“做中学，产学合作和国际化”工程教育改革战略下的CDIO软件人才培养模式

郑小建， 王 兴

(福建师范大学 软件学院， 福州 350108)



“做中学，产学合作和国际化”工程教育改革战略下的CDIO软件人才培养模式

郑小建， 王 兴

(福建师范大学 软件学院， 福州 350108)

面对经济全球化新形势下对创新工程人才培养的迫切需求，福建师范大学软件学院坚持开放办学的理念，注重学生实践能力和解决问题能力的培养，针对人才培养存在的问题，提出新的基于CDIO的软件人才培养模式，取得良好的实践效果。文章讨论了工程人才培养过程中存在的问题，提出了新的解决方法和措施，展示了培养人才的应用情况，最后对学院多年来人才培养的成果和经验进行总结。

产学合作；国际化；工程教育；CDIO；人才培养

1 引言

随着信息技术的快速发展，软件产业取得了突飞猛进的发展，作为信息产业的核心，软件产业是国民经济的基础性、战略性产业，关系国家政治、经济和社会的安全。自1978年以来，软件工程教育已从计算机专业的一门孤立课程发展成为新的一级学科，软件工程人才的培养对软件产业的发展起着决定性的推动作用。

高素质的软件人才队伍是软件产业发展的必要条件。探索如何提高学生的软件项目实践能力，积累学生的项目设计与开发经验，提升教学质量和学生综合能力等问题，对于研究软件工程专业新型课程体系建设是一个重要课题[1]。为了应对经济全球化新形势下的软件产业对创新工程人才的大量需求,联合国教科文组织产学合作教席提出了工程教育改革的三个战略:“做中学”，“产学合作”，“国际化”。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)4个英文单词的缩写，是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现，它以工程项目为载体，让学生以主动实践、课程之间有机联系的方式学习工程[2,3]。

高校作为国家人才培养基地，需要在教学改革过程中不断积累经验，因地制宜地探索和推进人才培养的有效途径和办法[3-5]。因此，福建师范大学软件学院针对软件产业的新形势和要求，以国际化产学合作开放式人才培养模式改革为切入点，通过学习国外的先进的工程教育理念，在行业人员的帮助下，明确产业对学生知识、能力及素质的要求和内涵，在此基础上制定人才培养方案，探索新的课程体系和培养模式，完善学生的知识结构，提高学生的创新能力和实践能力。

2 人才培养存在的问题

福建师范大学软件学院自成立以来,坚持开放办学,注重学生实践能力和解决问题能力的培养,但在培养学生过程中由于办学历史短、学科底子薄，缺乏具有工程实践经验的教师队伍，更缺乏来自实际应用的教学案例，严重影响了学生工程能力的培养。主要问题如下：

2.1 培养目标不具体，定位不清晰[6,7]。已有的培养目标特别是对能力和素质的确定未得到产业界的支持和认可，只说明人才培养的总体要求和范围，太过空泛，导致培养目标的设计脱离产业界的需求。

2.2 课程体系与专业素质培养不适应[8]。已有理论体系主要注重学科知识的系统性和完整性，各门课程的内容各自独立，彼此关联甚少，缺少与产业需求的最新技术和工程经验的关联。实践体系主要以实验课为主，即使有综合设计实验，其案例大多也是闭门造车，缺少实际应用的背景知识，学生得不到真正的工程能力的训练。专业素质培养与理论教学和工程实践基本独立，效果不佳，甚至顾此失彼。

2.3 师资队伍工程素质不高。已有专任教师基本上都是从学校到学校，专业知识扎实，科研能力强，但缺乏企业工程项目的实践经验，缺乏企业对人才要求的了解，无法传授学生急需的工程经验，课程之间的独立性，也造成教师之间的独立性，教师各自为政，缺乏团队精神，师资队伍的培养模式已不适应创新型工程人才培养的需要。

2.4 传统的培养模式缺乏产学研合作和国际化的协同培养环境[9]，这种封闭型的培养模式，一方面缺少企业参与人才培养的机制，使培养目标的制定、教学案例的制作、教师工程能力的培养得不到行业的支持；另一方面，培养的学生不具有国际眼光和视野，很难在不同地域与不同文化背景的人员共事。

2.5 传统的教学模式注重理论知识的传授与推理和证明能力训练，忽视工程能力与素质的培养。教师具有绝对的权威，主要采用演绎法教学，体现为教师的单纯灌输和学生的被动接受，缺少启发式和案例式教学。传统的课程考核模式主要由任课教师采用考试的方式来考评成绩，着重考核学生知识的获取程度，考核方式过于单一，对学生能力的评价既不合理也不客观。

