基于CDIO的计算机类应用创新型人才培养模式的改革与实践

摘 要：文章基于cdio工程教育模式的框架，探讨了计算机类应用型创新型人才培养模式，从培养方案、教学改革、师资建设、校企合作等方面进行了详细的阐述。

关键词：CDIO；应用创新型人才培养模式；项目实训；理实耦合

中图分类号：G642.0

我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。计算机类相关专业如计算机科学与技术、物联网工程专业等要求有很强的动手能力和实际应用能力，要求培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新能力。如何培养创新型和应用型专业人才是计算机相关专业面临的新问题。

在国际上，可借鉴的一种新模式是CDIO工程教育模式，它是近年来国际工程教育改革的最新成果。它以产品研发到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。迄今为止，已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织，全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果。按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。

1 基于CDIO的人才培养模式的改革与实践

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到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。

本文基于CDIO（Conceive Design Implement Operate）工程教育模式的计算机类应用创新型人才培养模式的改革与实践，试图弥补当前传统教育存在的缺点，积极探索改革并设计出新的有利于促进大学生创新思维和创新能力培养的计算机类应用型人才培养模式，以点带面，最后惠及全校所有的工科专业，具有重要的实际意义。

本文提出的人才培养模式的改革将以CDIO为中心，并结合我校实际情况，提出一种新的人才培养模式，它以工程项目设计为导向、以工程能力培养为目标的工程教育模式。其特点是：所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，形成一个有机的整体。以计算机科学与技术专业、物联网工程专业为试点对象，在人才培养体系、校企合作、课程体系、教学方法和手段、学生实践与实训、师资队伍建设等方面进行立体式的全方位改革。

2 基于CDIO的计算机科学与技术专业培养方案课程体系架构

计算机科学与技术专业培养学生具有全面而坚实的数理基础、硬件基础，掌握计算机科学与技术专业的基本理论、基本技能和专业知识，熟悉计算机系统和应用环境，掌握计算机系统分析、设计的基本方法，具有从事计算机软件、网络和数据库等系统的开发设计维护能力，具有从事计算机新技术研究设计开发能力，综合素质高、专业能力强、职业技能优，德、智、体全面发展的具有创新精神和实践能力的应用型高等工程技术人才。

以厚基础宽口径作为本科教育的基本宗旨，把学生培养成能适应未来社会对计算机专业技术人才需求广泛、工作变化大、专业细化日益加强的现实，以不变应万变，能够立于不败之地。培养学生具有分析问题和解决问题的能力，以及知识自我更新和不断创新的能力。在计算机工程实践和应用方面受过良好训练，能适应计算机技术飞速发展。在个人素质方面，具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力，并具有良好的语言（中、英文）运用能力。构建并全面实施自然分层、因材施教的知识、能力、素质“三位一体”的人才培养方案。计算机科学与技术专业采用如下课程体系结构：

通识教育与基础课程+专业基础课程+专业（方向）课程+专业实践课程

专业基础课主要包括计算机科学与技术导论、高级语言程序设计、离散数学、数据结构、电子技术基础、计算机组成原理、操作系统等课程。

专业方向课分为三个方向的实训模块：软件项目开发、网络工程和数据库应用。

3 教学模式的改革与实践

在课程的教学过程中渗透CDIO的各项指标，使学生在学习理论知识的同时获取专业技能及各种综合素质。

3.1 教学资源的建立

以工程项目完整性实施为目标，灵活多样组织教学材料和资源，不固定上课教材，以免约束学生思维。

3.2 课堂教学形式的改革

以工程项目为导向，培养学生团队合作精神，提升学生职业道德，加强专业理论与技能教学。以项目为导向和中心任务，培养学生的工程能力。在课堂教学中，体现学生的主观能动性，理论知识与实践相结合。将所讲的理论知识以解决工程实践中的问题引出，引领学生积极地分析和讨论，找出解决问题的方法，从而将新的知识传授给学生，这样可以进一步调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣。

3.3 实践环节的设计

依托校企合作、实践实训基地建设，培育大学生创新研究基地，完整完成工程项目实践训练。

3.4 教学质量评价体系的设计

过程评价与效果评价相结合，建立完善的、可监控的过程评价与激励体系，以及建立能体现技能水平的效果评价体系。

3.5 实训项目的实践与探索

计算机科学与技术专业开设软件项目开发、数据库设计与管理、网络设计与管理三个实训模块，其中软件项目开发和数据库设计与管理两个模块均在机房开展，网络设计与管理模块在多媒体教师、现代教育技术中心以及实验室开展，通过实训，培养学生的团队合作能力、分析问题解决问题的能力和实际动手能力。在掌握理论知识的同时提高实践能力。通过实训项目可以培养学生掌控项目实施全过程的能力，通过小组成员之间的合作与交流可以培养学生协作与沟通的能力，在实践中强化团队精神。通过小组之间的竞争可以激发学生的创新潜能，培养学生的创新实践能力，提高自主学习的能力。

4 构建双师型的师资队伍

在创新人才培养过程中，需要有一支高水平的教学与科研相结合的师资队伍，还要有一支结构合理的双师型教师队伍。通过引进、培养、外聘等形式和开展校本培训、企业实践和以老带新等措施，逐步组建一支理论教学水平高、实践教学能力强、专业结构合理的高素质双师型教师队伍。

依托校企合作、校校合作等形式，以跟踪掌握最新技术动态和提升工程项目技能和经验积累为中心，设计长期有效的师资培训体系。充分利用校企合作的平台，深入著名企业，了解最新技术及其发展趋势，培养双师型的、掌握先进技术和先进教学理念的优秀教师队伍。

5 结语

本文吸取CDIO切实可行的先进教育理念，结合我校教育现状，提出切实可行、可操作的基于CDIO的应用创新型人才培养模式，从培养方案、教学组织、校企合作、实践设计、质量评价和师资培训等方面进行探索与实践，最后改革并设计出新的有利于促进大学生创新思维和创新能力培养的计算机类应用型人才培养模式，将理论学习和实践训练有机地结合起来，切实增强学生的工程意识和工程能力、综合能力、就业能力，以适应社会对工程技术人才的新要求，进一步提高就业质量。

参考文献：

[1]孙浩军，孙梅，熊智.计算机专业基于课程群的EIP-CDIO项目设计[J].计算机教育，2010（11）.

[2]李文敬，刘之家等.应用型本科计算机专业实践教学体系的构建与实施[J].计算机教育，2011.

作者单位：河北建筑工程学院，河北张家口 075024