CDIO模式下實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的建立,計算機(jī)教學(xué)論文

CDIO模式下實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的建立,計算機(jī)教學(xué)論文軟件企業(yè)對軟件人才的要求包括當(dāng)代軟件工程環(huán)境下賴以生存和成長的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊合作與溝通能力和工程實(shí)踐能力.而傳統(tǒng)的軟件教育形式重理論輕實(shí)踐、重技術(shù)輕工程,不利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊協(xié)作精神的培養(yǎng).CDIO作為當(dāng)下國際高等工程教育的一種創(chuàng)新形式,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手實(shí)踐能力、團(tuán)隊協(xié)作能力等方面具有顯著效果并在其他工程學(xué)科得到驗(yàn)證.借鑒CDIO工程教育理念和標(biāo)準(zhǔn),鹽城師范學(xué)院對軟件工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行重新構(gòu)建,創(chuàng)新和完善課程體系,革新傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、教學(xué)思路和教學(xué)形式,對培養(yǎng)高水平應(yīng)用型、工程型軟件人才具有重要意義.1CDIO工程教育形式概述.CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果.CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate).它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,通過項(xiàng)目設(shè)計將整個課程體系系統(tǒng)、有機(jī)地結(jié)合起來,學(xué)生以主動的、實(shí)踐的方式介入課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)課程學(xué)習(xí)要與項(xiàng)目設(shè)計相聯(lián)絡(luò),以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力[1].CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面到達(dá)預(yù)定目的[2].CDIO注重實(shí)踐性教學(xué)和實(shí)際動手能力,主張課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該從詳細(xì)實(shí)際出發(fā),然后上升至理論,最后再回到實(shí)際操作中來,以創(chuàng)作最終產(chǎn)品為教學(xué)目的[3].2專業(yè)培養(yǎng)目的定位.軟件工程是一門建立在計算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)之上,同時牽涉數(shù)學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和系統(tǒng)工程等學(xué)科理論與方式方法的學(xué)科及專業(yè).軟件工程教育兼具科學(xué)教育屬性與工程教育屬性,前者培養(yǎng)的是軟件工程基礎(chǔ)研究人才,后者培養(yǎng)的是軟件工程技術(shù)、應(yīng)用、管理和服務(wù)人才.我校作為一所普通本科院校,結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際,將軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目的定位為培養(yǎng)應(yīng)用型、工程型軟件人才.即能夠綜合應(yīng)用計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等學(xué)科知識,以工程化的原則與方式方法為指導(dǎo),勝任當(dāng)代軟件工程環(huán)境下高質(zhì)量軟件的開發(fā)、測試和維護(hù)等工作的軟件工程技術(shù)、應(yīng)用、管理和服務(wù)人才.該培養(yǎng)目的可進(jìn)一步解讀為下面三點(diǎn):扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、良好的工程學(xué)意識、較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力.3CDIO形式下實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建.軟件工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),應(yīng)用型、工程型軟件人才的培養(yǎng)定位愈加強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)和工程方式方法學(xué)的訓(xùn)練,因而,實(shí)踐教學(xué)的體系建設(shè)和教學(xué)效果對學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用.借鑒和吸收CDIO工程教育理念和標(biāo)準(zhǔn),我們從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法兩方面對軟件工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了重新構(gòu)建和實(shí)踐.課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計四個層次循序漸進(jìn)、由淺入深、環(huán)環(huán)相扣;在教學(xué)方式方法的構(gòu)建上,我們從工程教育的角度出發(fā),構(gòu)成了案例牽引、項(xiàng)目驅(qū)動、團(tuán)隊合作、引導(dǎo)互動的教學(xué)形式.3.1教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建.在教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建上,我們根據(jù)以CDIO培養(yǎng)大綱為指南、以項(xiàng)目設(shè)計為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目的的原則,將軟件工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系分為下面四層次.3.1.1課程實(shí)驗(yàn).課程實(shí)驗(yàn)是單門專業(yè)課程教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié),也是整個實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ),對學(xué)生基礎(chǔ)專業(yè)技能的培養(yǎng)具有重要作用.