姚志強，曾章瑞，鄭小建

（福建師范大學 軟件學院，福建 福州350108）

PMO-CDIO工程教育與人才培養(yǎng)模式改革

姚志強，曾章瑞，鄭小建

（福建師范大學 軟件學院，福建 福州350108）

針對軟件工程專業(yè)存在的一些教學方法問題，分析CDIO工程教育模式對軟件工程人才培養(yǎng)質量發(fā)揮的作用，提出保障CDIO的組織實施和加強項目管理能力的PMO-CDIO創(chuàng)新模式，闡述項目管理辦公室概念、人才培養(yǎng)體系與PMO-CDIO模式之間的適應性，介紹這種新模式實施經驗和成效。

PMO-CDIO；工程教育；人才培養(yǎng)；項目管理

0 引 言

以往軟件工程專業(yè)畢業(yè)生雖然具有一定的專業(yè)技術能力，但是培養(yǎng)模式上存在一些普遍的問題：傳統(tǒng)的授課方式不能滿足需要，學生缺乏自主學習、自主實踐的能力，教學實踐脫離工程和項目管理實際，教師隊伍工程背景欠缺。

CDIO刻畫現(xiàn)代工業(yè)產品從構思研發(fā)到運行改良乃至終結廢棄的生命全過程，CDIO工程教育理念以這個全過程為載體培養(yǎng)學生的現(xiàn)代工程能力，不僅包括學科知識，還包括終身學習能力、團隊協(xié)作能力，以及在企業(yè)（社會）環(huán)境下產品、過程、系統(tǒng)的建造能力和項目管理能力[12]。

1 突出能力培養(yǎng)的軟件工程人才培養(yǎng)設計

軟件工程專業(yè)旨在培養(yǎng)系統(tǒng)掌握計算機科學基礎理論、軟件開發(fā)方法、項目質量控制技術，具有較強的工程實踐能力、團隊交流協(xié)作能力、創(chuàng)新精神與項目組織管理基本能力，能從事軟件工程項目分析、技術研究、設計、管理、服務工作的高素質工程型、應用型人才。

根據(jù)這樣的目標，可以建立如圖1所示的人才培養(yǎng)體系，包含每個實訓階段的能力項和關鍵域[3]，其中基本技能實訓由數(shù)學、計算理論、計算系統(tǒng)、開發(fā)工具、外語、人文素養(yǎng)、基礎設計實踐等關鍵域組成，關鍵域支持能力成長?；A項目實訓中的能力項是由工程技術、工程管理和專業(yè)設計實踐支持成長的，大型項目實訓階段是由項目規(guī)劃、平臺架構、團隊軟件過程、團隊動力支持成長，企業(yè)實習與畢業(yè)設計階段由創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、工程實踐、科研訓練支持成長。

2 PMO-CDIO工程教育模式

2.1 PMO-CDIO概念

CDIO工程教育模式引導學生像工程師一樣思考，能夠帶給他們從事產品、過程或系統(tǒng)的構思、設計、實現(xiàn)和運作中的某個環(huán)節(jié)或全部過程（見表1）的全新體驗，其中構思階段分為確定目標和概念設計，設計階段細分為初步設計和施工設計，實現(xiàn)包含組件制造和系統(tǒng)集成，運行階段包括全生命支持和演化。

圖1 軟件工程人才培養(yǎng)體系

表1 CDIO模式工程生命期系統(tǒng)過程

PMO指項目管理辦公室，它于20世紀90年代提出后，經過行業(yè)實踐發(fā)現(xiàn)，將項目放到整個企業(yè)的運作中統(tǒng)一管理的需要變得越來越明顯。不論是對于項目經理還是企業(yè)主管人員來說，PMO都被證明是理想的選擇[4]。

項目是為了完成或創(chuàng)造一個特定的產品或服務而做出的暫時性努力，而項目管理過程在每個項目的全壽命期間卻是重復發(fā)生的，并且每個過程均是為了得到一個結果而重復發(fā)生的行為、變化和功能的組合。項目管理辦公室就是為了項目的成功實施而創(chuàng)建或總結連續(xù)不斷的實踐經驗。目前，對PMO比較普遍認可的一個概念是：PMO是在組織內部將實踐、過程、運作形式化和標準化的部門，這些標準化的程序應該能形成一致和可重復的結果，同時項目成功的機率是上升的。換句話說，PMO是組織內部項目管理最優(yōu)實踐的中心，是組織提高項目分析、設計、管理、檢查等方面能力的關鍵資源。

