基于CDIO理念的特色专业建设

摘 要：基于CDIO理念开展计算机软件工程的教学，是解决传统教学模式弊端，提高教学水平与教学质量，全面发展学生计算机专业素质的重要保障。论文对高校计算机软件工程学科的CDIO教学模式与方法进行了分析与探讨，并提出了提供计算机软件工程CDIO教学水平的建议，以进一步推进计算机软件工程CDIO教学工作开展和普及。

关键词：CDIO理念；计算机软件工程；教学方法

中图分类号：G718.5

我国高校教学工作的开展大都是通过课堂教学的方式进行，通过教师对知识点或范例进行讲解以达到学生理解掌握知识的教学目的，对于实践性较强的学科则是通过课堂教学与实践教学相结合的教学方法开展教学，例如增加课程实验等，这是提高学生知识掌握水平的重要途径。计算机软件工程是高校计算机专业课程的重要组成部分，对于提高学生计算机专业知识水平与计算机软件应用能力具有重要意义，但由于计算机软件知识具有很强的专业性，单纯的依靠课堂教学或实验教学很难实现预期的教学目标。因此，对计算机软件工程教学进行创新与改革，将CDIO教学理念引入到计算机软件工程教学工作中，激发学生学习兴趣与积极性，在实践中实现学生掌握专业知识与提高实践能力的双重发展。

1 CDIO教学理念

CDIO是Conceive、Design、Implement、Operate四个英文单词首字母的缩写，CDIO是将构思、设计、实施与运行的有机结合体，概括了现代工业产品从无到有再到更新换代的全过程。CDIO教学理念是改变传统的课堂教学模式，将课程知识的学习过程融入到某一个特定的项目中，学生组成项目研究团体，对项目整体运行周期包括项目构思、流程设计以及实际操作等，在项目实践过程中掌握专业知识，并加深对知识的理解程度，提高专业知识运用能力。CDIO教学理念增强了实践教学的开展力度，对培养学生实践能力、动手能力、交流能力、团体合作能力以及分析问题与解决问题的能力具有重要的促进作用。我国社会经济的建设与发展需要大量的优秀人才，CDIO教学体系的建设是全面提高学生专业素质，推进我国社会主义建设的基础保证。

2 计算机软件工程专业CDIO教学模式的建设

在CDIO教学理念的基础上建设计算机软件工程教学模式的过程中，要根据CDIO教学理念的基本构成，合理确定计算机软件工程的教学模式。计算机软件工程CDIO实践教学是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。CDIO工程教育模式对软件工程人才培养的启示是：（1）不断加强专业基础教育，同时还要关注工程实践，重点应该放在实践环节；（2）有机地将个人职业技能与人际交往能力结合起来；（3）强调综合创新能力，适应社会大环境，并且能在其环境下不断成长。依据CDIO工程教育模式理念，培养软件工程能力目标可以分为5个等级，即编程能力、系统构建能力、职位胜任能力、适应社会能力、理论解决实际问题能力。通过这种培养目标可以建立实践教学阶段的目标模型，将实践教学环节与不同程度的能力模型有机对应起来，将不同实践教学环节与不同程度的能力训练结合，构建以软件工程实践能力为核心、“学习-实践-学习-实践”能力不断进步的软件工程实践教学模式。

3 计算机软件工程专业CDIO教学体系的建设

计算机软件工程CDIO教学体系建设工作的重点是加强工程实践能力培养渠道的建设，不断建立符合CDIO教育模式及大纲要求的工程教育实践体系，确立“以技能培养为基础、以工程能力培养为核心”的实践体系建设指导方针，要根据CDIO实践教学特点以及人类认知客观事物的规律，针对学生工程实践能力的培养要求，可以尝试建立以“课程学习+项目实训+企业实训+毕业设计”为主线的软件实践教学体系，实现从“课程学习到专题技能实训”、“项目实训到工程项目能力实训”、“企业实习到社会适应与社会拓展能力训练”、“创新能力训练到研发实践”的过渡，从而独立、完整地构建“毕业设计到产品或系统能力训练”的不同能力培养的教学体系目标。