為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),我們在絕大部分專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課中都設(shè)置了課程實(shí)驗(yàn),根據(jù)教學(xué)目的的不同,課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計為驗(yàn)證性、設(shè)計性和綜合性等不同的層次.對于實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程,如程序設(shè)計基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計等,采用完全實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式,通過一個完好的項(xiàng)目將課程知識構(gòu)造串聯(lián)起來,并通過分而治之的形式來學(xué)習(xí)各個知識點(diǎn),將老師講解與演示、學(xué)生實(shí)地操作有機(jī)融合起來,最后完成整個項(xiàng)目,以培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和專業(yè)興趣;對于理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程,如數(shù)據(jù)構(gòu)造、操作系統(tǒng)等,采用理論講解與上機(jī)實(shí)踐并舉的方式,加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的理解與應(yīng)用.3.1.2課程設(shè)計.課程設(shè)計是實(shí)踐教學(xué)體系的第二層次,是在課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇一些實(shí)踐性強(qiáng)且具有代表性的課程作為單獨(dú)課程開設(shè)綜合性課程設(shè)計.例如,Java程序設(shè)計課程設(shè)計、軟件工程課程設(shè)計等.與課程實(shí)驗(yàn)相比,課程設(shè)計具有綜合性和實(shí)用性的特點(diǎn),學(xué)生在老師的指導(dǎo)下綜合運(yùn)用相關(guān)課程的知識和技術(shù)完成一個完好的設(shè)計或?qū)崿F(xiàn).通過課程設(shè)計的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生的專業(yè)技能得到進(jìn)一步的提升和拓展.3.1.3綜合實(shí)訓(xùn).綜合實(shí)訓(xùn)是以課程設(shè)計為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用多門相關(guān)課程知識完成一個工程項(xiàng)目的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練.綜合實(shí)訓(xùn)以項(xiàng)目為載體構(gòu)建知識構(gòu)造,將學(xué)科知識、專業(yè)技能與工程實(shí)踐有效結(jié)合,具體表現(xiàn)出軟件工程領(lǐng)域中的工程學(xué)和方式方法學(xué)的施行,施行技術(shù)與管理能力訓(xùn)練和職業(yè)綜合素質(zhì)綜合的培養(yǎng)[4].根據(jù)方向不同,我們在軟件工程專業(yè)開設(shè)了兩門綜合實(shí)訓(xùn)課程:(1)軟件開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn).以軟件生命周期為主線,綜合運(yùn)用程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、軟件工程、軟件項(xiàng)目管理等學(xué)科知識,嚴(yán)格根據(jù)軟件開發(fā)的流程與規(guī)范,完成一個軟件項(xiàng)目的開發(fā),最后提交軟件產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)文檔.(2)軟件測試綜合實(shí)訓(xùn).要求學(xué)生以軟件開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)所完成的軟件產(chǎn)品為被測對象,綜合運(yùn)行軟件測試與質(zhì)量保證、軟件測試流程與方式方法、測試框架與自動化測試等學(xué)科知識,使用軟件測試的方式方法與技術(shù),設(shè)計測試用例和測試腳本,完成被測軟件的功能測試與性能測試,生成測試報告,并對測試結(jié)果進(jìn)行分析.3.1.4畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目的的重要手段,是實(shí)踐教學(xué)體系中最后一個綜合性、創(chuàng)造性的實(shí)踐環(huán)節(jié);是對學(xué)生基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與實(shí)踐成果的全面總結(jié),是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力的全面檢驗(yàn)[5].為了提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,我們從下面三方面層層把關(guān).(1)在課題選題上,強(qiáng)調(diào)選題的可行性和實(shí)用性,忌空忌大,選題最好能與指導(dǎo)老師的科研方向或?qū)W生的實(shí)習(xí)工作相關(guān)聯(lián);(2)在經(jīng)過控制上,實(shí)行師生定期溝通與匯報制度,確保畢業(yè)設(shè)計按計劃保質(zhì)保量完成;(3)在畢業(yè)設(shè)計報告及相關(guān)材料的撰寫上,從規(guī)范性和科學(xué)性兩方面嚴(yán)格要求,確保質(zhì)量.3.2教學(xué)方式方法的構(gòu)建.3.2.1案例牽引.案例教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)中的常用手段,具有直觀性高、互動性強(qiáng)的特點(diǎn).根據(jù)CDIO大綱能力培養(yǎng)的層次要求,結(jié)合各實(shí)踐課程的教學(xué)目的,我們在實(shí)踐教學(xué)中精心規(guī)劃和設(shè)置了不同層次、不同復(fù)雜度的教學(xué)案例,以案例實(shí)現(xiàn)經(jīng)過為驅(qū)動來布置教學(xué)內(nèi)容和方式方法.在教學(xué)經(jīng)過中,以一個詳細(xì)的案例為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地融合在案例之中,學(xué)生以完成案例任務(wù)為目的,在教師的指引下對目的問題進(jìn)行分析與分解,并通過動手實(shí)踐解決問題,真正做到做中學(xué)和學(xué)中做.在完成任務(wù)的經(jīng)過中,不僅使學(xué)生的動手實(shí)踐能力得以提高,也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及分析問題、解決問題的能力.3.2.2項(xiàng)目驅(qū)動.工程實(shí)踐能力是專業(yè)技能的進(jìn)一步升華和提高,是從整體上對工程項(xiàng)目的一種實(shí)做能力,是工程類畢業(yè)生必備的核心素質(zhì).