基于CDIO的高职软件工程教育模式研究

苏树鹏　裴先华

【摘 要】阐述将CDIO工程教学理念融入软件技术专业教学环节，构建以“更新教学观念、重基础、精方向、强化系统工程、培育双师型师资队伍、完善的评价机制”为内涵，通过校企深度合作，实施CDIO工程教育、能力递进的人才培养模式。

【关键词】高职 CDIO 软件工程 教育模式 工程意识

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）08C-0143-02

信息技术已进入智能化时代，技术大环境正在发生深刻变革，行业要求技术人员具备“优化”、“时代”、“创新”等更全面的意识。对此，各高职院校的人才培养模式应不断适应软件产业发展的方向。可考虑将CDIO工程教学理念融入软件技术专业教学环节，构建以“更新教学观念、重基础、精方向、强化系统工程、培育双师型师资队伍、完善的评价机制”为内涵，通过校企深度合作，实施CDIO工程教育、能力递进的人才培养模式，全面锻炼和培养学生的工程意识，使学生在软件开发行业具有较强的竞争力。

一、CDIO工程教育模式与工程意识

CDIO工程教育模式是欧美高校经过20多年对工程教育探索研究收获的最新成果，CDIO的理念是欧美工业现代化和工程教育改革结合的产物，系统提出了实施培养工程能力的可行性和能力测评机制。苹果公司高级主管詹姆斯指出“近年全球经济危机冲击着IT企业，IT企业要在竞争中生存就得在降低成本的同时快速研发满足市场需求灵活多变的产品和提供可靠性服务。”“而IT公司的传统人才结构和创新模式也受到严峻的挑战。人才结构和业务模式升级的需求亟待展开。”支撑现代IT企业业务创新和技术革新最核心、最基础的因素之一便是工程意识，所以工程意识应贯穿整个软件人才培养方案。应用CDIO工程教育模式，学生从构思开始，接着完成设计、应用、运行等项目开发完整流程，在大脑中形成特有的软件工程意识，这有助于培养现代企业所需要的具有良好团队合作意识、工程意识和出色管理能力的复合型人才。

二、基于CDIO工程的软件专业教学体系设计

（一）CDIO与教学体系的关系

通过分析CDIO的基本内容，结合软件工程意识内涵，将软件技术专业的学生技能划分为工程基础级、工程项目开发级、工程创新级和工程系统整合级。在不同的等级中，学生接受CDIO工程教育不同的内容且反映每个等级的特征。教学体系是以CDIO能力，工学结合为指导思想，借助现代信息技术设计好每个教学环节，实施教学创新过程和教学质量跟踪评估，邀请校企合作的企业教师参与教学质量评估，并且将根据评估结果修正教学计划、教学方法和教学内容，将工程意识贯穿在每个教学环节。以CDIO工程教学为指导，形成集教学理念、重基础、精方向、强工程、评价机制为立体的教学系统。图1说明了CDIO与立体教学体系的关系。

（二）基于CDIO的立体教学体系

在广西机电职业技术学院国家示范性内涵建设指导下，软件技术专业教师深入企业调研，邀请企业技术骨干和兄弟院校同行举行人才培养研讨会，优化人才培养方案，积极推进以基于CDIO的项目教学为核心的教学方式，构建有助于启发学生工程理解力、工程想象力、工程应变能力的教学体系，其中分别阐述了教学理念、重基础、精方向、强工程、评价机制。表1是基于CDIO立体教学体系模型。

1.教学理念。先进的理念是行动的驱动力，是制定科学教学目标的根源，是实现教学目标的助推力。利用CDIO工程教学先进理念结合本校的实际情况，通过项目教学丰富教学内容，利用先进的多媒体技术辅助教学手段，确立“以就业为导向、工程意识为核心”工程化教学体系，体现工程意识和职业技能交融培养的思路，加强学生工程意识，以适应现代行业的需求。

2.重基础教学。在第一个学期向学生传授专业基础知识，通过动画教学让学生加深理解专业知识的工作原理，培养学生的兴趣爱好，促进学生创新思维的形成。安排学生到校企合作的企事业单位进行实习，让学生更早了解工程的本质和内涵，由感性认识升华到理性认识。第二个学期开展模块化学习，把一个项目按知识点分解成若干模块，每个模块都是使用工程化的教学手段进行授课，同时让学生带着思考问题进行实践。通过理论理解和实践的思考，在学生大脑中形成自己理解的工程概念，同时为每个班级配备专业班主任，负责指导班级专业方向选择和学习方法指导。

3.精方向教学。根据深入企业调研结果，多数系统架构基本采取B/S模式，再从开发速度和规模来分，中小型项目大多采取基于.Net开发模式，大型项目采取基于Struts+Spring+Hibernate架构开发，因此在第三、第四学期按能力递进方式同时开设两支路授课，一是基于.net架构的项目开发，另一支路是基于Struts+Spring+Hibernate架构项目开发，同时引进校企合作的技术骨干担任实践指导教师，采取以CDIO的工程教学和解决问题为向导的学习模式，使学生具备工程化思考思维，综合运用各学科知识、技术和技能解决开发过程中的实际问题，强化学生理解力、创新力和工程意识。在专业技能认证方面，邀请企业参与从授课的两个支路进行培训，将软件行业所需理论知识和实践技能融入教学体系。

