CDIO教育模式在技师院校软件工程教学中的应用

摘要：如何提高软件工程教学质量，努力探索出一条教学方法与实际应用相结合的道路，是目前所有高校面临的重要问题。而CDIO教学模式的引入，为解决这个难题提供了重要的指导。该文所讨论的即是CDIO教育模式在软件工程教学中的应用，希望能为技师院校的教学工作提供一些有益的参考。

关键词：CDIO教育模式；软件工程

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）06-0198-02

当前我国软件工程教学所面临的问题，主要是专业教学的内容与社会环境以及国际水准差距较大，无法满足社会进步与企业发展的客观需求。因此，提高软件工程教学质量，尽快培养出合格的软件工程人才，是所有高校需要重视的一项工作。然而长期的传统教学模式已经产生了很多的问题，导致教学质量低下，例如看重理论研究忽视实践应用、强调学术成果阻碍团队合作等，给教学工作带来了很大的压力。想要改变教学质量，首先就要改变教学模式。CDIO作为麻省理工学院与瑞典皇家工学院合作研究的工程教学理论及实践体系，近年来受到了广泛的关注，它分别包含了四个部分，即构思（conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它继承了欧美的先进教育理念，并发展出了具有极强可操作性的培养策略，制定出了完善的实施及测评标准，为CDIO在其他国家的进一步推广打下了坚实的基础。CDIO将软件工程教学分为四个部分，基础知识、个人能力、沟通能力和系统能力，学生只有在四个部分中都达到教学目标才算教学合格。自该教学模式问世以来，先后受到了数十所高等院校的欢迎，其教学效果也得到了较高的评价；该模式所培养的学生也在工作岗位上展示了出色的能力，进一步印证了该教学模式的积极作用。本文所要讨论的内容，就是将CDIO教学模式引入到技师院校软件工程教学当中，为提高教学效率，培养出色的软件工程人才，贡献一份力量。

1 软件工程教学现状及存在的问题

软件工程一直是工学科目中的一个大项，它包含了多种专业课程，需要学生在学习的过程中既要具备扎实的理论知识，又要在实际操作的环节中得到有效的锻炼，以保证理论与实际紧密结合。这样学生毕业之后才能顺利地走上工作岗位，不会因为知识体系陈旧脱节而难以就业。但是目前软件工程教学中有很多的问题需要解决，主要来自于三个方面。

1.1 教学手法僵化

教师在教学过程中过于依赖教学用具，如课件、教材、习题等；尽管使用教学用具能够将大部分知识点直观地展示出来，但是教学的目的在于传授知识，要让学生完全地理解和吸收教学内容。因此在使用教具的同时，教师还要配合进行详细的讲解，多启发学生进行主动思考。过于依赖教具的直接影响就是理论阐述占据了较多的课时，使学生陷入到了枯燥的灌输模式中，不仅影响到了基础知识的学习，更容易使学生失去继续学习的动力。

1.2 知识体系陈旧

现有的软件工程教材中，大部分知识体系都落后于现代社会的发展环境，导致学生不能适应社会变化和工作需求。客观地来说，教材中所包含的知识体系是很完整的，学生可以从中学习到所有关于软件工程学科的知识。但是由于教材版面和教学进度的限制，很多应用方面的知识点只能做到点到为止，导致学生不明就里。同时，教师的讲解经常会针对某一个问题来进行，缺乏宏观角度的分析，这使得学生思维简单，在独自面对新问题的时候无从下手。

1.3 评价模式单一

由于软件工程学科的特殊性，评价模式对于教学效果有着举足轻重的影响。目前流行的评价模式过于单一，主要以书面考察形式为主，即期末考试。虽然很多学校尝试在考试内容中进行改革，在考察理论知识的基础上增加了很多最新案例的分析，但是并没有起到明显的效果。学生仍然采取死记硬背的方法来保证自己通过考试，忽视了自身能力的锻炼，阻碍了学生综合素质的提高。

2 CDIO教学模式的应用

2.1 丰富教学手法

2.1.1 课堂教学

1）全面的信息知识

要利用各种教学资源，如多媒体教学设备和网络，将关于软件工程的信息知识汇集到一起，然后在课堂上展示给学生；这样既保证了教学手段的多样化，也符合学生的认知习惯，有效地提高了教学效率。教师还要帮助学生在接触最全面最新鲜的软件工程知识的同时，培养起搜集信息、分析信息、处理信息的能力，促进学生自我知识体系的构建，进一步完善学习基础。

