【摘 要】文章針對(duì)目前軟件工程專業(yè)畢業(yè)生工程能力匱乏等問(wèn)題，提出了基于CDIO工程理念的專業(yè)改革，改革的重點(diǎn)是根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)制定符合CDIO大綱要求的培養(yǎng)方案和課程體系，通過(guò)多種方式提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和系統(tǒng)構(gòu)建等能力。

【關(guān)鍵詞】軟件工程專業(yè) CDIO 專業(yè)改革

基金項(xiàng)目：本文系2012年咸陽(yáng)師范學(xué)院教改項(xiàng)目“基于CDIO工程模式的實(shí)踐類課程教學(xué)改革與探索”的研究成果之一。（項(xiàng)目編號(hào)：201202010）

軟件工程專業(yè)是2002年國(guó)家教育部新增專業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大及中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，軟件工程專業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)新的熱門專業(yè)。在國(guó)家政策的支持下，軟件工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊，依托學(xué)院雖然培養(yǎng)了大批的掌握一定軟件開發(fā)技術(shù)的專業(yè)人才，但是人才的素質(zhì)和質(zhì)量得不到滿足。為了提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量，我們結(jié)合軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生特點(diǎn)，崗位需求和教學(xué)實(shí)際，以CDIO國(guó)際先進(jìn)工程教育模式為主線，對(duì)培養(yǎng)符合崗位需求的高素質(zhì)技能型，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)方法進(jìn)行探索和實(shí)踐[1]。

軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與特點(diǎn)

1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)：軟件工程專業(yè)以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為基礎(chǔ)，注重軟件開發(fā)的工程性，培養(yǎng)學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上熟練掌握從事軟件需求分析、設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、軟件維護(hù)和項(xiàng)目管理所必需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，突出對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)能夠從事軟件開發(fā)、測(cè)試、維護(hù)和軟件項(xiàng)目管理的高級(jí)專門人才。

2.學(xué)生基本情況：以咸陽(yáng)師范學(xué)院信息工程學(xué)院為例，受多種因素的影響，本院軟件工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣、基礎(chǔ)知識(shí)掌握的能力都存在著很大的差異。尤其是剛進(jìn)校的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強(qiáng)，對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)模糊，計(jì)算機(jī)操作能力比較差。

3.教學(xué)的現(xiàn)狀：采用傳統(tǒng)的課上教師講授，課后學(xué)生練習(xí)的教學(xué)方法的弊端早已暴露出來(lái)。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

①學(xué)生的動(dòng)手能力差。②自我解決問(wèn)題能力弱，學(xué)生遇到難題不會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)同學(xué)之間的相互討論解決問(wèn)題。③創(chuàng)新能力低。在教學(xué)中體現(xiàn)不出創(chuàng)新性。作業(yè)、實(shí)驗(yàn)都是緊密圍繞課本展開，毫無(wú)創(chuàng)新而言。④團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)淡薄。傳統(tǒng)的教學(xué)中涉及的實(shí)驗(yàn)題目都比較少，由學(xué)生個(gè)人完成，沒有提供小組合作的平臺(tái)，不利于學(xué)生培養(yǎng)分工和合作的精神的培養(yǎng)。

4.目前的主修課程：宏觀上看這個(gè)專業(yè)的主修課程偏重于理論知識(shí)的培養(yǎng)，而對(duì)工程能力培養(yǎng)的課程偏少。微觀方面，這些課程學(xué)習(xí)時(shí)過(guò)于孤立，體現(xiàn)不出課程之間、課程群之間的關(guān)系和聯(lián)系。

綜上所述，軟件工程專業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題是學(xué)生的動(dòng)手能力差，系統(tǒng)構(gòu)建能力弱，高校畢業(yè)的學(xué)生不能適應(yīng)企業(yè)崗位需求，無(wú)法零距離實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的對(duì)接等問(wèn)題。擺在高校教學(xué)者面前的是如何改變這種局面。

CDIO工程教育模式

CDIO（conceive,design,implement,operate，構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)，運(yùn)作）是由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所院校在2004年提出的一種工程教育模式。這種工程教育模式重視工程基礎(chǔ)理論知識(shí)的積累，重視扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)和良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程[2]。CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生深受社會(huì)與企業(yè)歡迎，原因在于采用了CDIO工程教育理念組織教學(xué)之后，學(xué)生的自學(xué)能力、解決問(wèn)題的能力和協(xié)作溝通的能力都得到了提高。

基于CDIO的軟件工程專業(yè)改革

如何借鑒CDIO的工程教學(xué)模式，學(xué)習(xí)同類院校在CDIO改革過(guò)程中取得的經(jīng)驗(yàn)，改革創(chuàng)新，找到適合軟件工程人才培養(yǎng)的新理念，需要進(jìn)行全面的研究。在研究時(shí)，應(yīng)該以學(xué)生畢業(yè)時(shí)知識(shí)的掌握程度、能力的大小、具備哪些素質(zhì)和掌握何種程度，以及如何更好地讓學(xué)生學(xué)到這些知識(shí)和能力等問(wèn)題為切入點(diǎn)來(lái)研究改革方案。

我們教學(xué)研究小組在經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研和對(duì)改革經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)之后，確定了如下的改革方案：

