邵蘭潔 馬睿 魯小利 母俐麗

摘 ?要： 軟件開發(fā)能力是衡量計算機專業(yè)學生水平和影響學生就業(yè)率的一個關鍵因素。為了提高計算機專業(yè)學生的軟件開發(fā)能力，以先進的CDIO工程教育理念為指導，結合當前軟件行業(yè)市場需求，探討了該專業(yè)軟件開發(fā)類課程群建設問題，并就課程群的CDIO模式教學進行了實踐研究，取得了較好的教學效果。

關鍵詞： 軟件開發(fā); 課程群; CDIO; 教學改革

中圖分類號：G433 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2014）12-64-03

Research and practice on teaching reform of CDIO mode in software development course group

Shao Lanjie， Ma Rui， Lu Xiaoli， Mu Lili

（College of Information Science and Technology， Yanching Institute of Technology， Hebei， Langfang 065201， China）

Abstract： The ability of software development is a key factor in measuring students' computer professional level and affecting students' employment rate. In order to improve the software development capabilities of students majoring in computers， under the guidance of advanced CDIO engineering education concept， combined with the market needs of the software industry， the problems in the construction of software development course group are discussed. The CDIO engineering teaching mode in courses group are researched， which has obtained a good teaching effect.

Key words： software development; course group; CDIO; teaching reform

0 引言

CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果，其愿景是為學生提供一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統(tǒng)的構思（Conceive）-設計（Design）-實現(xiàn)（Implement）-運行（Operate）過程的背景環(huán)境基礎上的工程教育[1]。該模式于2009年在我國展開試點，目前已掀起全國性的研究浪潮。針對目前高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)與市場人才需求脫節(jié)的問題，在CDIO理念指導下，以培養(yǎng)適應社會經濟發(fā)展和滿足軟件行業(yè)人才需求的專業(yè)基礎知識扎實、專業(yè)技能過硬、具有創(chuàng)新能力和團隊合作精神的復合應用型人才為目標，對計算機專業(yè)軟件開發(fā)類課程進行課程群建設和CDIO模式教學改革，培養(yǎng)社會所需的高素質工程型人才，是國內外從事計算機專業(yè)教育工作者都在關注的課題。

1 軟件開發(fā)類課程群建設

所謂課程群，是指以現(xiàn)代教育思想和理論為指導，把屬于同一能力培養(yǎng)范疇、縱向有承啟關系、橫向有內在邏輯聯(lián)系的一類課程進行重新規(guī)劃設計和整合構建的課程集合[2-3]。課程群的構建，需在CDIO理念指導下，打破單一軟件開發(fā)類課程內容的歸屬性，從軟件開發(fā)能力培養(yǎng)的角度出發(fā)，對軟件開發(fā)類課程進行課程群建設，搭建合理的課程群體系架構。

1.1 課程群建設小組

針對我校計算機專業(yè)（Java技術方向）的軟件開發(fā)類課程群建設，為了建立起更加合理的課程體系，成立了專門的軟件開發(fā)類課程群建設小組，設立課程群負責人、CDIO教學實踐項目負責人、課程負責人和授課教師崗位。其中，課程群負責人的主要職責是進行課程群的總體規(guī)劃，課程教學大綱、教學用實踐項目的審核、課程群團隊管理等工作;項目負責人的主要職責是完成教學用實踐項目的設計、項目內容安排、項目進程控制、指導授課教師和學生完成項目實踐;課程負責人的主要職責是撰寫自己所負責課程的教學大綱、審核授課教師編寫的教案、授課及安排其他授課教師根據(jù)制定好的課程大綱和能力培養(yǎng)目標同時進行授課，完成課程教學改革;授課教師的主要職責是接受課程負責人安排，進行授課，是課程教學改革的踐行者。

1.2 課程群體系結構

課程群小組在我校計算機專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式框架下，依據(jù)軟件開發(fā)能力的不同培養(yǎng)階段[4]，選擇對學生軟件開發(fā)能力培養(yǎng)起關鍵作用的課程組成軟件開發(fā)類課程群，課程群主要由以下課程組成。

⑴ 基礎階段：將C語言程序設計I、C語言程序設計II、C++面向對象程序設計，歸為入門級專業(yè)基礎課程。開設目的是讓學生熟悉一到兩門計算機高級程序設計語言，了解程序的基本結構，掌握面向過程和面向對象兩種程序設計方法，對學生進行一定程度上的邏輯思維能力的培養(yǎng)，為下一階段的課程學習打下語言和編程思想方面的基礎。

