計算機應用型人才，應用CDIO理念優(yōu)化計算機軟件工程專業(yè)的教學模式，以此來推動我國整體的創(chuàng)新教育思維與實踐教學模式的深層次改革，從根本上提升我國的綜合國力與經(jīng)濟實力。

參考文獻：

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