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）

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的四個層次與軟件項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“雙項目引導(dǎo)”的教學(xué)方法，對學(xué)生的綜合崗位核心能力進行針對性地培養(yǎng)和鍛煉，并建立了軟件開發(fā)類課程基于CDIO的學(xué)生能力評價體系。

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、授課過程到學(xué)生評價大多從軟件開發(fā)技能單方面展開，忽略了其它綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，評價體系亦不能達到對學(xué)生的能力的綜合、科學(xué)考量，導(dǎo)致學(xué)生容易受挫，進而造成部分學(xué)生對專業(yè)培養(yǎng)方向的認知和認同不足，與自身未來發(fā)展方向的感到迷茫，學(xué)習的內(nèi)驅(qū)力不足。

我校軟件學(xué)院計算機信息管理專業(yè)83名大一新生，在第二學(xué)期接受了專業(yè)認知度的問卷調(diào)查，結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習后，學(xué)生對專業(yè)的認知度較剛?cè)雽W(xué)時有了提高，但仍有超過半數(shù)的同學(xué)專業(yè)認知不理想，分析原因：一是因為課程體系中尚未大部分課程尚未展開；二是課程內(nèi)容沒有直觀地展現(xiàn)未來的“職業(yè)場景”，學(xué)生仍存在“為什么要學(xué)習這些課程？”的疑問。

表1還表明，雖然超過2/3的學(xué)生都認為，專業(yè)的課程設(shè)計和能力培養(yǎng)與訓(xùn)練與未來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)了對專業(yè)的不認同，這就需要在教學(xué)過程中為學(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)認知度調(diào)查結(jié)果

一個成功的軟件項目從構(gòu)思到運作，需要項目團隊的多種職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的支撐。CDIO工程教育模式進行教學(xué)改革則可以有效解決以上問題，促進教學(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研究組合Knut and Alice Wallenberg基金會提供巨額資助，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)過四年的探索研究后提出的。于此同于2005年引入我國后，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、實現(xiàn)、 運作的這四個階段，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、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定的目標。

本文探討如何在軟件開發(fā)類專業(yè)的課程中進行CDIO模式下的教學(xué)改革，來提高學(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、實現(xiàn)、推廣直到報廢的生命周期，有需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、工程實現(xiàn)、調(diào)試和測試、驗收與運行、軟件銷售、維護升級等主要階段。我們將CDIO的四個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映射，如圖1所示。

從圖1可以看出，軟件開發(fā)項目團隊所應(yīng)具備的綜合能力決不僅限于編程技能，而每一個崗位并不是完全獨立地完成規(guī)定任務(wù)，還需要與團隊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)計會為學(xué)生提供更多的職業(yè)必須能力的鍛煉機會，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)在以下幾個方面：

3.1 面向全體學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的能動性

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

表2 學(xué)生職業(yè)興趣類型與小組崗位對照表

圖1 CDIO四個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

鼓勵學(xué)生項目小組的利用課余時間，深入企業(yè)進行實地考察，充分發(fā)揮能動性，從企業(yè)的日常管理行為中尋找潛在的信息化管理需求，并通過查閱大量相關(guān)資料，最終形成“企業(yè)真實項目”的需求分析。學(xué)生帶著需要解決的問題回到課堂，將有效激發(fā)學(xué)習的興趣，提高學(xué)習效率。

3.2 規(guī)定項目與自選項目雙線引導(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)過程中還需補充軟件項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。我們在授課中采用了“課堂規(guī)定項目”與學(xué)生“企業(yè)真實項目”雙線引導(dǎo)的方式?！罢n堂規(guī)定項目”同樣來源于企業(yè)真實應(yīng)用，通過在教師的帶領(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。

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

3.3 構(gòu)建學(xué)生綜合能力評價指標

圖2 “雙項目引導(dǎo)”教學(xué)模式下的學(xué)生綜合能力評價指標

目前的課程評價體系仍存在：①評價體系內(nèi)涵貧乏；②高職特色不明顯；③評價形式過于單一等不足之處[7]，不能對學(xué)生進行科學(xué)全面的評價，容易挫傷學(xué)生學(xué)習積極性。CDIO系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標準，其中標準11將學(xué)生的基本個人能力、人際能力和對產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力都納入到學(xué)生能力評價體系中。圖2是在“雙項目引導(dǎo)”教學(xué)模式下對學(xué)生的基本個人能力、人際能力和對產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力的評價指標指標。

4 教學(xué)方法改革成效

在小組項目開發(fā)中表現(xiàn)更加活躍，主動地展開深層次地學(xué)習和實踐，采用圖3所示的評價體系，對學(xué)生的綜合能力進行了較為全面的評價，學(xué)生的特質(zhì)受到尊重，專業(yè)認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(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(下) [J].高等工程教育研究,2012(5):40-51.

[4] 姜大志，孫浩軍. 基于CDIO的主動式項目驅(qū)動學(xué)習方法研究——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].中國民航大學(xué)學(xué)報 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)生能力評價探析[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：1672-6332（2013）02-0058-03

1672-6332（2013）02-0058-03

【責任編輯：羊玲】

2013-01-05

2012 -2013年度廣東省高校共青團工作研究課題“軟件項目孵化中心活動對學(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)院第三批校級示范性實訓(xùn)基地建設(shè)項目“信息管理技術(shù)實訓(xùn)基地”項目資助。（項目編號：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)、圖像處理和高職實踐教學(xué)研究。E-mail:fengyl@sziit.edu.cn