馮艷玲，鄧果麗

（深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件學(xué)院， 廣東 深圳 518172）

基于CDIO的軟件開發(fā)類課程教學(xué)方法改革探討

馮艷玲，鄧果麗

（深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件學(xué)院， 廣東 深圳 518172）

本文探討了CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育框架下，軟件開發(fā)類課程教育方法的改革。將CDIO的四個(gè)層次與軟件項(xiàng)目生命周期中的重要階段和覆蓋的崗位做映射，并提取崗位核心能力，本文提出了“雙項(xiàng)目引導(dǎo)”的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生的綜合崗位核心能力進(jìn)行針對(duì)性地培養(yǎng)和鍛煉，并建立了軟件開發(fā)類課程基于CDIO的學(xué)生能力評(píng)價(jià)體系。

CDIO；教學(xué)方法；軟件開發(fā)；高職教育

1 引言

目前，軟件開發(fā)類課程從大綱、授課過(guò)程到學(xué)生評(píng)價(jià)大多從軟件開發(fā)技能單方面展開，忽略了其它綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，評(píng)價(jià)體系亦不能達(dá)到對(duì)學(xué)生的能力的綜合、科學(xué)考量，導(dǎo)致學(xué)生容易受挫，進(jìn)而造成部分學(xué)生對(duì)專業(yè)培養(yǎng)方向的認(rèn)知和認(rèn)同不足，與自身未來(lái)發(fā)展方向的感到迷茫，學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力不足。

我校軟件學(xué)院計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)83名大一新生，在第二學(xué)期接受了專業(yè)認(rèn)知度的問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知度較剛?cè)雽W(xué)時(shí)有了提高，但仍有超過(guò)半數(shù)的同學(xué)專業(yè)認(rèn)知不理想，分析原因：一是因?yàn)檎n程體系中尚未大部分課程尚未展開；二是課程內(nèi)容沒(méi)有直觀地展現(xiàn)未來(lái)的“職業(yè)場(chǎng)景”，學(xué)生仍存在“為什么要學(xué)習(xí)這些課程？”的疑問(wèn)。

表1還表明，雖然超過(guò)2/3的學(xué)生都認(rèn)為，專業(yè)的課程設(shè)計(jì)和能力培養(yǎng)與訓(xùn)練與未來(lái)的工作愿景一致或部分一致，但仍有近1/3的學(xué)生出現(xiàn)了對(duì)專業(yè)的不認(rèn)同，這就需要在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生提供寬口徑的職業(yè)技能訓(xùn)練，并善加引導(dǎo)，充分挖掘?qū)W生潛在能力，盡量做到“因材施教”。

表1 大學(xué)新生的專業(yè)認(rèn)知度調(diào)查結(jié)果

一個(gè)成功的軟件項(xiàng)目從構(gòu)思到運(yùn)作，需要項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的多種職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的支撐。CDIO工程教育模式進(jìn)行教學(xué)改革則可以有效解決以上問(wèn)題，促進(jìn)教學(xué)面向全體學(xué)生，使學(xué)生都能掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，得到最大限度的發(fā)展。

CDIO工程教育模式是跨國(guó)研究組合Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)提供巨額資助，由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)自2000年起，經(jīng)過(guò)四年的探索研究后提出的。于此同于2005年引入我國(guó)后，在工程和教育屆引起了熱烈的探討，并得到廣泛應(yīng)用[1]-[5]。CDIO代表產(chǎn)品從構(gòu)思、 設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、 運(yùn)作的這四個(gè)階段，CDIO培養(yǎng)大綱要求將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。

本文探討如何在軟件開發(fā)類專業(yè)的課程中進(jìn)行CDIO模式下的教學(xué)改革，來(lái)提高學(xué)生的參與度和積極性，拓展學(xué)生的能力鍛煉。

2 軟件生命周期中所覆蓋崗位的專業(yè)核心能力分析

每一個(gè)軟件產(chǎn)品都有其生命周期，軟件生命周期是指從軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、推廣直到報(bào)廢的生命周期，有需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和測(cè)試、驗(yàn)收與運(yùn)行、軟件銷售、維護(hù)升級(jí)等主要階段。我們將CDIO的四個(gè)層面與軟件生命周期中承載的崗位群及各崗位核心能力做一個(gè)映射，如圖1所示。