為了保證CDIO整個生命周期更有效地運行，加強各團隊之間的交流，讓各自的成果更緊密完整地結合在一起，我們引進PMO理念。PMO-CDIO培養(yǎng)模式模擬企業(yè)PMO組織架構進行CDIO系統(tǒng)的PMO項目管理實務運作，通過項目管理的5個過程——啟動、計劃、實施、控制、收結等，以及9大知識領域——項目的整理、范圍、時間、費用、質量、人力資源、溝通、風險、采購管理等的運用讓CDIO績效更加突出，實現(xiàn)實務系統(tǒng)的需求分析、開發(fā)、測試、集成與運作。

PMO-CDIO是以項目管理知識為經、實務案例為緯而創(chuàng)建的經緯交織模式，使學生從一般概念的學習切人到系統(tǒng)化的項目知識架構，并了解相關知識的應用特性;同時通過對項目管理方面實務案例的了解及討論，掌握項目管理工作的挑戰(zhàn)與成功訣竅。在教學實施中，我們創(chuàng)新PMO-CDIO教育模式，將學生組成不同團隊，分別進行綜合性IT項目研發(fā)、管理，完成構思、設計、表達、改進的全過程，這對于未深人企業(yè)工作的大學生來說是前所未有的體驗。

2.2 PMO-CDIO教學設計

PMO的成員在整個CDIO過程中起到提高自我、服務團隊的作用，其概念結構如圖2所示，主要分為表2中的X、Y和Z階段。

圖2 PMO-CDIO概念結構

X階段開始時設置團隊，到Y階段時進行團隊重組，將兩個或多個小組合并，以中型團隊的形式進行項目管理及施行的實踐。進人Z階段時模仿信息系統(tǒng)整合公司的編組運作管理形式來進行編組的組織、分工與運作。

PMO—CDIO模式堅持理論與實踐結合、學校與企業(yè)協(xié)同的原則，采取企業(yè)公司發(fā)展軟件系統(tǒng)的項目管理方法，開展以產學科技術項目為驅動的教學改革和工程能力培養(yǎng)，完成需求分析、技術開發(fā)、系統(tǒng)集成、測試、部署和測試維護評估等全過程。

2.3 具體教學案例

2.3.1 PMO-CDIO組織架構

表2 PMO-CDIO過程管理

為保證CDIO整個生命周期更有效地運行，加強各個組之間的交流，讓各自的成果更緊密完整地結合在一起，我們必須契合PMO理念，以企業(yè)界項目管理的最高運作模式，采用企業(yè)運作組織架構，因此在Z階段開始之時，我們把大組實作的編組按照企業(yè)PMO組織架構分配人力資源。

執(zhí)行長（CEO）分為聯(lián)合執(zhí)行長與班級執(zhí)行長，其共同的職責為確立PMO發(fā)展目標，發(fā)現(xiàn)PMO運行過程中出現(xiàn)的異常并采取恰當?shù)慕鉀Q方案，聯(lián)合CEO應跟進各個部分的工作進展和老師做好溝通事宜，協(xié)助解決問題;班級CEO則應該跟進各小組的項目實施進度，協(xié)調小組之間的關系，對各類人力資源有充分了解。

技術長應組建獨立的技術組（技術組成員仍需在各階段實踐教學的小組中擔任角色并完成任務），在項目開展前期制定編碼規(guī)范，跟蹤各組的項目開發(fā)進度，在遇到技術難題時提供各種求助方式并在短時間內為其進行解答，在項目實施中后期組織每周的技術答疑例會，在項目即將終結階段安排完成測試工作和軟體品質控制管理。在項目實施的整個過程中負責服務器及數(shù)據(jù)庫的運行、維護、備份。

需求長負責在各項目實施的需求分析階段收集學生對需求的反饋，并及時與老師做商討，將從老師那里獲取的需求反饋給各組，掌握全體的需求分析規(guī)劃。

知識長在項目實施的各階段，向各小組收取各類文檔資料并進行整理，記錄并整理項目開發(fā)中的技術經驗并定期進行公示，負責教材/資料的復印或訂閱。

總務長需主持項目的會議演示，主要內容為提前制定會議具體流程，負責會議教室的租借與管理，選定主持人并準備演講稿及服飾。

秘書長協(xié)同總主持人完成工作，負責每次會議的記錄及整理，登記每次會議的缺勤人員，發(fā)放每次的會議的通知，參與完成財務的管理以及PMO成員的考核工作。

總而言之，PMO組織在整個CDIO課程的定位就是：服務與責任。

由此可見，課程以PMO來支撐CDIO執(zhí)行，以PMO作為策略管理嫁接，幫助達到在校人才培養(yǎng)與企業(yè)人才需求的無縫接軌;以實踐項目為載體讓學生學習并運用專業(yè)基礎知識，鍛煉學生的實際項目開發(fā)能力，鍛煉師生集成式CDIO實踐能力，鍛煉師生集成式教學知識能力，并且培養(yǎng)學生成熟的工程技能及人格素養(yǎng)，鍛煉成熟的溝通及組織人力管理能力，把基于CDIO理念的工程教育改革向前推進一步。

