摘要：將CDIO高等工程教育思想貫穿于計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)與資源建設(shè)等方面，探索構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合、技術(shù)與市場相結(jié)合的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系形成以工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為焦點(diǎn)的專業(yè)特色，是本文論述的重點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：CDIO；培養(yǎng)方案；實(shí)踐基地；師資隊(duì)伍
　　
　　1　研究背景
　　
　　隨著信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，如何提高普通高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用高級專門人才的培養(yǎng)質(zhì)量，不斷適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)發(fā)展的需要，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的重要課題。目前，在國內(nèi)外受到廣泛關(guān)注的CDIO模式可以給我們重要啟示。
　　CDIO面向產(chǎn)業(yè)對工程人才的需求，把構(gòu)思一設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)一運(yùn)行(CDIO)作為工程教育的環(huán)境背景，由此獲得一系列詳細(xì)而合理的教學(xué)目標(biāo)。其教學(xué)大綱的制訂不僅基于社會(huì)需求，而且強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)目標(biāo)的確定應(yīng)與產(chǎn)業(yè)對學(xué)生素質(zhì)和能力的要求逐項(xiàng)掛鉤。課程設(shè)置采用關(guān)聯(lián)方式，打破學(xué)科之間的壁壘，在避免內(nèi)容重復(fù)的同時(shí)保證學(xué)生獲得社會(huì)需要的知識、技能和能力。
　　
　　顯然，CDIO的教學(xué)目標(biāo)與應(yīng)用型高校本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是一致的，即培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合，工程技術(shù)與市場需求相結(jié)合的高級專門人才。借鑒CDIO模式進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革，絕不是單純的課程內(nèi)容更新或教材變換，而是涉及到培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)模式、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、師資隊(duì)伍等的改革。為此，在教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)工作中，我們結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)定位，充分借鑒CDIO教育理念，以提升工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)進(jìn)行了探索與實(shí)踐。
　　
　　2　教學(xué)改革實(shí)踐
　　
　　2.1　明確產(chǎn)業(yè)需求，修訂人才培養(yǎng)方案
　　為了使培養(yǎng)方案能夠與信息產(chǎn)業(yè)特別是計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)的需求有效銜接，我們對天津南開創(chuàng)元、天津華信、開發(fā)區(qū)易泰達(dá)及軟通動(dòng)力等企業(yè)進(jìn)行了走訪，通過座談、函發(fā)征詢單等方式，廣泛調(diào)研了用人單位對計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生在素質(zhì)、能力、知識等方面的基本要求，作為全面修訂人才培養(yǎng)方案的重要參照(表1)。我們還結(jié)合《ACM／IEEE ComputingCurricula Computer Science 2005》、《IEEE ComputerSociety／ACMComputingCtmSculum SottwareEngineering2004》、《IEEE Computer Society／ACM SWEBOK2002》以及《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2006指南》，圍繞基本素質(zhì)、專業(yè)基礎(chǔ)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神四個(gè)層面，構(gòu)建計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。
　　·　基本素質(zhì)層面：數(shù)理基礎(chǔ)、人文社科基礎(chǔ)、外語基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)倫理道德等。
　　·專業(yè)基礎(chǔ)層面：離散數(shù)學(xué)、高級程序設(shè)計(jì)語言Ⅰ和Ⅱ、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、硬件基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、編譯原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。
　　· 應(yīng)用技術(shù)層面：數(shù)字圖像處理、軟件工程、多媒體技術(shù)、嵌入式技術(shù)、Web技術(shù)、軟件開發(fā)新技術(shù)模塊。
　　·　創(chuàng)新能力層面：課外科技小組、專業(yè)競賽組、導(dǎo)師課題組等課外訓(xùn)練
　　人才培養(yǎng)以課程教學(xué)為落腳點(diǎn)。在數(shù)字圖像處理、嵌入式系統(tǒng)、軟件新技術(shù)模塊等課程教學(xué)中，借鑒CDIO教學(xué)模式，每一個(gè)知識點(diǎn)的講授與項(xiàng)目實(shí)例的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行四個(gè)過程密切結(jié)合，使學(xué)生從實(shí)例中理解理論，再配以課堂實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)強(qiáng)化知識的應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)。對專業(yè)基礎(chǔ)課，分成軟件、硬件兩個(gè)系列，按課程的內(nèi)在關(guān)聯(lián)梳理課程內(nèi)容，加強(qiáng)精品課程建設(shè)。課程建設(shè)與改革取得了明顯成效，形成了以國家精品課數(shù)字圖像處理為龍頭，以天津市級精品課數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理為特色，以校級精品課離散數(shù)學(xué)、高級程序設(shè)計(jì)語言Ⅰ&Ⅱ和院級精品課數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、軟件工程為代表的優(yōu)質(zhì)課程體系。
　　
　　2.2　強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提升工程實(shí)踐能力
