1、 基于CDIO的計算機應(yīng)用型實踐教學(xué)體系研究與實踐 摘要本文在深入理解CDIO工程教育教學(xué)模式的基礎(chǔ)之上，對計算機專業(yè)實踐教學(xué)體系進行建設(shè)，通過采用基于“項目驅(qū)動”的實踐方式，深化了學(xué)生對理論知識的認識，使學(xué)生具備開發(fā)實際工程系統(tǒng)的能力，并培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力和團隊合作精神。實踐證明，這是一種行之有效的實踐教學(xué)模式。關(guān)鍵詞CDIO 實踐教學(xué) 項目驅(qū)動G642A 引言據(jù)資料顯示，2010年中國軟件產(chǎn)業(yè)存在至少40萬軟件人才缺口，并且這個缺口還在以每年20%左右的速度增長。而另一方面，據(jù)國家人事部公布的數(shù)據(jù)顯示，近幾年來的高校畢業(yè)生初次就業(yè)率僅為70%左右。在軟件行業(yè)出現(xiàn)的這種“

2、畢業(yè)生找工作難，軟件企業(yè)求才難”的人才供需兩難的局面，主要是由于傳統(tǒng)學(xué)科體系過度強調(diào)理論，輕視實踐；只注重知識的培養(yǎng)，而沒有對技能、品質(zhì)和素質(zhì)的提高引起足夠的重視所導(dǎo)致的。由于受到傳統(tǒng)教育教學(xué)理念的束縛，實驗課程在設(shè)置上，往往依附在具體的理論課程中，實驗內(nèi)容以驗證性、演示實驗為主；教學(xué)方式上以教師為中心，大多采用：灌輸式教學(xué)法。教師在整個實踐教學(xué)過程中處于中心地位，很大程度上學(xué)生只是被動地跟著老師的思路去學(xué)習(xí)實驗方法和技能,難以發(fā)揮和培養(yǎng)學(xué)生的“知識應(yīng)用能力”和“創(chuàng)新能力”。目前，大多院校非常重視實踐教學(xué)，實踐教學(xué)與理論教學(xué)學(xué)時比例平均在48：52左右，專業(yè)課達到甚至超過了1：1。在實踐學(xué)時等

3、條件予以保證的前提下，如何組織實踐教學(xué)，達到“知識應(yīng)用能力”的培養(yǎng)目標，就顯得尤為重要1-2。為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，滿足社會對“應(yīng)用型本科”人才的要求，應(yīng)該對目前的實踐教學(xué)方法進行創(chuàng)新。針對我國目前IT教育培養(yǎng)現(xiàn)狀，國內(nèi)一些院校積極開展工程教育改革探索和實踐，其中最重要的實踐之一是引入了國際上先進的工程教育改革成果CDIO工程教育理念3。本文以提高學(xué)生軟件開發(fā)實踐能力和創(chuàng)新意識為目的，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗和先進的CDIO教育理念，探討項目驅(qū)動教學(xué)法在計算機專業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用，創(chuàng)建了符合計算機專業(yè)應(yīng)用型要求的實踐教學(xué)體系。一、實踐教學(xué)體系的基本思想1.CDIO教育模式CDIO（Conc

4、eive，Design，Implement，Operate）是一種新型工程教育模式。它作為一種指導(dǎo)工程教育人才培養(yǎng)模式改革的教育觀念和方法論體系，以構(gòu)思、設(shè)計、實施以及運作全過程為載體來培養(yǎng)學(xué)生的工程能力4，符合現(xiàn)代工程技術(shù)人才培養(yǎng)的一般規(guī)律，已經(jīng)成為國際工程教育的通用模式。CDIO強調(diào)工程實踐教學(xué)的重要性，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和動手實踐的能力，以及分析問題和解決問題的能力，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和道德，以及團隊協(xié)作和交流5。這些要求充分體現(xiàn)在我們研究的實踐教學(xué)體系的改革與實踐之中。2.項目驅(qū)動教學(xué)模式項目驅(qū)動教學(xué)法起源于20世紀80年代的德國，是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的、有別于傳統(tǒng)教

5、學(xué)的新型教學(xué)法。建構(gòu)既是對新知識的理解和掌握，同時又包含對原有經(jīng)驗和知識的改造和重組，綜合形成新的知識結(jié)構(gòu)。該方法提倡以學(xué)生為中心，教師在整個過程中起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進者的作用。項目驅(qū)動模式教學(xué)能夠較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析問題、解決問題的能力。在教學(xué)上采取以案例為指導(dǎo)，所有課程都圍繞項目進行，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，著重解決實際問題，培養(yǎng)熟悉軟件工業(yè)標準流程，具有承擔軟件開發(fā)業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才。二、實踐教學(xué)體系的構(gòu)建1.實踐教學(xué)體系框架依據(jù)軟件人才培養(yǎng)目標和規(guī)格，將項目驅(qū)動的教學(xué)理念融入其中，建立了基于CDIO教育模式的實踐教學(xué)體系，如圖1所示，實踐教學(xué)體

6、系按照能力培養(yǎng)的漸進規(guī)律，設(shè)計相對應(yīng)的項目實訓(xùn)內(nèi)容，劃分為初級、中級和高級三個層次6-7，通過多種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的配合，構(gòu)成了分層次、多模塊化的實踐體系框架。圖1：實驗教學(xué)體系框架示意圖初級層次包含課程實驗與課程設(shè)計，其中課程實驗貫穿整個學(xué)期，配合該門課程各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)而設(shè)置，而課程設(shè)計則安排在短學(xué)期，考察對該門課程整體掌握的情況，著重是對基本技能的訓(xùn)練。中級層次包含項目實訓(xùn)，實施專業(yè)特色培養(yǎng)，是對學(xué)生進行工程能力培養(yǎng)的主體，通過項目實訓(xùn)，大大提升了學(xué)生的軟件設(shè)計綜合能力8-10。高級層次包含企業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力與創(chuàng)新能力。此外，“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”貫穿整個實踐教學(xué)過