2.3.2 項目案例設計

近三年來，我們開展PMO-CDIO工程教育模式創(chuàng)新改革實踐，從產學合作項目中凝煉教學案例，經過三屆學生的X/Y/Z計劃螺旋式提升，成功研發(fā)了若干成型的得以在企業(yè)應用的項目，包括學立方在線教育服務管理平臺、學立方視頻學習管理系統(tǒng)、高教學生事務平臺、實驗室管理系統(tǒng)、創(chuàng)新就業(yè)管理平臺、O2O履歷化學習管理平臺、企業(yè)經營管理信息系統(tǒng)和工時系統(tǒng)等。下面我們以工時系統(tǒng)為例適當闡述X/Y/Z計劃實施過程。

工時系統(tǒng)是人力資源管理的重要課題，成為我們PMO-CDIO中的教學案例，在成本、效率、質量之間通過有效的工作時間管理，使CDIO創(chuàng)造更大的教學質量以及價值，旨在準確記錄每位同學參與CDIO的工時，并在學期末考評時作為一條重要參考指標。

在2013級CDIO教學中，工時系統(tǒng)包含11個主要功能：

（1）登錄功能：學生填人用戶名、密碼，登錄到工時管理系統(tǒng);

（2）注冊功能：學生可以通過快捷的人口，注冊使用。鑒于該系統(tǒng)用于工時的審核，故要求注冊時填人自己的學號;

（3）提交工時功能：使用該功能的權限有組員、組長和CEO，需提交工作類別、時長及所做內容簡述，作業(yè)過程用選擇方式，工作類別是系統(tǒng)定義好的;

（4）審核工時系統(tǒng)：管理員、CEO、技術長、需求長、知識長、總分長、秘書長等對下級權限者提交的工時進行審核，同時可以查看工作類型以及完成度;

（5）查看提交記錄功能：小組長、CEO可以查詢到指定的學生提交的工時情況，同時可以查詢己提交的工時記錄，并且可修改審核情況;

（6）查看工時總表功能：CEO、管理員可以查看歷次工作的工時情況，包括每個人的工時、工作情況、全組人員的工作記錄，允許以表格形式導出成績數(shù)據(jù);

（7）小組管理功能：擁有此功能權限的僅為管理員，和班級管理功能類似;

（8）班級管理功能：基于工時系統(tǒng)的“具有可成長性”的需求，管理員可以通過此功能創(chuàng)建或者刪除班級，給班級指派CEO，在此基礎上，班級可以無限擴展，班級名稱不再限定于“CDIO”，使得本項目不僅可在CDIO上使用，同樣適用于其他領域;

（9）工時類別管理功能：管理員隨著需要增加工時類別;

（10）人員管理功能：管理員可任命班級CEO相關職務;

（11）查看工時統(tǒng)計圖功能：不同權限的用戶可看到的范圍也不一樣。

X計劃開始時，各團隊對項目案例進行探索和理解，選取如工時系統(tǒng)的動態(tài)開放設計型項目[5]，規(guī)模以獨立型的可后續(xù)成長為Y、Z階段的為最佳。

進人Y階段時，先對X計劃的團隊重組，多數(shù)團隊負責技術，另有后勤組和特項組各1～2個。后勤組確保各小組進人運營測試評估階段的準備，并持續(xù)完善工時管理與CDIO平臺服務質量，特項組負責駐點、文檔、測試等工作，其中駐點的任務有市場調研、線上工作的籌備、項目運營模式分析、項目市場運作，文檔的任務涉及與測試組的對接并撰寫手冊，根據(jù)項目系統(tǒng)功能制作PPT和視頻。Y+Z1階段細分為Y1，Y2，Y3，Z1.1，Z1.2和Z1.3等子階段，其中Y1階段主要制訂和提報總項目規(guī)劃和資源進度計劃，隨后各階段每組分別實現(xiàn)Y+Z1子階段目標（見表3），針對每個組項目企業(yè)架構的系統(tǒng)需求規(guī)劃，擬定系統(tǒng)需求、系統(tǒng)功能與提出用例功能架構與用例數(shù)目，計算難、中、易類別的工作人時數(shù)和有效代碼行數(shù)等。Y階段完成時要進行需求演示、原型演示，Z1的三個子階段從軟件模塊設計到數(shù)據(jù)庫設計，確保學生在實踐過程中學習到項目管理理念，讓項目能夠走向成功。