　　圍繞工程實(shí)踐和創(chuàng)新精神培養(yǎng)這一目標(biāo)，我們從構(gòu)建多個(gè)層次、多種形式的實(shí)踐教學(xué)體系入手，加強(qiáng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的有序銜接，如圖1所示。在不斷擴(kuò)充校內(nèi)外實(shí)踐基地的基礎(chǔ)上，我們帶領(lǐng)學(xué)生分別進(jìn)入中軟國際天津?qū)嵙?xí)基地、東軟實(shí)習(xí)基地和昆山軟件外包實(shí)訓(xùn)基地等校外實(shí)習(xí)基地，參加項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。針對每一個(gè)課題組建團(tuán)隊(duì)，按照構(gòu)思(功能分析)、(總體框架)設(shè)計(jì)、(編程)實(shí)現(xiàn)、(系統(tǒng))運(yùn)行4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行工程訓(xùn)練，幫助學(xué)生掌握主流開發(fā)技術(shù)，提升工程實(shí)踐能力。
　　在實(shí)踐教學(xué)中，我們注重從四個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力與創(chuàng)新精神：在課程學(xué)習(xí)中，鼓勵(lì)學(xué)生自行完成綜合實(shí)驗(yàn)題目：在課外科技活動(dòng)中，組織學(xué)生參計(jì)算機(jī)專業(yè)競賽；在教育部大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，提供1：1配套經(jīng)費(fèi)，支持學(xué)生從事項(xiàng)目研究；在教師的科研項(xiàng)目中，開放計(jì)算機(jī)視覺等重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，帶領(lǐng)優(yōu)秀學(xué)生參與項(xiàng)目研究。2003年來，在楊樹瑩、王金輝等教師的指導(dǎo)下，共有6屆學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了機(jī)器人足球競賽等跟蹤課題研究，參加了3屆全國機(jī)器人足球比賽。2006年，在“華煤杯”全國機(jī)器人足球錦標(biāo)賽中，我校學(xué)生獲5：5比賽一等獎(jiǎng)，3：3比賽二等獎(jiǎng)，實(shí)踐能力顯著提高。
　　有效的考評方法可以衡量出學(xué)生的知識基礎(chǔ)、實(shí)踐能力、協(xié)作精神。我們自行研發(fā)了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，并作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)考核平臺；在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)中，結(jié)合筆試、機(jī)考、小組答辯、學(xué)生互評和自評等多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)考核與評價(jià)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。
　　
　　2.3　加強(qiáng)教學(xué)平臺與資源建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力我們自行研發(fā)了網(wǎng)絡(luò)綜合教學(xué)平臺，提供了11個(gè)子系統(tǒng)供學(xué)生和教師使用，實(shí)現(xiàn)了自主選課(實(shí)驗(yàn))、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上畢業(yè)設(shè)計(jì)雙向選擇等多種功能。所有課程網(wǎng)站都提供教學(xué)筆記、教學(xué)視頻、課后練習(xí)測試、同步訓(xùn)練、在線答疑、提交作業(yè)、考研專題等多個(gè)欄目，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源：學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺隨時(shí)與教師在線交流，為個(gè)性化和深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。結(jié)合不同課程的特點(diǎn)，教學(xué)骨干自行開發(fā)了所有課程的多媒體助學(xué)課件，如針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的抽象算法制作了全動(dòng)畫多媒體課件；為使學(xué)生掌握圖像處理的不同方法自行開發(fā)了實(shí)驗(yàn)助學(xué)軟件，受到學(xué)生的普遍歡迎。
　　
　　3　師資隊(duì)伍建設(shè)
　　
　　師資隊(duì)伍是人才培養(yǎng)質(zhì)量的保證。要提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，首先要有一只結(jié)構(gòu)合理的雙師型隊(duì)伍。幾年來，在與企業(yè)資深工程技術(shù)人員合作完成實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)工作的同時(shí)，為了強(qiáng)化專業(yè)教師特別是青年教師的工程背景，我們于2006年制定并實(shí)施了“4321”計(jì)劃，即：利用4年的時(shí)間，每年選派3名青年骨干教師，以技術(shù)人員的身份進(jìn)入濱海新區(qū)軟件企業(yè)和南開創(chuàng)元等合作企業(yè)參加項(xiàng)目研發(fā)，每年邀請IBM－易泰達(dá)等軟件企業(yè)2名資深工程師參與專業(yè)教學(xué)。這一隊(duì)伍建設(shè)機(jī)制在中青年教師的大力支持下得以順利實(shí)施，至今已有11名教師完成了該項(xiàng)計(jì)劃，形成了一支理論基礎(chǔ)與實(shí)踐能力相得益彰的教師隊(duì)伍。學(xué)校把是否參與過工程實(shí)踐作為青年教師職務(wù)晉升的條件之一，從制度層面強(qiáng)化了師資隊(duì)伍的工程化背景要求。
　　在課堂上，教師們把工程項(xiàng)目的部分內(nèi)容作為教學(xué)案例介紹給學(xué)生，注重知識講授與項(xiàng)目實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。在課下，教師們帶領(lǐng)學(xué)生積極參與科研項(xiàng)目研發(fā)或?qū)I(yè)競賽活動(dòng)，培養(yǎng)了一批專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生。近兩年，本專業(yè)學(xué)生分別在全國首屆網(wǎng)絡(luò)信息安全大賽、天津市高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力大賽中獲得優(yōu)異成績，畢業(yè)生就業(yè)率與就業(yè)質(zhì)量在天津市屬高校名列前位。
　　
　　4　結(jié)語
　　
　　適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)需要，不斷提高計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量是一項(xiàng)艱苦的系統(tǒng)工程。作為一種工程教育教學(xué)模式，CDIO具有先進(jìn)的理念和很好的借鑒作用。將這種工程教育思想貫穿計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)建設(shè)等各個(gè)方面，構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合，技術(shù)與市場相結(jié)合的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，為國家、地方培養(yǎng)合格的高級專門人才，是我們教育工作者的不懈追