從圖1可以看出，軟件開發(fā)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所應(yīng)具備的綜合能力決不僅限于編程技能，而每一個(gè)崗位并不是完全獨(dú)立地完成規(guī)定任務(wù)，還需要與團(tuán)隊(duì)中的其他成員充分溝通，協(xié)同協(xié)作。因此引入CDIO模式的課程設(shè)計(jì)會(huì)為學(xué)生提供更多的職業(yè)必須能力的鍛煉機(jī)會(huì)，能夠使學(xué)生獲得更大的能力發(fā)揮空間的，在有所“專攻”的基礎(chǔ)上，獲得綜合能力的培養(yǎng)和鍛煉。

3 基于CDIO理念的課程教學(xué)方法改革內(nèi)容

軟件開發(fā)類課程中CDIO教學(xué)方法改革主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 面向全體學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性

教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生“項(xiàng)目小組”為基本單位，項(xiàng)目小組中崗位設(shè)定參照真實(shí)的軟件開發(fā)項(xiàng)目組。在霍蘭德“人職互擇”的理論指導(dǎo)下[6]，為學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目小組內(nèi)崗位的分配，學(xué)生進(jìn)行霍蘭德職業(yè)傾向測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生做軟件開發(fā)項(xiàng)目崗位群的職業(yè)傾向評(píng)估，按照評(píng)估結(jié)果和學(xué)生的職業(yè)發(fā)展意愿，為學(xué)生分配項(xiàng)目小組的崗位，如表2所示。

表2 學(xué)生職業(yè)興趣類型與小組崗位對(duì)照表

圖1 CDIO四個(gè)階段與軟件生命周期及軟件行業(yè)崗位群職業(yè)能力的映射關(guān)系

鼓勵(lì)學(xué)生項(xiàng)目小組的利用課余時(shí)間，深入企業(yè)進(jìn)行實(shí)地考察，充分發(fā)揮能動(dòng)性，從企業(yè)的日常管理行為中尋找潛在的信息化管理需求，并通過(guò)查閱大量相關(guān)資料，最終形成“企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目”的需求分析。學(xué)生帶著需要解決的問(wèn)題回到課堂，將有效激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

3.2 規(guī)定項(xiàng)目與自選項(xiàng)目雙線引導(dǎo)

為了完成CDIO大綱要求中的綜合能力培養(yǎng)，在以軟件“開發(fā)”技能為主的基礎(chǔ)上，教學(xué)過(guò)程中還需補(bǔ)充軟件項(xiàng)目生命周期中其它環(huán)節(jié)如需求分析等技術(shù)文檔編寫、模擬銷售等任務(wù)等內(nèi)容。我們?cè)谑谡n中采用了“課堂規(guī)定項(xiàng)目”與學(xué)生“企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目”雙線引導(dǎo)的方式?！罢n堂規(guī)定項(xiàng)目”同樣來(lái)源于企業(yè)真實(shí)應(yīng)用，通過(guò)在教師的帶領(lǐng)下完成“任務(wù)”的形式，使學(xué)生掌握的必須具備的開發(fā)技能。

課余時(shí)間要求學(xué)生運(yùn)用課堂上習(xí)得的技能，完成“企業(yè)項(xiàng)目”生命周期的相應(yīng)階段的相應(yīng)任務(wù)。課堂項(xiàng)目要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，企業(yè)項(xiàng)目中學(xué)生則按照分工，各負(fù)其責(zé)，通力合作。通過(guò)這種方式，提高學(xué)生的自學(xué)能力和知識(shí)遷移能力。課程應(yīng)配合有獨(dú)立的課程實(shí)訓(xùn)，可以讓學(xué)生有充足的時(shí)間來(lái)完成自選項(xiàng)目的功能和文檔的整理。實(shí)訓(xùn)結(jié)束時(shí)，將由小組中的“售前售后工程師”做項(xiàng)目展演，并回答提問(wèn)來(lái)模擬產(chǎn)品的推廣銷售。在一番努力完成具有真實(shí)應(yīng)用背景的項(xiàng)目后，學(xué)生不僅對(duì)軟件項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程有了完整認(rèn)識(shí)，大大增強(qiáng)了開發(fā)技能，還可以獲得“成就感”等良好的心理體驗(yàn)，為職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 構(gòu)建學(xué)生綜合能力評(píng)價(jià)指標(biāo)