1.教學(xué)大綱的改革，制訂基于CDIO工程培養(yǎng)模式的大綱，在大綱中突出能力培養(yǎng)的目標(biāo)，技術(shù)培養(yǎng)目標(biāo)和CDIO能力培養(yǎng)目標(biāo)[3]

培養(yǎng)的能力包括：①掌握技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的能力。②分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。③領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品、過(guò)程或系統(tǒng)的開發(fā)與運(yùn)行的能力。④團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。⑤創(chuàng)新能力。

2.制訂符合軟件工程專業(yè)特點(diǎn)的軟件系統(tǒng)生命周期模型

軟件工程專業(yè)的核心培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備一定的編程能力。結(jié)合軟件工程思想和CDIO工程模式的特點(diǎn)確定了生命周期模型[4]，在模型中將構(gòu)思——設(shè)計(jì)——實(shí)施——運(yùn)行作為產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的生命周期。此模型分為4個(gè)階段：①構(gòu)思階段，通過(guò)經(jīng)濟(jì)可行性、技術(shù)可行性的調(diào)研來(lái)確定軟件系統(tǒng)是否具有開發(fā)的必要；②設(shè)計(jì)階段，主要負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)的需求，并將需求建模分析，得到評(píng)審文檔，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)；③實(shí)現(xiàn)階段通過(guò)使用某種編程語(yǔ)言根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)確定的模塊結(jié)構(gòu)編碼實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，對(duì)編程實(shí)現(xiàn)的模塊通過(guò)測(cè)試來(lái)確定能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能；④運(yùn)作階段負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和改進(jìn)。

3.調(diào)整課程體系

根據(jù)CDIO大綱的四個(gè)層次，我們將軟件工程專業(yè)分為基礎(chǔ)模塊、專業(yè)模塊訓(xùn)練?；A(chǔ)模塊更關(guān)注學(xué)生的課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度、CDIO工程基礎(chǔ)能力和個(gè)人能力的培養(yǎng)。將若干有一定聯(lián)系的課程組合在一起形成課程群，專業(yè)模塊訓(xùn)練是對(duì)課程群設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)。

(1)基礎(chǔ)模塊：基礎(chǔ)模塊是針對(duì)單門課程來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的能力培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)[5]。根據(jù)CDIO大綱的第一層次對(duì)基礎(chǔ)能力的要求，我們將 軟件工程專業(yè)的課程進(jìn)行調(diào)整，確定了如表1所示的專業(yè)基礎(chǔ)模塊。

表1軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)模塊表

在基礎(chǔ)模塊學(xué)習(xí)中，注重學(xué)生編程能力的培養(yǎng)和基礎(chǔ)知識(shí)原理的掌握。通過(guò)大量的課程隨堂實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)掌握的能力有所提高。

(2)專業(yè)模塊設(shè)置。專業(yè)模塊將多門課程進(jìn)行打包，形成課程群，課程群圍繞CDIO的工程師培養(yǎng)大綱要求，將軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案中具有邏輯聯(lián)系的若干課程整合構(gòu)建為有機(jī)的課程體系。課程群由三種類別的課程組成，分別是前驅(qū)課，當(dāng)前課程，后續(xù)課程。每個(gè)課程群設(shè)置一定規(guī)模的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，由4名學(xué)生組成項(xiàng)目開發(fā)小組為單位，來(lái)策劃、設(shè)計(jì)、編輯、編譯、調(diào)試和運(yùn)行程序，通過(guò)協(xié)作完成項(xiàng)目[6]。

在課程群中設(shè)置的實(shí)訓(xùn)題目應(yīng)該具有一定的綜合性，能全方位地培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生通過(guò)開發(fā)項(xiàng)目，能將相關(guān)聯(lián)的課程的知識(shí)點(diǎn)能融會(huì)貫通。在開發(fā)項(xiàng)目的過(guò)程中，4名學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)具體的項(xiàng)目，從項(xiàng)目的策劃，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，直到運(yùn)作過(guò)程，經(jīng)歷一個(gè)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的過(guò)程。訓(xùn)練學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，溝通能力和組織能力，這也是CDIO大綱的第三個(gè)層面上的要求。

4.多種途徑提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

課程中引入討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考，積極發(fā)言；增加課外調(diào)研活動(dòng)，以報(bào)告書的形式匯報(bào)調(diào)研結(jié)果。

5.改革考核方式，建立個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力為主體的考核體系

個(gè)人能力的測(cè)試：根據(jù)教師制訂的要求，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(例如1天)獨(dú)立完成作品，并按照一定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。

團(tuán)隊(duì)合作能力測(cè)試：將4名同學(xué)組成 1組，每個(gè)小組根據(jù)教師給出的開發(fā)要求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(例如4周)合作完成作品，作品完成后需要小組參加答辯，根據(jù)答辯表現(xiàn)和作品質(zhì)量評(píng)定成績(jī)[7]。

結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)高等院校軟件工程專業(yè)中普遍存在的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力欠缺，溝通能力、創(chuàng)新精神匱乏等現(xiàn)象，提出了基于CDIO工程模式的專業(yè)改革方案，采用這種方案組織教學(xué)，能培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人編程能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，系統(tǒng)構(gòu)建能力和創(chuàng)新能力。作者已經(jīng)將這種教學(xué)模式應(yīng)用在咸陽(yáng)師范學(xué)院2011級(jí)軟件工程專業(yè)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明這種教學(xué)模式能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自我解決問(wèn)題的能力。

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