表3 Y+Z1子階段目標

Z2—Z4計劃分別開展系統(tǒng)開發(fā)、集成、測試和運營維護評估，體驗軟件項目過程管理與質量控制。

PMO-CDIO強調的是應用型人才培養(yǎng)，注重的是每個人的成長，但因個人差距等問題，同一問題對于不同的同學來說處理的難度和所用時間都大不相同，因此若僅僅通過成果來判斷個人的參與度是不準確的。另外，一個完整的項目并不只是由技術人員完成，文檔和后勤也不可或缺，若代碼是唯一的評判標準，則對于團隊中的非編碼人員有很大的不利，這也就是工時系統(tǒng)存在的意義——記錄成長，由過程看結果。

3 成效分析

經過多年嘗試、改進和提升，PMO-CDIO工程教育創(chuàng)新模式在我校軟件工程專業(yè)中得到推廣應用，學生的學習積極性持續(xù)提高，教學效果越來越突出，近年我們學生在國家級、省級專業(yè)賽事中取得包括“中國軟件杯”和“挑戰(zhàn)杯”在內的上百項獎項，整體上產生多個方面的作用。

（1）面向教學需求，優(yōu)化師資結構，建設一支適應軟件工程教育改革創(chuàng)新的師資隊伍。教師隊伍由專任教師、IT企業(yè)專家、境外專家組成，專任教師積極到知名IT企業(yè)帶薪頂崗實習，青年骨干選派到境外高校研修。

（2）面向工程教育改革，強化協(xié)同育人，營造國際化、產學合作、開放式的人才培養(yǎng)環(huán)境。PMO-CDIO模式促進產學研協(xié)同、校地協(xié)同育人機制建設，可充分利用教育資源，與企業(yè)建立人才培養(yǎng)和實踐基地的長效合作機制，開展訂單式人才培養(yǎng)和帶薪頂崗實習，為師生提供豐富的實踐平臺。

（3）完善人才培養(yǎng)體系，改革教學方式?；炯寄軐嵱枴娀椖颗c基礎項目實訓、大型項目實訓等條塊明晰，各階段承上啟下，學生邊做邊學，邊學邊實踐，從感性認識新技術到透徹理解原理與體系，起到事半功倍的作用，激發(fā)學生自主學習、獨立鉆研的積極性。

（4）改革考評方式方法。注重學習過程考查和學生能力評價，對學生能力的評價不僅要來自學校教師和學生群體，也要來自軟件產業(yè)界。期終考試采取以學生為主持人，以學生團隊為單位，以演示和演講的方式進行答辯;以課程組教師和企業(yè)專家組成的評委組評分的方式進行考核，并將之與平時考評綜合而得。

（5）強化實踐育人環(huán)節(jié)。及時將科研成果轉化為教學案例，建立學習小組，以問題、任務、項目為驅動，縮小理論和實踐的差距，激發(fā)學生學習興趣，也通過跨學科研究小組和教學小組，為學生帶來不同的學科視野和綜合化的知識結構。

4 結 語

教師在教學過程中起主導作用，創(chuàng)新人才培養(yǎng)有賴于教師教學能力的提高。在教學模式上，我們確立理論與實踐能力并重的教學理念，避免工程應用型人才培養(yǎng)受“重理論、輕實踐”的傳統(tǒng)影響，構建PMO-CDIO新型人才培養(yǎng)模式，著力推動基于項目、基于案例學習等多種學習方法，注重啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵學生獨立思考、自由表達。

[1] 王剛. CDIO工程教育模式的解讀與思考[J]. 中國高教研究, 2009(5): 86-87.

[2] 胡文龍. 基于CDIO的工科探究式教學改革研究[J]. 高等工程教育研究, 2014(1): 163-168.

[3] 陳啟元, 任勝兵, 胡志剛, 等. 工科大學生CDIO能力成熟度評估與改進體系研究[J]. 中國高等教育, 2009(8): 31-32.

[4] 項目管理辦公室. MBA智庫百科[EB/OL]. (2013-04-04)[2016-04-05]. http://wiki.mbalib.com/wiki/項目管理辦公室.

[5] 孫明, 田蜜, 康文杰. 設計型項目驅動的軟件工程實踐教育改革[J]. 計算機教育, 2016(3): 156-159.

（編輯： 史志偉 ）

1672-5913(2017)01-0053-06

G642

福建師范大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項目和福建省入庫建設項目（L201502002）；福建師范大學研究生教育改革研究項目（MSY201414）。

姚志強，男，教授，研究方向為大數(shù)據(jù)安全與服務，yzq@fjnu．edu．cn。