根據(jù)CDIO做中學(xué)和基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)的思想,我們在實(shí)踐教學(xué)中廣泛采用項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)形式.強(qiáng)調(diào)以一個產(chǎn)品或系統(tǒng)從構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)到運(yùn)作的完好的構(gòu)建經(jīng)過來培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力.以軟件開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程為例,在課程中引入項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)理念,以軟件生命周期為主線,以項(xiàng)目為載體、任務(wù)為驅(qū)動開展實(shí)踐教學(xué).通過一個軟件產(chǎn)品從項(xiàng)目啟動到需求分析、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)、測試、運(yùn)行維護(hù)的整個生產(chǎn)經(jīng)過的實(shí)戰(zhàn),培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和綜合素質(zhì).3.2.3分組教學(xué).團(tuán)隊能力是CDIO大綱要求工程畢業(yè)生必備的一種能力.在實(shí)際教學(xué)經(jīng)過中,我們模擬企業(yè)的真實(shí)環(huán)境,將所有學(xué)生分為若干項(xiàng)目小組,每組由一名組長和若干名組員構(gòu)成.根據(jù)任務(wù)分工不同,每名學(xué)生都被賦予一定的角色,組員在組長的指揮協(xié)調(diào)下通力合作,共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.實(shí)踐表示清楚,分組教學(xué)形式能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,組員之間分工協(xié)作、互學(xué)互助,學(xué)生的溝通能力、協(xié)作精神和團(tuán)隊意識大為提升.3.2.4革新考核方式.考核是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的認(rèn)定和評價,良好的考核機(jī)制能對學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)過和學(xué)習(xí)動機(jī)產(chǎn)生正確的指引作用,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高.在實(shí)踐課程的考核上,以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,采取多元的考核方式.引導(dǎo)學(xué)生在平常項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)經(jīng)過中加強(qiáng)專業(yè)技能的訓(xùn)練、工程能力的培養(yǎng)以及綜合素質(zhì)的提高.(1)對基礎(chǔ)性的課程實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)考核學(xué)生專業(yè)知識與技能的把握情況,采取平常實(shí)驗(yàn)成績與期末上機(jī)考試成績相結(jié)合的方式.(2)對課程設(shè)計和綜合實(shí)訓(xùn)類課程,重點(diǎn)考核學(xué)生的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力.采取以作品演示、項(xiàng)目答辯為主的考核方式,同時規(guī)范化的文檔資料也是重要的考評指標(biāo).(3)對于畢業(yè)設(shè)計,重點(diǎn)考核學(xué)生的創(chuàng)新能力.科研能力以及分析解決問題的能力,考核方式同綜合實(shí)訓(xùn).總之,以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,注重能力考評.3.2.5校企合作.校企合作是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的重要途徑.為了加強(qiáng)人才培養(yǎng)的針對性和畢業(yè)生與工作崗位的無縫對接,我們同中創(chuàng)、中遠(yuǎn)等知名軟件公司開展校企合作聯(lián)合辦學(xué).充分利用學(xué)校和社會兩種教育環(huán)境和教育資源,聯(lián)合構(gòu)建工程型實(shí)踐教學(xué)隊伍與教學(xué)平臺.一方面,學(xué)校聘請企業(yè)一線的工程師作為兼職老師來校授課,不僅充實(shí)了實(shí)踐教學(xué)隊伍,更帶來了企業(yè)的最新技術(shù)和行業(yè)資訊;另一方面,選派優(yōu)秀老師到企業(yè)學(xué)習(xí)鍛煉,介入企業(yè)項(xiàng)目,提升師資隊伍的水平.除此之外,通過在企業(yè)建立校外實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地,使學(xué)生盡早感受企業(yè)文化和接觸到真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目,也為學(xué)生就業(yè)積累了豐富的工程實(shí)踐經(jīng)歷體驗(yàn).4結(jié)束語.為了知足社會和市場對軟件工程人才的需求,借鑒和吸收國際先進(jìn)的CDIO工程教育理念和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我校軟件工程專業(yè)建設(shè)實(shí)際和人才培養(yǎng)定位,構(gòu)建了以CDIO培養(yǎng)大綱為指南、以項(xiàng)目設(shè)計為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目的的實(shí)踐教學(xué)體系,并在教學(xué)經(jīng)過中嘗試案例牽引、項(xiàng)目驅(qū)動、團(tuán)隊合作、引導(dǎo)互動的教學(xué)形式.實(shí)踐表示清楚,新的教學(xué)體系和教學(xué)形式能較好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,顯著提高學(xué)生的的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力,有利于培養(yǎng)具有市場競爭力的工程型、應(yīng)用型高層次軟件人才.參考文獻(xiàn):[1]郭威.CDIO形式在軟件體系構(gòu)造課程中的探究與實(shí)踐[J].中國電力教育,2018(24):121-122.[2]王碩旺,洪成文.CDIO:美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典形式---基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究,2018,28(4