本科计算机类专业CDIO培养模式的研究

韦良芬，王 乐

(1.安徽三联学院 计算机科学与技术系，合肥 230601;2.东北师范大学 信息化管理与规划办公室，长春 130024)

工程技术水平的进步直接推动着社会经济的发展，而工程技术人才的培养对工程技术水平和发展速度都起着决定性的作用。因此，世界各国都非常重视工程教育，并趋于一致的认为培养现代工程师是高等教育的轴心［1］。但我国的高等工程教育明显不能满足经济发展的需要，培养的工程技术人才远远不能满足现代企业的要求。就其原因主要是我国一直没有找到有效的实践教学模式及方法，教学中通常只重视知识学习而忽略了开拓创新思维的培养、只强调个人学术能力的提高而忽略了团队协作精神的培养。我国培养的工程技术人才中大部分不能适应国际化公司的公司的工作，因此，在高等教育中接受project和团队工作的实际训练，培养与国际接轨的中国工程师是我国高等工科教育所面临的迫切任务。

CDIO是指构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。CDIO教育理念强调“做中学”，是以产品研发到产品运行为周期，让学生能够主动的体验、实践和熟悉真正的工程［4］，国内外的经验表明该教育理念是先进可行的，是系统培养工科学生工程技术能力的有效方法。因此，根据计算机类专业的特点及现状，应用CDIO教育理念为导向，实施基于工程项目的实践教学模式，让学生“学中做”、“做中学”对培养高素质的工程技术及创新型人才将起着积极的作用。

1 计算机类专业实践教学现状

重视实践教学已经成为高等教育的共识。但是对于大多数高校来说，重视实践教学就是增加实践教学时间和实践环节，相应的也就压缩了理论教学的时间和内容。当前高校计算机类专业的实践教学形式已经非常丰富，通常有:与理论同步的基础实验、校内外实习、课程设计、实习项目、毕业设计、参加各种技能竞赛等等。实践环节非常丰富，实践时间也不少，但却没起到应有的教学效果，就其原因是当前的实践教学主要存在如下问题:

(1)实验环节的开设没有充分考虑专业课程特点及各课程之间的纵向联系，实践环节相互孤立，没有形成循序渐进、环环相扣的实践教学体系，致使学生“只见树木，不见森林”，没有整体的项目思路;

(2)决策理念与执行情况不统一，决策落实情况差;

(3)没有给每个实验环节提供合适的实验环境及场所，致使实践过程得不到保障，难以得到满意的实践结果;

(4)人才培养模式单一，教学内容和教学方法陈旧;

(5)面向实际的工程训练不足，实践内容与企业需求严重脱节;

(6)教师本身缺乏工程实践经验与能力，严重影响工程教育质量的提高。

在这些因素及背景的影响下，很多实践环节流于形式，使得学生花费了大量的时间进行实践学习，结果毕业时既不了解真正的项目案例，也不知道项目开发流程，实践技能非常薄弱;另外还由于实践教学占用了大量的学时而影响了理论教学，致使理论基础不扎实，这些都严重的影响了工程技术型人才的培养质量。因此，联系企业的发展现状，改善实践教学模式是工程教育中最重要的研究内容之一。

在工程型人才培养中，实践教学和理论教学一样，需要循序渐进，环环相扣的体系。实验环节的安排不仅要考虑专业特色、课程特色、课程间的联系、实践形式等，还需要从知识掌握，技能训练，课程综合设计，课程间综合设计，工程理念培养，创新性思维引导等角度考虑，让学生在不知不觉中掌握工程理念。因此，基于CDIO教育理念，构建一个合理的工程型实践教学模式，让学生在实践中体验岗位角色，了解企业化管理方式，是培养合格的工程技术型人才的有效方法和手段。

2 CDIO教学模式的构建

CDIO培养大纲将工程型毕业生的能力分为:工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统开发能力四个层面。CDIO培养大纲强调的是以综合的培养模式让学生在这四个层面上达到预定的目标［5］。根据我国高校当前的现状，实现工程教学，将CDIO培养模式应用在实际教学中，还存在如下问题:

(1)学校对企业的实际人才需求不够了解、缺乏企业实际项目案例，无法根据社会需求快速更新课程体系;