⑵ 提高階段：數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫原理與應用、算法設計與分析、Java程序設計I、Java程序設計II、網頁設計與制作基礎。其中，前三門課屬于核心專業(yè)基礎課程，數(shù)據(jù)結構課程主要培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)抽象能力，數(shù)據(jù)庫原理與應用主要培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)能力，算法設計與分析課程主要培養(yǎng)學生的算法設計能力、算法分析方法。后三門課屬于專業(yè)方向課，開設目的是讓學生熟悉當今主流軟件開發(fā)語言。

⑶ 高級階段：軟件工程、Web開發(fā)原理、J2EE程序架構與程序設計、移動應用開發(fā)、系統(tǒng)分析與建模技術、軟件測試技術。除軟件工程屬于核心專業(yè)基礎課外，其余課程屬于專業(yè)方向課。軟件工程課程的開設目的是讓學生掌握軟件開發(fā)的方法、技術、流程、工具、規(guī)范等內容，使學生的軟件開發(fā)能力無論在理論上還是在實踐上都得到升華。對于該階段專業(yè)方向課，其設置一定要與時俱進，以軟件行業(yè)人才需求為導向，讓學生學習市場流行軟件開發(fā)技術，熟悉大型軟件的開發(fā)方法和開發(fā)平臺，使學生的軟件開發(fā)能力符合市場需求，提高學生的就業(yè)競爭力。

⑷ 實踐階段：數(shù)據(jù)結構課程設計、應用軟件課程設計、系統(tǒng)軟件課程設計、企業(yè)級項目實訓、畢業(yè)設計。該階段開設的課程全部屬于實踐性課程，目的是使學生在項目實踐中進一步理解和鞏固所學專業(yè)知識，重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力、自主學習能力、獨立分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力。

2 軟件開發(fā)類課程群CDIO模式教學

2.1 理論教學

軟件開發(fā)類課程群強調一體化建設，注重課程的知識重組、知識融合。對課程間重復知識點的處理，做到明確其劃分，消除重復。如C++和Java程序設計這兩門課皆為面向對象的程序設計語言，對于這兩門課程的重復知識點——面向對象程序設計的關鍵技術（抽象、類、繼承和多態(tài)），我們的辦法是把該內容的教學放在C++中去重點講授，而在Java教學中對這部分內容進行弱化，留給學生自學，并讓學生在項目實踐中進行消化吸收。把Java程序設計的教學重點放在Java的可視化編程、多線程編程、網絡編程、數(shù)據(jù)庫編程、設計模式方面。又如軟件工程、系統(tǒng)分析與建模技術、軟件測試技術這三門課，也存在交叉的教學內容。一般來說軟件工程的教學內容涵蓋面向對象的系統(tǒng)分析與建模技術和軟件測試技術，我們的辦法是把軟件工程的教學重點定位在面向過程的軟件開發(fā)理論與實踐，而把面向對象的軟件開發(fā)放在系統(tǒng)分析與建模技術課程中講授，把軟件測試放在軟件測試技術課程中講授。

在教學用實踐項目的選擇方面，我們以涵蓋盡可能多的知識點、貼近企業(yè)實際項目、有一定綜合性且難度適中、項目應用領域學生比較熟悉為原則，由課程群項目負責人和校企合作單位共同研討決定。教學實踐表明，對同一門課程的不同知識點或不同的課程，能選用一個項目的就選用同一個項目，這樣教學效果較好，更能讓學生體會學習同一課程每一知識點或不同課程的意義所在。如C和C++的教學，我們都選用針對學校圖書館使用的圖書管理系統(tǒng)，在C語言學習過程中，要求學生用面向過程的程序設計方法去開發(fā)，而在C++學習過程中，要求學生用面向對象的程序設計方法再一次開發(fā)此系統(tǒng)。學生通過對同一系統(tǒng)不同程序設計方法的比較，在親身實踐中體會到了面向過程和面向對象兩種編程思想的根本區(qū)別、二者的優(yōu)缺點。對于后繼或高級階段很多課程的教學，同樣可以繼續(xù)選用該系統(tǒng)。如在軟件工程教學中，繼續(xù)選用該系統(tǒng)，讓學生把之前開發(fā)流程不規(guī)范的部分按規(guī)范開發(fā)流程補全各階段資料。這個過程可以讓學生發(fā)現(xiàn)規(guī)范理論指導的意義所在。

在課程教學中，引入CDIO工程教育理念，以項目為主線，以學生為主體，以教師為主導，讓學生學中做，做中學。教學方法以項目教學法為主，案例教學法、問題驅動教學法、任務驅動教學法、討論法、翻轉課堂教學法等為支撐。這些教學法在調動學習興趣，培養(yǎng)自主學習能力、獨立思考能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力等方面都發(fā)揮著積極作用，教學效果較好。

