基于CDIO模式的《软件工程》课程教学改革

罗宏芳 吴 佩

(湖北工业大学工程技术学院电气系，湖北 武汉 430068)

0 引言

《软件工程》是计算机软件工程专业非常重要的核心课程之一，是传授学生进行软件开发和维护的一门综合性课程，课程的教学效果直接决定了学生毕业后从事软件实际项目的管理和开发能力。软件工程中的技术、方法和原理往往比较复杂，难以掌握，在实际教学过程中，教师也会觉得该课程教起来相当困难，想要达到较好的教学效果，培养学生较强的实践能力十分困难。学生在学的过程中则感觉内容空洞、琐碎、枯燥乏味，易产生学不会、不想学的思想。本文研究将CDIO教育模式引入软件工程教学，通过创新教学模式的实践，采用“做中学”和“项目案例”的教学方式贯穿整个教学过程，使学生通过学习课程理论知识以后，能够运用所学知识去解决软件项目开发过程中的实际问题，最终实现学以致用。

1 教学现状分析

《软件工程》课程是软件工程专业培养方案中十分重要的一门必修课程,通过该课程的学习，学生将获得从事软件开发与维护相关工作所需的专业素养和理论基础。在实际的教学过程中，由于《软件工程》课程具有理论抽象、实践性强等特点，往往导致理论教学与实验教学存在脱节的问题，这些因素导致许多学生对这门课程不感兴趣。通过多年从事《软件工程》课程教学，我们对该门课程的教学经验进行了总结，针对本校该门课程的教学过程存在的实际问题，需要从以下几个方面进行教学改革。

1.1 专业培养计划中专业课程开设顺序不合理

《软件工程》是针对计算机本科专业一门综合性非常强的基础核心课程,通过教学使学生掌握软件工程基本概念、软件工程目标及软件过程模型；掌握结构化方法中的软件生命周期各阶段的任务、过程、方法和工具，面向对象方法中的面向对象分析、面向对象设计和面向对象实现的方法和工具；学会用工程化的方法开发软件；了解软件工程中的高级课题，把握软件工程发展动态和方向。在学习这门课程之前需要学生完成相关前置课程的学习。而在我们现行的培养计划中，相关专业课程的设置顺序不够合理，本应该让学生前置学习的课程没有合理开设，从而导致学生在学习《软件工程》课程难度加大，甚至丧失课程学习兴趣[1-2]。

1.2 课程总学时偏少，理论学时和实验学时分配不合理

《软件工程》是计算机专业的一门专业课，与其它专业课相比，其理论性尤为突出。由于课程理论性很强，因此需要给予授课教师足够的课程学时进行讲授。同时本课程是一门实践性很强的课程，学生在学习的过程中不但需要掌握软件工程的基本概念和原理，而且还需要掌握理论知识在实践中的实际运用，因此在进行实验学时分配时，适当调整实验学时和理论学时的比例，这样才能保证学生通过实验教学将理论与实践结合起来，激发学生的学习兴趣。

1.3 实践性要求高但学生缺乏工程实践的机会

目前，学院的办学模式还属于半封闭的方式，没有注重人才培养过程中与产业需求进行对接。学生在进行课程学习的过程中，很难有软件工程实践的机会，即便是有也可能是一些小型的软件项目或者是一些虚拟的实验项目。这些项目由于其局限性，所能覆盖的专业知识面非常小，基本上没有需求背景，因此学生在进行软件项目实践时，通常是直接进行编码设计，没有进行前期的软件需求分析，也没有进行后期的软件测试和维护。在这种模式下所培养的学生，根本无法在实践过程中体会到软件工程的精髓，缺乏实践动手的能力，根本无法满足企业的实际需求。

1.4 师资队伍缺乏项目开发的实践能力和经验

由于很多任课教师长期工作于高校，缺乏对社会及企业实际需求的了解，缺乏深入企业一线直接获取实践经验的环节，特别是青年教师，很多是由知识学习到知识讲授直接过渡，课堂教学内容因教学过程规范性的限制导致无法适应市场和技术的发展要求，这些造成学生在校所学的知识落后，无法满足社会和产业发展的需求。

2 基于CDIO模式的《软件工程》课程教学改革

2.1 CDIO模式的内涵

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，是国际工程教学模式改革的最新成果，专门用于解决工程教育过程中如何解决实现学生基本理论知识储备与实践能力之间的有效衔接与平衡问题。其倡导的以“做中学”和“项目案例”为载体组织教学活动的新型教学方法，主要全面培养学生坚实的工程科学基础、突出的个人能力、团队合作能力和扎实的工程系统能力。

2.2 调整现行专业培养计划，增加课程学时，优化理论与实践学时比例

根据CDIO工程教育模式，对现行的软件工程专业培养计划进行优化调整，确保《软件工程》前置学习课程按时开设，同时建议增加该课程的总学时，保证授课教师有足够的课程学时进行讲授，适当调整实验学时和理论学时的比例，确保学生能够通过实验教学加强实践动手能力。

2.3 采用多元化考评模式，加强考核方式改革

CDIO工程教育模式强调核心是加强学生的实践动手能力，重视“做中学”。因此在课程教学过程中，需要对传统的课程考核模式进行改革，因此我们提出多元化的考核评价方式，通过建立课程成绩综合评价体系，将理论知识能力、实验操作能力、社会实践能力等因素综合起来，强调对课程教学过程环节的考核评价，对原有传统考评机制进行了调整，以充分调动学生课程学习的积极性[3-4]。

对原有传统考评机制进行了调整，将以往单一的(平时30%+期末试卷成绩70%)考核模式调整为多元化的考评模式(笔试40%+课后练习10%+实验实践20%+项目总结20%)，通过以上4个方面对学生的课程成绩进行综合评定。其中笔试即传统的纸质试卷考核成绩，通过对课程理论知识的考核，检验学生的实际掌握程度；课后练习指要求学生在课程学习的过程中以5～6人小组项目的方式，成员之间进行具体分工，不同阶段由不同人负责，项目成员全体参与合作，这样可以让所有学生都能够得到全面锻炼，课后练习目的主要是考核学生运用课程所学知识进行实际项目开发的能力，同时通过项目实践促使学生加深对课程知识点的理解和巩固；实验实践指的是要求学生在实验实践过程中通过实际项目的参与，促进学生自主学习，培养学生自学能力和创新能力；项目总结要求学生在参与实际项目的过程中，建立个人开发日志，最后形成项目经验总结[4]。

2.4 采用多层次案例教学模式，加强课程实验教学模式改革

独立学院在CDIO工程教育模式的基础上，要加强对课程实验教学模式的改革，在实验教学过程中引入多层次案例式教学和引导式实验相结合的实验教学方法，采取任务驱动的方式，将课程的理论教学内容和实验教学内容串联起来，形成有机的整体，这样才能够让学生更容易理解接受。

在实际教学过程中，采用多层次的案例教学模式符合CDIO工程教育理念“做中学”，遵循“案例导向、项目驱动”的实验教学模式，多层次的案例教学模式可以细分为：教师课堂案例、小组项目案例等，能够有效解决学生光听不练教学现状[5]。

3 结束语

通过几年的不断教学实践，该教学改革模式已经陆续在本院计算机相关专业中开展教学实践验证，结果显示该教学模式使得原本枯燥、难以理解的课程内容变得生动具体，深受学生的好评，效果非常好。因此，CDIO模式具有很好的推广价值和应用前景。