圖2 “雙項(xiàng)目引導(dǎo)”教學(xué)模式下的學(xué)生綜合能力評(píng)價(jià)指標(biāo)

目前的課程評(píng)價(jià)體系仍存在：①評(píng)價(jià)體系內(nèi)涵貧乏；②高職特色不明顯；③評(píng)價(jià)形式過(guò)于單一等不足之處[7]，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)全面的評(píng)價(jià)，容易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。CDIO系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)，其中標(biāo)準(zhǔn)11將學(xué)生的基本個(gè)人能力、人際能力和對(duì)產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)構(gòu)建能力都納入到學(xué)生能力評(píng)價(jià)體系中。圖2是在“雙項(xiàng)目引導(dǎo)”教學(xué)模式下對(duì)學(xué)生的基本個(gè)人能力、人際能力和對(duì)產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)構(gòu)建能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)指標(biāo)。

4 教學(xué)方法改革成效

在小組項(xiàng)目開發(fā)中表現(xiàn)更加活躍，主動(dòng)地展開深層次地學(xué)習(xí)和實(shí)踐，采用圖3所示的評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行了較為全面的評(píng)價(jià)，學(xué)生的特質(zhì)受到尊重，專業(yè)認(rèn)同感都有了明顯提升。

[1] 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(5):78-87.

[2] 顧佩華,包能勝,康全禮,等. CDIO在中國(guó)(上) [J].高等工程教育研究,2012(3):30-46.

[3] 顧佩華,包能勝, 康全禮,等.CDIO在中國(guó)(下) [J].高等工程教育研究,2012(5):40-51.

[4] 姜大志，孫浩軍. 基于CDIO的主動(dòng)式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)方法研究——以Java類課程教學(xué)改革為例[J].高等工程教育研究, 2012(4):160-164.

[5] 韓雁,馮興杰,梁志星,等. CDIO工程教育模式下的教學(xué)效果分析[J].中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào) 2012,30(4):38-41.

[6] John L. Holland. The Psychology of Vocational Choice[M] .1966.

[7] 譚旭,高維春,林澤玲,等 .就業(yè)導(dǎo)向下的高職學(xué)生能力評(píng)價(jià)探析[J] .職教論壇, 2011(18): 70-72

CDIO-based teaching improvements to Software Development course

FENG Yanling, DENG Guoli
(School of Software, Shenzhen Institute of Information Technology Shenzhen 518172, P. R. China)

This paper discussed the Software Development course teaching method improvement in CDIO （Conceive、Design、Implement、Operate）engineering education framework。We mapped the four aspects of CDIO to important periods and corresponding working positions in the software products’ life cycle，and abstracts corresponding core competencies. We proposed a ”double project-guided” teaching method for student’s comprehensive ability’s training，and established evaluation system of student ability in the CDIO framework。

CDIO；teaching method；software development；higher vocational education

G719.21

A< class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1672-6332（2013）02-0058-03

1672-6332（2013）02-0058-03

【責(zé)任編輯：羊玲】

2013-01-05

2012 -2013年度廣東省高校共青團(tuán)工作研究課題“軟件項(xiàng)目孵化中心活動(dòng)對(duì)學(xué)生發(fā)展方向的影響” 的階段性研究成果；深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第三批校級(jí)示范性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目“信息管理技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地”項(xiàng)目資助。（項(xiàng)目編號(hào)：SXJD-201301）

馮艷玲（1973—），女（漢），河北石家莊人，助理研究員。主要研究方向：Web應(yīng)用開發(fā)、圖像處理和高職實(shí)踐教學(xué)研究。E-mail:fengyl@sziit.edu.cn