2.2 實踐教學

課程群實踐教學分為五個層次：課程實驗→課程設計→綜合課程設計→企業(yè)項目實訓→畢業(yè)設計。軟件開發(fā)類課程是實踐性很強的一類課程，每門課程都安排有課程實驗，核心專業(yè)課程則專門開設課程設計，如數(shù)據(jù)結構課程設計。而綜合課程設計可以鍛煉學生綜合、靈活運用專業(yè)知識的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，如應用軟件課程設計、系統(tǒng)軟件課程設計[5]。企業(yè)項目實訓為學生提供企業(yè)環(huán)境背景下的項目實踐鍛煉，所從事的是企業(yè)實際項目開發(fā)，其在提升學生就業(yè)技能方面有舉足輕重的作用。畢業(yè)設計是學生四年學習成果的結晶，畢業(yè)設計質量的高低直接反應教學質量，是教學改革的助推劑。

2.3 考核方式改革

對課程群課程實施CDIO模式教學后，課程考核方式也要相應進行調整，從傳統(tǒng)終結性考核（期末考試）方式修改為形成性考核和終結性考核相結合的方式[6]，從教學過程的各個環(huán)節(jié)對學生進行全方位的考核。表1以面向對象程序設計C++課程為例列出了課程考核具體細則，以供參考。

表1 ?面向對象程序設計C++課程考核細則

表1中，期中/期末考試可根據(jù)課程的性質予以取舍，對于實踐性較強的選修課及課程設計，可以取消這兩項考核，相應加大其他考核項的權重。

3 特別強調的問題

3.1 師資隊伍建設

師資隊伍建設是課程群建設的基本保證，以軟件開發(fā)能力為培養(yǎng)目標的課程群對任課教師的要求是，應具備較高的軟件開發(fā)能力，有較豐富的軟件開發(fā)實踐經驗。為此，我們引入校企合作企業(yè)的軟件工程師參與課程授課;加大“雙師型”教師的培養(yǎng)力度，每學期有計劃地安排教師深入生產第一線，接受一段時間的實踐鍛煉，提高實踐操作能力;鼓勵教師參加技能培訓。

3.2 教材建設

高水平的課程群建設應該有一系列高質量的教材相配合。我們的教材建設包括對優(yōu)秀教材的選用和自編教材。在自編教材建設中，我們已出版三本教材：C語言程序設計、C++程序設計、數(shù)據(jù)結構（C語言版），把課程群教學實踐中積累的優(yōu)秀教學項目寫進教材，受到選用教材兄弟院校的好評。

3.3 校企合作

校企合作在CDIO工程教育模式中起著至關重要的作用。合作企業(yè)為學生提供企業(yè)實踐環(huán)境，并在培養(yǎng)學生方面做到了應社會所需，與市場接軌。我校計算機專業(yè)目前已與北京東方尚智公司、紫光軟件集團、達內集團等建立了長期校企戰(zhàn)略合作，建立校內企業(yè)實訓基地兩個，校外實訓基地五個。

3.4 教學平臺建設

課程群小組搭建了計算機專業(yè)CDIO模式教學改革網站，包括教學資源模塊、答疑模塊、論壇模塊、作業(yè)管理模塊、在線測試模塊、學生優(yōu)秀項目作品展示模塊等。在實踐教學平臺建設上，除學校和校企合作企業(yè)為學生搭建的實踐教學平臺外，我們還借助“挑戰(zhàn)杯”、“藍橋杯”大賽等平臺，鍛煉學生的算法設計能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

4 結束語

CDIO理念指導下的軟件開發(fā)類課程群體系結構的搭建必須以學生軟件開發(fā)能力的形成為依據(jù)，同時又要考慮軟件開發(fā)市場需求，對軟件開發(fā)類專業(yè)方向課的設置實時更新。在此思想指導下，我校CDIO課程群建設小組對計算機專業(yè)軟件開發(fā)類課程的體系結構進行了調整，并進行實踐教學，取得了良好的效果，學生的工程實踐能力明顯提升，基本達到預期目標。當然，還有諸多問題值得進一步研究，特別是課程群建設和教學改革主力軍的“雙師型”教師隊伍培養(yǎng)問題。

參考文獻：

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[4] 程凡.面向卓越工程師的軟件工程專業(yè)課程體系建設[J]. 宜春學院學

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[6] 邵蘭潔等.高校計算機專業(yè)C語言程序設計CDIO模式教學改革實

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