2）鼓励学生表达和沟通

运用信息知识的最基本手段，就是语言表达。教师可以安排学生轮流到讲台上进行总结，这既是对课堂知识的梳理，也是对学生学习成果的检验。同时，也为下一个阶段的学习起了一个好的开头。对于一些重点的知识内容，要组织专题讨论，以小组的形式让学生充分得到发言机会，教师则从旁给予必要的指导。这样不仅锻炼了学生的语言表达能力，加深了学生对于所学理论知识的理解，还使得学生之间的沟通得到加强，营造了团结友爱的氛围。

2.1.2 实践应用

实践应用主要表现在两个方面，实验教学比例的增加与PBL（Project Based Learning）的引入。

1）增加实验教学比例

根据长期以来软件工程教学的经验可以得知，过于依赖理论讲授的教学结构无法适应社环境的变化与工作岗位的需求，容易导致学生的知识体系陈旧。因此，增加实验教学比例，提高学生对实际问题的分析能力，锻炼学生处理实际问题的能力，是符合软件工程教学的思想的。考虑到各个学校的实际情况有差异，一般建议在教学中选择实验上机结合教师讲授的方式，让学生在实际动手操作的过程中充分体验到软件开发与运行的原理，提高教学效率。学校可以依据自身情况，适当调整上机的课时长度和次数，以达到帮助学生树立先进软件开发思维、培养扎实软件开发技巧的教学目的。

2）引入PBL实验教学

Project Based Learning，即PBL，其含义是基于项目的学习。它是在欧美国家得到广泛应用的一种新型教学模式，以布鲁纳的认知学习理论为基础，结合实际教学需求，制定出实际的学习项目，引导学生在完成项目的过程中学习和理解相关的知识，属于探究型的学习模式。根据现有的资料来看，PBL对于促进学生认知能力的形成有着很好的帮助，对信息处理能力和临场应变能力也有一定的培养作用，适合在软件工程教学中进行应用。

2.2 优化知识体系

1）选择教材

为了更好地优化知识体系，使教材内容做到与时俱进，我们建议学校可以选择Roger S. Pressman的著作《软件工程：实践者的研究方法》（第六版）。该书系统地介绍了软件工程的各个环节，并对重点内容进行了详细的讲解，最重要的是，它可以根据软件工程教W的实际要求，对软件开发和应用的内容进行适当的调整；在不影响理论完整性的基础上，最大程度地简化教学内容，让学生能够更容易理解所学的知识，保持学生的学习兴趣。

2）补充案例

及时补充一些最新的案例，如软件行业的技术开发、软件工程的成功运行等，这些真实的项目能够提供最好的经验，让学生学习到书本上没有的知识；同时还可以促进学生知识体系的更新，保证与社会发展的同步。还要有针对性的补充一些失败的案例，在某种程度上，失败的经验对于初出校门的学生来说更加珍贵，它能够让学生从中吸取教训，避免以后走上同样的道路。

2.3 多种评价模式

采取多种评价模式并行的目的，就是培养学生正确的学习观，端正学生的学习态度，避免出现为了通过考试而盲目“用功”的现象。教师要把学生日常的课堂表现与作业完成度加入评价体系之中，引起学生对基础学习的重视。无论是回答正确还是回答错误，只要是认真思考、积极发言，就值得肯定，就是课堂表现优异的证明。学生的思维活跃了，对于知识的理解和运用就会逐渐提高，从而加强了自身的学习能力。教师还可以组织一些长远的团队协作项目，帮助学生培养沟通和合作的能力。软件开发工作经常需要多个部门通力合作才能完成，学会利用团队的力量是帮助学生适应社会的重要手段。每个项目可以分成若干个部分，由不同的人来负责；设立组长来督促项目的进度，并定期进行讨论，以及时对项目中的不足之处进行修改，并对下一个阶段的工作进行合理的安排。项目最终完成之后，也要加入到最终评价中；教师不仅要检查项目完成的效果，还要考虑在项目进行的过程中每个学生的表现，做到综合而全面的评价。

3 总结

CDIO理念在欧美国家得到了很好的印证，但是将它引入到我国的软件工程教学中仍是一次大胆的尝试。它对于软件工程教学有着积极的作用：不仅很好地激发了学生的学习积极性，还帮助学生构建起了先进的知识体系，使传统教学中内容陈旧的缺陷得到了解决。但是学生能否适应这种教学方法，以及各个院校的实际教学条件，都会对最终的教学效果产生影响。本文的目的就是希望寻找到一种更加适合我国教学实际的方法，为软件工程教学工作提供一些有益的参考，从而培养出优秀的软件工程人才。

参考文献：

[1] 韩智. 基于CDIO 理念的软件工程课程教学改革[J]. 计算机教育， 2010（6）.

[2] 孙伟. CDIO 教育模式在软件工程教学中的应用[J]. 通讯世界， 2015（11）.