3 解决方法和措施

师大软件学院以CDIO高等工程教育理论为指导，通过学习和借鉴国内外先进高校的做法，面向软件产业，与境外合作高校和知名IT企业进行协同合作，就人才培养目标、课程体系、师资队伍建设、教学及课程考核模式改革等方面进行了深度的探索和实践。

3.1 面向产业要求，强化目标内涵建设，明确人才培养应以社会需求为导向，按照CDIO的能力标准逐步制定一个合格的软件人才应该具有的知识、能力和素质要求的人才培养规格。专业人才培养方案制定应与软件产业对学生素质和能力的要求逐项挂钩，软件工程专业建设应与软件产业紧密合作,培养规格的制定应与软件产业对学生素质和能力的要求逐项挂钩，否则培养的学生将脱离产业界的需要,无法保障学生获得应有的知识、技能和能力。该培养规格是在软件行业用人单位、专业软件培训机构和已毕业的校友指导和帮助下，通过多次的调研、座谈、考察后制定的。其培养效果也得到了业界的肯定，近三年本专业的毕业生就业率都是100%。

该培养规格包括由10个知识领域组成的专业知识体系：数学与工程基础、计算基础、软件分析与建模、软件设计、软件验证、软件演化、软件过程、软件质量、软件管理和专业实践；由5种能力组成的能力体系：自学能力、发现和解决问题的能力、创新创业能力、团队协作能力、国际化环境适应能力；由9种专业素质组成的素质体系：良好的职业道德、扎实的理论基础、系统的工程知识、熟悉软件开发的流程、系统性和批评性思维能力、善于沟通、具有创新意识、具有国际视野和终身学习的愿望。

3.2 面向行业标准，实施全面素质教育在充分调研了国内外大学的课程设置和广泛听取行业和企业意见后，不断调整课程体系和内容，创建与行业接轨的课程体系。如图1所示。根据培养目标制定多层次的理论教学体系和实践教学体系，并将素质培养融入理论教学和实践教学。其中计算与工程基础由高数、离散数学、数据结构等课程组成，工程实践主要是个人级的实验及学生大一暑期中进行1周实训，用于强化和巩固学生的编程能力；计算机系统课程主要由操作系统、网络及数据库等课程组成，实践教学主要进行系统软件方面的实验，并在综设实验中采用分组实验，初步培养团队合作能力；软件工程高级课程主要由软件工程、系统分析与设计、项目管理等课程组成，实践教学主要由团队级实验及大二后的二周暑期实训，主要培养学生的基本项目能力和团队能力；方向课程主要采用CDIO模式，以真实的工程项目为驱动，按照工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做, 突出课程之间的关联性, 避免不必要的重复,使学生掌握各门课程知识之间的联系,并用于解决综合的问题，强化学生构建中等软件项目的能力；根据学生的就业意向，鼓励学生大四开始后就到软件企业进行实现并做毕业设计，培养学生的职业素质，如果要出国，在大二的暑期实训期间我们就鼓励学生进老师的科研项目，培养初步的科学研究能力。

图1 课程体系

3.3 面向教学需求，优化师资结构，建设一支适合软件工程教育改革创新的师资队伍。根据学科特点构建 “三个结合”的师资队伍，即“专兼结合”，“内外结合”，“产学研结合”。教师队伍由学院专任教师、IT企业专家、外籍专家组成。前两年基础课和专业基础课教学，由校内专职教师授课；第三年专业课教学，主要由企业兼职教师授课；第四年企业实习和毕业设计，采用专兼结合的双导师制。多批次派遣教师到知名IT企业带薪顶岗实习，选拔骨干教师到英国、美国等境外高校进行学术交流。

3.4 面向工程教育改革，强化协同育人，创建国际化产学合作开放式人才培养环境。CDIO教学模式促进了产学研协同、国际合作协同培养模式的建设，长期与用友、福建富士通、网龙等10多家大型知名企业在人才培养和实践基地建设建立合作关系。与用友公司共建省级工程实践教育中心“福建师范大学-用友软件股份有限公司实践教育中心”，拓展实训基地，进行“订单式”培养人才和“带薪顶岗实习”，为师生提供丰富的实践技术平台。充分利用与英国及台湾等境外高校合作办学的有利条件，利用师大与资拓宏宇国际股份有限公司等台资企业在师大共建“福建师范大学软件外包服务与人才培养基地”的有力条件，实现优势互补，资源共享，引进境外高校先进的专业课程体系和培养模式。

