基于CDIO的农林院校计算机专业人才培养模式探索

摘 要：围绕北京农学院办学特色，力求将CDIO工程教育理念贯穿于计算机专业教学的全过程，促进现代都市农业信息化创新型人才的培养。本文分别从CDIO工程教育模式、CDIO计算机专业人才培养目标以及与创新教育结合三个方面展开深入阐述，对开展农业信息化教学以及培养创新型农业信息化科技人才进行了探讨。

关键词：CDIO;农林院校;计算机专业;人才培养

一、CDIO工程教育模式

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）四个英文单词的缩写。“基于项目教育和学习”（Project based education and learning） 是CDIO工程教育模式的基础，其核心价值则是“做中学”。

进入21世纪，我国以计算机技术为载体的农业信息化技术日趋成熟。如何不断适应京津冀区域经济和信息社会发展的需要，提高农业院校计算机专业应用型人才的培养质量，已经成为计算机专业建设和教学改革的重要课题。作为北京地区唯一的市属农科院校，北京农学院承担着培养具有农业背景的计算机专业科技创新型应用人才的责任，对现代计算机技术的进一步推广应用以及推进京津冀一体化都市型农业，具有极其重要的现实意义。

目前，CDIO工程教育模式已经受到了国内外广泛关注，如何将普通高校的行业特点或办学特色和CDIO“基于项目教育和学习”人才培养体系有机相结合，探索一条具有行业特点的CDIO工程化教育理念的人才培养模式，将会对我们的实际教学具有指导性的意义。

二、CDIO计算机专业人才培养目标

“工程教育”这个概念从出现到发展至此，始终围绕着“理论知识和实际应用”“专门知识和普通知识”“理论与实践”等的平衡关系进行探讨，工程教育应该培养具有专业知识和能力熟练的学科专才还是专业能力突出、具备沟通能力、动手能力强的通才呢？这个问题一直困扰着我们。

通过对CDIO的系统研究，我们发现CDIO的关键元素不仅包括给定专业领域的数学、自然科学、工程科学和技术知识，而且还包含解决技术问题过程中个人的人际交往能力以及创新能力。众所周知，这些能力必须在真实的工程实践和解决问题的过程中才能获取。因此，工程化教育的目标不仅是让学生掌握深厚的知识和技术基础，掌握扎实的工程基础知识和技术推理，而且还要具备个人和职业的技能，在工程化教育过程中培养人际能力以及创新技能，并从中自如应对现代复杂的技术社会中工程要求的挑战。

CDIO工程教育理念是按照产品研发到运行的生命周期，通过对CDIO的12项标准体系的分析，结合计算机专业的实践性、根据计算机技术行业需求，将本专业人才培养目标分为可持续递进的四个层次结构，该结构为教育教改和评价提供了必要的指导。

1.给定专业领域知识。计算机专业基本专业理论知识包括计算机应用、程序设计、操作系统、网络系统集成、嵌入式应用开发以及WEB应用开发方法基本应用。

2.解决问题的专业实践能力。我校计算机专业2016年新的培养计划设置中，在第五学期进行了计算机科学与技术专业下的两个方向划分，分别为嵌入式应用开发以及WEB应用开发方向。嵌入式应用开发方向的专业实践能力包括嵌入式操作系统应用与开发、嵌入式应用程序设计与实现、嵌入式系统调试、嵌入式项目开发能力;WEB应用开发方向的则包括WEB原型与UI设计、WEB前端程序设计、WEB应用开发综合实验、WEB服务端程序设计、WEB应用开发项目能力。

3.创新能力。该层次包括以专业基本技能和专业核心应用能力为基础，通过项目的形式，让学生直接参与思考问题解决的教学活动。如以真实嵌入式或WEB产品为例，开展项目的设计、实施和运行，在实际产品和系统构建的工程环境中进一步培养学生的科研创新能力。

4.个人社会适应能力。我校的实践教学基地基本在京郊地区，以这些实习实践基地为依托，通过毕业实习或小学期实习等形式，让学生体会专业的重要性并适应社会变化、培养其职业道德、团队合作精神、人际交往能力、使用外语交流等，使学生和社会能够和谐发展，才是人才培养的最高层次。

三、CDIO与创新教育融合实践

1.CDIO的创新教学计划。无论是什么样的人才培养目标，都需要利用教学计划来具体实现。结合我校农业院校特色，我们在2011年制订的教学计划基础上，制订2016年培养计划时就将CDIO工程教育理念贯穿其中，拟定了基于CDIO的计算机专业选修课程和专业实践课程。

2.改革教学内容和教学方法。CDIO模式下的各专业领域知识不仅要符合学生认知发展规律的逻辑结构，而且还要与时俱进、能反映该学科最新的进展情况和研究动态，因此，教师要紧跟时代技术前沿，对所教专业理论知识进行合理的筛选、补充以及更新。结合学校办学特色，在教学过程中不仅要重视基础知识和专业课程，还要在教学内容中适当加入一些相关的农业信息化知识。通过对农业信息化知识的补充，可以让学生初步了解农业信息化技术的基础内容，引导和鼓励学生继续学习后续的理论课程，督促学生主动参与到实践技能和理论学习的活动中。课堂教学是学生获取理论专业知识的基础和主要渠道，及时更新教学方法对提高教学质量意义重大。在新课标的指导下，教师要摈弃传统教学中的不足，逐渐尝试和研究探究式教学和启发式教学，加强对学生计算机思维理念的培养，在教会学生计算机知识的同时，还能让学生掌握适合自身发展的学习方法。

3.强化实践教学环节。（1）鼓励学生参与科研项目。通过参与教师的科研项目，学生在实施科研训练的过程中培养了创新精神和实践能力，科研项目是具有实际意义的可行性项目，因此对实现学生在理论和实践的有机结合有着很大的积极作用。（2）组织学生参与工程实践。第七学期学生进入毕业实习阶段。这一阶段是考核学生实践能力和理论水平相结合的重要环节，从毕业实习中，学生可以在与工程一线各类人员的接触中学习到课本以外的知识，不断拓宽眼界。我们学校就和大连东软公司达成了长期的学生实习模式，每年都指派学生到大连东软公司进行实际的实习教学，通过反馈，学生一致认为该实习活动可以有效提高学生分析问题和解决实际问题的能力。（3）注重毕业设计的可行性。为了避免学生的毕业设计只停留在纸上谈兵阶段，我们将科研创新实践与学生毕业设计“绑定”。在第三、四学期的时候，各指导教师就鼓励学生参与科研项目并作为后期个人的毕业设计，这样的毕业设计成果不仅是在实验室内完成的产品，而且能在农业生产实践中得到运用，引导学生在实践中不断提升创新能力。

四、结束语

本文通过对CDIO工程教育的系统性研究，对农林院校计算机专业人才培养提出了一些思路和想法，如何在农林院校中开展农业信息化教育和培养具有创新精神的现代农业信息化科技人才，进一步优化CDIO工程教育模式，将是我们今后研究的重点。

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作者简介：牛芗洁（1977― ），女，陕西西安人，硕士，副教授，研究方向：计算机应用技术。