基于CDIO的计算机应用技术专业培养模式研究

钟美（成都东软学院，成都　611844）

基于CDIO的计算机应用技术专业培养模式研究

钟美
（成都东软学院，成都611844）

0　引言

随着IT行业的不断发展，信息系统、企业网站和应用软件已进入社会的各个角落，从几个人的小公司到上万人的大公司、从企业到政府机关都有自己的信息系统和门户网站，网络和智能手机等移动终端的普及，应用程序和游戏等应用软件也随处可见。相应，除需求量持续增长外，对信息系统、企业网站、应用软件的开发、部署、管理和维护也正向更专业化的方向发展，这也对IT人才提出了更高的要求。

计算机应用技术专业以素质教育和能力培养为核心，培养具有较强的数据库系统、信息系统的管理与维护能力和较强编程能力的应用型IT人才。目前，部分高校计算机应用技术专业还采用传统的人才培养模式，这与21世纪社会对IT人才的需求存在较大差距。为培养应用型IT人才，成都东软学院将CDIO工程教育模式［1-5］引入到本专业培养模式的制定中，并进行了积极有效的研究，最终制定出基于CDIO模式的计算机应用技术专业人才培养方案。

1　CDIO工程教育模式

CDIO是美国麻省理工学院工程教育的一种经典模式。该模式强调工程教育应当关注实践，以科技为基础，将教育过程置身于产品/系统生命周期的具体情境中，以培养新一代高水平工程师为目标。CDIO的含义为构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate），核心思想是以项目为导向，培养学生分析与解决实际问题能力、自主创新能力、团队协作能力和工程系统能力。

2　基于CDIO的计算机应用技术专业培养模式研究

2.1培养目标

基于CDIO模式的计算机应用技术专业培养的IT人才不仅要有强烈的社会责任感、良好的职业道德素质和相关的专业知识 （熟悉计算机相关专业的理论知识，熟练办公自动化相关专业技能，熟悉服务器、网络、数据库的部署、管理和维护，熟练完成中小型信息系统、企业网站和应用软件的开发），还应拥有逻辑思维能力、外语交流与学习能力、自主学习能力、自主创新能力、分析与解决实际问题能力、团队协作能力和工程系统能力。

2.2课程设置

以培养应用型IT人才为目标，基于CDIO模式的计算机应用技术专业课程设置如图1所示。我校3年制专科总共设有8个学期，第1、2、4、5学期为基于案例的理论教学，第3、6、7、8学期为集中实践环节。第1、2、4、5学期专业课的理论授课学时与实践教学学时划分比例为1：1，避免了理论与实践的脱节。第3、6学期为基于项目的实践教学，利用4周时间完成一个二级项目（包含一组相关核心课程能力要求的项目）的开发。第7学期为专业综合实训，利用10周时间完成一个一级项目（包含本专业主要核心课程和能力要求的项目）的开发。第8学期分为校外学生和校内学生，校外学生进行毕业实习，校内学生利用15周时间完成毕业设计并进行毕业答辩。总之，基于CDIO模式的计算机应用技术专业实践课时已达到总课时50%，实现了以项目为导向培养21世纪的应用型IT人才。

图1　课程体系

2.3理论教学

理论教学就是系统地介绍课程的基本原理 （C）和设计思想（D），为实践教学服务，为培养学生的实践能力服务。为了避免使用传统的教师讲学生听的教学方式，提高学生的学习兴趣和主动性，培养学生自主学习能力、逻辑思维能力、利用理论知识分析和解决实际问题的能力，基于CDIO模式的理论教学主要以任务驱动引出各章节所需掌握的理论知识，利用案例教学法强化理论知识的学习，每章结束时引入单元实验，利用单元实验来巩固章节知识点，每门课程结束时引入一个三级项目 （单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目），利用三级项目来巩固本课程所学知识点，实现理论与实践的完美对接。