(2)大多数教师一直在教育领域工作，习惯于传统的教学，缺少实际的工程经验，解决企业实际问题存在困难，因此不能很好的运用工程理念进行教学。

(3)学校无法提供工程实践场所，让学生在学习工程理念解决问题的同时，培养其团队协作精神并了解企业文化，实现角色转换。

鉴于这些问题，深入开展校企合作，并构建与之相适应的课程体系，是有效推广CDIO工程教育模式的有效途径。

(1)校企合作模式的构建

图1 校企合作培养模式

高校目前的教学体制及条件很难满足CDIO工程教育模式的教学需求，构建合理的校企合作模式，充分利用企业的项目案例及实践型人才，以及企业在项目管理方面的丰富资源和经验，才能更好的实施CDIO工程教育，培养合格的工程人才，从而起到校企双赢的目的。

按照中软国际的“5R”(5个Real)校企合作培养理念，即真实的企业环境、真实的项目经理、真实的项目案例、真实的工作压力、真实的就业机会［6］。学校和企业进行全方位的合作，构建如图1所示的校企合作培养模式。

在这样的校企合作模式中，学校和企业的合作主要分为三个方面，第一，企业对一些已经成功的项目案例进行提炼和整理，并提出相关教学要求，学校根据企业的案例和要求对培养计划、实验大纲和教学大纲进行修改，从而为工程教学形成理论依据;第二，企业派遣资深工程师到高校执教，同时为高校教师提供工程培训岗位;第三，企业给学生提供阶段性实践场所，让学生进入企业体验项目开发过程。

在这样的校企合作中，将课堂教学与工程实践教学融为一体，让学生能够真实的体验项目案例团队合作开发过程及工作环境，实现角色转换，不仅能够有效培养工程技术技能，而且能够培养学生的团队合作精神及职业道德素养，学生毕业后可以直接胜任企业的工作，而不需要企业再进行岗前培训，起到了双赢的目的。另外，在校企合作过程中，现有高校教师也能够感受工程并接受工程培训，提高自身的工程理念及工程技术水平，从而使老师能够更加胜任工程型人才模式的教学工作。

(2)课程体系的构建

构建合理的课程体系是人才培养的重要环节。课程体系是人才培养模式是否能够落实的重要因素之一，也是人才培养质量的决定因素。图2是安徽三联学院基于CDIO模式构建的的工程型人才培养模式的课程体系结构。

该体系结构中将整个教学分为三个阶段，即基础教学阶段、专业培养阶段和毕业设计综合实践阶段。在第一阶段的基础通识模块中，主要学习专业基础课及素质教育类课程;第二阶段主要任务是进行专业技能的培养，将专业课进行模块划分，有针对性的进行一个模块一个模块的学习，一个模块学习完了再学习另一个模块，每个模块的相关课程集中开课，在同一阶段内主攻一个模块，学生的学习目标非常明确，学习效果能够很快得到体现，因此可以有效的激发学生的学习动力和积极性。但由于同一模块中有些课程可能存在前后衔接问题，因而不能平行开设，所以课程开设时不再以一学期作为时间跨度，而是根据相关课程的特点确定开设周期并将一学期进行阶段划分，合理安排。另外，这一阶段每个模块的教学中都会涉及到项目案例，这些项目案例的基本设计流程如图3所示。

通过这一阶段的培养，学生已经具备了基本的项目理论和工作经验;第三阶段进入了顶岗实习阶段，此时学生正式进入公司参加项目工程，解决实际问题，承担公司项目的实质性岗位。为毕业后的工作打下良好的基础。

图2 CDIO模式课程体系结构

图3 项目案例的基本设计流程

3 结语

基于CDIO理念工程型校企合作培养模式能够让学生直接体验项目。学生在实践学习中能够多次体验项目需求分析、项目设计、项目提交和项目验收的全过程，因而能够有效的树立学生的工程理念;提高学生分析问题、解决问题的能力;同时还能够培养学生良好的职业习惯和职业素养。另外，该培养模式还能够培养教师的工程技术水平，提高教师的工程教育技能，是培养双师型的合格的高校教师的有效方法。

［1］宋旭明.构思:21世纪大学生“计算机能力结构”［J］.计算机教育，2009(5):10－12.

［2］陈洋 闫达远.国家大学生创新性实验计划实施的实践与思考［J］.北京理工大学学报，2009(2):2.

［3］刘书华 张春生.高校计算机专业实验教学改革实践探索［J］.教育与职业，2010(5):165－166.

［4］吴玉峰.基于CDIO模式的计算机本科专业人才培养模式［J］.教育与职业，2013(17):115－116.

［5］雷霈.基于CDIO培养模式在计算机本科学生实践教学中的改革研究［J］.信息与电脑，2013年02月:203－204.

［6］李竹林.基于CDIO教育理念的高校计算机专业课程教学改革探讨［J］.教育与职业，2012(20):127－128.