4.强工程教学。第五学期继承第四个学期分两个支路教学，进行大中型项目开发教学，以小组的形式进行选题开发，小组成员都有明确的任务，培养团队合作精神和系统整合能力。第六学期到校企合作的企业中进行项目开发，获取项目经验，根据工程开发的标准化进行毕业设计，进一步提升学生的工程意识。

5.教学评估机制。教学体系中必须有与之对应的完善的评估机制，评估机制应该对教与学两方面进行评估，对教的评估是针对教学课程设计是否合理，教师教学方法是否适合本专业学生的具体情况等；对学的评估是针对学生对课程学习评估、对学生实践学习评估和对学生具备的工程意识评估，等等。

三、软件技术专业CDIO立体教学体系的实施

（一）工程教学体系主体技能

教学体系中主要活动是教师在教、学生在学，教师拥有工程经验实施基于CDIO工程教学活动效果更好，学生通过接受系统的基于CDIO工程教学活动获取工程能力和工程意识。可根据学生与教师的各自特征，分别建立学生CDIO能力模型及教师能力模型。

教师COIO能力模型对教师素质要求：具备丰富理论知识，拥有参加开发中大型项目的经验，较好的沟通能力。软件技术专业年轻教师居多，且缺乏项目经验，计算机系制定送教师出去锻炼和引进企业技术骨干的机制。每个学期派选年轻教师到IT企业进行项目开发，提升工程素质，同时也鼓励教师提高学历，参加学术会议。另外，从校企合作的企事业单位中选拔技术出众和沟通能力出色的员工担任实践教学工作，从而建立一支专业理论知识丰富、专业知识结构合理、工程素质出色的可持续发展的教师队伍。

依据学生CDIO能力模型，将CDIO能力分为四个级别：工程基础级、工程项目开发级、工程创新级和工程系统整合级。通过CDIO能力级别体现学生在CDIO工程教学系统中不同阶段的学习内容和掌握的技能。

（二）基于CDIO工程化课程体系

为了加强学生的工程意识培养，软件技术专业制定的课程是在CDIO工程教学理念指导下进行设置的，第一学期中需要强调专业基础素养教育，通过动画教学和到IT企业中实习，培养学生对专业的感性认识、专业兴趣。第二学期通过项目教学法，把项目分解到各个知识点，让学生在做中学，对工程理解由感性认识升华到理性认识，培养基础的工程理念和工程意识，第三、四个学期精选两个方向进行项目教学，培养学生的创新能力，同时加深对项目工程化开发的理解。第五个学期继承前面精选方向教学，组织学生小组开发大中型项目教学，培养学生的协调、沟通能力和系统整合能力，第六学期安排学生到校企合作的企事业单位中参与项目开发和技能培训，使学生的技能达到企事业单位要求。通过工程化课程体系的学习，学生依靠形成的工程意识，在工作岗位上根据项目需求更新知识和理念。

（三）教学层次的构建

按照CDIO对能力的划分，把学生能力分为四个层次，即工程基础级、工程项目开发级、工程创新级和工程系统整合级，在这四层教学实践中都将工程意识贯穿其中，工程基础级主要强调基础知识培养，C+程序设计类似课程实践完成，在实训中通过开发小游戏加深对软件开发逻辑理解；工程项目开发级强调对项目开发掌握工程化标准和工程化意识培养（SSH，ASP，.NET等基础项目）；工程创新级加强系统架构的构建能力培养，通过参与大中型项目开发，培养项目开发所具备的工程意识；工程系统整合级强调整合系统能力、团队协同开发和沟通能力培养，主要参与校企合作的项目开发和校园网项目开发。

（四）评价机制的实施

科学的评价机制保证了高效的教学体系的实施。评价机制对教学中的教与学的活动进行评估，在教师的评价中，在校教学的教师评估教学质量、学术论文和科研能力，在企业锻炼的教师由其所在企业评价其工程素质。对学生评价中，包括学生理论课评价、实验课评价、实训课评价、企事业单位实习评价及教师教学评价。以基于ASP.NET项目开发课程的评价为例，依据评价结果，绘出各个评价得分的柱形图。通过分析柱形图，得出相应结论。

实践证明，计算机系软件技术专业实施基于CDIO的软件工程教育模式能够取得较好的教学成果，学生在该教育模式下系统学习，拥有较强的工程意识和过硬的技能，在企事业单位中能够胜任多种岗位，深受众公司欢迎，但本项目仍需进一步研究、完善。

【参考文献】

[1]顾学雍.联结理论与实践的CDIO[J].高等工程教育研究，2009（1）

[2]康全礼，陆小华，熊光晶.CDIO 大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008（12）

【作者简介】苏树鹏（1980- ），男，广西南宁人，壮族，广西机电职业技术学院讲师，工程师，硕士，研究方向：软件设计、云计算、计算机教育；裴先华（1979- ），男，广西北海人，广西机电职业技术学院讲师，工程师，研究方向：图文信息、云计算、计算机教育。

（责编 王 一）