基于CDIO模式的理论教学过程中，提倡以学生为主体，鼓励学生自主学习、团队协作，加强职业能力的训练，运用启发引导、任务引领、问题导向、分组讨论、协同教学等多种互动式教学方法，完成课程教学任务。在学习相应课程之后，学生还可以参加IT企业职业资格认证或国家应用类专业资格考试，取得相应资格证书。例如，学习C语言程序设计课程后可以参加全国计算机等级考试二级，学习大学计算机基础A课程后可以参加IC3（Internet and Computing Core Certification计算机综合能力考核全球标准认证）国际认证。

2.4实践教学

基于CDIO模式的实践教学主要采用项目教学法。项目教学法采用“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”的思想开展教学，改变传统以“教师讲，听”的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。本专业所采用项目分4个等级，包括单元实验、三级项目、二级项目和一级项目。学生通过上述四个等级项目训练，不仅培养学生在企业和社会环境下的构思、设计、实施和运行工程系统的能力，还培养学生自主创新能力、终身学习能力、人际交往能力和团队协作能力。

单元实验是理论教学过程中的辅助实验，与理论教学同时进行。学生通过单元实验理解和掌握理论课所讲授的基本原理和设计思想，这些实验是进行后续项目的基础，因此单元实验的选择、实施方法和验收方式都必须得到教师的重视。因为单元实验完成的情况直接影响学生在后续课程和项目中的积极性，因此这些实验也要得到学生的充分重视。在实验过程中，教师要随时检查学生实验完成情况，有目的地抽查部分学生实验，根据检查结果进行相应指导。课后找出具有代表性的实验作业，在下次课前进行讲解和展示，从而鼓励学生相互学习、共同进步。

三级项目是针对单门课程的综合实践，一般利用教学周的最后两周或三周时间完成，作为本课程的终结性考核。三级项目一般是完整的小项目，要求学生独立完成。学生在项目开发过程中亲身体验设计、开发、实施等环节，初步培养学生工程系统能力。我们将利用考试周对学生的三级项目进行答辩，学生上台演示并结合PPT讲解项目开发的整个过程、项目功能和完成情况。

二级项目是针对一组核心课程开设的综合实践，开设在第三学期和第六学期，为期四周。第三学期针对C语言程序设计、数据结构与算法等课程开设基础项目体验开发（C语言），该项目要求学生利用C语言、数据结构、数学和物理等相关学科知识建立一个虚拟机器人，该机器人可以在虚拟机器人运行平台上和其他的机器人战斗。第六学期针对网页设计、PHP编程基础、信息系统开发 （PHP）等课程开设企业网站设计（PHP），该项目要求学生能够分组完成企业网站系统的设计、开发、部署和维护，为一级项目和毕业设计打下坚实基础。通过该等级项目的实训，让学生进一步了解整个项目开发的过程和文档撰写要求，培养学生项目开发能力、团队协作能力和自主学习能力。

一级项目是开设在第七学期的创新性实践，为期10周。该项目属于毕业实习的顶岗项目，是对第六学期的小学期实践的深化。该项目要求分组完成，以组为单位完成不同的岗位职责。该项目主要分为以下四个阶段：网站需求分析阶段，学生根据所选题目了解网站功能需求，撰写项目开发计划书、需求分析文档；网站界面设计阶段，学生根据所选项目具体需求，参考各类网站的布局，确定自己网站的风格，完成界面设计和数据库设计；网站界面制作阶段，完成网站前后台制作；项目验收阶段，收缴所有文档及成果，对学生进行分组答辩。通过本项目的实践，可以使学生快速地融入到特定的企业文化当中；掌握网站开发的完整流程和开发团队中的角色分工；体验完整的项目开发过程；掌握规范化文档的撰写。

