寧彬　袁磊　谷瓊　熊啟軍

摘 要： CDIO是以項目為載體，以能力培養(yǎng)為目的，倡導基于項目教育和學習的教學模式。針對目前軟件工程導論課程理論教學與實驗教學之間存在的嚴重脫節(jié)問題，提出CDIO模式在軟件工程導論課程教學改革中的應(yīng)用，主要包括CDIO的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行四個階段，從理論、實驗和考核三個方面進行教學探索。經(jīng)過二年多的實踐檢驗，表明CDIO模式在軟件工程導論課程中的教學改革是有效的，這為踐行應(yīng)用型教改開辟了一個途徑。

關(guān)鍵詞： CDIO； 教學模式； 教學改革； 軟件工程

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）03-44-02

0 引言

軟件工程導論作為計算科學、軟件工程等專業(yè)的核心課程，具有理論抽象、實踐性強等特點，在現(xiàn)實中存在理論教學和實驗教學嚴重脫節(jié)的問題，因此對該課程進行教學改革十分重要。本文針對軟件工程導論課程教學過程中存在的問題，嘗試引入CDIO模式，將能力培養(yǎng)模式和方法應(yīng)用到軟件工程導論課程的理論教學、實驗（實踐）教學和考核過程中，體現(xiàn)以案例開發(fā)過程為驅(qū)動來安排教學內(nèi)容和方法的教學思想。

1 CDIO模式的內(nèi)涵

CDIO模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）四個方面，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程[1]。其倡導“做中學”和“基于項目教育和學習”的新型教學方法，在工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面上進行綜合培養(yǎng)的教學模式。CDIO模式是能力本位的培養(yǎng)模式，本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)的知識本位的培養(yǎng)模式[2]。

2 CDIO模式在軟件工程導論中的應(yīng)用

CDIO模式在軟件工程導論課程中的應(yīng)用原則：①根據(jù)軟件工程課程對學生的培養(yǎng)目標，進一步明確對學生知識、能力和素質(zhì)的要求，以軟件（系統(tǒng)）工程設(shè)計為導向，以項目訓練為載體，重新設(shè)置課堂、實驗（實踐）和考核模式；②一方面設(shè)置小規(guī)模實踐項目或驗證性的項目，加深和強化學生對課程內(nèi)容的理解與應(yīng)用，另一方面，選取合適的工程項目案例，將其完整地、前后銜接地貫穿于整個課程的各個教學階段，使學生得到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作四個層面上的系統(tǒng)訓練，以培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新思維能力。

2.1 理論教學改革

軟件工程導論所涉及到的理論知識內(nèi)容相對抽象，需要與實踐的案例（項目）構(gòu)建為一個整體，同時為實踐教學做好補充、深化和拓展。這就需要改變傳統(tǒng)課題教學模式，主要體現(xiàn)在教師教學與學生學習的過程中，側(cè)重于學習的經(jīng)驗獲取方式及技能的訓練方法上。

CDIO模式不僅注重培養(yǎng)學生的自學能力，也強調(diào)教師團隊的指導作用。在理論教學實施過程中圍繞某問題、任務(wù)或項目開展，以項目為載體，由教師引導學生自主學習和探索。教師成為教學的組織者、引導者、咨詢者和評價者；學生不再是知識的被動接受者，而成為知識的主動建構(gòu)者，即實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心，由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂椖繛橹行?，由以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嶋H經(jīng)驗為中心[3]。

選擇“書店信息管理系統(tǒng)”項目作為教學案例，貫穿整個理論教學過程。將課程項目劃分成計劃訂購管理、書庫管理、銷售管理和書店日常事務(wù)管理等若干個模塊，并把每個模塊涉及的知識點羅列出來，對其要實現(xiàn)的目標和要求，結(jié)合軟件工程導論中的需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、測試、維護等方面的理論，進行詳細的講解。

在理論教學過程中，注重由項目案例中的應(yīng)用，導入基本的概念和方法，提出問題引導學生思考應(yīng)用，將理論的應(yīng)用貫穿于軟件工程導論課程的教學中，增加學生主動學習和動手實踐的興趣，強調(diào)分析問題和解決問題的能力，增強概念學習。