4 提高计算机软件工程CDIO教学质量的建议

4.1 建立完善的计算机软件工程CDIO实践教学环境

完善的实践教学环境是计算机软件工程CDIO教学顺利开展的基础，是学生对项目生命周期进行研究的实践过程中的物质保障，实践教学环境的质量直接影响到项目研究结果的质量，因此要加强CDIO实践教学环境的建设。计算机软件工程CDIO实践教学环境包括软件环境和硬件环境两部分，软件环境与硬件环境的具体建设要根据计算机软件工程的教学需要，一般软件环境包括建模工具、NET系列语言的集成开发环境、Java系列语言的集成开发环境等基本工具以及研究项目涉及到的专业软件等。此外，软件构架以及数据库软件也要根据计算机软件工程的教学要求，确保实践教学环境具有基本的配置，保证实践教学环境能满足项目研究过程中的需要，确保CDIO教学工作的顺利开展。

4.2 注重验证性实践教学于探索性实践教学的有机结合

计算机软件工程CDIO教学要根据学生的计算机软件知识水平与动手能力，有层次、有，目的的制定CDIO教学方案，逐步开展CDIO实践教学。由于教学初期学生专业知识和实践能力水平较低，因此CDIO实践教学初期应以验证性实践教学为主，在学生专业知识水平有了一定的提高后，适量增加探索性实践教学，例如，确定项目生命周期的构思部分，明确项目研究思路，让学生完成其余的设计与实践部分，逐步提高学生对项目整体的掌握能力、实践能力以及专业知识水平。计算机软件工程CDIO实践教学过程中，实现验证性实践教学与探索性实践教学的结合，是确保计算机软件工程教学质量、提高学生计算机软件知识与编程水平的重要保障。

验证性实践教学的开展目的是对课堂教学中讲解的知识点或实验现象进行验证，使学生在实践教学中获得实践能力，掌握实践方法和专业技能，验证性实践在计算机软件工程教学中试不可或缺的，这是因为软件工程的基本知识、方法与技能是学生进一步学习的基础，只有确保学生完全掌握了基本知识，才能继续开展探索性实践或综合性实践。探索性实践是在验证性实践的基础上，以进一步提高学生专业知识技能和探索能力为目的而开展的实践教学。探索性实践教学是对学生安排具有一定难度实践项目，使学生在实践过程中探索研究发现新知识与新方法，在提高学生专业素质水平的同时也与有利于培养学生的探索能力、研究能力与创新能力，是对学生基础学习的提高。计算机软件工程CDIO教学过程中，要实现验证性实践教学与探索性实践教学的有机结合，过分的注重验证性实践，学生只能掌握基本的专业知识，学生专业优势小，这在竞争力逐渐增加的社会中不利于学生的成长；过分的注重探索性实践教学则相当于在不稳固的地基上建设房子，根基不稳不能保证房子的顺利建设，学生没有熟悉基础软件工程知识的情况下开展探索性实践教学，学生基础知识水平低，会导致教学质量差，不能确保实践教学实现预期的教学目的。教师应根据学生的学习状态以及专业知识的掌握情况，对验证性实践和探索性实践进行合理的调整，在确保学生打下良好专业基础的情况下逐步提高学生的专业水平。

5 结束语

CDIO教学理念在高校课程中的应用是提高高校课程教学质量，全面提高高校学生的专业素质、科学研究能力、创新探索精神的根本途径与重要保障。计算机软件工程CDIO实践教学实现了计算机软件教学的新局面，能全面、稳定、快速提高学生计算机水平，逐步培养学生的实践能力与创新能力，为我国社会经济建设培养优秀人才和社会主义接班人。

参考文献：

[1]韩智，张振虹，李兴娟.基于CDIO理念的软件工程课程教学改革新[J].计算机教育，2010（11）：31-32.

[2]梁瑞仕，曾荔枝，杨亮.基于CDIO理念的本科《软件工程》教学改革研究[J].现代计算机：上半月版，2011（08）：65-66.

[3]冯志林，周佳男.基于CDIO 模式的计算机和软件工程专业应用型实践教学体系建设研究[J].现代经济（现代物业中旬刊），2010（05）：74-75.

作者简介：张艳钗（1976-），女，安徽人，海口经济学院信息工程学院，副教授，Adobe认证设计师、MAYA国际认证讲师，研究方向：影视动画、图形图像处理。

作者单位：海口经济学院信息工程学院，海口 570203

基金项目：海南省教育科学“十二五”规划课题，课题编号为QJY125043。