2.5考核方式

考核是评价教学效果的一个重要组成部分，不合理的考核标准将直接影响本专业培养模式的改革效果。基于CDIO模式的考核不仅要把学生构思、设计、实施、运作工程系统能力融入考核之中，还要把学生自主学习能力、交际能力、分析和解决实际问题能力、自主创新能力和团队协作能力融入考核之中。本文提出的基于CDIO模式的计算机应用技术专业考核方式包括形成性考核和终结性考核两部分。

形成性考核的成绩占总成绩的50%，其中包含出勤10%、课堂表现10%、作业或单元实验或项目进展检查30%。在形成性考核中，第1、2、4、5学期的专业课选用单元实验形式，实验次数不少于6次，教师要对每次实验的完成过程进行严格监察，对学生提交的实验代码进行检查并记录完成情况；公共课和选修课选用作业形式，作业次数不少于5次，教师要对每次作业进行批改、讲解并记录完成情况；第3、6、7学期选用项目进展检查形式，在项目开发过程中至少对项目进展进行5次检查，并记录详细检查情况。每学期期末教师根据记录情况给出学生形成性考核成绩。

终结性考核的成绩占总成绩的50%，专业课选用项目考核，公共课和选修课选用期末考试的方式，都在考试周进行。在考试周对学生的项目进行答辩，学生制作PPT并上台演示讲解项目开发的整个过程、项目具备功能和具体完成情况。项目考核主要根据学生提交的需求规格说明书、项目开发计划书、周报、实训报告、作品、答辩给定成绩，其中报告占总成绩的15%、答辩20%、作品15%。

3　结语

我们针对本校学生的具体情况，将CDIO工程教育模式引入到本专业培养模式制定中，制定基于CDIO模式的计算机应用技术专业人才培养方案。理论教学以任务驱动，鼓励学生自主学习，运用启发引导、问题导向、分组讨论等多种互动式教学方法。实践教学采用“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”的思想开展教学，从单元实验、三级项目、二级项目、一级项目逐渐培养学生构思、设计、实施和运行工程系统的能力。本文提出的培养模式还制定了包含教学全程、注重实践的考核机制。

将本文提出的基于CDIO模式的计算机应用技术专业的培养模式应用于我校计算机应用技术专业2010级及以后年级中，现已毕业两届学生，结果表明本文提出的培养模式不仅有效地提高了学生的工程实践能力，还培养了学生分析和解决实际问题的能力、团队协作能力、自主学习能力和自主创新能力。

［1］查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式［J］.高等工程教育研究，2008（03）

［2］王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考［J］.中国高教研究，2009（05）.

［3］施国萍，唐治中.CDIO教学改革新思考［J］.中国现代教育装备，2009（17）.

［4］应宏.基于CDIO工程教育理念的数据库原理课程教学实践［J］.教育与职业，2013（6）.

［5］张娟.基于CDIO模式的VB程序设计课程教学改革与实践［J］.教育与职业，2014（2）.

CDIO Mode；Computer Application Technology；Training Mode

Research on the Training Mode of Computer Application Technology Professional Based on CDIO Mode

ZHONG Mei
（Chengdu Neusoft University，Chengdu 611844）

1007-1423（2015）21-0042-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.21.011

钟美（1985-），女，四川都江堰人，硕士研究生，研究方向为计算机辅助教学、算法设计与分析

2015-05-13

2015-06-26

结合计算机应用技术专业特点，将CDIO工程教育模式引入到本专业人才培养模式制定中，从培养目标、课程设置、理论教学、实践教学、考核方式五个方面进行改革，构建基于CDIO模式的计算机应用技术专业人才培养方案，并将其应用于实践，结果表明此方案有效地培养学生工程实践能力和综合素质。

CDIO模式；计算机应用技术专业；培养模式

Combined with the characteristics of computer application technology professional，introduces the introduction of CDIO engineering education model in the professional training.Reforming from five aspects including training objectives，curriculum setting，theory teaching，practice teaching，assessment methods，constructs and applies the personnel training program of computer application technology professional based on CDIO mode.The practice results show that the program effectively cultivate the students'engineering practice ability and comprehensive quality.