2.2 實驗（實踐）教學改革

CDIO模式倡導在“在工程項目中學習”的教學理念，遵循“案例導向、項目驅(qū)動”的實驗教學模式。結(jié)合軟件開發(fā)的實際場景，以團隊為單位進行[4]。以團隊負責人為核心，組織對員進行需求分析、軟件設(shè)計、編碼、測試、維護等，既可分工協(xié)作，也可集中完成某一個階段的任務(wù)。在實驗教學過程中，遇到問題，先由學生間討論來解決，并制定解決方案進行相應(yīng)的嘗試或驗證。在學生不能解決問題的情況下，由教師指導完成。在這個過程中，教師肩負著答疑和指導的任務(wù)，鼓勵學生團隊用不同方法完成任務(wù)，針對具體情況提出改進建議。借助這種途徑，學生共同參與、協(xié)作完成項目，從而鍛煉了他們的交流與合作能力、自學和思考能力、解決問題和創(chuàng)造性思維能力。

2.3 考核方式改革

在教學過程中，改變過去單一的考試模式，建立多樣性的評價模式，以充分調(diào)動學生的積極性。在教學任務(wù)完成后，針對CDIO模式的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行四個階段的工作進行總結(jié)，指導學生撰寫課程學習報告。指導教師對每個團隊及其成員的表現(xiàn)進行點評，對發(fā)現(xiàn)的亮點進行表揚和推廣?？己瞬粌H僅是關(guān)注最終的結(jié)果，更重要的是借助考核形式，引導學生在教學過程的每一個階段注重知識學習，積極參與技能練習，全面提高學生的綜合職業(yè)能力?？己藭r，主要包括這些方面：①職業(yè)素質(zhì)的考核，考核學生平時的到課率和上課表現(xiàn)，循序漸進地對學生進行職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)；②學習過程的考核，在CDIO的四個階段分別進行考核并給定相應(yīng)的分數(shù)，其目的在于調(diào)動學生平時學習的積極性、主動性，這項考核是反映和檢驗學生在學習過程中努力程度的標志；③綜合應(yīng)用能力考核，以演示、答辯的方式展現(xiàn)學生的勞動成果，一方面可以展示學生的學習成果，鼓勵學生互相學習，另一方面，可以培養(yǎng)學生的交流能力，從而提高學生的成就感和學習積極性；④職業(yè)所需的理論素養(yǎng)考核，對理論知識的考核以筆試的方式進行，側(cè)重于考核職業(yè)崗位所需的基本理論與基本知識[5]。

3 結(jié)束語

經(jīng)過兩年多的不斷探索，基于CDIO模式的軟件工程導論課程在我院計算機科學與技術(shù)、軟件工程本科專業(yè)中開展教學改革，打破傳統(tǒng)的以驗證理論為主的課程教學模式，開設(shè)綜合性工程實踐課程，為學生提供系統(tǒng)連貫的實踐機會和創(chuàng)新能力訓練的機會，實現(xiàn)了一個新型的教學設(shè)計邏輯思路：以軟件項目的現(xiàn)實條件為背景，以軟件實現(xiàn)過程的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行的生命周期為載體，全面地培養(yǎng)學生的專業(yè)知識、專業(yè)能力和團隊寫作能力。這樣，既有效地解決了軟件工程導論課程在理論教學、實驗（實踐）和考核之間的矛盾，也為計算機專業(yè)的相關(guān)專業(yè)課程的教學改革提供了借鑒，為培養(yǎng)應(yīng)用型計算機類專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。因此，CDIO模式具有很好的推廣價值和應(yīng)用前景。

參考文獻：

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[2] 畢忠勤，單美靜.基于CDIO的軟件工程專業(yè)培養(yǎng)體系建設(shè)[J].計算機

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[3] 袁磊，黃健，寧彬.軟件工程實訓課程體系研究[J].計算機教育，

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[4] 寧彬，龔雄興，袁磊.開放式計算機實驗教學體系探索[J].電腦知識與

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[5] 馬培軍，劉曙.軟件工程專業(yè)逐步工業(yè)化教學模式的探索[J].計算機

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