3.5 改革教学方式。根据案例项目需求和课程特点，将该模式分为三个阶段：基础知识培训、项目开发阶段、项目实战运作阶段，部分课程时间总跨度可为一个学年。通过参考借鉴微软的网络教程培训模式，边讲解边操作，让学生对新技术有一个感性的认识，注重知识点的实际操作和应用，降低学生学习新技术的门槛。上课的模式强调精讲多练，由手把手教学，改为讲座式教学，精讲原理与体系，并且辅以案例的实际操作，每一节课讲述的知识点数量是传统教学数量的3-5倍。课程的重点是对学生学习路径的引导，每节课的课后作业内容是实现课堂上讲解的例子，一节课的知识点学生需要花费2-4天去实现消化，体现了老师引路，学生自主学习的思想。

3.6 改革考试方法。注重学习过程考查和学生能力评价，对学生能力的评价不仅要来自学校教师和学生群体,也要来自软件产业界。期末考试采用以学生为主持人，以学生团队为单位，以演示和演讲方式进行答辩；以课程组教师、学院领导及企业专家组成的评委组评分的方式进行期末考核，并将该成绩与平常考勤、学习态度综合得到学生的最终学习成绩。

3.7 强化实践育人环节。将CDIO的教学与院校两级课外科技活动及各级技能竞赛有机联系起来。CDIO教学成果，大多都成为学院欧氏杯竞赛的项目，其中每年都有多项教学案例成为学校大学生课外科技立项项目。郑豪等同学以08级教学案例“爱丽车汽车美容门户网站”参加第七届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛决赛获得银奖。陈建忠等同学以09级智能旅游中部分系统参加第一届“中国软件杯”大学生软件设计大赛，战胜中科院、清华大学等强队获得大赛唯一的一个特等奖。

3.8 独特学习环境及管理制度。在学院的大力支持下，CDIO课程组的实验室相对独立，模拟公司的工作环境和考勤制度。要求学生登录万乘公司考勤系统www.CDIO.Ftodo.com进行考勤；晚上、周末加班系统会自动增加考勤时间，增加的时间可以申请调休；达到时间，考勤为满分，超过部分可加分；未达到总时间的60%,考勤分为0分，其余部分按比例扣分。

4 培养模式的创新点

经过多年建设，在以下几个方面已经形成或正在形成创新点：

4.1 在人才培养模式方面。通过建立校企协同、国际合作协同等模式， 逐步形成一个产学研相结合的与国际市场需求接轨的开放式软件实用人才培养模式。

4.2 在课程体系方面。面向企业需求，面向国际标准，建设理论课程体系和集实验课程、学期实训、企业实训为一体的实践课程体系，逐步构建一个体现学科发展趋势和满足软件产业需求的课程体系。

4.3 在教学模式上。通过集成化课程设置，集成化教学过程，精讲多练，采用讲座式等授课方法，使学生获得专业知识,同时培养个人自身能力、团队合作能力及构建软件产品的能力，逐步形成一个理论教学、技能培训和工程实践相结合的教学模式。

4.4 在师资队伍建设方面。 内培外引,优化队伍结构，构建专兼结合，内外结合，产学研结合的“三个结合”师资队伍。教师队伍由学院专任教师、IT企业专家、外籍专家组成，逐步建设一支胜任工程教育和改革的师资队伍。

4.5 在工程实践体系方面。构建全程实践模式，充分利用校内外实践教学资源形成全程实践模式，一年级到企业见习，并在暑期进行为期一周的编程强化实训，培养和强化学生的编程能力；二年级暑期进行为期2周的项目实训，培养学生的基本项目能力；三年级进行一年的CDIO教学，通过企业真实项目培养学生的个人能力、团队合作能力及构建中等软件项目的能力；四年级入职实习和毕业设计，培养学生的职业素质，与企业无缝衔接。

5 培养模式应用情况

CDIO培养模式目前已在福建师范大学软件学院全面推广，学生受益面广，学习效果明显，学生用CDIO教学项目参加各种竞赛，屡获佳绩，其中2010年取得了第七届挑战杯大学生创业大赛银奖，2012年获得第一届全国软件杯大赛特等奖的优异成绩，毕业生就业率多年达100%，就业质量明显提高。典型的应用情况如下：

5.1 学院先后与英国阿尔斯特大学、赫瑞·瓦特大学和阿伯斯特威斯大学实行“3+1”、“3.5+1.5”等多模式联合办学；2012年起与台湾中央大学在云计算方向实行“2+1+1” 闽台合作人才培养项目合作办学；与台湾资拓宏宇国际股份有限公司共建“福建师范大学软件外包服务与人才培养基地”，通过吸收大三学生或应届毕业生到基地进行培训实习，有利地提升了毕业生的实践能力和综合素质。