7、程中，我們積極引導(dǎo)學(xué)生申請校級、省級和國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃課題，堅持學(xué)生的主體地位，實施過程監(jiān)控，保證項目的實施質(zhì)量。并鼓勵學(xué)生對項目科研成果進行及時整理，總結(jié)發(fā)表科研論文或者申請專利。二、具體實施手段（1） 加強實驗室建設(shè)針對實驗室現(xiàn)狀，進行管理體制和運行機制的改革，加強專業(yè)實驗室、硬件實驗室和開放實驗室的建設(shè)與管理，使之成為學(xué)生從事各類課程實驗和創(chuàng)新活動的主要場所，也成為教學(xué)和科研的重要場所。具體建設(shè)中，以工程化培養(yǎng)理念為指導(dǎo)思想，以系統(tǒng)軟件、CASE工具、開發(fā)工具為核心，組建.NET、J2EE、Linux、ARM以及Web開發(fā)等等的集成開發(fā)環(huán)境，搭建各種演示平臺，為實踐教學(xué)提供有力

8、的保障。（2）搭建實踐創(chuàng)新平臺實踐教學(xué)強調(diào)對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實踐在大學(xué)生成長的過程中尤為重要。為此，我院帶領(lǐng)入學(xué)新生到軟件園進行認識實習(xí)，定期聘請企業(yè)軟件工程師或軟件架構(gòu)師開展專題講座，組織學(xué)生走訪成功校友，鼓勵學(xué)生參加校級、省級乃至國家級軟件設(shè)計大賽、電腦作品大賽等等，為學(xué)生參加科研、社會實踐和創(chuàng)新活動搭建了平臺。（3）建立科研興趣小組我院很多教師都有自己的科研實驗室，進行某個科研方向的研究。為了讓學(xué)生參與到教師的實際科研活動中去，在各個科研實驗室建立科研興趣小組，支持本科生進入項目組參與實際項目的研發(fā)。由指導(dǎo)教師進行課題介紹和任務(wù)分配，并在技術(shù)上給予相應(yīng)的指導(dǎo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生

9、自主的軟件開發(fā)能力和科研水平。（4）校企聯(lián)合積極聯(lián)系軟件企業(yè)與學(xué)校合作，將部分學(xué)生以小組形式分批送到合作企業(yè)實習(xí)，使學(xué)生可以從中體驗到企業(yè)開發(fā)項目的流程、規(guī)范，學(xué)習(xí)做事的方法、良好的習(xí)慣，更深層次的感悟團隊合作的重要性，提高就業(yè)競爭力。三、實踐效果通過基于CDIO教育模式的計算機專業(yè)應(yīng)用型實踐教學(xué)體系的構(gòu)建和實施，目前我院已經(jīng)成立程序設(shè)計小組20多個，2010年獲得省級獎勵27次，國家級獎勵6次；2011年獲得省級獎勵45次，國家級獎勵8次。尤其在2011年軟件專業(yè)人才開發(fā)與設(shè)計大賽全國總決賽中，我校一年級學(xué)生和全國各高校高年級學(xué)生同場競技，一舉獲得兩項全國二等獎。通過參加實際科研項目，培養(yǎng)了

10、學(xué)生較強的自學(xué)能力和獨立操作技能，激發(fā)了學(xué)生的求知欲和全面思考問題的能力。表1給出了我院計算機專業(yè)近三屆學(xué)生參加科研項目的人數(shù)和比例。表1：學(xué)生參加科研項目信息統(tǒng)計四、結(jié)論本文的研究內(nèi)容已于2010年開始在我院計算機專業(yè)實施，經(jīng)過兩年多的努力，基于CDIO教育模式的實踐教學(xué)體系已經(jīng)逐步趨于完善，在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)方面已經(jīng)取得了良好的效果，不僅提高了學(xué)生的實踐能力，還在一定程度上訓(xùn)練了學(xué)生就業(yè)能力和職業(yè)遷徙能力，學(xué)生綜合素質(zhì)得到了明顯的提升，就業(yè)情況趨于好轉(zhuǎn)，縮短了與社會和企業(yè)的磨合時間。教師在實踐教學(xué)及科研方面得到了鍛煉，提高了教師素質(zhì)。綜上所述，基于CDIO教育模式的計算機專業(yè)應(yīng)用型實踐教

11、學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的普遍認可和好評，有效提升了計算機專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)競爭力，并有效的實現(xiàn)了計算機專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)實際用人需求的無縫對接。Reference1李郁林.基于CDIO工程教育理念的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與探索J.現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2011，28：17-20.2康全禮，陸小華，熊光晶. CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)J.高等教育研究學(xué)報，2008，31（4）：15-18.3李曼麗.用歷史解讀CDIO及其應(yīng)用前景J.清華大學(xué)教育研究，2008，29（5）：78-87.4查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國際化J.中國大學(xué)教育，2008（5）：16-19.5徐兵，孫海泉.T-CDIO課程體系的構(gòu)建與實踐J.高等工程教育研究，2009（2）：35-38.6顧學(xué)雍.聯(lián)結(jié)理論與實踐的CDIO清華大學(xué)創(chuàng)新性工程教育的探索J.高等工程教育研究，2009（1）：11-23.7查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式J.高等工程教育研究，2008（3）：1-9.8高莉.基于探究型