5.2 主持多项质量工程建设项目:与用友公司共建省级工程实践教育中心“福建师范大学-用友软件股份有限公司实践教育中心”; “十二五”福建省实验教学示范中心-软件工程实验教学中心。

5.3 2013年本课题获福建师范大学第七届优秀教学成果奖一等奖。

5.4 省内外媒体对软件学院产学合作情况的宣传报道,如下表1所示：

表1 福建师范大学软件学院产学合作情况宣传报道表

5.5 举行了10余次CDIO教学成汇报会，得到了包括台湾资拓宏宇林县城副总经理、台湾资策会培训部主任于还莒等企业专家的高度好评，部分优秀学生进入网易、百度、阿里巴巴、美团等企业实习和就业。

5.6 示范效果逐步放大， 09级软件工程专业的与旅游学院合作，学生实现了智能旅游系统，初步进行跨学科实验，该项目的核心系统获得第一届全国软件杯大赛特等奖的优异成绩。

5.7 协做产品可运营性：2009级CDIO-PMO产品CEP(后改称CSPDM)，目前已被福州学立方教育科技有限公司接受并纳入学立方全球服务网的一部分(www.educubeglobal.com)；2009级NET-CDIO产品 “万乘汽车美容管理系统” 目前正被福州万乘软件公司作为产品在运作，使用万乘汽车美容管理系统的客户已达千余家。

6 结语

在福建师范大学大力发展工科的战略背景下，在“做中学，产学合作和国际化”工程教育改革战略背景下，学院大胆探索和实践集中体现“做中学”和“基于项目的教育和学习”理念的CDIO教学模式，具有重要的现实意义。

立足于学院办学实际、软件产业发展状况及境外高校先进办学理念，面向经济社会发展对软件人才的需求，在办学理念、人才培养标准、教师队伍建设、产学研协同培养、国际协调培养、课程体系完善、教学方法和考试方法改革、强化实践环节及教学管理等方面进行了大胆探索和实践，实践效果真实、良好。

培养模式提出的CDIO人才培养理念，凸显了高教30条“全面实施素质教育，把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准”的人才培养目标，集知识传授、能力培养和素质教育为一体，集成化教学课程设置和课程教学过程，按照项目训练的方式组织知识,交给学生去“做中学”,在基于项目的反复学习训练中,形成各种能力，该模式在工科学院教学中具有领先性和探索性。同时，该模式符合工科学院大学生的成长规律，在理论上有重要创新，在实践上效果显著，该成果特色鲜明，针对性、创新性、实践性强，具有推广价值。

[1]万念斌.软件工程专业中的一体化课程体系建设[J].计算机教育,2015,(19):90-93.

[2]栾悉道,谢毓湘,陈治平，等.基于CDIO的卓越工程人才培养探索与实践[J].大学教育,2015,(9).

[3]施运梅,陈昕,刘旭红.高校创新人才培养的多元化模式[J].计算机教育,2015,(14):5-8.

[4]陶永芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11):81-83.

[5]胡晓敏.对应用技术大学人才培养的认识与探索[J].教育与职业,2014,(27):29-31.

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[7]陈晔,林铿,孙忠梅.地方高校应用型人才培养模式探索[J].中国高校科技,2012,(4):45-47.

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CDIO Software Talent Training Mode Under the Engineering Education Reform Strategy of “Learn by Doing, Industry-University Collaboration and Internationalization”

ZHENG Xiao-jian, WANG Xing

(School of Software Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou 350108, China)

Facing the urgent demand for the cultivation of innovative engineering talents under the new situation of economic globalization，school of software of Fujian Normal University adheres to the idea of open education, focuses on the cultivation of students’ practical ability and problem-solving ability, aiming at the talent training. It puts forward a new software talent training mode based on CDIO and achieves good practical results. This paper discusses the problems existing in the training of engineering talents, puts forward new solutions and measures, presents the application of training talents and finally summaries the achievements and experiences of talents training over the years.

industry-university collaboration; internationalization; engineering education; CDIO; talent training

2016-06-09

福建省中青年教师教育科研社科A类项目(JAS14670)；福建师范大学本科教学改革研究项目资助(I201401004)

郑小建(1968-)，男，福建南平人，副教授，硕士，研究方向为数据挖掘。

王 兴(1982-)，男，湖北大冶人，讲师，博士生，研究方向为云计算、大数据。

G640

A

1674-344X(2016)08-0098-05